%--------------------------------------------------------------------------
%           Výuková podpora přemětu Modulované signály
%--------------------------------------------------------------------------
%                       Program Detektor obálky
%--------------------------------------------------------------------------
% 
% Výpočet a grafické vykreslení modulovaného vysokofrekvenčního signálu 
% a demodulovaného signálu pomocí detektoru obálky 
%
% Volitelný modulační (informační) signál a vysokofrekvenční nosná
% AM modulace a demodulace
% 
% VŠB - Technická univerzita Ostrava
% Fakulta elektrotechniky a informatiky
% Katedra měřicí a řídicí techniky
% 17.listopadu 15
% Ostrava - Poruba
% 708 33
%
% Vypracoval Zdeněk Macháček 2010
%--------------------------------------------------------------------------

%--------------------------------------------------------------------------
% Vyčištění všech proměnných paměti a uzavření všech grafických oken
clear all;
close all;

%--------------------------------------------------------------------------
% Specifikace časového průběhu-čas t[s] a nosné frekvence fc[Hz]RF signálu
f_c=300; % nosná frekvence vysokofrekvenčního RF signálu
cas = 0.2; % čas průběhu simulace 
pocet_bodu=30; %počet bodů v čase během jedné periody fc
deltat=1/(f_c*pocet_bodu); % zanedbatelný časový okamžik
t=0:deltat:cas-deltat; % časový průběh

%--------------------------------------------------------------------------
% Definování a výpočet modulačního signálu m(t)
% m_t resp. Wmax musí být menší než 1, jinak je signál v(t) přemodulovaný


Wmax1 = 0.5;  % amplituda 1.harmonické složky modulačního signálu m(t)
f_m1 = 10;    % frekvence 1.harmonické složky modulačního signálu m(t)
faze1 = pi/2; % fáze 1.harmonické složky modulačního signálu m(t)
Wmax2 = 0.3;  % amplituda 2.harmonické složky modulačního signálu m(t)
f_m2 = 20;    % frekvence 2.harmonické složky modulačního signálu m(t)
faze2 = pi/4; % fáze 2.harmonické složky modulačního signálu m(t)
m_t=Wmax1*cos(2*pi*f_m1*t+faze1)+Wmax2*cos(2*pi*f_m2*t+faze2); % informační (modulační) signál m(t)

%--------------------------------------------------------------------------
% AM modulace - definování a výpočet pásmového signálu v(t)
% amplitudova modulacni slozka R_t = |1+m_t|
% fazova modulacni slozka Theta_t=0 pro m(t)>-1, Theta_t=pi pro m(t)<-1;
% m(t)nesmi byt premodulovany >1

R_t=abs(1+m_t); % amplitudova modulacni slozka 
if (m_t>-1)     % fázová modulační složka
    Theta_t = 0;
else 
    Theta_t = pi;
end
v_t=R_t.*cos(2*pi*f_c*t+Theta_t); % pásmový (modulovaný) signál v(t)
g_t = R_t*exp(1j*Theta_t); % komplexní obálka g(t)

%--------------------------------------------------------------------------
% AM demodulace - pomocí detektoru obálky g(t)
K=1; % koeficient zesílení detektorem
koef = 0.01; % koeficient klesající charakteristiky vybíjení kondenzátoru detektoru obálky

% Realizovatelný detektor reálné obálky; 
N = length(v_t);
vo_t_real = zeros(1,N);
vo_t_real(1) = v_t(1);
for i=2:N
    if (vo_t_real(i-1) > v_t(i))
        vo_t_real(i)= vo_t_real(i-1)-koef;
    else
        vo_t_real(i)= v_t(i);
    end;
end;

% Ideální detektor reálné obálky; 
vo_t_ideal=K.*R_t;  % výpočet výstupního signálu z detektoru obálky

%--------------------------------------------------------------------------
% GRAFY - ZOBRAZENÍ SIGNÁLŮ V ČASOVÉ OBLASTI
%--------------------------------------------------------------------------
% Vykreslení grafického časového průběhu modulačního signálu
figure;
subplot(3,1,1);
plot(t,m_t);
title('Modulacní signál m(t)');
ylabel('m(t)');
xlabel('t[s]');

%--------------------------------------------------------------------------
% Vykreslení grafického časového průběhu komplexní obálky g(t)
subplot(3,2,3);
plot3(t,imag(g_t),real(g_t));
grid on;
title('AM modulace - komplexní obálka g(t)');
zlabel('reálná část - g(t)');
ylabel('imaginární část - g(t)');
xlabel('t[s]');

%--------------------------------------------------------------------------
% Vykreslení grafického časového průběhu pásmového (modulovaného) signálu
subplot(3,2,4);
plot(t,v_t);
title('AM modulace - Pásmový signál v(t)');
ylabel('v(t)');
xlabel('t[s]');

%--------------------------------------------------------------------------
% Vykreslení grafického časového průběhu demodulovaného signálu
% realizovatelným detektorem obálky
subplot(3,2,5);
plot(t,vo_t_real);
title('AM demodulace - reálným detektorem obálky');
ylabel('v(t)');
xlabel('t[s]');

%--------------------------------------------------------------------------
% Vykreslení grafického časového průběhu demodulovaného signálu
% ideálním detektorem obálky
subplot(3,2,6);
plot(t,vo_t_ideal);
title('AM demodulace - ideálním detektorem obálky');
ylabel('v(t)');
xlabel('t[s]');