模拟角度调制系统仿真

附件1：课程设计报告书格式

理学院

通信原理课程设计报告

设计题目模拟角度调制系统仿真

学生专业班级通信09级

学生姓名（学号）

指导教师

完成时间 2012-11-5 实习（设计）地点理信学院机房

2012 年 11 月 5 日

一、设计目的和任务分析

1、设计目的

（1）、掌握模拟系统FM、PM调制与解调的原理。

（2）、掌握模拟角度调制系统仿真，实现FM与PM调制与解调的设计方法，并要求信道为AWGN信道，画出调制信号、已调信号的波形图与频谱图，并比较两种调制的带宽、信噪比参数；

（3）、掌握matlab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）、调制与解调模拟系统，仿真实现相关功能。实现相关功能设计fm、pm 调制与解调模拟系统，仿真实现相关功能。

2、任务分析

（1）、确定仿真算法

（2）、建立仿真模型

（3）、设计仿真程序，fm、pm调制与解调，先初始化，添加高斯白噪声制出调制和已调信号，运行仿真程序

（4）、输出仿真结果并进行分析

二、设计过程

1、模拟通信系统简介

通信系统是为了有效可靠的传输信息，信息由信源发出，以语言、图像、数据为媒体,通过电(光)信号将信息传输，由信宿接收。通信系统又可分为数字通信与模拟通信。基于课程设计的要求，下面简要介绍模拟通信系统。

信源是模拟信号，信道中传输的也是模拟信号的系统为模拟通信。模拟通信系统的模型如图1所示。

图1 模拟通信系统模型

调制器: 使信号与信道相匹配, 便于频分复用等。发滤波器: 滤除调制器输出的无用信号。收滤波器: 滤除信号频带以外的噪声，一般设N(t)为高斯白噪声,则Ni(t)为窄带白噪声。

FM波的幅度恒定不变，这使得它对非线性器件不甚敏感，给FM带来了抗快衰落能力。利用自动增益控制和带通限幅还可以消除快衰落造成的幅度变化效应。这些特点使得NBFM对微波中继系统颇具吸引力。WBFM的抗干扰能力强，可以实现带宽与信噪比的互换，因而WBFM广泛应用于长距离高质量的通信系统中，如空间和卫星通信、调频立体声广播、短波电台等。WBFM的缺点是频带利用率低，存在门限效应，因此在接收信号弱、干扰大的情况下宜采用NBFM，这就是

小型通信机常采用NBFM 的原因。

2、FM 调制原理

频率调制的一般表达式为：

（2-1）

FM 和PM 非常相似，如果预先不知道调制信号的具体形式，则无法判断已调信号是调频信号还是调相信号。

m

图 2

()()()FM m t dt PM S t →?→→?

图 3

图（2）所示的产生调频信号的方法称为直接调频法，图（3）所示的产生调频信号的方法称为间接调频法[4]

。由于实际相位调制器的调节范围不可能超出

，因而间接调频的方法仅适用于相位偏移和频率偏移不大的窄带调制情

形，而直接调频则适用于宽带调制情形。

根据调制后载波瞬时相位偏移的大小，可将频率调制分为宽带调频（WBFM ）与窄带调频（NBFM ）。宽带与窄带调制的区分并无严格的界限，但通常认为由调频所引起的最大瞬时相位偏移远小于30°时，

（2-2）

称为窄带调频。否则，称为宽带调频。

为方便起见，无妨假设正弦载波的振幅A ＝1，则由式（2-1）调频信号的一般表达式，得

()cos[()]t

FM c F S t t K m t d -∞

=ω+τ?

=cos cos[()]sin sin[()]t t

c F c F t K m

d K m d -∞

-∞

ωττ-ωττ?? （2-3）

通过化解，利用傅立叶变化公式可得NBFM 信号的频域表达式：

（2-4）

在NBFM 中，由于下边频为负，因而合成矢量不与载波同相，而是存在相位偏移，当最大相位偏移满足式（2-2）时，合成矢量的幅度基本不变，这样就形成了FM 信号。

图4 NBFM 信号频谱

3、PM 调制原理

在模拟调制中，一个连续波有三个参数可以用来携带信息而构成已调信号。当幅度和频率保持不变时，改变载波的相位使之随未调信号的大小而改变，这就是调相的概念。

角度调制信号的一般表示形式为：

S m (t)=Acos[ωC t+φ(t)]

式中，A 是载波的恒定振幅；[ωC t+φ(t)]是信号的瞬时相位，而φ(t)称为瞬时相位偏移；d[ωC t+φ(t)]/dt 为信号的瞬时频率，而d φ(t)/dt 称为瞬时频率偏移，即相对于ωC 的瞬时频率偏移。

设高频载波为u c =U cm cos ωc t ，调制信号为U Ω(t)，则调相信号的瞬时相位 φ(t)=ωct +K p U Ω(t)

瞬时角频率 ω(t)=dt (t)d φ=ωc +K p dt )t (du Ω

调相信号 u PM =U cm cos ［ωc t+K p u Ω(t)］

将信号的信息加在载波的相位上则形成调相信号，调相的表达式为： S PM (t)=Acos[ωC t+K PM f(t)+φ0]

这里K PM 称为相移指数，这种调制方式，载波的幅度和角频率不变，而瞬时相位偏移是调制信号f(t)的线性函数，称为相位调制。

调相与调频有着相当密切的关系，我们知道相位与频率有如下关系式：

ω=dt

t d )(φ=ωC +K PM f(t)

φ(t)=?=dt ωωC t+K PM dt t ?)(f

所以在调相时可以先将调制信号进行微分后在进行频率调制，这样等效于调相，此方法称为间接调相，与此相对应，上述方法称为直接调相。调相信号的产生如图5所示：

图5 PM调相信号的产生

实现相位调制的基本原理是使角频率为ω

c 的高频载波u

c

(t)通过一个可控

相移网络, 此网络产生的相移Δφ受调制电压uΩ(t)控制, 满足Δφ=K

p

uΩ(t)的关系, 所以网络输出就是调相信号，可控相移网络调相原理图如图6所示：

图6 可控相移网络调相原理图

三、源程序代码

fm：

dt=0.001; %设定时间步长

t=0:dt:1.5; %产生时间向量

am=5; %设定调制信号幅度

fm=5; %设定调制信号频率

mt=am*cos(2*pi*fm*t); %生成调制信号

fc=50; %设定载波频率

ct=cos(2*pi*fc*t); %生成载波

kf=10; %设定调频指数

int_mt(1)=0;

for i=1:length(t)-1

int_mt(i+1)=int_mt(i)+mt(i)*dt; %求信号m(t)的积分end %调制，产生已调信号

sfm=am*cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_mt); %调制信号

%*****************************************

%*************添加高斯白噪声**************

sn1=10; %设定信躁比(小信噪比)

sn2=30; %设定信躁比(大信噪比)

sn=0; %设定信躁比(无信噪比)

db=am^2/(2*(10^(sn/10))); %计算对应的高斯白躁声的方差

n=sqrt(db)*randn(size(t)); %生成高斯白躁声

nsfm=n+sfm; %生成含高斯白躁声的已调信号（信号通

%过信道传输）

%*****************************************

%****************FM解调*******************

for i=1:length(t)-1 %接受信号通过微分器处理

diff_nsfm(i)=(nsfm(i+1)-nsfm(i))./dt;

end

diff_nsfmn = abs(hilbert(diff_nsfm)); %hilbert变换，求绝对值得到瞬时幅度（包络检波）

zero=(max(diff_nsfmn)-min(diff_nsfmn))/2;

diff_nsfmn1=diff_nsfmn-zero;

%*****************************************

%**************时域到频域转换**************

ts=0.001; %抽样间隔

fs=1/ts; %抽样频率

df=0.25; %所需的频率分辨率，用在求傅里叶变换

%时，它表示FFT的最小频率间隔

%*****对调制信号m(t)求傅里叶变换*****

m=am*cos(2*pi*fm*t); %原调信号

fs=1/ts;

if nargin==2

n1=0;

else

n1=fs/df;

end

n2=length(m);

n=2^(max(nextpow2(n1),nextpow2(n2)));

M=fft(m,n);

m=[m,zeros(1,n-n2)];

df1=fs/n; %以上程序是对调制后的信号u求傅里变换

M=M/fs; %缩放，便于在频铺图上整体观察

f=[0:df1:df1*(length(m)-1)]-fs/2; %时间向量对应的频率向量

%************对已调信号u求傅里变换**********

fs=1/ts;

nargin=6；

if nargin==2

n1=0;

n1=fs/df;

end

n2=length(sfm);

n=2^(max(nextpow2(n1),nextpow2(n2)));

U=fft(sfm,n);

u=[sfm,zeros(1,n-n2)];

df1=fs/n; %以上是对已调信号u求傅里变换

U=U/fs; %缩放

%******************************************

%***************显示程序******************

disp('按任意键可以看到原调制信号、载波信号和已调信号的曲线')

pause

%**************figure(1)******************

figure(1)

subplot(3,1,1);plot(t,mt); %绘制调制信号的时域图

xlabel('时间t');

title('调制信号的时域图');

subplot(3,1,2);plot(t,ct); %绘制载波的时域图xlabel('时间t');

title('载波的时域图');

subplot(3,1,3);

plot(t,sfm); %绘制已调信号的时域图xlabel('时间t');

title('已调信号的时域图');

%******************************************

disp('按任意键可以看到原调制信号和已调信号在频域内的图形')

pause

%************figure(2)*********************

figure(2)

subplot(2,1,1)

plot(f,abs(fftshift(M))) %fftshift:将FFT中的DC分量移到频谱中心

xlabel('频率f')

title('原调制信号的频谱图')

subplot(2,1,2)

plot(f,abs(fftshift(U)))

xlabel('频率f')

title('已调信号的频谱图')

%******************************************

disp('按任意键可以看到原调制信号、无噪声条件下已调信号和解调信号的曲线')

%**************figure(3)******************

figure(3)

subplot(3,1,1);plot(t,mt); %绘制调制信号的时域图

xlabel('时间t');

title('调制信号的时域图');

subplot(3,1,2);plot(t,sfm); %绘制已调信号的时域图xlabel('时间t');

title('无噪声条件下已调信号的时域图');

nsfm=sfm;

for i=1:length(t)-1 %接受信号通过微分器处理 diff_nsfm(i)=(nsfm(i+1)-nsfm(i))./dt;

end

diff_nsfmn = abs(hilbert(diff_nsfm)); %hilbert变换，求绝对值得到瞬时幅度（包络检波）

zero=(max(diff_nsfmn)-min(diff_nsfmn))/2;

diff_nsfmn1=diff_nsfmn-zero;

subplot(3,1,3); %绘制无噪声条件下解调信号的时域图

plot((1:length(diff_nsfmn1))./1000,diff_nsfmn1./400,'r');

xlabel('时间t');

title('无噪声条件下解调信号的时域图');

%*****************************************

disp('按任意键可以看到原调制信号、小信噪比高斯白噪声条件下已调信号和解调信号已调信号的曲线')

pause

%**************figure(4)******************

figure(4)

subplot(3,1,1);plot(t,mt); %绘制调制信号的时域图

xlabel('时间t');

title('调制信号的时域图');

db1=am^2/(2*(10^(sn1/10))); %计算对应的小信噪比高斯白躁声的方差

n1=sqrt(db1)*randn(size(t)); %生成高斯白躁声

nsfm1=n1+sfm; %生成含高斯白躁声的已调信号（信号通

%过信道传输）

for i=1:length(t)-1 %接受信号通过微分器处理

diff_nsfm1(i)=(nsfm1(i+1)-nsfm1(i))./dt;

end

diff_nsfmn1 = abs(hilbert(diff_nsfm1)); %hilbert变换，求绝对值得到

瞬时幅度（包络检波）

zero=(max(diff_nsfmn)-min(diff_nsfmn))/2;

diff_nsfmn1=diff_nsfmn1-zero;

subplot(3,1,2);

plot(1:length(diff_nsfm),diff_nsfm); %绘制含小信噪比高斯白噪声已调信号的时域图

xlabel('时间t');

title('含小信噪比高斯白噪声已调信号的时域图');

subplot(3,1,3); %绘制含小信噪比高斯白噪声解调信号的时域图

plot((1:length(diff_nsfmn1))./1000,diff_nsfmn1./400,'r');

xlabel('时间t');

title('含小信噪比高斯白噪声解调信号的时域图');

%*****************************************

disp('按任意键可以看到原调制信号、大信噪比高斯白噪声条件下已调信号和解调信号已调信号的曲线')

pause

%**************figure(5)******************

figure(5)

subplot(3,1,1);plot(t,mt); %绘制调制信号的时域图

xlabel('时间t');

title('调制信号的时域图');

db1=am^2/(2*(10^(sn2/10))); %计算对应的大信噪比高斯白躁声的方差

n1=sqrt(db1)*randn(size(t)); %生成高斯白躁声

nsfm1=n1+sfm; %生成含高斯白躁声的已调信号（信号通过信道传输）

for i=1:length(t)-1 %接受信号通过微分器处理

diff_nsfm1(i)=(nsfm1(i+1)-nsfm1(i))./dt;

end

diff_nsfmn1 = abs(hilbert(diff_nsfm1)); %hilbert变换，求绝对值得到瞬时幅度（包

%络检波）

zero=(max(diff_nsfmn)-min(diff_nsfmn))/2;

diff_nsfmn1=diff_nsfmn1-zero;

subplot(3,1,2);

plot(1:length(diff_nsfm1),diff_nsfm1); %绘制含大信噪比高斯白噪声已调信号

%的时域图

xlabel('时间t');

title('含大信噪比高斯白噪声已调信号的时域图');

subplot(3,1,3); %绘制含大信噪比高斯白

噪声解调信号

%的时域图

plot((1:length(diff_nsfmn1))./1000,diff_nsfmn1./400,'r');

xlabel('时间t');

title('含大信噪比高斯白噪声解调信号的时域图');

%*****************************************

%******************结束*******************

pm：

function [v,phi]=env_phas(x,ts,f0)

if nargout==2 %nargout为输出变数的个数

z=loweq(x,ts,f0); %产生调制信号的正交分量

phi=angle(z); %angle是对一个复数求相角的函数

end

v=abs(hilbert(x)); %abs用来求复数hilbert(x)的模

function [M,m,df]=fftseq(m,ts,df)

fs=1/ts;

if nargin==2 n1=0; %nargin为输入参量的个数

else n1=fs/df;

end

n2=length(m);

n=2^(max(nextpow2(n1),nextpow2(n2))); %nextpow2(n)取n最接近的较大2次幂

M=fft(m,n); %M为信号m的傅里叶变换，n为快速傅里叶变换的点数，及基n-FFT变换

m=[m,zeros(1,n-n2)]; %构建新的m信号

df=fs/n;

%重新定义频率分辨率

function x1=loweq(x,ts,f0)

t=[0:ts:ts*(length(x)-1)];

z=hilbert(x); %希尔伯特变换对的利用---通过实部来求虚部

x1=z.*exp(-j*2*pi*f0*t); %产生信号z的正交分量，

t0=0.2; %信号的持续时间,用来定义时间向量

ts=0.001; %抽样间隔

fs=1/ts; %抽样频率

fc=300; %载波频率,fc可以任意改变

t=[-t0/2:ts:t0/2]; %时间向量

kf=100; %偏差常数

df=0.25; %所需的频率分辨率，用在求傅里叶变换时，它表示FFT的最小频率间隔

m=sin(100*t); %调制信号，m(t)可以任意更改

int_m(1)=0; %求信号m(t)的积分

for i=1:length(t)-1

int_m(i+1)=int_m(i)+m(i)*ts;

end

[M,m,df1]=fftseq(m,ts,df); %对调制信号m(t)求傅里叶变换

M=M/fs; %缩放，便于在频谱图上整体观察

f=[0:df1:df1*(length(m)-1)]-fs/2; %时间向量对应的频率向量

u=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_m); %调制后的信号

[U,u,df1]=fftseq(u,ts,df); %对调制后的信号u求傅里叶变换

U=U/fs; %缩放

%通过调用子程序env_phas和loweq来实现解调功能

[v,phase]=env_phas(u,ts,fc); %解调，求出u的相位

phi=unwrap(phase); %校正相位角，使相位在整体上连续，便于后面对该相位角求导

dem=(1/(2*pi*kf))*(diff(phi)*fs); %对校正后的相位求导

%再经一些线性变换来恢复原调制信号

%乘以fs是为了恢复原信号，因为前面使用了缩放subplot(3,2,1) %子图形式显示结果

plot(t,m(1:length(t))) %现在的m信号是重新构建的信号，

%因为在对m求傅里叶变换时m=[m,zeros(1,n-n2)] axis([-0.1 0.1 -1 1]) %定义两轴的刻度

xlabel('时间t')

title('原调制信号的时域图')

subplot(3,2,2)

plot(t,u(1:length(t)))

axis([-0.1 0.1 -1 1])

xlabel('时间t')

title('已调信号的时域图')

subplot(3,2,3)

plot(f,abs(fftshift(M))) %fftshift：将FFT中的DC分量移到频谱中心

axis([-600 600 0 0.04])

xlabel('频率f')

title('原调制信号的频谱图')

subplot(3,2,4)

plot(f,abs(fftshift(U)))

axis([-600 600 0 0.04])

xlabel('频率f')

title('已调信号的频谱图')

subplot(3,2,5)

plot(t,m(1:length(t)))

axis([-0.1 0.1 -1 1])

xlabel('时间t')

title('原调制信号的时域图')

subplot(3,2,6)

plot(t,dem(1:length(t)))

axis([-0.1 0.1 -1 1])

xlabel('时间t')

title('解调后信号的时域波形')

四、运行结果FM

PM

五、结论与体会

通过这一次课程设计，增长了通信原理的基本知识，使自己充分体会到了在设计过程中的成功喜悦，也让我明白在以后的工作和生活中都应该不断学习，努力提高自己的知识和综合素质。

六、参看书目

[1] 樊昌信. 通信原理（第6版）.国防工业出版社，2006，09

[2] 任嘉伟. 数字频带通信系统计算机仿真[J].电脑知识与技术，2008，07 [4] 吕跃广通信系统仿真.电子工业出版社,2010.03

课程设计成绩评定表

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

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

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)

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

基于Matlab模拟通信系统仿真设计

目录 摘要------------------------------------------------------4 第一章课程设计容及要求--------------------------------4 1、课程设计的容-----------------------------------4 2、课程设计的要求-----------------------------------4 第二章通信系统的调制与解调------------------------------5 1、通信系统的概念----------------------------------5 2、调制和解调的概念--------------------------------6 第三章MATLAB软件及功能介绍------------------------------7 1、MATLAB软件简介-----------------------------------7 2、GUI功能简介--------------------------------------7 3、基于MATLAB相关函数介绍---------------------------8 第四章四种模拟信号的调制解调---------------------------10 1、AM的调制与解调---------------------------------10 2、DSB的调制与解调--------------------------------13 3、SSB的调制与解调--------------------------------16 4、FM的调制与解调---------------------------------19 5、GUI界面的设计----------------------------------23 第五章总结与结束语-------------------------------------25 1、各调制解调方式性能分析总结----------------------25

基于MATLAB模拟调制系统的仿真设计

1 线性模拟调制 1.1模拟调制原理 模拟调制是指用来自信源的基带模拟信号去调制某个载波，而载波是一个确知的周期性波形。模拟调制可分为线性调制和非线性调制，本文主要研究线性调制。 线性调制的原理模型如图1.1所示。设c(t)=Acos2t f o π,调制信号为m(t),已调信号为s(t)。 图1.1 线性调制的远离模型 调制信号m(t)和载波在乘法器中相乘的结果为：t A t m t s w o cos )()('=，然后通过一个传输函数为H(f)的带通滤波器，得出已调信号为。 从图1.1中可得已调信号的时域和频域表达式为： （1-1） 式（1-1）中，M(f)为调制信号m(t)的频谱。 由于调制信号m(t)和乘法器输出信号之间是线性关系，所以成为线性调制。带通滤波器H(f)可以有不同的设计，从而得到不同的调制种类。 1.2双边带调制DSB 的基本原理 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m(t)中无直流分量，则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号，或称抑制载波双边带（DSB ）调制信号，简称双边带（DSB ）信号。 设正弦型载波c(t)=Acos( t) ，式中：A 为载波幅度， 为载波角频率。 根据调制定义，幅度调制信号（已调信号）一般可表示为： (t)=Am(t)cos(t) （1-2） ?? ???-++==) ()]()([21)()(*]cos )([)(f H f f M f f M f s t h t t m t s o o o w m(t) H(t) A os t w o c s(t) )(' t s

其中，m(t)为基带调制信号。 设调制信号m(t)的频谱为M()，则由公式2-2不难得到已调信号 (t)的频谱： )]()([2 )(c c m M M A s ωωωωω-++= （1-3） 由以上表示式可见，在波形上，幅度已调信号随基带信号的规律呈正比地变化；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。 标准振幅就是常规双边带调制，简称调幅（AM ）。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，即可形成调幅信号。其时域表达式为: )cos())(()(0t t m t c AM A s ω+= （1-4） 式中： 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。 若为确知信号，则AM 信号的频谱为: （1-5） AM 信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成。AM 信号的总功率包括载波功率和边带功率两部分。只有边带功率才与调制信号有关，也就是说，载波分量并不携带信息。因此，AM 信号的功率利用率比较低。 AM 调制器模型如下图所示。 图1.2 AM 调制器模型 AM 信号的时域和频域表达式分别为 （1-6） （1-7） 式中，A o 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0)(=t m — 。 由频谱可以看出，AM 信号的频谱由载波分量、上边带、下边带三部分组成。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。因此，AM 信号是带有载波 分量的双边带信号，他的带宽是基带信号带宽 的2倍，即 ) (cos )()(cos ) (cos )]([)(t w c t m t w c A t w c t m A o t s o AM +=+=)]()([2 1)]()([)(w c w M w c w M w c w w c w A o t s AM -+++-++=δδπ)] ()([2 1)]()([)(0 ω ω ω ω ωωωδωδπωc c c c m M M A s -+++-++=f H

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

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)

模拟通信调制解调技术的仿真实现

南昌工程学院 《通信原理》课程设计 题目模拟通信调制解调技术的仿真实现—— 相角调制——频率调制 课程名称通信系统原理 系院信息工程学院 专业09通信工程 班级一班 学生姓名 学号 设计地点电子信息楼B405 指导教师侯友国 设计起止时间：2012年6月4日至2012年6月15日

目录 一、需求分析 (2) 二、系统总体设计 (2) 三、系统详细设计 (4) 1.解调过程分析 (4) 四、调试与维护 (5) 频率调制的Matlab演示源程序 (5) 六、参考文献 (8) 七、指导教师评阅（手写） (9)

)(K π <

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。

模拟信号幅度调制与Matlab仿真

模拟信号幅度调制与Matlab 仿真 作者：蛙蛙通信 调制，顾名思义，是指用调制信号（基带信号）去控制载波信号，改变载波某些参数的过程。通过调制，不仅可以实现信号的频谱搬移，而且参数设计合理时，还能将改善系统传输的有效性和可靠性，所以调制过程在通信中占据着非常重要的部分。本文将讨论模拟信号幅度调制（AM ）解调过程中的性能。 幅度调制使用调制信号去控制载波的振幅，使载波的振幅按照调制信号去变化的过程。幅度调制的一般模型如下图(1)所示： 图(1) 幅度调制一般模型 如图(1)所示，调制信号为m(t) ，假定调制信号的频谱为M(ω)，载波为cos(ωc t)，滤波器h(t)的频谱为H(ω),已调信号为S(t)，则S(t)的时域表达式和频域表达式如下： S (t )=m (t ) cos(ωc t) * h(t) S(ω) = 1 2 [M (ω?ωc ) +M(ω+ ωC )]H(ω) 式(1)中，*表示为卷积运算。由式(1)可知，载波信号的幅度被调制信号m(t)控制，在频谱结构上，实现了把调制信号的频谱进行左右搬移。由于这种频谱搬移是线性的，所以幅度调制是一种线性调制。 本文将以MATLAB 仿真结果的形式，来仿真调幅(AM)与解调，抑制载波双边带调制与解调(DSBSC)，单边带调制与解调(SSB)。 调幅（AM ） 在图(1)中，令h(t) = δ(t)，即H(ω) = 1，全通滤波器，m(t) = m(t) +A0,其中A0为直流信号。则此时产生的信号S(t)即为调幅信号，记为S AM (T)。 调幅信号的框图如下图（2）所示： + S(t) cos(ωc t) m(t) 式(1) S AM (T ) m(t)

AM模拟调制系统的设计与仿真

摘要 调幅，英文是Amplitude Modulation（AM）。调幅也就是通常说的中波，范围在503---1060KHz。调幅是用声音的高低变为幅度的变化的电信号。 本课程设计主要研究了AM模拟调制系统的设计和仿真。在本次通信系统仿真训练中，我主要通过了解模拟幅度调制和解调的原理和其实现方法，然后根据其模拟幅度调制系统的原理给出了调制和解调的框图。其次弄懂了AM模拟调制的基本原理。最后利用Matlab软件仿真模拟幅度调制系统，实现AM调制和相干解调，给出了调制信号、载波信号及已调信号及解调信号的波形图和频谱图，并计算了该系统的信噪比。 关键词：调制解调 AM模拟调制信噪比

目录 前言 (1) 一、调制及解调原理 (2) 1.1调制原理 (2) 1.2 解调原理 (3) 二、模拟调制 (4) 2.1 模拟调制原理 (4) 2.2 AM调制的基本原理 (4) 2.3 AM解调原理与抗噪性能 (6) 2.4 FIR数字滤波器设计方法 (8) 三、AM调制解调系统的MATLAB仿真及其分析 (10) 3.1 AM调制解调分析的MATLAB实现 (10) 3.2 MATLAB仿真及其分析 (10) 总结 (13) 参考文献 (14) 附录 (15)

前言 调制在通信系统中的作用是至关重要的。所谓调制，就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。广义的调制分为基带调制和带通调制（也称载波调制）。在大多数场合，调制一般指载波调制。 载波调制，就是用调制信号去控制载波的参数的过程，使载波的某一个或某几个参数按照调制信号的规律而变化。调制信号是指来自信源的信息信号（基带信号），这些新号可以是模拟的，也可以是数字的。未接受调制的周期性振荡信号称为载波，它可以是正弦波，也可以是非正弦波。载波调制后称为已调信号，它包含有调制信号的全部特征。解调则是调制的逆过程，其作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。 此次设计主要进行模拟调至系统的模拟和仿真，最常用和最重要的模拟调制方式是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。常见的调幅AM、双边带DSB、单边带VSB等调制就是幅度调制的几个典型实例；而频率调制FM是角度调制中被广泛采用的一种。 本文主要分析了AM在高斯白噪声影响下的波形变化，通过对有无噪声解调信号波形的对比分析，，估计AM调制解调系统的性能。

模拟调制系统的设计

X x通大学信息科学与工程学院课程设计实验报告 姓名：学号 班级： 实验项目名称：模拟调制系统的设计 实验项目性质：设计性实验 实验所属课程：通信原理 实验室(中心)：现代电子实验中心 指导教师： 实验完成时间： 2013 年 1 月 1 日

一、实验目的 1. 综合应用《Matlab编程与系统仿真》、《信号与系统》、《现代通信原理》等多门课程知识，使学生 建立通信系统的整体概念； 2. 培养学生系统设计与系统开发的思想； 3. 培养学生利用软件进行通信仿真的能力。 二、实验内容及要求 内容： 模拟调制系统：主要分为线性调制系统和非线性调制系统，其中线性调制分为AM、DSB、SSB、VSB，非线性调制主要为FM，主要完成FM调制。（至少选择2种方法）。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，从而将信号转换成合适于传播的已调信号，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。AM信号的调制属于频谱的线性搬移，它的解调往往采用非相干解调即包络解调方式；而FM信号的调制属于频谱的非线性搬移，它的解调有相干和非相干解调两种方式。 要求： 1.最多2人一组（2人一组必须连成系统） 2.对通信系统有整体的较深入的理解，深入理解自己仿真部分的原理的基础，画出对应的通信子系 统的原理框图 3.提出仿真方案； 4.完成仿真软件的编制 5.仿真软件的演示 6.提交详细的设计报告 三、实验原理 1.模拟通信系统设计原理 模拟通信系统的主要内容是研究不同信道条件下不同的调制解调方法。调制可以分为三类，即调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）。

通信原理实验B-软件仿真实验四 模拟调制系统—SSB系统

班级：通工1612 姓名：学号： 软件仿真实验四模拟调制系统—SSB系统 实验目的： 1、掌握SSB信号的产生方法； 2、掌握SSB信号波形和频谱的特点； 3、掌握SSB信号的解调方法； 4、掌握SSB系统的抗噪声性能。 知识要点： 1、SSB信号的产生方法； 2、SSB信号的波形和频谱； 3、SSB信号的解调方法； 4、SSB系统的抗噪声性能。 仿真要求： 建议时间参数：No. of Samples = 4096；Sample Rate = 20000Hz 双边谱选择（20Log|FFT|【dB】） 1、利用移相法产生SSB信号，记录SSB信号的波形和频谱； 其中：图符0为调制信号，采用幅度1V、频率400Hz的正弦信号； 图符3为载波信号，采用幅度1V、频率2000Hz的正弦信号； 2、自行设计调整系统结构及参数，利用滤波法实现SSB信号（建议使用带阻滤波器）； 3、采用相干解调，记录恢复信号的波形； LSB模拟带通滤波器Low Fc = 1500Hz，Hi Fc = 1700Hz，极点个数5； USB模拟带通滤波器Low Fc = 2300Hz，Hi Fc = 2500Hz，极点个数5；

接收机模拟低通滤波器Fc = 500Hz，极点个数9； 4、在接收机模拟带通滤波器前加入高斯白噪声； 建议Density in 1 ohm = 0.00002W/Hz，观察并记录恢复信号波形的变化； 5*、改变高斯白噪声功率谱密度，观察并记录恢复信号波形的变化； 实验报告要求： 1、记录SSB信号的波形和频谱，分析SSB信号波形和频谱的特点； 2、记录恢复信号波形的变化，分析噪声对恢复信号的影响。 系统框图： 仿真结果与实验分析： 1、利用相移法产生SSB上边带信号，记录SSB上边带信号的波形 2、利用相移法产生SSB上边带信号，记录SSB上边带信号的频谱

AM模拟幅度调制仿真

****************** 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 2013年春季学期 通信系统仿真训练 题目： AM模拟幅度调制仿真 专业班级：通信工程三班 姓名： 学号： 指导教师：王维芳 成绩：

本次课程设计主要的研究内容是了解AM信号的数学模型及调制方式以及其解调的方法。不同的解调方法在不同的信噪比情况下的解调结果，哪种方法更好，作出比较。要求是进行双音及以上的AM信号的调制与解调。先从AM的调制研究，研究它的功能及在现实生活中的运用。其次研究AM的解调，以及一些有关的知识点，以及通过它在通信方面的运用更加深入的了解它。从单音AM信号的数学模型及调制解调方式出发，得出双音AM信号的数学模型及其调制与解调的框图和调制解调波形。利用MATLAB编程语言实现对双音AM信号的调制与解调，给出不同信噪比情况下的解调结果对比。 关键词：AM信号，调制，解调，信噪比，MATLAB

前言 (1) 一.仿真工具MATLAB (2) 2．MATLAB仿真技术在现代通信中的应用 (2) 二．调制 (4) 1．调制的概念 (4) 2．调制的种类 (4) 3．幅度调制 (4) 4．AM幅度调制 (5) 2.4.1 AM信号的时域和频域表达式 (6) 2.4.2 信号的带宽 (6) 2.4.3 AM信号的功率与调制效率 (6) 5．噪声类型 (6) 2.5.1噪声的分类 (6) 2.5.2本次课程设计的噪声模型 (7) 2.5.3抗噪声性能的分析模型 (8) 三.AM信号的解调 (9) 1．相干解调 (9) 2．包络检波法 (9) 四．设计思路 (11) 五．测试结果 (12) 六．心得体会 (15) 七．参考文献 (16) 附录： (17) 1．程序代码： (17) 2．调试分析 (19)

数字调制系统仿真

一数字调制系统仿真实验 基本原理 当调制信号位二进制数字信号时，这种调制称为二进制数字调制。在二进制数字调制中，载波的幅度、频率或相位只有两种变化状态，常用的二进制数字调制方式有以下几种：二进制振幅键控调制（2ASK ）、二进制频移键控（2FSK ）、二进制移相键控（2PSK ）和二进制相对（或差分）相位键控（2DPSK ）。 1、 二进制振幅键控（2ASK ） 1) 调制方法 2ASK 信号可表示为： 式中，g(t)是持续时间为Ts 的矩形脉冲，即： 产生2ASK 的方法有两种，如图所示。 . s (t ) 2ASK 调制原理框图 cosωc t 乘法器 载波 cosωc t e 0(t ) s (t ) e 0(t ) 开关电路 相应的调制输出如下图所示： 1) 2ASK 信号的解调 相干解调法： ?? ?≤=t T t t g s 其它0 2/1 )(?? ?-=出现 以概率出现以概率P P a n 11 0t nT t g a t t s t e c n s n c ωωcos ])([cos )()(0∑-==

. cos ωc t 相干解调法 相乘器 定时脉冲 输入 输出 带通 滤波器 低通 滤波器 抽样 判决器 包络检波法 . 包络检波法 带通 滤波器 半波或 全波整流 定时脉冲 低通 滤波器 抽样 判决器 输入 输出 2、 二进制频移键控（2FSK ） 1) 调制方法 2FSK 信号可表示为： ) cos(])([) cos(])([) cos()()cos()()(2112110n n s n n n s n n n t nT t g a t nT t g a t t s t t s t e θω?ωθω?ω+-++-=+++=∑∑ 式中，g(t)是持续时间为Ts 的矩形脉冲，即： ?? ?≤=t T t t g s 其它02/1)( 产生2FSK 的方法有两种，如图所示。 s (t ) 2FSK 调制原理框图 cosωc t 模拟调频器 ~f 1 e 0(t ) s (t ) e 0(t ) 载波 开关电路 ~f 2 FSK 调制信号的输出如下图所示： ?? ?-=出现 以概率出现以概率P P a n 11 的反码 为n n a a

模拟调制系统.doc

第四章模拟调制系统 4.1 引言 由消息变换过来的原始信号具有频率较低的频谱分量，这种信号大多不 适宜直接传输。必须先经过在发送端调制才便于信道传输。而在接收端解调。 所谓调制，就是按原始信号（基带信号、调制信号）的变化规律去改变 载波某些参数的过程。 ①将基带信号频谱搬移到载频附近，便于 发送接收； 调制的作用： ②实现信道复用，即在一个信道中同时传 输多路信息信号； ③利用信号带宽和信噪比的互换性，提高 通信系统的抗干扰性。 常用调制方式分类： 连续波调制 模拟调制 数字调制幅度调制 频率调制 振幅键控（ASK） 频移键控（FSK） 脉冲幅度调制 模拟调制脉冲宽度调制 脉冲位置调制脉冲调制 数字调制脉冲编码调制（PCM）增量调制（?M） 4.2 幅度调制（线性调制）原理 幅度调制是高频正弦载波的幅度随调制信号作线性变化的过程。 一、线性调制器的一般模型 所谓线性调制：波形上，幅度随基带信号呈正比例变化； 频率上，简单搬移。 但是，已调信号和基带信号之间非线性。

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s t A cos t c 正弦型载波： 振幅载波角频率 基带调制信号（消息信号）：m t M 用消息信号（调制信号）m t 去调制正弦型载波s t A cos c t ，或者说正弦载波的幅度随消息信号作线性变化。 已调信号：m t A cos A t c 2 M M c c 已调信号的频谱，s m t ~ 已调信号 可看出M 频率 搬移了。 第一章讲过，消息信号m t 类比货物，A t cos（可看成幅度 A 1） c 类比火车，货物m t 承载在火车带通滤波器 h t s m t c os t 上，发送给接收方，类比到 c cos t c 达站上海车站，到站后卸货，即接 图：线性调制器的一般模型 收机解调。 已调信号s t m 的产生方法如图：（即线性调制器的一般模型）带通滤波器的传递函数：H ，带通滤波器的冲激响应：H h t 线性调制器的输出： 时域表示： s m t m t cos c t h t 频域表示： 1 S m 2 M M H c c 在该模型中，适当地选择带通滤波器的传递函数，可得到不同的幅度调制信号： 普通调幅AM 双边带信号（DSB—SC）