matlab调幅广播系统的仿真设计
基于Matlab的FM仿真实现
3.3 频率调制（FM ）3.3.1 FM 调制和解调的基本原理频率调制是利用载波的频率变化来传递模拟信息，而振幅保持不变。
也就是说，载波信号的频率随着基带调制信号的幅度变化而改变。
调制信号幅度变大（或变小）时，载波信号的频率也变大（或变小），调制信号幅度变小时，载波信号的频率也变小（或变大）。
在FM 中，FM 信号的瞬时频偏与调制信号m(t)成正比。
因此FM 的信号的时域表达式为：(2.1)式中：A 为载波的恒定振幅；[ωc t+φ(t)]为信号的瞬时相位，记为θ（t ）; φ(t)为相对于载波相位ωc t 的瞬时相位偏移；d[ωc t+φ(t)]/dt 是信号的瞬时角频率，记为ω(t)；而d φ(t)/dt 称为相对于载频ωc 的瞬时频偏。
所谓频率调制（FM ）,是指瞬时频率偏移随调制信号m(t)成比例变化，即(2.2)式中：K f 为调频灵敏度（rad/(s.V)）。
这时相位偏移为：(2.3)因此，上式可改写为(2.4)图2.1 无噪声调制信号FM 调制的实现调频主要有两种方法：直接调频和间接调频。
1）直接调频法调频就是用调制信号控制载波的频率变化。
直接调频就是用调制信号直接去控制载波振荡器的频率，使其按调制信号的规律线性的变化。
()]cos[)(⎰+=ττωd m K t A t s f c FM )()(t m K dt t d f =Φ⎰=Φτd t m K t f )(）（)](cos[)(t t A t S c FM Φ+=ω可以由外部电压控制震荡频率的振荡器叫做压控振荡器器。
每个压控振荡器自身就是一个FM 调制器，因为它的振荡频率正比于输入控制电压，即(2.9) 若用调制信号作控制电压信号，就能产生FM 波。
若被控制的振荡器是LC 振荡器，则只需控制振荡回路的某个电抗元件（L 或C ) ，使其参数随调制信号变化。
目前常用的电抗元件是变容二极管。
用变容二极管实现直接调频，由于电路简单，性能良好，已成为目前最广泛采用的调频电路之一。
基于MATLAB模拟调制系统的仿真设计
基于MATLAB模拟调制系统的仿真设计调制是无线通信系统中的重要环节，主要用于在传输信号过程中对信号进行编码和解码，以实现信号的传输和接收。
MATLAB作为一种强大的数学仿真工具，可以方便地进行调制系统的仿真设计。
调制系统一般包括三个主要部分：调制器、信道和解调器。
调制器负责将发送信号进行编码，以适应信道传输的需求；信道主要是指无线信号在传输过程中的传播环境，会受到各种影响，如多径效应、噪声等；解调器对接收到的信号进行解码，恢复出原始信号。
在MATLAB中，可以利用其信号处理、通信和仿真工具箱来进行调制系统的仿真设计。
以下是一个基于MATLAB的调制系统的仿真设计流程：1.确定调制方式：首先确定要使用的调制方式，比如常见的调制方式有调幅（AM）、调频（FM）、相位调制（PM）等。
根据需求选择合适的调制方式。
2.信号生成：使用MATLAB的信号处理工具箱生成原始信号。
可以选择不同的函数生成不同的信号，如正弦信号、方波信号、高斯脉冲等。
3.调制器设计：根据选择的调制方式，设计相应的调制器。
比如对于AM调制，可以通过将原始信号与载波进行乘法运算来实现；对于FM调制，可以通过改变载波频率的方式来实现。
在MATLAB中，可以使用相关函数来实现这些调制方式。
4.信号传输：将调制后的信号传输到信道中。
可以在仿真中模拟不同的信道情况，如加入噪声、多径效应等。
MATLAB提供了相关函数来模拟这些信道效应。
5.解调器设计：设计相应的解调器以恢复原始信号。
解调器的设计与调制器的设计相对应。
在MATLAB中，可以使用相关函数来实现解调器。
6.信号分析：对仿真结果进行分析。
可以通过绘制波形图、功率谱密度图等来观察信号在传输过程中的变化。
除了上述基本的仿真设计流程外，还可以在仿真过程中加入其他功能，如信号压缩、信号变换等。
MATLAB提供了大量的工具箱，可以方便地实现这些功能。
总之，基于MATLAB的调制系统仿真设计可以方便地模拟调制系统的工作过程，以及对不同信道效应的影响。
利用MATLAB仿真AM DSB调制解调系统
利用MATLAB 仿真AM/DSB 调制解调系统一、 系统概述利用MATLAB 的GUI 设计一个仿真AM/DSB 调制解调的系统。
输入不同的参数，产生不同的载波信号、调制信号、调幅信号、解调后信号、滤波后信号。
其中，调幅有标准调幅（AM ）和双边带调幅（DSB ）两种方案，而滤波器也有FIR 低通滤波和IIR 低通滤波两种选择。
二、背景知识1.振幅调制所谓调制，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 ）。
本系统采用AM 与DSB 两种调制方式。
设正弦载波为)cos()(0ϕω+=t A t c c式中，A 为载波幅度；c ω为载波角频率；0ϕ为载波初始相位(通常假设0ϕ=0). 调制信号（基带信号）为)(t m 。
根据调制的定义，振幅调制信号（已调信号）一般可以表示为)cos()()(t t Am t s c m ω=设调制信号)(t m 的频谱为)(ωM ，则已调信号)(t s m 的频谱)(ωm S ： )]()([2)(c c m M M A S ωωωωω-++= 3.信号解调从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调。
对于振幅调制信号，解调就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。
解调是调制的逆过程。
可利用乘积型同步检波器实现振幅的解调，让已调信号与本地恢复载波信号相乘并通过低通滤波可获得解调信号。
4.滤波器解调后的信号还需要进行低通滤波滤去高频部分才能获得所需信号。
低通滤波器种类繁多，每一种原理各不相同。
本系统有FIR 与IIR 两种滤波器可供选择。
三、系统界面简介如图所示，输入参数，选择调幅方案与滤波器后，点击不同的信号按钮，就会在两个坐标系里分别出现该信号的时域波形图和频域波形图。
基于MATLAB模拟调制系统的仿真设计
基于MATLAB模拟调制系统的仿真设计摘要：本文基于MATLAB平台，通过建立调制系统的仿真模型，实现了对调制系统的仿真设计。
首先对调制系统的基本原理进行了介绍，然后建立了调制系统的数学模型。
接着使用MATLAB对模型进行了仿真分析，包括调制信号的产生、载波信号的产生、调制信号与载波信号的混合调制、调制后的信号的传输等过程。
最后，通过仿真结果的分析，对调制系统的性能进行了评估，并提出了优化方案。
本文的研究对于调制系统的设计和优化具有一定的参考意义。
关键词：调制系统；MATLAB仿真；混合调制；性能评估；优化方案一、引言调制是无线通信中的一项基本技术，通过将信息信号与载波信号进行合成，使信息信号能够被传输到远距离的通信接收端。
调制系统是实现调制技术的关键，其性能直接影响到通信系统的可靠性和传输质量。
因此，对调制系统的研究和优化具有重要的意义。
二、调制系统的基本原理调制系统的基本原理是将信息信号经过调制器与载波信号进行混合调制，形成调制后的信号。
调制过程中，需要考虑到载波频率、调制信号幅度、调制信号频率等参数的选择。
常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）等。
三、调制系统的数学模型调制系统的数学模型是根据调制原理建立的，一般可表示为：$s(t) = A_c \cdot (1 + m \cdot \cos(f_m \cdot t)) \cdot\cos(f_c \cdot t)$其中，$s(t)$表示调制后的信号，$A_c$为载波幅度，$m$为调制系数，$f_m$为调制信号频率，$f_c$为载波频率。
四、MATLAB仿真设计4.1调制信号的产生通过MATLAB生成调制信号，并将其绘制出来，以便后续的仿真分析。
4.2载波信号的产生通过MATLAB生成载波信号，并将其绘制出来，以便后续的仿真分析。
4.3调制信号与载波信号的混合调制将调制信号与载波信号进行混合调制，并将调制后的信号绘制出来，以便后续的仿真分析。
FM信号的MATLAB仿真设计
FM信号的MATLAB仿真设计FM调制是一种常见的调制技术，广泛应用于无线通信、广播等领域。
本文将介绍如何使用MATLAB进行FM信号的仿真设计。
主要包括以下几个方面的内容：FM调制原理、MATLAB信号处理工具箱、FM信号的MATLAB仿真设计。
一、FM调制原理FM调制（Frequency Modulation）是一种连续变化载波频率以控制信号的调制方法。
FM调制的原理是改变载波频率的偏差与调制信号幅度的关系，以实现信号的传输。
FM调制的公式如下所示：\[ s(t) = A_c \cos{(2\pi f_c t + \int_{0}^{t}k_fm(\tau)d\tau)} \]其中，\(s(t)\)表示输出的调制信号，\(A_c\)为载波幅度，\(f_c\)为载波频率，\(m(t)\)为调制信号，\(k_f\)为调制指数，其表示了频率与幅度之间的关系。
二、MATLAB信号处理工具箱MATLAB提供了强大的信号处理工具箱，其中包括了许多用于信号调制与解调的函数和工具。
该工具箱提供了丰富的函数，如modulate、demodulate等，用于实现各种调制和解调方法。
下面将介绍如何使用MATLAB进行FM信号的仿真设计。
1.创建载波信号首先，需要创建一个载波信号。
可以使用MATLAB的sin函数生成一个正弦信号作为载波信号。
假设载波频率为1000Hz，采样频率为8000Hz，持续时间为1秒，代码如下：\[f_c=1000;\]\[ fs = 8000; \]\[ t = 0:1/fs:1; \]\[ carrier = sin(2*pi*f_c*t); \]2.创建调制信号然后，需要创建一个调制信号。
仿真中常用的调制信号包括正弦信号、方波信号、三角波信号等。
这里以正弦信号为例，假设调制信号频率为200Hz，代码如下：\[f_m=200;\]\[ modulation = sin(2*pi*f_m*t); \]3.进行FM调制接下来，使用MATLAB的modulate函数对载波信号进行FM调制。
关于调幅信号的失真(带matlab程序)
关于调幅信号的失真冯锡增一．前言广播电视信号技术质量指标里，最主要的是噪声（包括干扰）和失真。
早期，这两个问题是同样重要的。
但随着广播电视信号的数字化，失真问题似乎被逐步淡出，因为信号一旦数字化了，传统概念上的，由元件非线性引起的失真就不存在了。
人们关心的是码间的串扰，噪声造成的误码率增加等等。
不过实际上失真问题依然是存在的。
一般把失真分为两大类，即线性失真和非线性失真。
前者是指在线性系统里，由于传输特性（频率特性、相位特性）不理想而导致原有频率成分的比例改变。
它的后果就是高音或低音不足、图像清晰度降低、某段声音太强、图像镶边甚至重影等等现象。
但不管怎么样，这种失真不会产生新的频率成分，而且总可以通过某种（针对原有传输特性的）电路予以补偿。
非线性失真一般是由于电路里的非线性元件引起的，它会产生新的频率成分，因而很难消除。
一般认为，幅度调制是一种线性调制过程，频率调制则是非线性的。
本文要说的是一种鲜为人知的，调幅信号叠加后出现的失真及其分析方法。
二．线性叠加也会产生失真？音频信号从话筒开始一直到扬声器，中间的环节很多，主要是放大器，几乎每个环节都会产生非线性失真。
音频放大器产生失真的原因和解决办法是个古老的话题，应当说已经解决了。
对广播电视工作者，最关心的是发射机输出的信号是否失真？因为旧式的发射机里有很多放大器，不过这并非什么大问题，因为通过负反馈等方法是可以控制的。
这里提出来的，是两个相同的不失真信号相加的时候，会不会失真？事情回到上世纪70年代初，我在中波发射台工作。
那时没有调频广播，黑白电视每周只播3个晚上（放电影），中波广播是党的喉舌，而偏偏大功率电子管中波发射机又是很容易出故障的（高压打火，电子管损坏等等）。
为了确保播出的安全，我们使用两台发射机系统同时播出（称为“空中并机”，如图1），安全的效果非常好。
图 1然而，实行空中并机后，有听众反映说，声音明显失真了。
虽然在发射台无法直接了解接收的效果，我怀疑是不是两个系统有相位差，造成失真，于是进行了分析。
基于matlab的fm系统调制与解调的仿真课程设计
基于matlab的fm系统调制与解调的仿真课程设计课程设计题目：基于MATLAB的FM系统调制与解调的仿真一、设计任务与要求1.设计并实现一个简单的FM（调频）调制和解调系统。
2.使用MATLAB进行仿真，分析系统的性能。
3.对比和分析FM调制和解调前后的信号特性。
二、系统总体方案1.系统组成：本设计包括调制器和解调器两部分。
调制器将低频信号调制到高频载波上，解调器则将已调制的信号还原为原始的低频信号。
2.调制方式：采用线性FM调制方式，即将低频信号直接控制高频载波的频率变化。
3.解调方式：采用相干解调，通过与本地载波信号相乘后进行低通滤波，以恢复原始信号。
三、调制器设计1.实现方式：使用MATLAB中的modulate函数进行FM调制。
2.参数设置：选择合适的载波频率、调制信号频率以及调制指数。
3.仿真分析：观察调制后的频谱变化，并分析其特性。
四、解调器设计1.实现方式：使用MATLAB中的demodulate函数进行FM解调。
2.参数设置：选择与调制器相同的载波频率、低通滤波器参数等。
3.仿真分析：观察解调后的频谱变化，并与原始信号进行对比。
五、系统性能分析1.信噪比（SNR）分析：通过改变输入信号的信噪比，观察解调后的输出性能，绘制信噪比与误码率（BER）的关系曲线。
2.调制指数对性能的影响：通过改变调制指数，观察输出信号的性能变化，并分析其影响。
3.动态范围分析：分析系统在不同输入信号幅度下的输出性能，绘制动态范围曲线。
六、实验数据与结果分析1.实验数据收集：根据设计的系统方案进行仿真实验，记录实验数据。
2.结果分析：根据实验数据，分析系统的性能指标，并与理论值进行对比。
总结实验结果，提出改进意见和建议。
七、结论与展望1.结论：通过仿真实验，验证了基于MATLAB的FM系统调制与解调的可行性。
实验结果表明，设计的系统具有良好的性能，能够实现低频信号的FM调制和解调。
通过对比和分析，得出了一些有益的结论，为进一步研究提供了基础。
基于Matlab的AM调制系统仿真综述
基于Matlab的AM调制系统仿真摘要：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，就是使载波随信号而改变的技术。
基带信号往往不能作为传输信号，因此必须把基带信号转变为一个相对基带频率而言频率非常高的信号以适合于信道传输。
这个信号叫做已调信号，而基带信号叫做调制信号。
调制是通过改变高频载波即消息的载体信号的幅度、相位或者频率，使其随着基带信号幅度的变化而变化来实现的。
其中正弦载波幅度随调制信号而变化的调制，简称调幅（AM）。
Abstract：Modulation (modulation) is the source of information for processing to the carrier, make it into asuitable form of channel transmission process, is the technology of carrier change according to the signal.Often cannot transmit signal as a base band signal, therefore must convert baseband signal into a very high frequency relative to the baseband frequency signal suitable for transmission.This signal is called a modulated signal, and the baseband signal is called modulation signal.High frequency carrier wave is modulated by changing the carrier of the message signal amplitude, phase, or frequency, to make it as the change of baseband signal amplitude changes.The sine carrier amplitude varies with the modulation signal modulation, hereinafter referred to as amplitude modulation (AM).关键词：调制标准调制 AM MATLAB仿真一，引言：正弦载波幅度随调制信号而变化的调制，简称调幅（AM）。
基于MATLAB的AM调制及解调系统仿真解析
基于MATLAB的AM调制及解调系统仿真摘要:振幅调制、解调电路是信号在发射机和接收机之间进行传送时的信号处理电路。
标准振幅调制与解调电路实际上是完成信号频谱的线性搬移，以便于信号的传送。
MATLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，具有强大的软件仿真建模能力，可通过MATLAB建立完整的AM调制、解调系统的仿真模型，描绘出信号在调制与解调过程的波形变化，探究调制解调的影响因素，以便于更好的了解AM调制与解调的过程。
关键词：MATLAB AM 调制解调Abstract:the amplitude modulation and demodulation circuit is the signals between the transmitter and receiver of the signal processing circuit. Standard of amplitude modulation and demodulation circuit is actually the complete spectrum of linear move, so that the transfer of a signal. MATLAB is a kind of for algorithm development, data visualization, data analysis and numerical calculation of senior technical computing language and interactive environment, is a powerful software simulation modeling ability, can build complete AM modulation and demodulation system by MATLAB, a simulation model of describing the waveform of the signal in the modulation and demodulation process changes, to explore the influencing factors of modem, so as to better understand the AM modulation and demodulation process.Keywords:MATLAB AM modulation demodulation1.引言在无线电技术中，调制与解调占有十分重要的地位。
模拟调幅广播系统建模与仿真
摘要：本文使用MATLAB软件下的Simulink对调幅广播进行建模与仿真，在简要介绍MATLAB及Simulink的建模环境的基础上，通过对调幅广播信号的调制与解调，对调幅广播系统系进行了仿真和分析，给出了具体的仿真模型和并仿真波形进行了分析说明，结合希尔伯特变换给出了单边带调制的优化方法。
最后提出加入超窄带调制技术，使得模拟调幅广播数字化，能够在不改变载波包络传输模拟音频的基础上利用载波相位实现数字信息的传输，无需进行频谱调整，并且新的频率规划可以实现模拟广播到数字广播平滑过渡。
关键词：调幅；调制；解调；希尔伯特变换；超窄带；Abstract: This paper use MATLAB software Simulink for the modeling and simulation of am radio, the brief introduction of the MATLAB and Simulink modeling environment, on the basis of through the am broadcast signal modulation and demodulation, the am broadcast system is the simulation and analysis, gives a detailed simulation model and simulation waveforms are analyzed, and optimization of single side-band modulation are given with Hilbert transform method. Finally proposed to join the ultra narrow band modulation technology, makes the simulation am broadcast digital, analog audio transmission can not change the carrier envelope on the basis of the use of digital information transmission on the carrier phase, the need for spectrum, and the new frequency planning can realize analog to digital broadcasting and smooth transition.Key words:amplitude modulation; Modulation; Demodulation; The Hilbert transform;UNB;目录1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 课题研究的目的和意义 (1)2 MATLAB及Simulink建模环境介绍 (2)2.1 MA TLAB简介 (2)2.2 Matlab下的simulink简介 (2)3 AM标准调幅系统的建模和仿真 (3)3.1 AM调制 (4)3.1.1 AM调制原理 (4)3.1.2 AM调制原理分析 (4)3.2 AM调制仿真 (5)3.2.1 载波信号分析 (5)3.2.2 AM调制 (7)3.3.2 仿真结果 (8)3.3 AM解调 (10)3.3.1 AM解调原理 (10)3.3.2 AM解调原理框图 (11)3.4 AM解调仿真 (12)3.4.1AM调制信号解调 (12)3.4.2 仿真结果 (14)4 调幅广播系统的建模和仿真 (15)4.1 调幅广播系统介绍 (15)4.2 模型参数指标 (15)4.3 仿真参数设计 (15)4.4 系统中仿真模块参数的设置 (18)4.5 仿真图形分析 (19)5 希尔伯特变换的应用 (20)5.1 希尔伯特变换 (20)5.2 基于希尔伯特变换的单边带调制 (21)结论与展望 (23)致谢 (24)参考文献 (25)1 绪论1.1 课题研究的背景广播是靠声音来传播的。
基于MATLAB的AM与FM的调制系统仿真
总732期第三十四期2020年12月河南科技Henan Science and Technology基于MATLAB的AM与FM的调制系统仿真张博文林君（延边大学，吉林延吉133002）摘要：本文通过MATLAB进行AM信号与FM信号的调制系统仿真实验，分析了AM和FM调制的原理，观察了AM、FM信号调制过程中各环节的时域和频域波形。
最后，在仿真的基础上分析并比较了这两种调制方式的性能。
关键字：MATLAB；AM调制；FM调制；调制系统中图分类号：TN911.3文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）34-0037-03 Modulation System Simulation Based on MATLAB AM and FMZHANG Bowen LIN Jun（Yanbian University，Yanji Jilin133002）Abstract:In this paper,the Modulation system simulation experiment of AM signal and FM signal was carried out by MATLAB,the principle of AM and FM modulation was analyzed,and the time-domain and frequency-domain wave⁃form of each link in the modulation process of AM and FM signal was observed.Finally,the performance of the two modes was analyzed and compared on the basis of simulation.Keywords:MATLAB；AM modulation；FM modulation；modulation system通信系统包含两种调制方式，即模拟调制方式和数字调制方式［1］。
基于Matlab的模拟(AM、FM、PM)调制系统仿真
通信系统模拟调制系统仿真一 课题内容 AM FM PM 调制 二 设计要求1.掌握AM FM PM 调制和解调原理。
2.学会Matlab 仿真软件在AM FM PM 调制和解调中的应用。
3.分析波形及频谱1.AM 调制解调系统设计1.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 ）。
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。
设正弦载波为)cos()(0ϕω+=t A t c c式中，A 为载波幅度；c ω为载波角频率；0ϕ为载波初始相位(通常假设0ϕ=0).调制信号（基带信号）为)(t m 。
根据调制的定义，振幅调制信号（已调信号）一般可以表示为)cos()()(t t Am t s c m ω=设调制信号)(t m 的频谱为)(ωM ，则已调信号)(t s m 的频谱)(ωm S ：)]()([2)(c c m M M AS ωωωωω-++=2.调幅电路方案分析标准调幅波（AM ）产生原理调制信号是只来来自信源的调制信号（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。
设载波信号的表达式为t c ωcos ，调制信号的表达式为t A t m m m ωcos )(= ，则调幅信号的表达式为t t m A t s c AM ωcos )]([)(0+=图5.1 标准调幅波示意图 3.信号解调思路从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调(demodulation )，又称为检波(detection )。
调幅和调频信号的MATLAB仿真
功能强大的科学计算和工程仿真软件，它的交互式集成界面能够帮助用户快速完成数值分析、数字信号处理、仿真建摸、系统控制等功能。
MATLAB语言采用与数学表达相同的形式，不需要传统的程序设计语言，易于掌握，而且使用MATLAB语言要比使用BASIC、FORTRAN 和C等语言提高效率许多倍。
许多人赞誉它为万能的数学“演算纸”。
早在十几年前，在欧美的大学和研究机构中，MATLAB就是一种非常流行的计算机语言，许多重要的学术刊物上发表的论文均是用MATLAB来分析计算和绘制各种图形。
它还是一种有力的教学工具，它在大学的线性代数、自动控制理论、数理统计、数字信号处理、动态系统仿真、通信原理等课程的教学中，已成为标准的教学工具。
Simulink是MATLAB软件中对动态系统进行建模、仿真和分析的一个软件包，是MATLAB中的一种可视化仿真工具，广泛应用于通信仿真、数字信号处理、模糊逻辑、神经网络等领域。
“振幅调制与解调”与“角度调制与解调”是《通信电子电路》中的重要内容，其中的概念在实际的通信系统中占有非常重要的地位。
本书利用MATLAB语言和MATLAB/Simulink仿真工具对书中的调幅和调频的概念和基本方法进行了仿真，供读者参考。
一方面是为了增加读者对内容的理解，另一方面可以使读者从中体会到MATLAB工具的优越性和实用性。
1. 振幅调制与解调的MATLAB仿真由第5章可知，根据调幅信号所含频谱及其相对大小不同，可以分为普通调幅（AM）、抑制载波双边带调幅（DSB/SC-AM）和抑制载波单边带调幅（SSB/SC-AM）三种方式。
其中，普通调幅信号是基本的，其它调幅信号都是由它演变而来的。
在以下的MATLAB仿真中，为方便起见，均采用单音调制。
（1）普通调幅波AM设调制信号通信电子电路314 Ft U t U t u m m π2cos cos )(ΩΩΩ=Ω=载波信号t f U t U t u c cm c cm c πω2cos cos )(==则普通调幅波信号t t m U t u c a cm AM ωcos )cos 1()(Ω+=根据调幅波的数学表达形式，利用Matlab/Simulink 进行建模仿真。
matlab课程设计——调幅广播系统的仿真设计
调幅信号的时域分析
信号波形观察
1
观察信号的幅度变化
包络线分析
2
确定信号的调制深度
频率成分分析
3
辨别信号的载波频率 通过对调幅信号进行时域分析，可以直观地观察信号波形，并提取关键信息。通过观察信号的幅度变化，可以判断信号是否被 有效调制。分析信号的包络线，可以确定信号的调制深度，即调制信号对载波信号的影响程度。此外，还可以通过分析信号的 频率成分，确定信号的载波频率，以及是否存在其他频率成分。
信号调幅的信噪比分析
信噪比(SNR)是信号功率与噪声功率的比值，用于衡量调幅信号质量。高 信噪比表示信号清晰，噪声微弱。
调幅信号的信噪比受多种因素影响，包括发射功率、噪声水平、调制深 度等。在MATLAB仿真中，可以分析不同信噪比条件下调幅信号的性能。
信噪比(dB) 10 20 30
信号质量 较差 中等 良好
在实际应用中，为了保证调制信号的传输质量，调幅信号的带宽通常会 比理论计算值更大一些，以留出一定的裕量。调幅信号的带宽也会受到 调制指数的影响。调制指数越大，调幅信号的带宽就越大。
信号调幅的调制指数分析
调制指数是衡量调幅信号中载波幅度变化程度的关键参数。它表示调幅 信号的峰值幅度与载波幅度的比值，反映了调幅信号的深度。
信号调幅的MATLAB仿真
MATLAB是一种强大的数值计算软件，在信号处理领域应用广泛。 通过编写MATLAB代码，可以模拟调幅信号的生成和传输过程。 仿真可以帮助我们理解调幅原理，分析信号特性，并优化系统参数。
调幅信号的波形显示
使用MATLAB软件对调幅信号进行仿真。通过编写程序，可以生成调幅信 号的时域波形。显示结果可以直观地观察到调幅信号的幅度、频率、相 位等参数的变化情况。
基于MATLAB的数字化广播传输特性仿真与分析
0 引言 目前，广播信号已实现数字化传输，这也是音频信号的主要
传输方式，易于存储。数字化的广播信号传输离不开数字编码[1]与 信号解调[2]，若出现编码异常，将导致信号延迟或误码率较高[3]。理 论上数字化广播传输依赖于 3 种操作方式，分别是模拟信号的输 入、数字信道编码和调制以及信号发送。其中，数学信道编码和调 制是确保广播信号稳定性和准确性的关键环节，需要多个模块协 同完成[4]，如扰码模块、LDPC 编码模块、卷积编码模块、星座映射 模块、交织模块和 OFDM（Orthogonal Frequency Division Multi原 plexing，正交频分复用技术）模块等成。
不同的载波幅值与相位可代表不同的数字化信息，而正交 幅度调制可将已经调制完成的信号进行频谱正交化处理，相比 于传统的调制方法，可实现更高的频带利用率，节能降耗效果显 著。在实际通讯过程中，频带和功率的利用率是评价调制效果的 关键参数，能够反映出传输效率和相对误差，对于不同的通信方 式和信号类型，两者要求的比重有所差异。
电光与控制，2020，27（9）：82-84，104. ［7］ 周巧巧.分布式工控系统中的网络通讯研究分析［J］.中国战略新兴
产业，2017（24）：91. ［8］ 沈冰，俞新雄，余江远，胡文君.水利分布式采集系统数据通讯服务
软件的设计与实现［J］.浙江水利科技，2014，42（4）：101-105，108. ［9］ 赵泽明，盛鑫军，朱向阳.一款模块化可拓展式高密度肌电采集系统
为验证正交幅度的调制效果，在 MATLAB 中调用 Scatter原 plot 函数，并采用 Reshape 函数和 Bi2de 函数将序列进行变形。 针对调制信号的特点增设匹配的白噪声信号，进而对比信号干 扰下的传输特性。根据信号的波形进行二进制的转换，基于 Biterr 函数能够查看相应的参数结果（图 1）。在正交幅度调制条 件下，有噪声和无噪声干扰下的星座图如图 2 所示。
matlab课程设计——调幅广播系统的仿真设计 完整版
南京工程学院课程设计任务书课程名称matlab调幅广播系统的仿真设计院(系)专业班级姓名学号指导教师目录1、引言 (3)1.1课程设计应达到的目的 (3)1.2 课程设计题目及要求 (3)2、调频广播系统的模型及仿真环境 (4)2.1 MA TLAB及SIMULINK建模环境简介 (4)2.2 调幅广播系统介绍 (4)2.3 模型参数指标 (4)2.3 仿真参数设计 (5)3、系统的建立与仿真 (6)3.1 仿真参数设置 (6)3.2 系统中仿真模块参数的设置 (6)3.3 SCOPE端的最终波形图 (7)3.4 调幅的包络检波和相干解调性能仿真比较 (8)3.5脚本程序 (9)4、总结与体会 (10)5、主要参考文献 (11)1 引言1.1 设计目的及任务要求1．课程设计应达到的目的（1）掌握使用Matlab语言及其工具箱进行基本信号分析与处理的方法。
（2）用matlab和simulink设计一个通信系统，加深对通信原理基本原理和matlab应用技术的理解；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信系统的基本理论、基本算法进行实际验证；（3）提高和挖掘学生将所学知识与实际应用相结合的能力，学习现有流行通信系统仿真软件MA TLAB的基本使用方法，学会使用这些软件解决实际系统出现的问题；（4）培养学生的合作精神和独立分析问题和解决问题的能力；通过系统仿真加深对通信课程理论的理解。
（5）用MATLAB完成调幅广播系统的仿真，提高学生科技论文的写作水平。
1.2 课程设计题目调幅广播系统的仿真设计设计任务：1.采用接收滤波器Analog Filter Design模块，在同一示波器上观察调幅信号在未加入噪声和加入噪声后经过滤波器后的波形。
采用另外两个相同的接收滤波器模块，分别对纯信号和纯噪声滤波，利用统计模块计算输出信号功率和噪声功率，继而计算输出信噪比，用Disply显示结果。
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南京工程学院课程设计任务书课程名称matlab调幅广播系统的仿真设计院(系)专业班级姓名学号指导教师目录1、引言 (3)1.1课程设计应达到的目的 (3)1.2 课程设计题目及要求 (3)2、调频广播系统的模型及仿真环境 (4)2.1 MA TLAB及SIMULINK建模环境简介 (4)2.2 调幅广播系统介绍 (4)2.3 模型参数指标 (4)2.3 仿真参数设计 (5)3、系统的建立与仿真 (6)3.1 仿真参数设置 (6)3.2 系统中仿真模块参数的设置 (6)3.3 SCOPE端的最终波形图 (7)3.4 调幅的包络检波和相干解调性能仿真比较 (8)3.5脚本程序 (9)4、总结与体会 (10)5、主要参考文献 (11)1 引言1.1 设计目的及任务要求1．课程设计应达到的目的（1）掌握使用Matlab语言及其工具箱进行基本信号分析与处理的方法。
（2）用matlab和simulink设计一个通信系统，加深对通信原理基本原理和matlab应用技术的理解；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信系统的基本理论、基本算法进行实际验证；（3）提高和挖掘学生将所学知识与实际应用相结合的能力，学习现有流行通信系统仿真软件MA TLAB的基本使用方法，学会使用这些软件解决实际系统出现的问题；（4）培养学生的合作精神和独立分析问题和解决问题的能力；通过系统仿真加深对通信课程理论的理解。
（5）用MATLAB完成调幅广播系统的仿真，提高学生科技论文的写作水平。
1.2 课程设计题目调幅广播系统的仿真设计设计任务：1.采用接收滤波器Analog Filter Design模块，在同一示波器上观察调幅信号在未加入噪声和加入噪声后经过滤波器后的波形。
采用另外两个相同的接收滤波器模块，分别对纯信号和纯噪声滤波，利用统计模块计算输出信号功率和噪声功率，继而计算输出信噪比，用Disply显示结果。
模型文件保存为ex1_1.mdl。
对中波调幅广播传输系统进行仿真，其技术指标为：1)载波信号：幅度为1的正弦波，设初相为0，频率在550~1605Hz内可调；2)基带信号：调制度 (信号最大幅度与载波幅度之比) m a=0.3，频率在100~600Hz内可调；3)接收机选频滤波器带宽为12KHz，中心频率为1000KHz；4)在信道中加入加性高斯噪声，需要先计算出信道中应该加入噪声的方差。
设计接收机选频滤波器输出信噪比为20dB。
2.构建包络解调和相干解调电路，用示波器显示解调波形。
构建一个信噪比测试子系统，该系统能使输入的两路解调信号中的信号和噪声近似分离，以分别计算信号和噪声分量的功率，进而计算信噪比，并用Display显示，同时将信噪比数据送入Workspace。
模型文件保存为ex1_2.mdl。
3.编写脚本程序ex1.m，通过选择不同信噪比，计算加性噪声的方差送入仿真模型，调用模型文件执行仿真，并通过matlab绘图得到包络解调和相干解调后的输出信噪比与输入信噪比的关系曲线。
2 调幅广播系统的模型及仿真环境2.1MATLAB及Simulink建模环境简介MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MA TLAB和Simulink 两大部分。
Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。
Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。
同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。
Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。
为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果.Simulink®是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。
对各种时变系统，包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统，Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。
.2.2调幅广播系统介绍模拟幅度调制是无线电最早的远距离传输技术。
在幅度调制中，以声音信控制高频率正弦信号的幅度，并以幅度变化的高频率正选信号放大后经过天线发射出去，成为电磁波辐射。
波动的信号要能够有效地从天线发送出去，或者有效地将信号接收过来，需要天线的长度至少达到波长的四分之一。
声音转换成电信号后其波长为15～15000km之间，实际中不能造出这样长度的天线进行有效的信号收发。
因此需要将象声音信号这样的低频信号搬到较高的频段上去，以便通过较短的天线发射出去。
例如：移动通信所使用的900MHz频率段上的电磁波信号长度约为0.33米，其收发天线的尺寸应为波长的四分之一，即约8cm左右。
而调幅广播中波范围为550~1605kHz，短波约为3·30MHz，其波长范围在几十米到几百米，相应的天线要长一些。
人耳可闻的声音信号通过话筒转化为波动的电信号，其频率范围为20~20kHz。
大量实验发现，人耳对语音频率敏感区域约为300~3400Hz,为了节约频带带宽资源，国际标准中将电话通信的传输频带规定为300~3400Hz。
调幅广播除了传输语音之外，还要播送音乐节目，这就需要更宽的频带。
一般而言，调幅广播的传输频率范围约为100~6000Hz 。
2.3 模型参数指标（1）基带信号：调制度 (信号最大幅度与载波幅度之比) ma=0.3，频率在100~600Hz 内可调； （2）载波信号：幅度为1的正弦波，设初相为0，频率在550~1605Hz 内可调； （3）接收机选频滤波器带宽为12kHz ，中心频率为1000 kHz 。
（4）信道中加入噪声。
当调制度为0.3时，设计接收机选频滤波器输出信噪比为20dB 。
要求设计信道中应加入噪声的方差，并能够测量接收选频滤波器实际输出信噪比。
2.4 仿真参数设计系统工作最高频率为调幅载波频率1605kHz ，设计仿真采样率为最高工作频率的10倍左右，因此取仿真步长为8max1 6.231010step t s f -==⨯相应的仿真带宽为仿真采样频率的一半，即18025.72stepW kHz t ==设基带测试正弦信号为()cos 2m t A Ft π= ，载波为()cos 2c c t f t π=，则调制度为为a m 的调制输出信号 ()s t 为()(1cos 2)cos 2a c s t m Ft f t ππ=+显然，()s t 的平均功率为20.54am P =+设信道无衰减，其中加入的白噪声功率谱密度为02N ，那么仿真带宽内噪声的方差为20022N W N W σ=⨯=设接收选频滤波器的功率增益为1，带宽为B ，择选通滤波器的输出噪声功率为022N N B N B =⨯=因此，接收选通滤波器输出信噪比为20()(/)out PPPSNP NN B B W σ===故信道中的噪声方差为2outW P SNP B σ=⨯根据上面的公式，编程计算出噪声的方差，并将方差值和其它已知值作为仿真系统的参数。
根据仿真设计要求的输出信噪比SNRout可计算出相应信道中应加入的噪声方差值，计算程序和结果如下：程序： SNR_dB=20;SNR=10.^(SNR_dB/10);m_a=0.3;P=0.5+(m_a^2)/4;W=8025.7e3;B=12e3;sigma2=P/SNR*W/B运行后结果：sigma2 =3.49453. 系统的建立与仿真3.1仿真参数设置按照调幅广播系统的物理与数学模型建立系统模型。
根据相干方式的原理图利用MATLAB的Simulink建立系统的模拟仿真图。
如下图所示：图3-1-1中波调幅广播传输系统仿真参考模型3.2系统中仿真模块参数的设置Signal Generator:信号发生器，产生基带信号Wave form: sineAmplitude: 0.3Frequency: 1000Signal Generator1:信号发生器，产生载波信号Wave form: sineAmplitude: 1Frequency: 1000000Random Number:随机噪声发生器，产生高斯正态分布随机信号，这里用来构造高斯白噪声信道Mean: 0Variance: 3.4945Analog Filter Design: 模拟滤波器设计，三个模拟滤波器分别用于纯信号，纯噪声以及信号和噪声混合信号的滤波Design method: ButterworthFilter type: BandpassLower passband edge frequency (rads/sec): 2*pi*(1e6-6e3)Upper passband edge frequency (rads/sec): 2*pi*(1e6+6e3)Zero-Order Hold:零界保持器Sample time: 6.23e-8Variance: 计算向量的方差选中Running variancedB Conversion: 分别对纯信号和混合信号做对数变换Convert to: dBInput signal: Power●Fun:运算函数Expression: u(1)-u(2)●Display: 显示SNR的结果Format: short3.3Scope 端的最终波形图在系统仿真模型图中，用加法器和乘法器实现调幅，用Random Number 产生噪声样值序列，并用加法器实现AWGN通道。
为了测量输出信噪比，以参数完全相同的三个滤波器模块分别对纯信号，纯噪声以及信号和噪声混合信号的滤波，最后利用统计模块计算输出信号功率和噪声功率，继而计算输出信噪比。
某次仿真执行后，测试信噪比为20.11dB，与设计值20dB相符。
按接收滤波器输出的调幅信号以及发送调幅信号的波形对比仿真结果如下图所示：图3-2-1 接收滤波器输出调幅信号以及发送调幅信号的波形及仿真3.4 调幅的包络检波和相干解调性能仿真比较实例2：以实例1为传输模型，在不同输入信噪比条件下仿真测量包络检波解调和同步相干解调对调幅波的解调输出信噪比，观察包络检波解调的门限效应。