octave_packages/communications-1.1.1/amodce.m

   1 ## Copyright (C) 2003 David Bateman
   2 ##
   3 ## This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   4 ## the terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
   5 ## Foundation; either version 3 of the License, or (at your option) any later
   6 ## version.
   7 ##
   8 ## This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
   9 ## ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  10 ## FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License for more
  11 ## details.
  12 ##
  13 ## You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  14 ## this program; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  15
  16 ## -*- texinfo -*-
  17 ## @deftypefn {Function File} {@var{y} =} amodce (@var{x},@var{Fs},'amdsb-tc',offset)
  18 ## @deftypefnx {Function File} {@var{y} =} amodce (@var{x},@var{Fs},'amdsb-sc')
  19 ## @deftypefnx {Function File} {@var{y} =} amodce (@var{x},@var{Fs},'amssb')
  20 ## @deftypefnx {Function File} {@var{y} =} amodce (@var{x},@var{Fs},'amssb/time',@var{num},@var{den})
  21 ## @deftypefnx {Function File} {@var{y} =} amodce (@var{x},@var{Fs},'qam')
  22 ## @deftypefnx {Function File} {@var{y} =} amodce (@var{x},@var{Fs},'fm',@var{dev})
  23 ## @deftypefnx {Function File} {@var{y} =} amodce (@var{x},@var{Fs},'pm',@var{dev})
  24 ## @deftypefnx {Function File} {@var{y} =} amodce (@var{x},[@var{Fs},@var{iphs}],@var{...})
  25 ##
  26 ## Baseband modulator for analog signals. The input signal is specified by
  27 ## @var{x}, its sampling frequency by @var{Fs} and the type of modulation
  28 ## by the third argument, @var{typ}. The default values of @var{Fs} is 1 and
  29 ## @var{typ} is 'amdsb-tc'.
  30 ##
  31 ## If the argument @var{Fs} is a two element vector, the the first element
  32 ## represents the sampling rate and the second the initial phase.
  33 ##
  34 ## The different types of modulations that are available are
  35 ##
  36 ## @table @asis
  37 ## @item 'am'
  38 ## @itemx 'amdsb-tc'
  39 ## Double-sideband with carrier
  40 ## @item 'amdsb-sc'
  41 ## Double-sideband with suppressed carrier
  42 ## @item 'amssb'
  43 ## Single-sideband with frequency domain Hilbert filtering
  44 ## @item 'amssb/time'
  45 ## Single-sideband with time domain filtering. Hilbert filter is used by
  46 ## default, but the filter can be specified
  47 ## @item 'qam'
  48 ## Quadrature amplitude modulation
  49 ## @item 'fm'
  50 ## Frequency modulation
  51 ## @item 'pm'
  52 ## Phase modulation
  53 ## @end table
  54 ##
  55 ## Additional arguments are available for the modulations 'amdsb-tc', 'fm,
  56 ## 'pm' and 'amssb/time'. These arguments are
  57 ##
  58 ## @table @code
  59 ## @item offset
  60 ## The offset in the input signal for the transmitted carrier.
  61 ## @item dev
  62 ## The deviation of the phase and frequency modulation
  63 ## @item num
  64 ## @itemx den
  65 ## The numerator and denominator of the filter transfer function for the
  66 ## time domain filtering of the SSB modulation
  67 ## @end table
  68 ##
  69 ## @end deftypefn
  70 ## @seealso{ademodce,dmodce}
  71
  72 function y = amodce (x, Fs, typ, varargin)
  73
  74   if (nargin < 1)
  75     help("amodce");
  76   elseif (nargin < 2)
  77     Fs = 1;
  78     typ = "am";
  79   elseif (nargin < 3)
  80     typ = "am";
  81   endif
  82
  83   if (isempty(Fs))
  84     Fs = 1;
  85     iphs = 0;
  86   elseif (isscalar(Fs))
  87     iphs = 0;
  88   else
  89     if ((max(size(Fs)) != 2) || (min(size(Fs)) != 1))
  90       error ("amodce: sampling frequency must be a scalar or 2-element vector");
  91     endif
  92     Fs = Fs(1);
  93     iphs = Fs(2);
  94   endif
  95
  96   ## Pass the optional arguments
  97   offset = min(x(:));
  98   dev = 1;
  99   num = [];
 100   den = [];
 101   narg = 1;
 102   if (!ischar(typ))
 103     error ("amodce: modulation type must be a string");
 104   elseif (strcmp(typ,"am") || strcmp(typ,"amdsb-tc"))
 105     if (length(varargin) > 0)
 106       offset = varargin{1};
 107       narg = narg + 1;
 108     endif
 109   elseif (strcmp(typ,"fm") || strcmp(typ,"pm"))
 110     if (length(varargin) > 0)
 111       dev = varargin{1};
 112       narg = narg + 1;
 113     endif
 114   endif
 115   if (length(varargin) == narg)
 116     error ("amodce: must specify must numerator and denominator of transfer function");
 117   elseif (length(varargin) == narg+1)
 118     num = varargin{narg};
 119     den = varargin{narg+1};
 120   elseif (length(varargin) != narg - 1)
 121     error ("amodce: too many arguments");
 122   endif
 123
 124   if (strcmp(typ,"am") || strcmp(typ,"amdsb-tc"))
 125     y = (x + offset) * exp(1i * iphs);
 126   elseif (strcmp(typ,"amdsb-sc"))
 127     y = x * exp(1i * iphs);
 128   elseif (strcmp(typ,"amssb"))
 129     if (!isreal(x))
 130       error ("amodce: SSB modulated signal must be real");
 131     endif
 132     ## Damn, must treat Hilbert transform row-by-row!!!
 133     y = zeros(size(x));
 134     for i=1:size(x,2)
 135       y(:,i) = hilbert(x(:,i)) * exp(1i * iphs);
 136     end
 137   elseif (strcmp(typ,"amssb/time"))
 138     if (isempty(num) || isempty(dem))
 139       error ("amodce: have not implemented Hilbert transform in time domain yet");
 140     endif
 141     y = zeros(size(x));
 142     for i=1:size(x,2)
 143       y(:,i) = filter(num, den, x(:,i));
 144       y(:,i) = (x(:,i) + 1i*y(:,i)) * exp(1i * iphs);
 145     end
 146   elseif (strcmp(typ,"qam"))
 147     if (isreal(x))
 148       if (floor(size(x,2)/2) != (size(x,2)/2))
 149               error ("amodce: QAM modulation must have an even number of columns for real signals");
 150       endif
 151       y = (x(:,1:2:size(x,2)) + 1i * x(:,2:2:size(x,2)));
 152     else
 153       y = x;
 154     endif
 155     y = y * exp(1i * iphs);
 156   elseif (strcmp(typ,"pm"))
 157     y = exp(1i * (dev*x + iphs));
 158   elseif (strcmp(typ,"fm"))
 159     ## To convert to PM signal, need to evaluate
 160     ##    p(t) = \int_0^t dev * x(T) dT
 161     ## As x(t) is discrete and not a function, the only way to perform the
 162     ## above integration is with Simpson's rule. Note \Delta T = 2 * pi / Fs.
 163     pm = pi / Fs * dev * (cumsum([zeros(1,size(x,2));x(1:size(x,1)-1,:)]) ...
 164                                             + cumsum(x));
 165     y = exp(1i * (pm + iphs));
 166   else
 167     error ("amodce: unknown modulation specified");
 168   endif
 169
 170 endfunction
 171