DPSK调制与解调(键控调制相干解调)

2FSK 系统及其性能估计

2FSK 系统的键控非相干解调

1、实验目的:

（1） 了解

2FSK 系统的电路组成、工作原理和特点；

（2） 分别从时域、频域视角观测2FSK 系统中的基带信号、载波及已调信号;

（3） 熟悉系统中信号功率谱的特点。

2、实验内容:

以PN 码作为系统输入信号，码速率Rb=20kbit/s 。

（1） 采用键控法实现2DPSK 的调制；分别观测绝对码序列、差分编码序列，

比

较两序列的波形；观察调制信号、载波及2DPSK 等信号的波形。

（2） 获取主要信号的功率谱密度。

3、实验原理:

2DPSK 方式是用前后相邻码元的载波相对相位变化来表示数字信息。假设前

后相邻码元的载波相位差为40可定义一种数字信息与40之间的关系为

则一组二进制数字信息与其对应的2DPSK 信号的载波相位关系如下表所示

二进制数字信息

: 1 10 10 0 1 1

2DPSK 信号相位 （0） 71 0 0龙兀龙0 71 7T

或

（龙）0龙兀00

0龙0

数字信息与dp 之间的关系也可以定义为

0,表示数字信息“1”

兀,表示数字信息“0”

2DPSK 信号调制过程波形如图1所示。

1

0 0 1 0 1 1 0

表示数字信息

“0”

绝对円U1

图12DPSK信号调制过程波形

可以看岀，2DPSK信号的实现方法可以采用：首先对二进制数字基带信号进行差分编码，将绝对码表示二进制信息变换为用相对码表示二进制信息，然后再进行绝对调相，从而产生二进制差分相位键控信号。2DPSK信号调制器原理图如图2所示。

开关电路

图2 2DPSK信号调制器原理图

其中码变换即差分编码器如图3所示。在差分编码器中:｛an｝为二进制绝对码序列，｛〃計为差分编码序列。D触发器用于将序列延迟一个码元间隔，在SystemView中此延迟环节一般可不采用D触发器，而是采用操作库中的“延迟图符块S

图3差分編码器

4、系统组成、图符块参数设置及仿真结果:

键控法：

采用键控法进行调制的组成如图4所示。

图4键控法调制的系统组成

其中图符0产生绝对码序列，传码率为I0kbit/So图符1和图符2实现差分编码；图符3输出正弦波，频率为20k Hz；图符5对正弦波反相；图符4为键控开关。图符4输出2DPSK信号。图符的参数设置如表1所示。

表1：键控法图符参数设置表

系统定时:起始时间0秒，终止时间1.5e-3秒,釆样点数500,采样速率3OOe+3Hz,

获得的仿真波形如图5所示。

0 250e-6 500" 750e-6 Time in

Seconds

1e-3 1.25&-3 1.5e-3

SystemVe*

(a) 绝对码序列

差分码(18)

1 1 1

250e-6

1 1 ? 1 1

500e^

?III

750e-S

? ? 1 1 ? ? 1

1e-3

Bill

1.25e-3

? ? 1

4.5*3

Illi

500e-6 750e^

Time in Seconds

1e-3 1.25e-3 1.5e-3

SystemVie^

(b) 相对码序列

(C)未调载波信号

(d)二相相对调相(2DPSK)信号

opu

二

一

dsry

SOOe-3-

400e?3

250e-6

2DPSK(16)

图5调制过程仿真波形

从图5 (b)和(d)波形对比中可以发现，相对码序列中的“1”使已调信号的相位变化兀相位；相对码的“0”使已调信号的相位变化0。相位。

绝对码和2DPSK的瀑布图如图6所示。

Waterfall Piot o￡ w9

2&0e-S

500"

750"

1e-3

1.25e-3

4.5*3

I I I I I I I I ? 0 I I I I I I ?? I I ? I I I I I I I I I

「A/WWWWWWWWWVWWW V —? - 1 - 1—I - 1 -------------- i -- 1

1—?—I —?—t i --- 1 - 1 ----- ? - i —i - 1—I -- 1

----- 1—i ----- 1 - 1 - i - 1 -------------- 1 -- ?—I

250e-3

500"

750"

1e-3

Time in Seconds

图6绝对码和2DPSK 的瀑布图

5、主要信号的功率谱密度：

调制信号的功率谱如图10所示。

图10调制信号的功率谱

正弦载波的频谱如图11所示。

Fower Spectrum of 正弦载疲(dBn 50 ohns) Mixed Rad:

匆「3

55e“3

匆 43

55e^3

Frequency in Hz (dF = 25 Jf

SystemVe^

1.25e-3

1.5e-3

SystemVe*

Pwer Spectrum o￡ 绝对码(dBm 50 ohms)

-

运p

图II正弦载波的频谱

2DPSK的功率谱如图12所示。

0 25e+3 50e-3 75e+3

Frequency in Kz (dF = 24. 41 ?

SystemVie**

图122DPSK的功率谱

由图10可见，基带信号的大部分能量落在第一个零点(10kHz)的频率范围之内，即基带带宽为10kHz；乂由图8 (b)可见，相对码序列为双极性脉冲序列，不含有直流分量，所以，不含离散谱。

111图11可见，载频信号的频谱位于20kHz,且频谱较纯。

由图12可见，已调信号的频谱为DSB信号，因为调制信号为双极性不归零脉冲，用双极性不归零码对载波进行相乘的调制，可以达到抑制载波的訂的，即已调信号的频谱中，只有载频位置，没有载波分量，频带宽度为20kHzo

6、思考题：

(1)如果调制信号PN序列的传码率改为20 kbit/s,调制系统中哪些图符的参数要做改变?怎样改变?仿真软件的系统定时该如何设置？

(2)观察功率谱密度，PN序列的功率谱和2DPSK信号的功率谱中，有无离散分量？为什么？它们的带宽分别是多少？

用SystemView仿真实现

二进制差分相位键控（2DPSK）的解调

1、实验目的:

（1）了解2DPSK系统解调的电路组成、工作原理和特点;

（2）掌握2DPSK系统解调过程信号波形的特点；

（3）熟悉系统中信号功率谱的特点。

2、实验内容:

以2DPSK作为系统输入信号，码速率Rb= 10kbit/s。

（1）采用相干解调法实现2DPSK的解调，分别观察系统各点波形。

（2）获取主要信号的功率谱密度。

3、实验原理：

相干解调法：

2DPSK信号可以采用相干解调方式（极性比较法），对2DPSK信号进行相干解调, 恢复出相对码，再通过码反变换器变换为绝对码，从而恢复出发送的二进制数字信息。解调器原理图和解调过程各点时间波形如图13（a）、（b）所示：

（b）

图13 2DPSK信号相干解调器原理图和解调过程各点时间波形

其中码反变换器即差分译码器组成如图14所示。在差分译码器中:｛＜）为差分编码序列，｛必｝为差分译码序列。D触发器用于将序列延迟一个码元间隔, 在中此延迟环节一般可不使用D触发器，而是使用操作库中的“延迟图符块X

4、系统组成、图符块参数设置及仿真结果:

相干解调法：

相干解调法的系统组成如图16所示。

图16相干解调法的系统组成

其中，图符11为带通滤波器，图符13实现相干载波的提取，图符12为乘法器, 图符15为低通滤波器，图符16、17、18实现抽样判决，图符19、20实现差分解码。图符19输岀再生的绝对码。图符的参数设置如表3所示。

表3：相「?解调法图符参数设置表

Output 1 = Baseband Quadrature

Output 2 = VCO InPhase , Output 3 = VCO Quadrature tl2

RTDA Aware = Full

15 Operator: Linear Sys

Bessel Lowpass HR

3 Poles? Fc = 8e+3 Hz, Quant Bits = None. Inil Cndtn = Transient

DSP Mode Disabled, FPGA Aware = True. RTDA Aware = Full

16 Operator: Sampler Interpolating ? Rate = 10e+3 Hz. Aperture = 0 sec. Aperture Jitter = 0 sec

17 Operator: Hold Last Value , Gain = 1, Out Rate = 200e+3 Hz

18 Logic: Buffer Gate Delay = 0 sec. Threshold = 0 v. True Output = 1 v

False Output = -1 v. Rise Time = 0 sec, Fall Time = 0 sec

19 Logic: XOR Gate Delay = 0 sec. Threshold = 0 v. True Output = 1 v

False Output = -l v? Rise Time = 0 sec, Fall Time = 0 sec

20 Operator: Delay Non-Interpolating> Delay = 100.e-6 sec^ Output 0 = Delay 119

Output 1 = Delay - dT

调制信号为PN序列，码速率/?/7=10kbit/s；正弦载波的频率为20kHz。

系统定时:起始时间0秒，终止时间1.95e-3秒，釆样点数500,采样速率

300e+3Hz,

获得的仿真波形如图17所示。

(a)二相相对调相(2DPSK)信号

带通输出(112)

Time in Seconds

(b)带通滤波器的输岀

SYStemVieA*

(f)解调输出的相对码

300必

相干载波(t ⑸

(C)提取的相干载波

乘法器输出

G26)

(d)乘法器的输出

(C)低通滤波器的输出

输出相对吗

U22)

5502

300"

1.05e-3

1.3e-3

1.55e-3

300e-5 55016 800e-6

1.05e-3

1.3e-3 Time in Seconds

1.55&-3

SystemVeA*

3002

550"

800"

1.05e-3

1.313 1.55e-3

Time in Seconds

SystemVie*

低通输出(tl8)

300" 550e-6 8002 4.0 513 4.313 1.5&e-3

Time in Seconds

SystemVe*

opiH 二

diny

输出绝对玛（125）

图17相丁解调过程的仿真波形

2DPSK 系统输入的PN 序列和输出PN 序列的瀑布图如图18所示。

Waterfall Plot o￡ w!3

图18 2DPSK 系统输入的PN 序列和输出PN 序列的瀑布图

眼图如图19所示。

图19眼图

图19的眼图是没有加噪声情况下的仿真结果，眼图张开度较大，扫迹清晰。

5-50 e-6 ? ? I

800"

4.0513 ? ? ?

1.3e-3- I ? 1.55e-3 I ? ?

&50e-6 800“ 1.05e-3

4.3e?3 Time in Seconds

(g)解调输岀的绝对码

1.55e-3

SystemVe**

300M

550"

800e-6 1.05*3

1.3*3

1.55e-3

SystemVeA*

Sliced wll (No Repeat, Start 二 65e-6s ? Length = 20i

Time in Seconds

SystemVe^

0 25e-6 50 e-6 75e-6 1OOe-&

Time in Seconds

信噪比OdB时的眼图

Sliced 接收浣波器后信号 Qio Repeats St：art 二 25e"&s^ Length. = 10

& 25e-6 50e-6 75e-6 化0“

Time in Seconds

信噪比5dB时的眼图

Length = 10 Sliced 搔收谑波器后信号（No Repeat^ Start 二 25e"6s

?

0 25e-0 50e6 75e-S 1OOe-&

Time ixt Seconds

信噪比20dB时的眼图

Length 二 10 Sliced 接收濾波器后信号 Qlo Start 二 25e-8s

?

Time in Seconds

信噪比30dB时的眼图

可以看出随着信噪比的增加，眼图质量越来越好。

5、主要信号的功率谱密度:

2DPSK 的谱如图24所示。

Power Spectrum o￡ 2DPSK (dBm 50 ulms)

图26输岀PN

序列的基带谱

-80 -100

223

50*

Frequency in Hz (dF = 12. 21 >

SystemYi&iV

图24 2DPSK 的谱

乘法器输岀信号的谱如图25所示。

图25乘法器输岀信号的谱

输出P\序列的基带谱如图26所示。

=2P

Power Spectrum o￡ 乘法器输出(dBni 50 ohms)

25e+3

50e+3-

75e+3

SystemVie*

Pover Spectrum of 输岀绝对码(dBm 50 ohms)

SystemVe*

通过比较相干解调法和非相干解调法可以看出，相干解调法需要提取相干载波，还要进行码反变换，即将相对码变换为绝对码；而非相干解调法不需要提取相干载波，也不需要进行码反变换。

6、低通滤波器的单位冲击相应及幅频特性曲线：

低通滤波器的单位冲击相应

低通滤波器的幅频特性曲线

7、思考题：

（1）在相干解调法中，釆用其它方法提取相干载波，试仿真之。（2）与相干解调法相比，差分相干解调法有哪些优势？

用SystemView对二进制差分相位键控（2DPSK）

进行性能估计

1、实验目的：

（1）了解2DPSK系统电路组成、工作原理和特点；

（2）学会分析2DPSK系统的抗噪声性能；

（3）掌握使用SystemView软件对2DPSK系统进行性能估计的方法。

2、实验内容：

以2DPSK作为系统输入信号，码速率Rb= 10kbit/s。

（1）釆用相干解调法实现2DPSK的解调，分别观察系统各点波形。（2）采用非相干解调法实现2DPSK的解调，分别观察系统各点波形。（3）获取主要信号的功率谱密度。

3、实验原理：

MFSK的调制与解调

目录 前言 (1) 正文 (1) 2.1 课程设计的目的及意义 (1) 2.2 多进制数字调制 (1) 2.3 MFSK简介 (1) 2.4 MFSK信号的频谱、带宽及频带利用率 (2) 2.5 MFSK调制与解调的原理 (3) 3 仿真结果与分析 (3) 3.1 八进制的随机序列 (3) 3.2 调制后的信号 (4) 3.3 加入高斯白噪声后的已调信号 (5) 3.4 MFSK的解调 (6) 3.4.1 滤除高斯白噪声 (6) 3.4.2 相干解调后的信号 (7) 3.4.3 非相干解调后的信号 (7) 3.5 MFSK系统的抗噪声性能 (8) 3.5.1 相干解调时的误码率 (8) 3.5.2 非相干解调时的误码率 (8) 课程设计总结 (9) 致谢 (9) 参考文献 (10) 附录 (11)

前言 MFSK——多进制数字频率调制，简称多频制，是2FSK方式的推广。它是用不同的载波频率代表各种数字信息。在数字通信系统中，数字调制与解调技术占有非常重要的地位。随着MATLAB技术的发展，数字通信技术与MATLAB的结合体现了现代数字通信系统发展的一个趋势。文中介绍了MFSK调制解调的原理，并基于MATLAB实现MFSK调制解调的程序代码设计，仿真结果表明设计方案是可行的。 正文 2.1 课程设计的目的及意义 本次课程设计我所做的课题是一个多进制频移键控MFSK的调制与解调项目，这就要求我们需要完成信号的调制解调以及抗噪声性能的分析等问题。 通过我们对这次项目的学习和理解，综合运用课本中所学到的理论知识完成一个多进制频移键控MFSK的调制与解调项目的课程设计。以及锻炼我们查阅资料、方案比较、团结合作的能力。学会了运用MATLAB编程来实现MFSK调制解调过程，并且输出其调制及解调过程中的波形，并且讨论了其调制和解调效果，分析了抗噪声性能，增强了我的动手能力，为以后学习和工作打下了基础。 2.2 多进制数字调制 二进制键控调制系统中，每个码元只传输1b信息，其频带利用率不高。而频率资源是极其宝贵和紧缺的。为了提高频带利用率，最有效的办法是使一个码元传输多个比特的信息。这就是将要讨论的多进制键控体制。多进制键控体制可以看作是二进制键控体制的推广。这时，为了得到相同的误码率，和二进制系统相比，接要用更大的发送信号功率。这就是为了传输更多信息量所要付出 的代价。由二进制数字调制系统的性能比较可得知，各种键控体制的误码率都决定于信噪比：r=a 2 2σn2 （r表示信号码元收信号信噪比需要更大，即需码元功率a 2 2 和噪声功率σn2之比）。 现在，设多进制码元的进制数为M,一个码元中包含信息K比特，则有k=log2M；若想把码元 功率a 2 2平均分配给每比特，则每比特分得的功率为P b=a2 2k ；这样每比特的信噪功率比为：r b=r k ； 在M进制中，由于每个码元包含的比特数K和进制数M有关，所以在研究不同M值下的错误率时，适合用r b为单位来比较不同体制的性能优劣。 所谓多进制数字调制，就是利用多进制数字基带信号去调制高频载波的某个参量，如幅度、频率或相位的过程。根据被调参量的不同，多进制数字调制可分为多进制幅度键控（MASK）、多进制频移键控（MFSK）以及多进制相移键控（MPSK或MDPSK）。也可以把载波的两个参量组合起来进行调制，如把幅度和相位组合起来得到多进制幅相键控（MAPK）或它的特殊形式多进制正交幅度调制（MQAM）等。 2.3MFSK简介 多进制数字频率调制（MFSK）简称多频制，是2FSK方式的推广。它是用不同的载波频率代表不同种数字信息。多进制频移键控（MFSK）的基本原理和2FSK是相同的，其调制可以用频率键控法和模拟调频电路来实现，不同之处在于使用键控法的时候供选的频率有M个。

AM调制与解调

高频电子线路 振幅调制电路(AM,DSB,SSB)调制与解调 目录

摘要 (3) 引言 (4) 原理说明 (5) 实验分析 (10) 总结 (20) 参考文献 (21) 摘要

解调是调制的逆过程，它的作用是从已调波信号中取出原来的调制信号。对于幅度调制来说，解调是从它的幅度变化提取调制信号的过程。对于频率调制来说，解调是从它的频率变化提取调制信号的过程。而在在实际应用当中大型、复杂的系统直接实验是十分昂贵的，而采用仿真实验，可以大大降低实验成本。在实际通信中，很多信道都不能直接传送基带信号，必须用基带信号对载波波形的某些参量进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化而变化，即所谓正弦载波调制。利用仿真软件对系统进行仿真可以弥补真实的实验设备所不能满足的条件，减少实验成本。

引言 调制在通信系统中有十分重要的作用。通过调制，不仅可以进行频谱搬移，把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，从而将调制信号转换成适合于传播的已调信号，而且它对系统的传输有效性和传输的可靠性有着很大的影响，调制方式往往决定了一个通信系统的性能。 振幅调制的方法分为包络检波和同步检波，本文选用乘积型同步检波。

原理说明 AM 调制与解调 首先讨论单频信号的调制情况。如果设单频调制信号 ，载 波 ,那么调幅信号（已调波）可表示为 式中，为已调波的瞬时振幅值。由于调幅信号的瞬时振幅与调制信号成线性关系，即 有 = 由以上两式可得 包络检波是指检波器的输出电压直接反应输入高频调幅波包络变化规律的一种检波方式。由于AM 信号的包络与调制信号成正比，因此包络检波只适用与AM 波的解调，其原理方框图如图1： 图1 包络检波器的输入信号为振幅调制信号,其频谱由载频和 边频，组成，载频与上下边频之差就是。因而它含有调制信号的信息。 非线性电路 低通滤波器

实验一 ASK调制与解调实验

通 信 原 理 实 验 报 告 学院：信息与通信工程学院 专业：光电工程 班级：12051041 学号：12051041 姓名 时间：2014.11.21

实验一 ASK调制与解调实验 一实验目的 1.理解ASK调制的工作原理及电路组成。 2.理解ASK解调的原理及实现方法。 3.了解ASK信号的频谱特性。 二实验内容 1.观察ASK调制与解调信号的波形。 2.观察ASK信号频谱。 三实验器材 1.信号源模块 5.20M双踪示波器一台 2.数字调制模块 6.连接线若干 3.数字解调模块 7.频谱分析仪 4.同步提取模块 四实验原理 1.2ASK 调制原理 ASK 基带信号经过电压比较器（LM339），输出高/低电平驱动模拟开关（74HC4066）导通/关闭，ASK 载波通过电压跟随电路（TL082）提高带负载能力，然后通过模拟开关电路选择通过/截止，最后得到 ASK 调制信号输出。 2.2ASK 解调原理 本实验采用的是包络检波法，ASK 调制信号经过 RC 组成的耦合电路，输出波形可从OUT1观察，然后通过半波整流器（由 1N4148 组成），输出波形可从 OUT2 观察，半波整流后的信号经过低通滤波器（由 TL082 组成），滤波后的波形可从 OUT3 观察，再经过电压比较器（LM339）与参考电位比较后送入抽样判决器（74HC74）进行抽样判决，最后得到解调输出的二进制信号。标号为“ASK 判决电压调节”的电位器用来调节电压比较器的判决电压。判决电压过高，将会导致正确的解调结果的丢失；判决电压过低，将会导致解调结果中含有大量错码，因此，只有合理选择判决电压，才能得到正确的解调结果。抽样判决用的时钟信号就是 ASK 基带信号的位同步信号。

实验四 2PSK调制与解调实验

实验四 2PSK 调制与解调实验 1、 实验箱中2PSK 调制器用的调制方法是什么？ 答：移相键控调制的直接调相法。 2、 2PSK 调制能否用非相干解调方法？ 答：不能。 3、 相位模糊产生的原因和解决方法？ 答：①原因：在调制过程中采用了分频，而二分频器的输出电压有相差180度的两种可能相位，即其输出电压的相位决定了分频器的初始状态，这就是会导致分频出的载波存在相位模糊（2PSK 采用的是相移方式） ②解决办法：使用2DPSK 二相相对移相键控 4、 绝/相、相/绝变换的框图？ 答： 5、 绝/相、相/绝变换电路是怎么实现的。 答：绝/相变换电路是把数据信息源输出的绝对码变相对码，2DPSK 信号由相对码进行绝对调相得到。它由模二加10A U （74LS86）和D 触发器9A U （74LS74）组成，其逻辑关系为：i a ⊕i-1b =i b ，其中i a 是绝对码，i-1b 是延迟一个码元的相对码，i b 是相对码。 相/绝变换电路由14B U （74LS74）和15B U （74LS86）组成，其逻辑关系可表示为i-1b ⊕i b =i a ，其中i b 为相对码，i-1b 为延迟一个码元的相对码，i a 为绝对码。 6、 画出实验板中2PSK 、2DPSK 调制与解调器的原理框图； 答：

7、本实验中，2PSK 信号带宽是多少？用数字示波器如何测量？ 答：B=2 f=2/Ts。先按MATH按钮，再选择FFT选项。 s 8、测试接收端的各点波形，需要与什么波形对比，才能比较好的进行观测？ 示波器的触发源该选哪一种信号？为什么？ 答：绝对码波形。原始信号。触发源信号应该选择频率较低、稳定度高的信号。 9、解调电路各点信号的时延是怎么产生的？ 答：由滤波与抽样产生。 10、码再生的目的是什么？ 答：①防止噪声干扰的累加，恢复出基带信号。②把码元展宽。 11、用D触发器做时钟判决的最佳判决时间应该如何选择？ 答：眼图中眼睛张开最大时刻，即码元能量最大时刻，把各个信号叠加在一起。 12、解调出的信码和调制器的绝对码之间的时延是怎么产生的？ 答：由滤波与抽样产生。 13、在接收机带通滤波器之后的波形出现了起伏是什么原因，带通滤波器的 带宽设计多大比较合适？ 答：符号切换造成了旁瓣的产生，0、1跳变使得高频成份丰富。π→0→π转换点导致的频谱扩展特别大，通过滤波器会缩小。带宽设计为2/Ts。

4psk调制与解调

课程设计任务书 学生姓名：王成刚专业班级：通信0906班 指导教师：许建霞工作单位：信息工程学院 题目: 设计一个4PSK调制解调系统 初始条件： 本设计基于数字信号处理技术基础实验，通过自行设计程序并在电脑上利用MATLAB软件进行仿真。 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰 写等具体要求） 1)4PSK信号波形的载频和相位参数应随机置或者可有几组参数组合供选择 2)系统中要求加入高斯白噪声 3)4PSK解调方框图采用相干接收形式 4)分析误码率 参考书目: [1]谢自美.电子线路设计·实验·测试(第三版).武汉：华中科技大学出版社 [2]康华光. 电子技术基础模拟部分.高等教育出版社，2005 [3]康华光. 电子技术基础数字部分.高等教育出版社，2005 [4]樊昌信. 通信原理（第五版）.北京：国防工业出版社，2005 时间安排： 第1周，安排任务（鉴主15楼实验室） 第1-17周，仿真设计（鉴主13楼计算机实验室） 第18周，完成（答辩，提交报告，演示） 指导教师签名: 年月日系主任签名:年月日

目录 摘要 (3) Abstract (4) 1 引言 (5) 1.1 背景介绍 (5) 1.2 设计要求 (5) 2 4PSK调制解调的基本原理 (6) 2.12PSK数字调制原理 (6) 2.24PSK的调制和解调 (7) 3 4PSK调制解调系统仿真 (10) 3.1MATLAB软件介绍 (10) 3.22PSK调制解调系统仿真 (11) 3.34PSK调制解调系统仿真 (12) 4 4PSK误码率分析 (15) 4.1 4PSK误码率的计算 (15) 4.24PSK误码率的仿真 (16) 5 总结 (17) 参考文献 (18)

AM调制解调电路的设计与仿真报告

AM调制解调电路的设计仿真与实现 1.Proteus 软件简介 Proteus软件是英国LABCENTERELECTRONICS公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。Proteus是世界上著名的EDA工具（仿真软件），从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。 Proteus软件具有4大功能模块：智能原理图设计、完善的电路仿真功能、独特的单片机协同仿真功能、实用的PCB设计平台。由于Proteus软件界面直观、操作方便、仿真测试和分析功能强大，因此非常适合电子类课程的课堂教学和实践教学，是一种相当好的电子技术实训工具，同时也是学生和电子设计开发人员进行电路仿真分析的重要手段。 Proteus软件具有其它EDA工具软件（例：multisim）的功能。这些功能是： （1）原理布图 （2）PCB自动或人工布线 （3）SPICE电路仿真 革命性的特点 （1）互动的电路仿真 用户甚至可以实时采用诸如RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。 （2）仿真处理器及其外围电路 可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，再配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Proteus建立了完备的电子设计开发环境。 本次Proteus课程设计实现AM调制解调电路的原理图绘制以及电路的仿真。运用由三极管组成的乘法器调制出AM信号，再经非线性元件二极管与电容等组成的包络检波电路解调得到解调信号。

通信原理实验——2PSK调制与解调

贵州大学实验报告 学院：计信学院专业：网络工程班级：101 姓名学号实验组实验时间2013.06.16 指导教师成绩 实验项目名称实验二2PSK调制与解调 实 验目的1、掌握2PSK调制的原理及实现方法。 2、掌握2PSK解调的原理及实现方法。 实验原理 1、2PSK调制 2PSK信号产生的方法有两种：模拟调制法和数字调制法。 码型变换乘法器 NRZ输入双极性NRZ调制输出 载波输入 图16-1 2PSK调制模拟相乘法原理框图 上图16-1是2PSK调制模拟相乘法原理框图。信号源模块提供码速率96K的NRZ 码和384K正弦载波。在2ASK中数字基带信号是单极性的，而在2PSK中数字基带信号是双极性的。故先将单极性NRZ码经码型变换电路转换为双极性NRZ码，然后与384K正弦载波相乘，便得2PSK调制信号。乘法器的调制深度可由“调制深度调节”旋转电位器调节。 载波1 384K 开关电路2 调制输出 NRZ输入 开关电路1 反相器 图16-2 2PSK调制数字键控法原理框图 上图16-2是2PSK调制数字键控法原理框图。为便于实验观测，由信号源模块提供码速率为96Kbit/s的NRZ码数字基带信号和384KHz正弦载波信号，NRZ码为“1”的一个码元对应0相位起始的正弦载波的4个周期，NRZ码为“0”的一个码元对应π相位起始的正弦载波的4个周期。 实验中采用模拟开关作为正弦载波的输出通/断控制门，数字基带信号NRZ码用来

控制门的通/断。当NRZ 码为高电平时，模拟开关1导通，模拟开关2截止，0相位起始的正弦载波通过门1输出；当NRZ 码为低电平时，模拟开关2导通，模拟开关1截止，π相位起始的正弦载波通过门2输出。门的输出即为2FSK 调制信号，如下图16-3所示。 NRZ输入 调制信号 1 1 00 1 PSK 图16-3 2PSK 调制信号波形 2、2PSK 解调 2PSK 信号的解调通常采用相干解调法，原理框图如下图16-4所示。 LPF 相乘器电压判决 抽样判决 调制输入 BS输入 PSK/DPSK 判决电压调节 载波输入相乘输出 滤波输出 解调输出 判压输出 图16-4 2PSK 解调相干解调法原理框图 设已调信号表达式为1()cos(())s t A t t ω?=?+（A 1为调制信号的幅值）， 经过模拟乘法器与载波信号A 2cos t ω（A2为载波的幅值）相乘，得 0121 ()[cos(2())cos ()]2 e t A A t t t ω??= ++ 可知，相乘后包括二倍频分量121 cos(2())2 A A t t ω?+和cos ()t ?分量（()t ?为时 间的函数）。因此，需经低通滤波器除去高频成分cos(2())t t ω?+，得到包含基带信号的低频信号。 然后再进行电压判决和抽样判决。此时，“解调类型选择”拨位开关拨到“PSK ”一端。 解调过程中各测试点波形如下图16-5所示。

AM及SSB调制与解调

通信原理课程设计 设计题目：AM及SSB调制与解调及抗噪声性能分析班级: 学生： 学生学号: 指导老师:

1.1概述 ......... 1.2课程设计的目的 1.3课程设计的要求 、AM 调制与解调及抗噪声性能分析 2.1 AM 调制与解调 ........ 2.1.1 AM 调制与解调原理 2.1.2调试过程 ........................................................................ 6 .............. 2.2相干解调的抗噪声性能分析 .. (10) 2.2.1抗噪声性能分析原理 .................................................................... 10 2.2.2调试过程 .. (11) 三、SSB 调制与解调及抗噪声性能分析 .......................................... 13 ......... 3.1 SSB 调制与解调原理 .......................................................................... 13 3.2 SSB 调制解调系统抗噪声性能分析 . (14) 3.3调试过程 (16) 四、心得体会 ................................................................. 20. .............. 、引言 (3) .................... 五、参考文献 (21) ................ 3 ................ 3 .............. 3 .............. 4. 4

ASKFSKPSK的调制与解调

2ASK的调制与解调 一、实验目的 1．加深理解2ASK调制与解调原理。 2．学会运用SystemView仿真软件搭建2ASK调制与解调仿真电路。 3．通过仿真结果观察2ASK的波形及其功率谱密度。 二、仿真环境 Windows98/2000/XP SystemView5.0 三、2ASK调制解调原理方框图 1．2ASK调制原理 图1 2ASK键控产生 图2 2ASK相乘法产生 2．2ASK解调原理 图3 2ASK相干解调

四、2ASK调制解调仿真电路

1．仿真参数设置 1）信号源参数设置：基带信号码元速率设为101==T R B 波特，2ASK 信号中心载频设为 Hz f s 20=。(说明：中心载频 s f 设得较低，目的主要是为了降低仿真时系统的抽样 率，加快仿真时间。) 2）系统抽样率设置：为得到准确的仿真结果，通常仿真系统的抽样率应大于等于10倍的载频。本次仿真取10 s f ，即200Hz 3）系统时间设置：通常设系统Start time=0。为能够清晰观察每个码元波形及2ASK 信号的功率谱密度，在仿真时对系统Stop time 必须进行两次设置，第一次设置一般取系统Stop time=6T~8T ，这时可以清楚地观察到每个码元波形；第二次设置一般取系统Stop time=1000T~5000T ，这时可以清楚地观察到2ASK 信号的功率谱密度。 2．2ASK 信号调制与解调的仿真电路图 图4 2ASK 信号调制与相干解调仿真电路 图5 2ASK 信号调制与包络检波仿真电路 五、仿真结果参考

S y s te mV iew 00 500.e -3500.e -3 1 1 1.51.5 2 2 500.e -3 1 1.5 2 m T i m e i n S e c o n d s 调制信号波 图6 输入信号波形 S y s te mV iew 00 500.e -3500.e -3 1 1 1.51.5 2 2 -2 -1.5 -1 -500.e -3 500.e -3 1 1.5 2 m T i m e i n S e c o n d s 已调信号波形 图7 2ASK 信号波形 S y s te mV iew 00 500.e -3500.e -3 1 1 1.51.5 2 2 -1 -500.e -3 500.e -3 1 A m T i m e i n S e c on d s 解调输出波形 图8 解调输出波形 图9 已调信号的频谱（载频为50Hz ） 六、自行搭建调试仿真电路，完成设计任务 2FSK 调制与解调 一、实验目的 1. 掌握2FSK 调制与解调原理； 2. 掌握仿真软件Systemview 的使用方法； 3. 完成对2FSK 调制与解调仿真电路设计，观察2FSK 波形及其功率谱密度。

PSK调制和解调的基本原理回顾

目录 1.实验要求及开发环境 (3) 2. 二、课程设计软件说明 (7) 三、基本原理 (2) 3.1调制方式简介 (2) 3.2OQPSK的含义 (3) 3.3同相正交环法（科斯塔斯环） (5) 四、实验框图原理说明 (12) 4.1实验总框图介绍 (12) 4.2五个子部分的介绍 (7) 4.2.1串并转换 (7) 4.2.2载波调制 (9) 4.2.3 科斯塔斯环解调 (15) 4.2.4 抽样判决 (17) 4.2.5 并串转换 (17) 五、实验结论 (18) 六、调试报告 (19) 6.1频率调制器F M参数设置 (19) 6.2低通滤波器参数设置 (19) 6.3脉冲串的参数设置 (20) 七、实验心得 (21) 八、参考文献 (22)

一、实验要求及开发环境 实验要求：1. 数字相关器子系统 2. 仿真结果分析 实验目的：1.了解PSK直序扩频通信系统的基本原理 2.掌握Systemview的使用 开发环境：PC机开发软件：Systemview Systemview简介 Systemview是一个用于现代工程与科学系统设计及仿的动态系统分析平台。从滤波器设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真。直到一般系统的数学模型建立等各个领域，systemview在友好且功能齐全的窗口环境下，为用户提供了一个精密的嵌入式分析工具。 利用systemview，可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统和各种多速率系统．可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。其特色是，利用它可以从各种不同角度、以不同方式，拉要求设计多种滤波器，并可自动完成滤波器的各种指标一如幅频待件(波特图)、传递函数、根轨迹图等之间的转换。它还

AM幅度调制解调

3.1.1 幅度调制的一般模型 幅度调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度，使其按调制信号的规律变化的过程。幅度调制器的一般模型如图3-1所示。 图3-1 幅度调制器的一般模型 图中，为调制信号，为已调信号，为滤波器的冲激响应，则已调信号的时域和频域一般表达式分别为 （3-1） （3-2） 式中，为调制信号的频谱，为载波角频率。 由以上表达式可见，对于幅度调制信号，在波形上，它的幅度随基带信号规律而变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域的简单搬移。由于这种搬移是线性的，因此幅度调制通常又称为线性调制，相应地，幅度调制系统也称为线性调制系统。 在图3-1的一般模型中，适当选择滤波器的特性，便可得到各种幅度调制信号，例如：常规双边带调幅（AM）、抑制载波双边带调幅（DSB-SC）、单边带调制（SSB）和残留边带调制（VSB）信号等。 3.1.2 常规双边带调幅（AM） 1. AM信号的表达式、频谱及带宽 在图3-1中，若假设滤波器为全通网络（＝1），调制信号叠加直流后再与载波相乘，则输出的信号就是常规双边带调幅（AM）信号。 AM调制器模型如图3-2所示。 图3-2 AM调制器模型 AM信号的时域和频域表示式分别为

（3-3） （3-4） 式中，为外加的直流分量；可以是确知信号也可以是随机信号，但通常认为其平均值为0，即。点此观看AM调制的Flash； AM信号的典型波形和频谱分别如图3-3（a）、（b）所示，图中假定调制信号的上限频率为。显然，调制信号的带宽为。 由图3-3（a）可见，AM信号波形的包络与输入基带信号成正比，故用包络检波的方法很容易恢复原始调制信号。但为了保证包络检波时不发生失真，必须满足，否则将出现过调幅现象而带来失真。 由Flash的频谱图可知，AM信号的频谱是由载频分量和上、下两个边带组成（通常称频谱中画斜线的部分为上边带，不画斜线的部分为下边带）。上边带的频谱与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。显然，无论是上边带还是下边带，都含有原调制信号的完整信息。故AM信号是带有载波的双边带信号，它的带宽为基带信号带宽的两倍，即 （3-5）式中，为调制信号的带宽，为调制信号的最高频率。 2. AM信号的功率分配及调制效率 AM信号在1电阻上的平均功率应等于的均方值。当为确知信号时，的均方值即为其平方的时间平均，即

GFSK的调制解调原理

GFSK 的调制和解调原理 高斯频移键控GFSK (Gauss frequency Shift Keying)，是在调制之前通过一个高斯低通滤波器来限制信号的频谱宽度，以减小两个不同频率的载波切换时的跳变能量，使得在相同的数据传输速率时频道间距可以变得更紧密。它是一种连续相位频移键控调制技术，起源于FSK(Frequency- shift keying)。但FSK 带宽要求在相当大的程度上随着调制符号数的增加而增加。而在工业，科学和医用433MHz 频段的带宽较窄，因此在低数据速率应用中，GFSK 调制采用高斯函数作为脉冲整形滤波器可以减少传输带宽。由于数字信号在调制前进行了Gauss 预调制滤波，因此GFSK 调制的信号频谱紧凑、误码特性好，在数字移动通信中得到了广泛使用（高斯预调制滤波器能进一步减小调制频谱，它可以降低频率转换速度，否则快速的频率转换将导致向相邻信道辐射能量）。 GFSK 调制 1、直接调制：将数字信号经过高斯低通滤波后，直接对射频载波进行模拟调 频。由于通常调制信号都是加在PLL 频率合成器的VCO 上（图一），其固有的环路高通特性将导致调制信号的低频分量受到损失，调制频偏（或相偏）较小。因此,为了保证调制器具有优良的低频调制特性，得到较为理想的GFSK 调制特性，提出了一种称为两点调制的直接调频技术。 uc 图一 两点调制：调制信号被分成2部分，一部分按常规的调频法加在PLL 的VCO 端,另一部分则加在PLL 的主分频器一端（基于PLL 技术的频率合成器将增加两个分频器：一个用于降低基准频率，另一个则用于对VCO 进行分频 ）。由于主分频器不在控制反馈环内，它能够被信号的低频分量所调制。这样,所产生的复合GFSK 信号具有可以扩展到直流的频谱特性，且调制灵敏度基本上为一常量, 鉴频器 PD 环路低通滤波器LF 压控振荡器VCO 载波信号 调制信号ui 调频信号uo 主分频器

基于MATLAB的AM信号的调制与解调

通信专业课程设计一（论文） 太原科技大学 课程设计（论文） 设计(论文)题目：基于MATLAB的AM信号的调制与解调 姓名张壮阔 学号 200822080132 班级通信082201H 学院华科学院 指导教师郑秀萍 2011年12 月23 日

太原科技大学课程设计（论文）任务书 学院（直属系）：华科学院电子信息工程系时间：2011年12月9日

目录 第1章绪论............................................................. - 2 - 1.1 AM信号调制解调的背景、意义和发展前景........................... - 2 - 1.2 本文研究的主要内容............................................. - 3 - 第2章AM信号调制解调的原理以及特点..................................... - 4 - 2.1 噪声模型....................................................... - 4 - 2.1.1 噪声的分类................................................. - 4 - 2.1.2 本文噪声模型............................................... - 4 - 2.2 通用调制模型................................................... - 5 - 2.3 AM信号的调制原理............................................... - 6 - 2.4 AM信号的解调原理及方式......................................... - 6 - 2.5 抗噪声性能的分析模型........................................... - 6 - 2.6 相干解调的抗噪声性能.......................................... - 7 - 第3章基于双音信号的AM调制与解调的仿真及结论.......................... - 9 - 3.1 设定的双音信号................................................. - 9 - 3.2 基于双音信号的AM调解与解调的仿真结果.......................... - 9 - 参考文献............................................................... - 14 - 附录.................................................................. - 17 -

PSK(DPSK)调制与解调

实验题目——PSK（DPSK）调制与解调 一、实验目的 1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。 2、掌握产生PSK(DPSK)信号的方法。 3、掌握PSK(DPSK)信号的频谱特性。 二、实验内容 1、观察绝对码和相对码的波形。 2、观察PSK(DPSK)信号波形。 3、观察PSK(DPSK)信号频谱。 4、观察PSK(DPSK)相干解调器各点波形。 三、实验仪器 1、信号源模块 2、数字调制模块 3、数字解调模块 4、20M双踪示波器 5、导线若干 四、实验原理 1、2PSK(2DPSK)调制原理 2PSK信号是用载波相位的变化表征被传输信息状态的，通常规定0相位载波和π相位载波分别代表传1和传0，其时域波形示意图如图所示。 2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在这种绝对移相的方式中，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收系统也必须有这样一个固定基准相位作参考。如果这个参考相位发生变化，则恢复的数字信息就会与发送的数字信息完全相反，从而造成错误的恢复。这种现象常称为2PSK的“倒π”现象，因此，实际中一般

不采用2PSK 方式，而采用差分移相（2DPSK ）方式。 2DPSK 方式即是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。如图为对同一组二进制信号调制后的2PSK 与2DPSK 波形。 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1数字信息（绝对码）PSK 波形 DPSK 波形 相对码 从图中可以看出，2DPSK 信号波形与2PSK 的不同。2DPSK 波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号，而前后码元相对相位的差才唯一决定信息符号。这说明，解调2DPSK 信号时并不依赖于某一固定的载波相位参考值。只要前后码元的相对相位关系不破坏，则鉴别这个关系就可以正确恢复数字信息，这就避免了2PSK 方式中的“倒π”现象发生。同时我们也可以看到，单纯从波形上看，2PSK 与2DPSK 信号是无法分辨的。这说明，一方面，只有已知移相键控方式是绝对的还是相对的，才能正确判定原信息；另一方面，相对移相信号可以看成是把数字信息序列（绝对码）变换成相对码，然后再根据相对码进行绝对移相而形成。 2DPSK 的调制原理与2FSK 的调制原理类似，也是用二进制基带信号作为模拟开关的控制信号轮流选通不同相位的载波，完成2DPSK 调制，其调制的基带信号和载波信号分别从“PSK 基带输入”和“PSK 载波输入”输入，差分变换的时钟信号从“PSK-BS 输入”点输入，其原理框图如图所示： 2DPSK 调制原理框图 2、2PSK （2DPSK ）解调原理

2PSK相干解调设计

课程设计 班级：电信08-3 姓名：张三 学号：0806110101 指导教师：杨建 成绩： 电子与信息工程学院 通信工程系

2PSK相干解调器设计 1.设计目的及要求 通过课程设计实践，了解并掌握通信系统、通信调制等技术的一般设计方法，训练并提高学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、运用标准与规范和应用计算机等方面的能力。培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。巩固所学的专业技术知识，培养学生综合运用所学知识与生产实践经验，缝隙和解决工程技术问题的能力，培养初步的独立设计能力。 本次可生设计是设计一个2PSK的想干解调器，并且运用simulink对系统建模。要求是输入数字信号并进行接受判决；通过多次输入输出对所设计的心痛性能进行分析；最后对解调原理进行分析。 2.2PSK的相关知识和基本原理 2.12PSK的相关知识 在二进制数字调制中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时，则产生二进制移相键控（2PSK）信号。通常用已调载波的“0”和“180”分别表示二进制数字基带信号的1和0.二进制相移键控（2PSK）是用二进制数字信号控制载波的两个相位，这两个相位通常相隔π例如用相位0和π分别表示1和0，所以这种调制又称为相移键控（BPSK），二进制相移键控的时域表达式： e2PSK(t)=[∑ag(t-nTs)]coswct 这里的an为双极性数字信号，如果g(t)是幅度为1，宽度为Ts的矩形脉冲，则2PSK信号可表示为 e2PSK(t)=+-coswct 2.2二进制移相键控信号的时间波形 这种以载波的不同相位直接表示相应二进制数字信号的调制方式，称为二进制绝对相移方式。 2.3 2PSK的调制与解调 2.3.1 调制原理 二进制相移键控信号的调制原理图如图2所示。其中2（a）是采用模拟调制的方法产生2PSK信号，图2（b）是采用数字键控的方法产生2PSK信号。2PSK信号的解调通常都是采用相干解调。在相干解调过程中需要用到与接受的2PSK信号同频同相的相干载波，二进制移相键控（2PSK）方式是载波相位按基带脉冲序列的规律而改变的一种数字调制方式，就是根据数字基带信号的两个电平，使载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方式，当两个载波相位相差180度时，此时称为反向键控，也称为绝对相移方式。

通信原理 移频键控FSK调制与解调系统实验报告

移频键控FSK调制与解调系统设计实验 一．实验目的 1．加深对数字调制中移频键控FSK调制器与解调器工作原理及电路组成的理解与掌握。 2．学会综合地、系统地应用已学到的知识，对移频键控FSK调制与解调系统电路的设计与仿真方法，提高独立分析问题与解决问题的能力。 二．实验任务与要求 构建并设计一个数字移频键控FSK传输系统，具体要求是： 主载波频率：11800HZ 载波1频率：2950HZ（四分频） 载波2频率：1475HZ（八分频） 数字基带信号NRZ：7位M序列，传输速率约为400波特。（32分频） FSK调制器可以采用数字门电路构成电子开关电路(或集成模拟开关)与采用集成模拟乘法器，利用键控法实现。 FSK解调器可以采用非相干解调法或过零检测法实现。 传输信道不考虑噪声干扰，采用直接传输。 整个系统用EWB软件仿真完成。 三、2FSK 调制与解调系统原理与电路组成 数字频移键控是用载波的频率的变化来传送数字消息的，即用所传送的数字消息控制载波的频率。实现数字频率调制的方法很多，总括起来有两类。直接调频法和移频键控法。注意到相邻两个振荡器波形的相位可能是连续的，也可能是不连续的，因此有相位连续的FSK 及相位不连续的FSK之分。并分别记作CPFSK及DPFSK。 根据实验任务的要求,本次设计实验采用的是相位连续的FSK调制器与非相干解调器,其电路结构如图1-1所示.： 图1-1 2FSK调制与解调系统电路原理图

1）2FSK 调制系统设计 本次综合设计实验的调制系统主要由主载波振荡器、分频器、Ｍ序列发生器、调制器、相加器构成。其调制电路的组成框图如图1-2所示 由图可以看出，当信码为“１”时， 分频链作４分频，即输出频率 图1-2 FSK 调制器电路组成框图 为2950Hz 载波，信码为“０”时，分频链作８分频，输出频率为1475Hz 载波。如此一来，多谐振荡器输出的载波，通过不同次数的分频，就得到了两种不同频率的输出，经相加器后，从而在输出端得到不同频率的已调信号，即FSK 信号，完成了数字基带信号转换为数字频带信号的过程。 ①主载波振荡器电路设计 主要提供2FSK 的载波和信码的定时信号，本设计使用集成电路（555）构成多谐振荡器，产生的振荡频率为11800Hz 载波，其电路如图1-3。。 已知由（555）构成多谐振荡器的振荡频率为： 则R1=3.6K R2=4.7K （可调） 图1-3 555 定时器接成的多谐振荡器 C=0.033uf ②分频器电路设计 将主载波按设计要求，用D 触发器构成适当的分频电路，获得载频f1、f2和Ｍ序列所需的时钟信号，因一级D 触发器可实现二分频（选用74LS74双D3片），所以2FSK 系统所需的四、八及32分频器电路如图1-4所示： 图1-4 分频器电路 ③Ｍ序列发生器电路设计 实际的数字基带信号是随机的，为了实验和测试的方便，一般都用M 序列产生器产生的伪随机序列来充当数字基带信号。本次设计采用三级线性移位寄存器（选用74LS74双D2片），形成长度为23-1=7位码长的伪随机码序列，码率约为400bit/s ，如图1-5所示： 输出的信码为： 1110010 C R R T f )2(1121+= =

AM调制与解调的设计与实现

课题三 AM 调制与解调的设计与实现 一、 本课题的目的 本课程设计课题主要研究模拟系统AM 调制与解调的设计和实现方法。通过完成本课题的设计，拟主要达到以下几个目的： 1．掌握模拟系统AM 调制与解调的原理，了解FDM 频分复用工作原理及实现方法。 2．掌握模拟系统AM 调制与解调的设计方法； 3．掌握应用MA TLAB 分析系统时域、频域特性的方法，进一步锻炼应用Matlab 进行编程仿真的能力； 4．熟悉基于Simulink 的动态建模和仿真的步骤和过程； 二、 课题任务 设计一个模拟系统，实现AM 调制与解调。要求通过硬件实验掌握AM 的工作原理，根据给定的技术指标通过程序设计实现系统仿真。 硬件部分：基于信号与系统实验箱，使用信号源单元和FDM 频分复用模块进行实验。 软件仿真设计：采用Matlab 语言设计，采用两种方式进行仿真，即直接采用Matlab 语言编程的静态仿真方式和采用Simulink 进行动态建模和仿真的方式。 三、主要设备和软件 1． 信号与系统实验箱，一台（含FDM 频分复用模块（DYT3000-70）、同步信号源模块（DYT3000-57）） 2． PC 机，一台 3． 20MHz 双踪示波器，一台 4． MATLAB6.5以上版本软件，一套 5． USB2090数据采集卡，一块 三、 实验原理： AM 调制解调的原理 1.所谓调制，就是用一个信号（原信号也称调制信号）去控制另一个信号（载波信号）的某个参量，从而产生已调制信号， 解调则是相反的过程，即从已调制信号中恢复出原信号。 模拟调制方式是载频信号的幅度、频率或相位随着欲传输的模拟输入基带信号的变化而相应发生变化的调制方式，包括：幅度调制（AM ）、频率调制（FM ）、相位调制（PM ）三种。 这三种调制方式的实质都是对原始信号进行频谱搬移，将信号的频谱搬移到所需要的较高频带上，从而满足信号传输的需要。 幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的规律变化，其它参数不变。是使高频载波的振幅载有传输信息的调制方式。 振幅调制分为三种方式：普通调幅方式（AM ）、抑制载波的双边带调制（DSB-SC ）和单边带调制（SSB ）。所得的已调信号分别称为调幅波信号、双边带信号和单边带信号。 设载波信号为)cos()(t V t v c m o c ω=，c c f πω2=，调制信号为)cos()(t V t v m Ω=ΩΩ，则输出调幅电压为 )2cos())cos(()(0θπα+Ω+=t f t m V t v c a m o （1-1） 式中α是输入信号偏移，当1=α，为普通调幅波，当0=α时，为抑制载波的双边带调制波。θ是初始相位（设0=θ），a m 为调制指数（或称为调幅度，1≤a m ）。

2psk键控调制相干解调

2PSK 及其性能估计 ——键控调制，相干解调 1、实验目的： （1）了解2PSK 系统的电路组成、工作原理和特点； （2）分别从时域、频域视角观测2PSK 系统中的基带信号、载波及已调信号； （3）熟悉系统中信号功率谱的特点； （4）学会分析2DPSK 系统的抗噪声性能； （5）掌握使用SystemView 软件对2DPSK 系统进行性能估计的方法。 2、实验内容： （1）以PN 码作为系统输入信号，码速率Rb ＝20kbit/s 。 i. 采用键控法实现2PSK 的调制； ii. 观察绝对码序列、调制信号、载波及2PSK 等信号的波形。 iii. 获取主要信号的功率谱密度。 （2）以2PSK 作为系统输入信号，码速率Rb ＝20kbit/s 。 i. 采用相干解调法实现2PSK 的解调，分别观察系统各点波形; ii. 获取主要信号的功率谱密度。 3、实验原理： 在二进制数字调控中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时，则产生二进制移相键控（2PSK ）信号。通常用已调信号载波的0°和180°分别表示二进制数字基带信号的1和0。二进制移相键控信号的时域表达式为 ?? ? ???-=∑n s n PSK nT t g a t e )()(2t c ωcos 其中，n a 选择双极性，即n a =???-,1,1P P -1发送概率为 发送概率为 )(t g 是脉宽为S T 、高度为1的矩形脉冲，则有 ? ? ?-=,cos , cos )(2t t t e c c PSK ωω P P -1发送概率为发送概率为 当发送二进制符号1时，已调信号)(2t e PSK 取0°相位，发送二进制符号0时， )(2t e PSK 取180°。若用n ?表示第n 个符号的绝对相位，则有