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课程设计一、模拟线性调制系统-标准的AM调制

课程设计一、模拟线性调制系统-标准的AM调制
课程设计一、模拟线性调制系统-标准的AM调制

《高频电子线路》课程设计说明书设计题目:模拟线性调制系统-标准的AM调制

学院:贵州大学明德学院

专业:电子信息工程

班级:电信11151

学号:肖行行112003110141

肖博112003110140

汪家栋112003110135

学生姓名:肖行行肖博汪家栋

指导教师:宁阳

2013年12月12日

《高频电子线路课程设计》任务书

一、课程设计的目的

高频电子线路课程设计是专业实践环节之一,是学习完《高频电子线路》课程后进行的一次全面的综合练习。其目的让学生掌握模拟通信系统的基本原理极其构造和运用,特别是理论联系实践,提高学生的综合应用能力。

二、课程设计的内容与任务

1.内容:

课程设计一、模拟线性调制系统-标准的AM调制

课程设计二、模拟线性调制系统-DSB-VC

课程设计三、模拟线性调制系统-SSB-VC

课程设计四、模拟线性调制系统-大信号包络检波

课程设计五、模拟线性调制系统-相干检波

课程设计六、模拟角度调制-FM直接调制

课程设计七、模拟角度调制-FM间接调制

课程设计八、模拟角度调制-相位鉴频

课程设计九、模拟角度调制-比例鉴频

2.任务:学生自由组合,3-4人为一组,任选一个课题为自己的课程设计题目,各组所选题目不能重复,各组独立完成自己的任务。

三、课程设计的要求

1、通过资料查阅和学习,了解模拟通信系统的基本原理极其构造的一般方法。

2、参考和研究一些公司的规划和配置方案,结合《高频电子线路》课程中所学知识,积极完成设计任务。

3、对于课程设计完成所需的软件进行必要的学习和操作,确定课题实现的方案配置并进行仿真实现。

4、认真按时完成课程设计说明书。

四、课程设计的时间

2013-2014年度第一学期教学第17周,共 1周(5个工作日)

五、课程设计的说明书撰写规范

1、在完成任务书中所要求的课题外,要撰写课程设计说明书1份 (不少于3000字,10-15页),

逻辑清楚,文字通顺,版面整洁,图表规范。课程设计说明书须每组一份,独立完成。

2、设计说明书顺序为1、封面、2、任务书、

3、目录、

4、摘要、

5、正文、

6、参考文献(资料)、

7、理论答辩作业等内容,以及附图或附件等材料。正文包括课程设计的目的、课程设计的

内容,课程设计的相关知识和技术。

3、题目字体用小三,黑体,正文字体用五号字,宋体,小标题用四号及小四,宋体,并用A4

纸打印。

4、请在设计说明书注明同学各自完成的任务

六、课程设计参考资料

1、参考书:[1]樊昌信.通信原理. 国防工业出版社,2007.1

2、教材: [2]张肃文.高频电子线路.高等教育出版社.2009.2

目录

一、摘要 (1)

二、整体设计 (2)

2.1 AM调制设计 (2)

2.2 AM解调设计 (2)

2.3AM调制流程图 (4)

三、振幅调制产生原理 (4)

四、AM调制 (常规双边带调制) 原理 (5)

五、调幅方案分析 (6)

(1)标准调幅波(AM)产生原理 (6)

(2)普通调幅波标准波形及失真波形 (8)

(3) AM调制系统框图 (9)

(4)运行系统,观察结果波形 (10)

六、总结 (12)

七、参考文献 (12)

八、任务分配 (12)

九、理论答辩 (13)

一、摘要

调幅电路又称幅度调制电路,是指能使高频载波信号的幅度随调制信号(通常是音频)的规律而变化的调制电路。幅度调制电路有多种电路型式,现介绍一种简易的振幅调制电路,该电路的载波由高频信号发生器产生,经放大后和调制信号经乘法器后,输出抑制载波的双边带调幅波,输出的双边带调辐波与放大后的载波再经过相加器后,即可产生普通调幅波。

本课题其理论意义十分广泛且重要,涉及方面广,而且对电路基础、模拟电子线路、通信电子线路中的一些基础知识要求较高,对以往学过的知识是一次全面的复习,同时也将理论知识应用到实践中。

用待传输出的基带信号去改变高频载波信号的振幅,称为调幅。在有关的非线性电子线路中,普通调幅波电路大多采用高电平调幅形式调幅电路,而抑制载波的双边带调幅电路采用低电平调幅的形式,两种形式的电路是分裂开来进行分析。即在许多文献中,只对调幅系数错误!未找到引用源。<1 时的各项参数进行分析,而对于普通调幅波当调幅系数错误!未找到引用源。>1 时,认为调制波形产生严重失真。这是由于采用了高电平调幅电路,在这类电路中,为了提高效率,往往采用工作在乙类或丙类状态的基极或集电极调幅电路,此时调制器只是在载波信号和调制信号均为正值时能完成乘法运算。而采用四象限模拟相乘器低电平调幅电路,能够实现为任意值的调幅,结论证明,调幅系数为任意值的已调信号在发送端是可以实现,在接收端是可以解调的。

在通信系统中,从消息变换过来的信号是频率很低的电信号,其频谱特点是包括(或不包括)直流分量的低通频谱,如电话信号的频率范围在 300到3000Hz,称为基带信号,这种基带信号在很多信道中不能直接传播。为了使基带信号适宜在信道中传输,就需要采用调制解调技术。调制通常可以分为模拟调制和数字调制两种方式。

二、整体设计

2.1 AM调制设计

标准调幅就是常规双边带调制,简称调幅(AF)。假设调制信号m(t)的平均值为0,将其叠加一个直流偏量后与载波相乘(图2-1),即可形成调幅信号。

载波

m(t) S(t)

图2-1 AM调制模型

AM信号的时域和频域表达式分别为

S AM=(t)[A0+m(t)]cosw c(t)=A0cosw c(t)+m(t)cosw c(t) (1)

S AM(ω)= πA0[δ(ω+ωC)+ δ(ω-ω)]+1/2[M(ω+ω)+M(ω-ωC)] (2)式中,A0为外加的直流分量;m(t)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 m(t) =0 。

AM信号的频谱SAM(t)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

B AM =2B

m

=2f

H (3)

式中,Bm=fH为调制信号m(t)的带宽,fH为调制信号的最高频率。

2.2 AM解调设计

(1)AM信号的解调原理及方式

解调是将位于载波的信号频谱再搬回来,并且不失真的恢复出原始基带信号。

加法器乘法器

解调的方式有两种:相干解调和非相干解调。相干解调适用于各种线性调制系统,非线性解调一般适用于幅度调制(AM)信号。

(2)相干解调

相干解调也叫同步检波。解调与调制的实质一样,均是频谱搬移。解调是把在载频位置的以调信号的谱搬回到原始基带位置。由AM信号的频谱可知,如果将已调信号的频谱搬回到原点位置,即可得到原始的调制信号频谱,从而恢复出原始信号。解调中的频谱搬移同样可用调制时的相乘运算来实现。

载波

乘法器低通滤波器

S(t ) m(t)

图2-2 相干解调原理图

S AM(t)cosw c t=[A0+m(t)]cos2w c t=1/2[A0+m(t)]+1/2[A0+m(t)]cos2w c t

2.3AM 调制流程图

开始

为各个变量赋初值

生成源信号m(t)

对m(t)进行AM调制

计算带宽

画出AM信号波形

画出AM相干解调波形

画出AM频谱图

结束

图2-3 AM调制流程图

三、振幅调制产生原理

所谓调制,就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上,再由天线发射出去。这里高频振荡波就是携带信号的运载工具,也叫载波。振幅调制,就是由调制信号去控制高频载波的振幅,直至随调制信号做线性变化。在线性调制系列中,最先应用的一种幅度调制是全调幅或常规调幅,简称为调幅(AM)。为了提高传输的效率,还有载波受到抑制的双边带调幅波(DSB)和单边带调幅波(SSB)。在频域中,已调波频谱是基带调制信号频谱的线性位移;在时域中,已调波包络与调制信号波形呈线性关系。标准振幅调制(Amplitude Modulation, AM)是一种相对便宜的,质量不高的调制形式,主要用于声频和视频的商业广播。

我们讨论单频信号的调制情况。如果设单频调制信号错误!未找到引用源。,载波错误!未找

到引用源。,那么调幅信号(已调波)可表示为:

错误!未找到引用源。 (2-1)

式中,错误!未找到引用源。为已调波的瞬时振幅值(也称为调幅波的包络函数)。由于调幅信号的瞬时振幅与调制信号成线性关系,即有:

(2-2)

四、 AM 调制 (常规双边带调制) 原理

假设调制信号m(t)的平均值为0,将其叠加一个直流偏量A 后与载波相乘(如图1-1所示),即可形成调幅信号。其时域表示式为

其中,m(t) - 调制信号,均值为0,可以是确知

信号也可以是随机信号

A0 - 常数,表示叠加的直流分量 ωc=2πfc 为载波信号的角频率

图1-1 AM 调制系统原理

AM调制的波形如图1-2所示:

由波形可以看出,当满足条件:

|m(t)| ≤ A0

时,其包络与调制信号波形相同,因此用包络检波法很容易恢复出原始调制信号。否则,出00()[()]cos cos ()cos AM c c c s t A m t t A t m t t

ωωω=+=+?

()

m t

()

m s t cos c t ω⊕0A t t

t

()

m t ()0A m

t +载波()

AM

s t ω-

M

S

现“过调幅”现象。这时用包络检波将发生失

真。但是,可以

采用其他的解调方法,如同步检波图1-2 波形图

五、调幅电路方案分析

1、标准调幅波(AM)产生原理

调制信号是只来来自信源的消息信号(基带信号),这些信号可以是模拟的,亦可以是数字的。为首调制的高频振荡信号可称为载波,它可以是正弦波,亦可以是非正弦波(如周期性脉冲序列)。载波由高频信号源直接产生即可,然后经过高频功率放大器进行放大,作为调幅波的载波,调制信号由低频信号源直接产生,二者经过乘法器后即可产生双边带的调幅波,工作原理如图。设载波信号

乘法器加

器标准调幅

基带调制信号

高频载

普通调幅波的频谱图如图所示:

0 错误!未找到引用源。

普通调幅波的频谱图

2、普通调幅波标准波形及失真波形

普通调幅波示意图如图所示:

标准调幅波示意图

由图可见,调幅波中载波分量占有很大比重,因此信息传输效率较低,称这种调制为有载波调制。

显然,AM波正负半周对称时:

上边带

下边带

幅度

ω

调幅度为:

图所示为产生失真时的波形:

Ma>1时的过调制波形3、AM调制系统框图

AM调制系统框图

4.运行系统,观察结果波形

AM调制波形图如图2-1所示:

AM调制波形图

结果与分析:要使输出已调信号的幅度与输入调制信号m(t)呈线性对应关系,应满足A0大于等于| m(t)|max,否则会出现过调制现象。本实验中,不存在过调制现象,调整图中A0的增益可观察到过调制现象。

六、总结

在这一周的时间里我在做“AM调制器的设计”。在这一过程中,真切感觉到自己知识能力的匮乏,好多东西都只是知道一些皮毛,真正搞懂会应用的东西很少。或许一个人的进步需要一个缓慢的过程,在过程中需要不断地借鉴,学习,汲取别人的东西。同别人的成果中攫取知识和营养,然后把它变成自己的东西。收获之一是不做系统或者东西,许多细小的环节是注意不到的。而这诸多环节往往影响你整个系统的正常运转。这可真应验了那句话“细节决定一切”。

总之,在这次课程设计的制作的过程中学到了很多东西,能力也有相应的提升。

七、参考文献:

1、参考书:[1]樊昌信.通信原理. 国防工业出版社,2007.1

2、教材: [2]张肃文.高频电子线路.高等教育出版社.2009.2

八、任务分配

设计说明:肖行行

仿真:肖博

理论答辩:汪家栋

九、理论答辩

1、简述模拟线性调制系统的几种方法

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的过程,常分为标准调幅(AM)、抑制载波双边带调制(DSB)、单边带调制(SSB)和残留边带调制(VSB)等。

2、标准AM调制的特点

AM调制接收设备简单,功率利用率低,抗干扰能力差,在传输中如果载波遇到信道的选择性衰落,则在包络检波时会出现过调失真,信号频带较宽,频带利用率不高,因此AM调制用于通信质量要求不高的场合。主要用在中波和短波的调幅广播中。波形包络包含基带信号信息,频率是载波频率。有直流分量。频谱有边带分量和载波分量。AM信号的时域波形的包络线反映了调制信号波形变换趋势。

AM频域是调制信号频谱的简单搬移,搬移至载频处,已调信号带宽是调制信号带宽的2倍。

3、标准AM调制中的过量调制产生的原因

AM调制的优点是接收设备简单,缺点是功率利用率低,抗干扰能力差,在传输中如果载波遇到信道的选择性衰落,则在包络检波时会出现过调失真。

模拟调制仿真

课程设计报告题目模拟调制仿真

目录 一.原理 (1) 二.编程思想 (2) 三.结果 (3) 四.分析 (5) 五.程序代码 (8)

一.原理 1.1模拟调制原理 模拟调制包括幅度调制(DSB,SSB,AM)和相角调制(频率和相位调制)。在本次设计中主要讨论模拟调制中的幅度调制,幅度调制即用基带调制信号去控制高频载波的幅度,使其按基带信号的规律变化的过程。幅度调制主要有AM调制,DSB调制,SSB调制。他们的调制原理如下,AM调制:AM 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;DSB调制:在幅度调制的一般模型中,若假设滤波器为全通网络,调制信号中无直流分量,则输出的已调信号就是无载波分量的双边调制信号,或称抑制载波双边带调制信号;SSB调制:由于 DSB 信号的上、下两个边带是完全对称的,皆携带了调制信号的全部信息,因此从信息传输的角度来考虑,仅传输其中一个边带。 1.2 AM调制 AM信号的时域表示式: 频谱: 调制器模型如图所示: 1.3 DSB调制 DSB信号的时域表示式 频谱: 1.4 相干解调 相干解调器原理:为了无失真地恢复原基带信号,接收端必须提供一个与接收的已调载波严格同步(同频同相)的本地载波(称为相干载波),它与接收的已调信号相乘后,经低 00 ()[()]cos cos()cos AM c c c s t A m t t A t m t t ωωω =+=+ 1 ()[()()][()()] 2 AM c c c c S A M M ωπδωωδωωωωωω=++-+++- ? () m t() m s t c t ⊕

模拟线性调制解调仿真系统设计

通信与信息工程学院 课程设计论文 设计题目:模拟线性调制解调仿真系统设计 指导教师:张鸣 班级:通信工程0701 小组组长:李雅华 小组成员:张坤李冬 侯超晁向阳

摘要 Simulink是Mathworks公司推出的基于Matlab平台的著名仿真环境Simulink作为一种专业和功能强大且操作简单的仿真工具,目前已被越来越多的工程技术人员所青睐,它搭建积木式的建模仿真方式既简单又直观,而且已经在各个领域得到了广泛的应用。 本文主要是以simulink为基础平台,对AM、DSB、SSB信号的仿真。文章第一章内容是对simulink的简单介绍和通信技术的目前发展和未来展望;第二章是对AM、DSB、SSB信号基本原理的简单说明以及对各信号利用simulink软件进行系统设计和模块设计;第三章是进行一个总结,包括结论以及这次课程设计的任务分配和组员的完成情况。本文的主要目的是对simulink的熟悉和对模拟通信理论的更加深化和理解。 关键词:AM,DSB,SSB,simulink,调制,解调

目录 第一章绪论 (4) 1.1 前言 (4) 1.2 工程概括 (5) 第二章正文 (5) 2.1 设计说明 (5) 2.2 AM的基本原理和调制解调实现 (5) 2.2.1 基本原理 (6) 2.2.2 simulink实现 (6) 2.2.3 利用communication模块进行仿真 (9) 2.3 DSB的基本原理和调制解调实现 (13) 2.3.1 基本原理 (13) 2.3.2 simulink实现 (13) 2.3.3 利用communication模块进行仿真 (16) 2.4 SSB的基本原理和调制解调实现 (19) 2.4.1 基本原理 (19) 2.4.2 simulink实现 (19) 2.4.3 利用communication模块进行仿真 (23) 第三章总结 (26) 3.1 结论 (26) 3.2 任务分配以及组长对成员的评价 (26) 参考文献 (27)

课程设计报告模板(调制解调)

基于MATLAB的差分码PSK调制解调实现学生姓名:易武指导老师:吴志敏 摘要 PSK调制是通信系统中最为重要的环节之一,PSK调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。分析了数字调制系统的基本调制解调方法,利用MATLAB作为编程工具,设计了相移键控系统的模型,并且对模型的方针流程以及仿真结果都给出具体详实的分析,为实际系统的构建提供了很好的依据。数字调制是通信系统中最为重要的环节之一,数字调制解调技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。 关键词 MATLAB;PSK;调制解调;差分码 1 引言 1.1课程设计目的 差分码PSK的调制解调的实现,通过课程设计,我学到了MATLAB的操作,深入了解了PSK调制解调的原理,利用MATLAB集成环境下的M文件,编程实现差分码的PSK 调制解调,并绘制了调制前后的时域和频域波形级叠加噪声时解调前后额频域波形,根据运行结果和波形来分析该解调过程的正确性及信道对信号的额传输影响,知道了2PSK 信号的产生方法主要有两种。这两种方法的复杂程度差不多,并且都可以用数字信号处理器实现,加深了对信号的调制解调的认识,培养了实际操作能力。 1.2课程设计要求 1)绘制基带信号,PSK调制信号和解调信号。 2)绘制噪声后的调制信号和解调信号。 3)改变噪声功率进行解调,分析噪声对信号传输造成的影响。

1.3课程设计原理 差分码PSK 的调制解调实质上就是DPSK 调制解调,利用载波的多种不同的相位状态来表征数字信息的调制方式,调制解调有2DPSK 和4DPSK 调制解调,本次课程实际采用二进制的DPSK 。 2 PSK 调制解调原理 2.1 2PSK 调制的基本原理 在4PSK 信号中,相位变化是以未调载波的相位作为参考基准的。由于它利用载波相位的绝对数值表示数字信息,所以又称为绝对相移。4PSK 相干解调时,由于载波恢复中相位有0、π模糊性,导致解调过程出现“反向工作”现象,恢复出的数字信号“1”和“0”倒置,从而使2PSK 难以实际应用。为了克服此缺点,提出了二进制差分相移键控(2DPSK )方式。 2DPSK 是利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息,所以又称相对相移键控。假设??为当前码元与前一码元的载波相位差,可定义一种数字信息与??之间的关系为 ”“”“010表示数字信息表示数字信息???=?π? (2-1) 于是可以将一组二进制数字信息与其对应的2DPSK 信号的载波相位关系示例如下: 二进制数字信息: 1 1 0 1 0 0 1 1 0 2DPSK 信号相位: (0) π 0 0 π π π 0 π π 或 (π) 0 π π 0 0 0 π 0 0 数字信息与??之间的关系也可定义为 ”0“”1“0表示数字信息表示数字信息???=?π? 由此示例可知,对于相同的基带数字信息序列,由于初始相位不同,2DPSK 信号的相位并不直接代表基带信号,而前后码元相对相位的差才唯一决定信息符号。 为了更直观地说明信号码元的相位关系,我们可以用矢量图来表述。按照(2-1)的定义关系,我们可以用如图2-1(a )所示的矢量图来表示,图中,虚线矢量位置称

模拟调制系统AM系统

西安邮电大学 《通信原理》软件仿真实验报告 实验名称:模拟调制系统——AM系统 院系:通信与信息工程学院 专业班级:XXXX 学生姓名:XXX XX 学号:XXXX (班内序号) 指导教师:XXX 报告日期:XXXX年XX月XX日 ●实验目的: 1、掌握AM信号的波形及产生方法; 2、掌握AM信号的频谱特点; 3、掌握AM信号的解调方法; 4、掌握AM系统的抗噪声性能。 仿真设计电路及系统参数设置: 时间参数:No. of Samples = 4096;Sample Rate = 20000Hz; ●仿真波形及实验分析: 1、调制信号与AM信号的波形和频谱: 调制信号为正弦信号,Amp= 1V,Freq=200Hz;直流信号Amp = 2V;余弦载波Amp = 1V,Freq= 1000Hz;无噪声;调制信号: AM信号: ●采用相干解调,记录恢复信号的波形和频谱: 接收机模拟带通滤波器Low Fc = 750Hz,Hi Fc = 1250Hz,极点个数6; 接收机模拟低通滤波器Fc = 250Hz,极点个数为9;恢复信号: ●采用包络检波 全波整流器Zero Point = 0V;模拟低通滤波器Fc = 250Hz,极点个数为9;恢复信号: 由信号功率谱可以看出,相干解调要比包络检波的恢复效果好。 ●改变高斯白噪声的功率谱密度,观察并记录恢复信号的变化:

无高斯白噪声: 加高斯白噪声(功率谱密度(density in 1 ohm=0.00002W/Hz))恢复信号: 改变高斯白噪声的功率谱密度(density in 1 ohm=0.0002W/Hz)恢复信号: 改变高斯白噪声的功率谱密度(density in 1 ohm=0.002W/Hz)恢复信号: 综上可得高斯白噪声越大,恢复信号失真越严重。 实验成绩评定一览表

2ASK调制解调课程设计论文(简单版)

目录 1 引言 1.1课题研究的背景和意义……………………………………………… 1.2研究现状……………………………………………………………… 1.3论文的内容安排………………………………………………………… 2 系统原理及设计方法 2.1 2ASK调制的原理…………………………………………………………Y 2.2 ASK解调原理及设计方法…………………………………………………… 3 ASK调制与解调的VHDL系统建模 3.1软件平台介绍………………………………………………………………… 3.2整体方案设计………………………………………………………………… 4 2ASK调制系统VHDL建模 4.1 2ASK调制系统仿真模型……………………………………………………… 4.1.1 m序列原理………………………………………………………… 4.1.2 m序列的实现…………………………………………………… 4.1.3分频器原理……………………………………………… 4.2 调制程序实现…………………………………… 4.2.1 M序列的实现………………………………………… 4.2.2分频器的实现…………… 4.3 2ASK调制系统仿真…………… 4.3.1 M序列伪随机码仿真………………………………………… 4.3.2分频器仿真…………………………………………… 4.3.3 2ASK调制仿真…………………………………………………… 5 2ASK解调系统VHDL建模与仿真 5.1 2ASK解调系统仿真模型……………………………………………………… 5.2 2ASK解调系统的实现………………………… 5.2.1 2ASK解调系统的VHDL设计…………………………………………

模拟调制系统

第五章模拟调制系统 知识结构-调制的基本概念和作用、分类 -幅度调制的主要类型,及各自的调制解调方法、波形、 频谱、带宽、及抗噪声性能 -角度调制的主要类型,及各自的调制解调方法、功率、 带宽、及抗噪声性能 教学目的-了解模拟调制及其解调的原理和系统的抗噪声性能 -掌握各种已调信号的时域波形和频谱结构,系统的抗噪 声性能 -了解一些常用的调制解调芯片 教学重点-信噪比增益 -已调信号表达式的写法及分析、波形画法及分析 -卡森公式 教学难点-信噪比增益 -角度调制中最大频偏的概念和计算 教学方法及课时-多媒体授课(6学时)(3个单元) 作业-5-4,5-7,5-9,5-16,5-18 备注(在上课之前最好让学生复习一下“高频电路”中相关内容) AM和DSB在高频电路中如果已经讲的比较细,此处可略 讲。

单元七(2学时) §5.1 引言(调制的作用和分类) 知识要点:调制的过程、作用、分类 我们在第一章已经学过了模拟通信系统和数字频带通信系统的模型。从模型图中可以看出,它们都需要进行“调制”。那么什么是调制?为什么要进行调制?调制有哪些分类呢?我们下面逐一介绍。 §5.1.1 调制的概念(过程) 所谓调制,就是在发送端将要传送的信号附加在高频振荡信号上,也就是使高频振荡信号的某一个或几个参数随基带信号的变化而变化。其中要发送的基带信号又称“调制信号”;高频振荡信号又称“被调制信号”。 §5.1.2 调制的作用 调制的主要作用有三个: 1、将基带信号转化成利于在信道中传输的信号; 2、改善信号传输的性能(如FM具有较好的信噪比性能) 3、可实现信道复用,提高频带利用率。 §5.1.3 调制的分类 分2大类:正弦波调制、脉冲调制 正弦波调制又可分为模拟调制和数字调制。其中模拟调制又分调幅和调角2类,这是我们本章的主要内容。 §5.2 幅度调制与解调 知识要点:AM DSB SSB VSB的原理及波形频谱的画法带宽计算 §5.2.1 幅度调制的一般模型

第四章模拟调制系统习题答案

第四章 模拟调制系统习题答案 4-1 根据图P4-1所示的调制信号波形,试画出DSB 及AM 信号的波形图,并比较它们分别通 解 由包络检波后波形可知:DSB 解调信号已严重失真,而AM 的解调信号不失真。所以,AM 信号采用包络检波法解调,DSB 信号不能采用包络检波法解调。 4-2 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度P n (f)=×10-3 W/H Z ,在该信道中传输抑制载波的双边带信号,并设调制信号m(t)的频带限制在5kH Z ,而载波为100kH Z ,调制信号的功率为10kW 。若接收机的输入信号在加至解调器之前,先经过带宽为10kH z 的一理想带通滤波器,试问 (1) 该理想带通滤波器中心频率为多大 (2) 解调器输入端的信噪功率比为多少 (3) 解调器输出端的信噪功率比为多少 (4) 求出解调器输出端的噪声功率谱密度,并用图形表示出来。 解 (1)为了保证信号顺利通过和尽可能的滤除噪声,带通滤波器的带宽等于已调信号宽度,即B=2f m =2×5=10kH Z ,其中心频率应选信号的载波频率100kH Z ,带通滤波器特性为 ()? ? ?≤≤=其它 010595Z z kH f kH k H ω (2) S i =10kW N i =2BP n (f)=2×10×103××10-3 =10W 故输入信噪比 S i /N i =1000 (3) 因有G DSB =2,故输出信噪比 002210002000i i S S N N =?=?=

(4) 根据双边带解调器的输出噪声与输入噪声功率之间的关系,有 W N N i 5.24 10410=== 故 ()()Z n Z m n kH f f p H W f N f P 52 1 105.021/1025.010525.22333 00≤=??= ?=??== --双 其双边谱如右图所示 4-3某线性调制系统的输出信噪比为20dB ,输出噪声功率为10-9 W ,由发射机输出端到解调器输入端之间总的传输损耗为100dB ,试求: ⑴DSB/SC 时的发射机输出功率; ⑵SSB/SC 时的发射机输出功率。 解:设发射机输出功率为S F ,解调器输入功率为S r ,由题意,传输损耗 K =S F /S r =1010 (100dB) 已知S 0/N 0=100 (20dB),N 0=10-9 W ⑴对于DSB 方式,因为G =2, 则 00111005022 i i S S N N ==?= 又N i =4N 0 故S i =50×N i =50×4N 0=200×10-9 =2×10-7 W 所以发射功率S F =KS i =1010×2×10-7=2×103 W ⑵对于SSB ,因为G =1, 则 00 100i i S S N N ==,故S i =100×4N 0=400×10-9=4×10-7W 所以发射功率S F =KS i =1010 ×4×10-7 =4×103 W 4-4试证明:当AM 信号采用同步检波法进行解调时,其制度增益G 与公式的结果相同。 证明:设接收到的AM信号为s AM (t)=[A+m(t)]cos ωc t ,相干载波为c(t)=cos ωc t 噪声为:n i (t)=n c (t)cos ωc t-n s (t)sin ωc t 信号通过解调器 相乘输出:s AM (t) c(t)=[A+m(t)]cos 2 ωc t =A /2+m(t)/2+1/2×[A+m(t)]cos2ωc t 低通输出:A/2 +m(t)/2 隔直流输出:s 0(t)=m(t)/2 噪声通过解调器 相乘输出: [n c (t)cos ωc t-n s (t)sin ωc t] cos ωc t=n c (t)/2+n c (t)/2×cos2ωc t-n s (t)/2×sin2ωc t 低通滤波器输出:n c (t)/2 隔直流输出:n 0(t)=n c (t)/2 输入信号功率:()[]()2 22222 t m A t s E s AM i +==, 输入噪声功率:B n t n N i i 02 )(== 输出信号功率:()()422 00t m t s S == , 输出噪声功率:()()B n t n t n N c 0202 04 14== = () ()[] ()() t m A t m t m A B n B n N S N S G t m i i AM 2 2 22 2 2 1 00414002//2 += +?==∴ 证毕。 4-5 设一宽带频率调制系统,载波振幅为100V ,载频为100MH Z ,调制信号m(t)的频带限制在5kH Z , ()2 25000,500/(.)F m t V k rad sV π==,最大频偏Δf=75KH Z ,并设信道中噪声

通信原理实验模拟调制系统(AM,FM)实现方法

实验一模拟调制系统(AM,FM)实现方法一、实验目的 实现各种调制与解调方式的有关运算 二、实验内容 对DSB,抑制载波的双边带、SSB,FM等调制方式下调制前后的信号波形及频谱进行观察。要求用system view 或Matlab中的基本工具组建各种调制解调系统,观察信号频谱。 三、实验原理 AM: 1)标准调幅就是常规双边带调制,简称调幅(AM)。将调制信号m(t)与一个直流分量A叠加后与载波相乘可形成调幅信号。AM信号的的频谱由载频分量、上边带、下边带组成。上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同,下边带是上边带的镜像。 2)DSB。若在AM调制模型中将A0去掉,即得到双边带信号(DSB)。与AM信号比较,因为不存在载波分量。 3)SSB。单边带调制(SSB)是将双边带信号中的一个边带滤掉而形成的。产生SSB信号的方法有:滤波法和相移法。SSB调制包括上边带调制和下边带调制。 解调: 解调是调制的逆过程,其作用是从接受的已调信号中恢复调制信号。解调的方法可分为两类:相干解调和非相干解调(包络检波)。 1)相干解调。解调与调制的实质一样,均是频谱搬移。即把在载频

位置的已调信号的浦搬回到原始基带位置。 2)包络检波。包络检波器就是直接从已调信号的幅度中提取预案调制信号。 FM: 调制中,若载频的频率随调制信号变化,称为频率调制或调频(FM)。调频信号的产生方法有两种:直接调频和间接调频。 1)直接调频。用调制信号直接控制载波振荡器的频率,使其按调制信号的规律线性变化。 2)间接调频。先将调制信号积分,然后对载波进行调相,即可产生一个NBFM信号,再经n次频倍器得到WBFM信号。 解调: 调频信号的解调也分为相干解调和非相干解调。相干解调仅适用于NBFM信号,而非相干解调对于NBFM和WBFM信号均适用。 四、实验内容 (一)标准调幅信号 实验代码: f=5; T=1/f; fc=500; A=1.5; ts=0.001; fs=1/ts; t=0:ts:2*T; mt=cos(2*pi*f*t)+cos(2*pi*2*f*t);%调制信号 ft=cos(2*pi*fc*t);%载波 yt=(mt+A).*ft;%调幅信号 N=2*T/ts;%设置抽样点数

课程设计:基于MATLAB的BPSK调制解调研究

课程设计:基于MATLAB的BPSK 调制解调研究

东北石油大学课程设计 2012年3月9日

东北石油大学课程设计任务书 课程通信综合课程设计 题目基于MATLAB的BPSK调制解调研究 专业XXXXXXX姓名XXX学号XXXXXXXXX 主要内容: 1、简要阐述了BPSK的调制与解调原理; 2、利用MATLAB进行仿真,附上仿真程序和仿真结果,并对仿真结果进 行分析。 基本要求: 掌握数字带通BPSK调制解调相关知识,学习MATLAB软件,掌握相关调制解调的MATLAB函数的使用。运用MATLAB进行编程实现BPSK的调制解调过程,并且仿真输出调制前的基带信号、调制后的BPSK信号和叠加噪声后的2PSK信号波形、解调器在接收到信号后解调的各点的信号波形,并对仿真结果进行分析。 主要参考资料: [1] 樊昌信,曹丽娜.通信原理[M].国防工业出版社,2010:205-212. [2] 章宜华.精通MATLAB5[M].清华大学出版社,1999:136-140. [3] 沈兰芬,李治群.调制解调的数字实现[J].电信科学,1993,(6):27-31. 完成期限2012.2.20—2012.3.9 指导教师 专业负责人 2012年2月20日

目录 1.设计要求 (1) 2.设计原理 (1) 2.1BPSK的调制原理 (1) 2.2BPSK的解调原理 (3) 3.基于MATLAB的BPSK调制解调仿真 (4) 3.1仿真框图 (4) 3.2仿真源程序 (4) 3.3仿真输出结果 (6) 3.4仿真结果分析 (9) 4.总结 (10) 参考文献 (10)

第四章 模拟调制系统习题答案教学文案

第四章模拟调制系统 习题答案

第四章 模拟调制系统习题答案 4-1 根据图P4-1所示的调制信号波形,试画出DSB 及AM 信号的波形图,并比 解 由包络检波后波形可知:DSB 解调信号已严重失真,而AM 的解调信号不失真。所以,AM 信号采用包络检波法解调,DSB 信号不能采用包络检波法解调。 4-2 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度P n (f)=0.5×10-3 W/H Z ,在该信道中传输抑制载波的双边带信号,并设调制信号m(t)的频带限制在5kH Z ,而载波为100kH Z ,调制信号的功率为10kW 。若接收机的输入信号在加至解调器之前,先经过带宽为10kH z 的一理想带通滤波器,试问 (1) 该理想带通滤波器中心频率为多大? (2) 解调器输入端的信噪功率比为多少? (3) 解调器输出端的信噪功率比为多少? (4) 求出解调器输出端的噪声功率谱密度,并用图形表示出来。 解 (1)为了保证信号顺利通过和尽可能的滤除噪声,带通滤波器的带宽等于已调信号宽度,即B=2f m =2×5=10kH Z ,其中心频率应选信号的载波频率100kH Z ,带通滤波器特性为 ()???≤≤=其它 010595Z z kH f kH k H ω

(2) S i =10kW N i =2BP n (f)=2×10×103×0.5×10-3=10W 故输入信噪比 S i /N i =1000 (3) 因有G DSB =2,故输出信噪比 002210002000i i S S N N =?=?= (4) 根据双边带解调器的输出噪声与输入噪声功率之间的关系,有 W N N i 5.24 10410=== 故 ()()Z n Z m n kH f f p H W f N f P 52 1105.021/1025.010525.2233300≤=??=?=??==--双 其双边谱如右图所示 4-3某线性调制系统的输出信噪比为20dB ,输出噪声功率为10-9W ,由发射机输出端到解调器输入端之间总的传输损耗为100dB ,试求: ⑴DSB/SC 时的发射机输出功率; ⑵SSB/SC 时的发射机输出功率。 解:设发射机输出功率为S F ,解调器输入功率为S r ,由题意,传输损耗 K =S F /S r =1010 (100dB) 已知S 0/N 0=100 (20dB),N 0=10-9W ⑴对于DSB 方式,因为G =2, 则00111005022 i i S S N N ==?= 又N i =4N 0 故S i =50×N i =50×4N 0=200×10-9=2×10-7W 所以发射功率S F =KS i =1010×2×10-7=2×103W ⑵对于SSB ,因为G =1, 则00 100i i S S N N ==,故S i =100×4N 0=400×10-9=4×10-7W 所以发射功率S F =KS i =1010×4×10-7=4×103W 4-4试证明:当AM 信号采用同步检波法进行解调时,其制度增益G 与公式(4.2-55)的结果相同。 证明:设接收到的AM信号为s AM (t)=[A+m(t)]cos ωc t ,相干载波为 c(t)=cos ωc t 噪声为:n i (t)=n c (t)cos ωc t-n s (t)sin ωc t 信号通过解调器 相乘输出:s AM (t) c(t)=[A+m(t)]cos 2ωc t =A /2+m(t)/2+1 /2×[A+m(t)]cos2ωc t 低通输出:A/2 +m(t)/2

实验1模拟线性调制系统仿真实验

实验一模拟线性调制系统(AM) 一,实验目的: 1,掌握模拟调制系统的调制和解调原理。 2,理解相干解调。 二,实验内容和结果: 1,编写AM、DSB、SSB调制,并画出时域波形和频谱图。 2,完成DSB调制和相干解调。 1.1模拟线性调制系统(AM)

2.2抑制载波双边带调制(DSB) 2.3单边带调制(SSB)

三、实验分析 通过模拟仿真这三种幅度调制信号,可以了解这三种调制各有自己的优缺点。AM优点是接收设备简单,缺点是率利用率低,抗干扰能力差。DSB优点是功率利用率低,接收设备较复杂。SSB优点是功率利用率和频带利用率都较高,抗干扰能力和选择性衰落能力均优于AM,缺点是发送设备和接收设备丢复杂。SSB信号的实现比AM、DSB要复杂的多,但是SSB调制载传输时,可以节省发射功率,只有AM、DSB的一半,因此,它目前已成为短波通信中一种重要的调制方式。评价一个模拟系统的好坏,最终要看解调器的输出信噪比。定义为:解调器输出有用信号的平均功率与解调器输出噪声的平均功率之比。SSB系统中,信号与噪声有相同的表示形式,所以,相干解调过程中,信号和噪声的正交分量均被抑制,故信噪比没有改善。其值为1。而DSB调制系统中,其制度增益为2,系统的抗噪声性能胜于SSB调制系统 四、实验体会 这次实验是通信原理课程的第一个实验,因为是第一次接触COMMSIM 2001这个软件,肯定会有一些陌生感,首先在安装方面都出现了问题,在实验中,对器件和操作都不明白,幸好老师的实验指导书写得很详细,所以按照指导书的步骤一步一步进行完成了实验,当波形图出来的那一刻,心里也是很激动的,虽然只是一个很小的实验,所以总的来说,本次实验算是成功的,同时也希望下次的实验能做的更完美

DSB波的调制与解调课程设计报告材料

- 1 - 现代通信系统原理课程设计说明书 题目:DSB-SC调制与解调 学生姓名: 学号: 院(系): 专业: 指导教师: 年月日

目录 一、调幅与解调原理: (4) 二、DSB的调制调制与解调总系统框:………………………………………… ..4 三、DSB调制与解调: (4) 3.1.双边带调制原理 (4) 3.2调幅波的解调:......................................................... .. (6) 3.3乘法器原理 (7) 四、单元电路设计: (7) 4.1调幅电路图、波形图以及频谱图及理论分析 (8) 4.2解调电路图、波形图以及频谱图及理论分析 (9) 4.3低通滤波器电路图、已调波波形图以及频谱图及理论分析 (10) 五:总电路图: (18) 六、自设问题并解答以及心得体会 (19) 七、附录元器件清单: (20) 八、参考文献 (21) 摘要 模拟通信系统具有直观,容易实现等优点,在早期的通信系统中得到了广泛的应用,例如早期的电话系统就是模拟通信系统。抑制双边带调幅(DSB-SC)作为最经典的模拟通

信系统之一,具有调制效率高,抗噪性能好等优点,得到了广泛的研究与应用。MATLAB仿真软件具有编程效率高,使用方便等优点广泛应用与电子通信,航空航天等科学领域,而SIMUINK作为一种可视化的仿真工具直观以及便捷等优点。本次仿真就是基于这两种仿真平台对DSB通信系统进行仿真建模,在对一个系统进行仿真建模时需要我们对原理部分熟练掌握,在建模过程中达到学以致用的目的,因此仿真建模对于教学研究具有积极作用。 本次设计首先在简要概述DSB通信系统原理的基础上,建立了基于MATLAB与SIMULINK 的仿真建模,其中主要包括调制部分,信道与解调部分的仿真建模。整个通信系统中以正弦信号为基带信号,经过加性高斯白噪声信道后通过巴特沃斯低通滤波器以及相干解调方式解调得到解调信号;在SIMULINK对整个DSB系统进行建模的基础上再对该系统的各个部分进行了MATLAB仿真建模。在仿真后的数据分析中得到了与理论分析一致的结果,从而也验证了此次仿真建模的成功。 关键词:模拟通信系统;仿真建模; DSB; MATLAB; SIMULINK 绪论 课题研究的意义

基于MATLAB的模拟调制系统仿真与测试(AM调制)

闽江学院 《通信原理设计报告》 题目:基于MATLAB的模拟调制系统仿真与测试学院:计算机科学系 专业:12通信工程 组长:曾锴(3121102220) 组员:薛兰兰(3121102236) 项施旭(3121102222) 施敏(3121102121) 杨帆(3121102106) 冯铭坚(3121102230) 叶少群(3121102203) 张浩(3121102226) 指导教师:余根坚 日期:2014年12月29日——2015年1月4日

摘要在通信技术的发展中,通信系统的仿真是一个重点技术,通过调制能够将信号转化成适用于无线信道传输的信号。 在模拟调制系统中最常用最重要的调制方式是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。在幅度调制中,文中以调幅、双边带和单边带调制为研究对象,从原理等方面阐述并进行仿真分析;在角度调制中,以常用的调频和调相为研究对象,说明其调制原理,并进行仿真分析。利用MATLAB下的Simulink工具箱对模拟调制系统进行仿真,并对仿真结果进行时域及频域分析,比较各个调制方式的优缺点,从而更深入地掌握模拟调制系统的相关知识,通过研究发现调制方式的选取通常决定了一个通信系统的性能。 关键词模拟调制;仿真;Simulink 目录 第一章绪论 (1) 1.1 引言 (1) 1.2 关键技术 (1) 1.3 研究目的及意义 (2) 1.4 本文工作及内容安排 (2) 第二章模拟调制原理 (3) 2.1 幅度调制原理 (3) 2.1.1 AM调制 (4) 第三章基于Simulink的模拟调制系统仿真与分析 (6) 3.1 Simulink工具箱简介 (6) 3.2 幅度调制解调仿真与分析 (8) 3.2.1 AM调制解调仿真及分析 (8) 第四章总结 (12) 4.1 代码 (13) 4.2 总结 (14)

模拟线性调制系统实验1

电子科技大学通信学院 《通信原理及同步技术系列实验一》模拟线性调制系统实验 班级 学生 学号 教师

模拟线性调制系统实验 一、实验目的 1. 研究模拟连续信号在(AM、DSB、SSB、VSB、QAM)几种线性调制中的信号波形与频谱,了解调制信号是如何搬移到载波附近。 2. 加深对模拟线性调制(AM、DSB、SSB、VSB、QAM)的工作原理的理解。 3. 了解产生调幅波(AM)和抑制载波双边带波(DSB—SC)的调制方式,以及两种波之间的关系。 4. 了解用滤波法产生单边带SSB—SC的信号的方式和上下边带信号的不同。 5. 研究在相干解调中存在同步误差(频率误差、相位误差)对解调信号的影响从而了解使用同频同相的相干载波在相干解调中的重要性。 6. 熟悉正交调幅QAM传输系统的原理及作用。 二、实验原理 模拟带通传输系统,是将基带信号经过线性调制后形成的已调波送入信道传输,在接收端经过反调制,再从已调波中将基带信号恢复出来。常用的线性调制包括调幅(AM),双边带调制(DSB),单边带调制(SSB),残留边带调制(VSB),正交调幅(QAM)等五种方式。这些方式是通过基带信号与单一角频率 的余 c 弦载波相乘后再经过适当滤波实现。在时域上,就是用基带信号m(t)去控制载波f(t)的幅度参数,使其m(t)的规律而变化;它的频域解释是把基带信号的频谱范围搬迁到载波附近的频谱范围上的搬移过程。 在接收端,如果采用相干解调,在本地载波保持同步关系时,都能正确的解调。但是当本地载波存在相位误差或频率误差时,不同的调制方式受到的影响是不同的,当只有相位误差时,SSB制式的输出不受影响,AM和DSB制式的输出幅度有所下降,而QAM制式则产生路间窜扰。在本地载波有频率误差时,SSB 制式的输出使频谱有所偏移,对于话音信号传输而言,频差在20Hz以内时,人耳可以容忍;而对于其他制式,输出会产生严重失真。 本实验利用平衡调制方式进行模拟连续波的调制与解调。可分别组成AM、DSB、SSB、VSB、QAM五种调制方式的产生原理。 1. 调幅(AM)信号 调幅的原理是基带信号() m t去控制高频载波的幅度,使已调信号() Sam t的包络随基本信号成正比例的变化。

FM调制解调系统设计与仿真

贵州大学明德学院 《高频电子线路》 课程设计报告 题目:模拟角度调制系统 学院:明德学院 专业:电子信息工程 班级: 学号: 姓名:周科远 指导老师:宁阳 2012年1月 1日

《高频电子线路》课程设计任务书 一、课程设计的目的 高频电子线路课程设计是专业实践环节之一,是学习完《高频电子线路》课程后进行的一次全面的综合练习。其目的让学生掌握高频电子线路的基本原理极其构造和运用,特别是理论联系实践,提高学生的综合应用能力。 二、课程设计任务 课程设计一、高频放大器 课程设计二、高频振荡器 课程设计三、模拟线性调制系统 课程设计四、模拟角度调制系统 课程设计五、数字信号的载波传输 课程设计六、通信系统中的锁相环调制系统 共6个课题选择,学生任选一个课题为自己的课程设计题目,独立完成;具体内容按方向分别进行,不能有雷同;任务包括原理介绍、系统仿真、波形分析等;要求按学校统一的课程设计规范撰写一份设计说明书。 三、课程设计时间 课程设计总时间1周(5个工作日) 四、课程设计说明书撰写规范 1、在完成任务书中所要求的课程设计作品和成果外,要撰写课程设计说明书1份。课程设计说明书须每人一份,独立完成。 2、设计说明书应包括封面、任务书、目录、摘要、正文、参考文献(资料)等内容,以及附图或附件等材料。 3、题目字体用小三,黑体,正文字体用五号字,宋体,小标题用四号及小四,宋体,并用A4纸打印。

目录 摘要...................................................................I ABSTRACT .............................................................II 一.课程设计的目的与要求.. (1) 1.1课程设计的目的 (1) 1.2课程设计的要求 (1) 二.FM调制解调系统设计 (2) 2.1FM调制模型的建立 (3) 2.2调制过程分析 (3) 2.3FM解调模型的建立 (4) 2.4解调过程分析 (5) 2.5高斯白噪声信道特性 (6) 2.6调频系统的抗噪声性能分析 (9) 三.仿真实现 (10) 3.1MATLAB源代码 (11) 3.2仿真结果 (15) 四.心得体会 (18) 五.参考文献 (19)

基于MATLAB的模拟线性调制

基于MATLAB 的模拟调制实验报告 一、实验目的 1.进一步学习调制的知识,掌握调频与调角两种模拟调制技术。 2.进一步学习MATLAB 的编程,熟练使用MATLAB 进行作图。 二、实验原理 1.调制的概念 调制(modulation )就是对信号源的信息进行处理加到载波上,使其变为适 合 于信道传输的形式的过程,是使载波随信号而改变的技术。 一般,用来传送消息的信号()t u c 叫作载波或受调信号,代表所欲传送消息的信 号叫作调制信号,调制后的信号()t u 叫作已调信号。用调制信号()t u Ω控制载波的某些参数,使之随()t u Ω而变化,就可实现调制。 2.调制的目的 频谱变换 当所要传送的信号的频率或者太低,或者频带很宽,对直接采用电磁波的形 式进行发送很不利,需要的天线尺寸很大,而且发射和接受短的天线与谐振回路的参数变化范围很大。为了信息有效与可靠传输,往往需要将低频信号的基带频谱搬移到适当的或指定的频段。这样可以提高传输性能,以较小的发送功率与较短的天线来辐射电磁波。 实现信道复用 为了使多个用户的信号共同利用同一个有较大带宽的信道,可以采用各种复用技术。如模拟电话长途传输是通过利用不同频率的载波进行调制。将各用户话音每隔4 kHz 搬移到高频段进行传输。 提高抗干扰能力 不同的调制方式,在提高传输的有效性和可靠性方面各有优势。如调频广播系统,它采用的频率调制技术,付出多倍带宽的代价,由于抗干扰性能强,其音质比只占10 kHz 带宽的调幅广播要好得多。扩频通信就是以大大扩展信号传输带宽,以达到有效抗拒外部干扰和短波信道多径衰落的特殊调制方式。 3.调制的种类 根据()t u Ω和()t u c 的不同类型和完成调制功能的调制器传递函数不同,调制分为以下多种方式: (1).按调制信号()t u Ω的类型分为: ● 模拟调制:调制信号()t u Ω是连续变化的模拟量,如话音与图像信号。 ● 数字调制:调制信号是数字化编码符号或脉冲编码波形。 (2).按载波信号()t u c 的类型分: ● 连续波调制:载波信号为连续波形,通常以正弦波作为载波。

基于MATLAB的2FSK调制解调课设

摘要 FSK是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是: 实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。所谓FSK就是用数字信号去调制载波的频率。二进制的基带信号是用正负电平来表示的。FSK--又称频移键控法。FSK 是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是: 实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。所谓FSK就是用数字信号去调制载波的频率。 关键词:2FSK 基带信号载波调制解调

目录 摘要 0 一引言 (1) 二设计原理 (2) 2.1 2FSK介绍 (2) 2.2 2FSK调制原理 (2) 2.3 2FSK解调原理 (3) 三详细设计步骤 (4) 四设计结果及分析 (5) 4.1 信号产生 (5) 4.2 信号调制 (7) 4.3 信号解调 (8) 4.4 课程设计程序 (10) 五心得体会 (15) 六参考文献 (16)

一、引言 2FSK信号的产生方法主要有两种:一种是调频法,一种是开关法。这两种方法产生的2FSK信号的波形基本相同,只有一点差异,即由调频产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续的,而开关法产生的2FSK信号则分别由两个独立的频率源产生两个不同频率的信号,故相邻码元之间的相位不一定是连续的。本设计采用后者——开关法。2FSK信号的接受也分为相干和非相干接受两种,非相干接受方法不止一种,它们都不利用信号的相位信息。故本设计采用相干解调法。

二、 设计原理 2.1 2FSK 介绍: 数字频率调制又称频移键控(FSK ),二进制频移键控记作2FSK 。数字频移键控 是用载波的频率来传送数字消息,即用所传送的数字消息控制载波的频率。2FSK 信号便是符号“1”对应于载频f1,而符号“0”对应于载频f2(与f1不同的另一载频)的已调波形,而且f1与f2之间的改变是瞬间完成的。 其表达式为: { )cos() cos(212)(n n t A t A FSK t e ?ωθω++= (3-1) 典型波形如下图所示。由图可见,2FSK 信号可以看作两个不同载频的ASK 信号的叠加。因此2FSK 信号的时域表达式又可以写成: ) cos()]([)cos(])([)(2_ 12n s n n n n s n FSK t nT t g a t nT t g a t s ?ωθω+-++-=∑∑ (3-2) 1 1 1 1 t ak s 1(t)cos (w1t+θn ) s 2(t) s 1(t) co s(w1t+θn ) cos (w2t+φn) s 2(t) cos (w2t+φn) 2FSK 信号t t t t t t 2.2 2FSK 调制原理 2FSK 调制就是使用两个不同的频率的载波信号来传输一个二进制信息序列。可以用二进制“1”来对应于载频f1,而“0”用来对应于另一相载频w2的已调波形,而这个可以用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立的频率源w1、f2进行选择通。本次课程设计采用的是前面一种方法。如下原理图:

实验一(模拟调制系统调制及解调模拟)

实验一:模拟调制系统调制及解调模拟 实验要求: 1、 学生按照实验指导报告独立完成相关实验的内容; 2、 上机实验后撰写实验报告,记录下自己的实验过程,记录实验心得。 3、 以电子形式在规定日期提交实验报告。 实验指导 一、线性调幅 1. 普通调幅 原理介绍: 普通调幅 即:AM 幅度调制 ,常规双边带幅度调制(Double-SideBand Modulation Passband) 其中输入信号是u(t),输出信号是y(t),y(t)是个实信号,若u(t)=0cos u t Ω,则有 0()(())cos(2) ()(cos())cos(2)c c c a c a c y t u t U f t y t U m t f t u m U απθαπθ=++=+Ω+= ① 其中,α是输入信号的偏移,c f 是载波频率,θ是初始相位(设θ=0),c U 是载波幅度,a m 是调制指数。传输载波时,α=1;不传输载波时,α=0。 ()(1cos )cos ()cos cos()cos()22 c a c a a c c c c y t U m t t m m y t U t t t ωωωω=+Ω=+ +Ω+-Ω ② 由②得出,幅度调制的结果含有:载波c ω、上边带()c ω+Ω、下边带()c ω-Ω的

成分,双边带幅度调制的输出包含了载频高端和低端的频率成分。 参数说明: DSB AM Modulator Passband(双边带频带幅度调制器)的主要参数 DSB AM Demodulator Passband(双边带频带幅度解调器)的主要参数 系统仿真框图: 本例中信源是一个幅度为0.7,频率为8HZ的正弦信号。

基于Simulink的2FSK调制解调系统设计

二○一二~二○一三学年第二学期 电子信息工程系 课程设计计划书 班级: 课程名称: 学时学分: 姓名: 学号: 指导教师: 二○一三年六月一日

一、课程设计目的: 通过课程设计,巩固已经学过的有关数字调制系统的知识,加深对知识的理解和应用,学会应用Matlab Simulink 或SystemView等工具对通信系统进行仿真。 二、课程设计时间安排: 课程设计时间为第一周。首先查找资料,掌握系统原理,熟悉仿真软件,然后编写程序或构建仿真结构模型,最后调试运行并分析仿真结果。 三、课程设计内容及要求: 1 设计任务与要求 1.1 设计要求 (1)学习使用计算机建立通信系统仿真模型的基本方法及基本技能,学会利用仿真的手段对于实用通讯系统的基本理论、基本算法进行实际验证; (2)学习现有流行通信系统仿真软件MATLAB7.0的基本实用方法,学会使用这软件解决实际系统出现的问题; (3)通过系统仿真加深对通信课程理论的理解,拓展知识面,激发学习和研究的兴趣;(4)用MATLAB7.0设计一种2FSK数字调制解调系统; 1.2设计任务 根据课程设计的设计题目实现某种数字传输系统,具体要求如下; (1)信源:产生二进制随机比特流,数字基带信号采用单极性数字信号、矩形波数字基带信号波形; (2)调制:采用二进制频移键控(2FSK)对数字基带信号进行调制,使用键控法产生2FSK 信号; (3)信道:属于加性高斯信道; (4)解调:采用相干解调; (5)性能分析:仿真出该数字传输系统的性能指标,即该系统的误码率,并画出SNR(信噪比)和误码率的曲线图;

2 方案设计与论证 频移键控是利用载波的频率来传递数字信号,在2FSK 中,载波的频率随着二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化,频移键控是利用载波的频移变化来传递数字信息的。在2FSK 中,载波的频率随基带信号在f1和f2两个频率点间变化。故其表达式为: { )cos() cos(212)(n n t A t A FSK t e ?ωθω++= 典型波形如下图所示。由图可见。2FSK 信号可以看作两个不同载频的ASK 信号的叠加。因此2FSK 信号的时域表达式又可以写成: )cos()]([)cos(])([)(2_ 12n s n n n n s n FSK t nT t g a t nT t g a t s ?ωθω+-++-=∑∑ 1 1 1 1 t ak s 1(t) cos (w1t+θn ) s 2(t) s 1(t) co s(w1t +θn )cos (w2t+φn) s 2(t) cos (w2t+φn) 2FSK 信号 t t t t t t 2.1 2FSK 数字系统的调制原理 2FSK 调制就是使用两个不同的频率的载波信号来传输一个二进制信息序列。可以用二进制“1”来对应于载频f1,而“0”用来对应于另一相载频w2的已调波形,而这个可以用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立的频率源w1、f2进行选择通。如下原理图: 载波 f1 载波 f2 二进制数据 2FS K 输出信号 2FS K 的调制原理图

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