基于matlab编程和simulink仿真的AM调制与解调

东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院

综合课程设计

设计题目

专业名称通信工程

班级学号

学生姓名

指导教师

设计时间2013.12.30~2014.1.15

课程设计任务书

专业：通信工程学号：学生姓名（签名）：

设计题目：基于simulink和matlab编程的AM调制与解调

一、设计实验条件

AM调制与解调实验室

二、设计任务及要求

1.熟悉使用matlab和simulink软件环境及使用方法，包括函数、原理和方法的

应用；

2.熟悉AM信号的调制和解调方法；

3.调制出AM信号的时域波形图和频谱图；

4.定性的分析高斯白噪声对于信号波形的影响；

三、设计报告的内容

1.设计题目与设计任务

AM调制与解调电路的实现及调制性能分析

2.前言

利用matlab中的建模仿真工具Simulink对通信原理实验进行仿真，随着通信技术的发展日新月异，通信系统也日趋复杂，在通信通信系统的设计研发过程中，软件仿真已成为不可缺少的一部分，电子设计自动化EDA技术已成为电子设计的潮流。随着信息技术的不断发展电子EDA仿真技术也在突飞猛进之中，涌现出了许多功能强大的电子仿真软件，如Workbeench、Protel、Systemview、Matlab等。许多知名IT企业其实在产品开发阶段也是应用仿真软件进行开发，虚拟实验技术发展迅速，应用领域广泛，一些在现实世界无法开展的科研项目可借助于虚拟实验技术完成，例如交通网的智能控制，军事上新型武器开发等。

3.设计主体

3.1实验步骤：

（1）产生AM调制信号；

（2）对信号进行调制，产生调制信号；

（3）绘制调制及解调时域图、频谱图；

（4）改变采样频率后，绘制调制及解调信号的时域图、频谱图；

（5）加上高斯噪声，绘制调制及解调的时域图和频谱图，分析噪声对调制信号和解调信号的影响。

3.2 AM 调制原理

调制信号是指来自信源的的信号，又称基带信号，这些信号可以是模拟信号的也可以是数字信号。调制所使用的高频振荡信号成为载波，可以是正弦波，也可以是非正选波。调制信号是由低频信号源产生，载波由高频信号源产生，两者经过乘法器即可产生双边带的条幅波。 设载波信号的表达式为

cos m c A w t

,AM 调制波为

0()[()]cos AM c S t A m t w t

=+。

3.3实验方案1：simulink 实现Am 调制

未调制信号：M(t)=cos(pi*t); 载波：Cos(wc*t)=cos(100*pi*t); 调制度： A0=4;

调制信号S(t)=[m(t)+A0]cos(10*pi*t);

调制方法：

解调方法：

1.总体设计模块图

2.时域仿真波形图

图1：未调制信号----m(t)

图2：AM调制信号----s(t)

图3：经过高斯白噪声叠加之后的AM信号----s’(t)

图4：经过高斯白噪声之后的AM信号，然后经过相干解调出来的波型图5：AM调制波，经过相干解调出来的波形

图6：AM调制波，经过包络检波器出来的波形

3.频谱图

模块2：DSB模块：与AM模块图一样，拨动换挡开发即可。

未调制信号：M(t)=cos(pi*t);

载波：Cos(wc*t)=cos(100*pi*t);

调制信号S(t)=m(t)*cos(100*pi*t);

(由下图可见DSB信号不能采取包络检波法)

图1：未调制信号----m(t)

图2：DSB调制信号----s(t)

图3：经过高斯白噪声叠加之后的DSB信号----s’(t)

图4：DSB调制波，经过相干解调出来的波形

图5：DSB调制波，经过包络检波器出来的波形(有图可见，DSB不能采用包络建波法) 模块3：SSB模块

未调制信号：M(t)=cos(pi*t);

载波：Cos(wc*t)=cos(100*pi*t);

调制信号S(t)=0.5*m(t)*cos(100*pi*t)+0.5*m^(t)*cos(100*pi*t);

调制方法：希尔伯特相移法

解调方法：（略）SSB总体设计模块：

时域波形图：

图1：未调制信号----m(t)

图2：SSB调制信号----s(t)

图3：经过高斯白噪声叠加之后的SSB信号----s’(t) 图4：SSB调制波，经过相干解调出来的波形

频谱图：

3.5各个调制参量分析（以AM波为例）

（1）调制度：

Am调制度为4时

1.

Am调制度为0.7时

（2）.载波频率

载波频率为100*pi

载波频率为500*pi

（3）.示波器采样频率—越小越好Sample time:0.001时

Sample time:0.005时

（4）频谱仪采样频率Sample time:0.001

Sample time:0.1

实验方案1：matlab编程实现Am调制

t=-1:0.00001:1;

A0=10;%载波信号振幅

A1=5;%调制波信号振幅

A2=3;%已调信号振幅

f=6000;%载波信号频率

w0=f*pi;

m=0.15;%调制度

Ft=2000;%采样频率

fpts=[100 120];

mag=[1 0];

dev=[0.01,0.05];%带通拨动1%，阻带波动5%

[n21,wn21,beta,ftype]=kaiserord(fpts,mag,dev,Ft);

b21=fir1(n21,wn21,Kaiser(n21+1,beta));

[h,w]=freqz(b21,1);

%**********************载波信号********************** Uc=A0.*cos(w0*t);

subplot(5,2,1);

plot(t,Uc);

title('载波信号');

axis([0,0.01,-15,15]);

T1=10*fft(Uc);

subplot(5,2,2);

plot(abs(T1));

title('载波信号的频谱');