通信原理实验模拟调制系统(AM,FM)实现方法
通信系统实验报告
通信系统实验报告一、实验目的本次通信系统实验的主要目的是深入了解通信系统的基本原理和关键技术,通过实际操作和测量,掌握通信系统中信号的传输、调制解调、编码解码等过程,并分析系统性能和影响因素。
二、实验原理1、通信系统的组成通信系统一般由信源、发送设备、信道、接收设备和信宿组成。
信源产生原始信息,发送设备对信号进行处理和变换,使其适合在信道中传输,信道是信号传输的媒介,接收设备对接收的信号进行解调、解码等处理,恢复出原始信息,信宿则是信息的接收者。
2、调制解调技术调制是将基带信号变换为适合在信道中传输的高频信号的过程,常见的调制方式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。
解调则是从已调信号中恢复出原始基带信号的过程。
3、编码解码技术编码用于提高信号传输的可靠性和有效性,常见的编码方式有差错控制编码(如卷积码、Turbo 码等)和信源编码(如脉冲编码调制PCM)。
解码是编码的逆过程。
三、实验设备及材料本次实验使用的设备包括信号发生器、示波器、频谱分析仪、通信原理实验箱等。
四、实验步骤1、搭建通信系统实验平台按照实验指导书的要求,将实验设备连接好,组成一个完整的通信系统。
2、产生基带信号使用信号发生器产生一定频率和幅度的正弦波作为基带信号。
3、调制将基带信号分别进行 AM、FM 和 PM 调制,观察调制后的信号波形和频谱。
4、信道传输将调制后的信号通过信道传输,模拟信道中的噪声和衰减。
5、解调在接收端对已调信号进行解调,恢复出基带信号,并与原始基带信号进行比较。
6、编码解码对基带信号进行编码处理,然后在接收端进行解码,观察编码解码前后信号的变化。
7、性能分析测量调制解调后的信号的误码率、信噪比等性能指标,分析不同调制方式和编码方式对系统性能的影响。
五、实验结果与分析1、调制实验结果(1)AM 调制AM 调制后的信号波形呈现出包络随基带信号变化的特点,频谱中包含载频和上下边带。
在小信号调制时,调幅指数较小,解调后的信号失真较大;在大信号调制时,调幅指数较大,解调后的信号较为接近原始基带信号。
通信原理实验13 模拟调制解调实验(FM)
实验十三模拟调制解调实验(FM)实验内容1.模拟调制(FM)实验2.模拟解调(FM)实验一、实验目的1.掌握变容二极管调频电路的工作原理及调频调制特性及其测量方法。
2.熟悉相位鉴频器的基本工作原理。
3.了解鉴频特性曲线(S曲线)的正确调整方法。
二、实验电路工作原理(一)模拟调制实验1.变容二极管工作原理调频即为载波的瞬时频率受调制信号的控制。
其频率的变化量与调制信号成线性关系。
常用变容二极管实现调频。
变容二极管调频电路如图8-1所示。
从J2处加入调制信号,使变容二极管的瞬时反向偏置电压在静态反向偏置电压的基础上按调制信号的规律变化,从而使振荡频率也随调制电压的规律变化,此时从J1处输出为调频波(FM)。
C15为变容二级管的高频通路,L1为音频信号提供低频通路,L1和C23又可阻止高频振荡进入调制信号源。
图8-1 变容二极管调频f因为LCf π21=,所以电容小时,振荡频率高,而电容大时,振荡频率低。
从图(a )中可以看到,由于C-u 曲线的非线性,虽然调制电压是一个简谐波,但电容随时间的变化是非简谐波形,但是由于LCf π21=,f 和C 的关系也是非线性。
不难看出,C-u 和f-C的非线性关系起着抵消作用,即得到f-u 的关系趋于线性(见图(c ))。
2. 变容二极管调频器获得线性调制的条件设回路电感为L ,回路的电容是变容二极管的电容C (暂时不考虑杂散电容及其它与变容二极管相串联或并联电容的影响),则振荡频率为LCf π21=。
为了获得线性调制,频率振荡应该与调制电压成线性关系,用数学表示为Au f =,式中A 是一个常数。
由以上二式可得LCAu π21=,将上式两边平方并移项可得2222)2(1-==Bu u LA C π,这即是变容二极管调频器获得线性调制的条件。
这就是说,当电容C 与电压u 的平方成反比时,振荡频率就与调制电压成正比。
3. 调频灵敏度调频灵敏度f S 定义为每单位调制电压所产生的频偏。
通信原理模拟调制系统
通信原理模拟调制系统一、模拟调制系统的基本原理模拟调制系统的基本原理是将数字信号通过调制技术转换为模拟信号,然后通过信道传输,并在接收端使用解调技术将模拟信号还原为数字信号。
模拟调制系统由三个基本组成部分组成,分别是源编码器、调制器和信道。
源编码器将输入的数字信号进行编码处理,调制器将编码后的数字信号转换为模拟信号,并通过信道传输,接收端的解调器将模拟信号还原为数字信号。
二、常用的调制技术1.幅度调制(AM)幅度调制是一种常用的调制技术,通过改变载波信号的幅度来传输数字信号。
具体实现时,将载波信号与数据信号相乘,得到一个幅度变化的信号,然后通过信道传输。
发射端的解调器使用包络检测器将幅度调制信号解调为原始数据。
2.频率调制(FM)频率调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。
频率调制有两种常用的方式,即调频调制(FM)和相位调制(PM)。
在调频调制中,数字信号的变化会导致载波信号频率的变化,而振幅保持不变。
接收端的解调器使用频率解调器将模拟信号还原为数字信号。
3.相位调制(PM)相位调制也是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。
在相位调制中,数字信号的变化会导致载波信号相位的变化,而频率和振幅保持不变。
接收端的解调器使用相位解调器将模拟信号还原为数字信号。
三、调制解调器调制解调器是模拟调制系统中的关键设备,用于实现数字信号与模拟信号的相互转换。
调制解调器在发射端将数字信号转换为模拟信号,并通过信道传输。
在接收端,调制解调器将模拟信号还原为数字信号,以便进行解码和处理。
四、模拟调制系统的应用模拟调制系统广泛应用于音频和视频信号的传输。
在电视广播中,模拟调制系统被用于将图像和声音信号转化为模拟信号,然后通过无线或有线信道传输。
在手机通信中,模拟调制系统被用于将语音信号转化为模拟信号,然后通过无线信道传输。
总结:模拟调制系统是一种将数字信号转换为模拟信号的技术,常用于音频和视频信号的传输。
它包括源编码器、调制器和信道等组成部分,并通过调制解调器实现数字信号与模拟信号的相互转换。
模拟通信实验报告
一、实验目的1. 理解模拟通信系统的基本组成和原理;2. 掌握模拟调制和解调的基本方法;3. 学习模拟信号在信道中的传输特性;4. 通过实验加深对通信理论知识的理解。
二、实验器材1. 模拟通信实验箱;2. 双踪示波器;3. 频率计;4. 调制器和解调器;5. 信号发生器;6. 计算器。
三、实验原理模拟通信系统是指将信息源产生的模拟信号,通过调制器转换为适合在信道中传输的信号,再通过解调器恢复出原始信号的过程。
实验主要涉及以下几种调制方式:1. 振幅调制(AM):通过改变载波的振幅来传输信息;2. 频率调制(FM):通过改变载波的频率来传输信息;3. 相位调制(PM):通过改变载波的相位来传输信息。
实验中,我们将通过调制器和解调器对模拟信号进行调制和解调,观察调制信号和解调信号的波形,并分析调制和解调过程中的特性。
四、实验步骤1. 振幅调制(AM)实验:(1)将信号发生器产生的正弦波作为调制信号,接入调制器;(2)调整调制器的参数,使载波频率和调制信号频率一致;(3)观察调制器输出的AM信号波形,分析调制信号的幅度、频率和相位变化;(4)将AM信号接入解调器,观察解调器输出的信号波形,分析解调信号的恢复效果。
2. 频率调制(FM)实验:(1)将信号发生器产生的正弦波作为调制信号,接入调制器;(2)调整调制器的参数,使载波频率和调制信号频率一致;(3)观察调制器输出的FM信号波形,分析调制信号的幅度、频率和相位变化;(4)将FM信号接入解调器,观察解调器输出的信号波形,分析解调信号的恢复效果。
3. 相位调制(PM)实验:(1)将信号发生器产生的正弦波作为调制信号,接入调制器;(2)调整调制器的参数,使载波频率和调制信号频率一致;(3)观察调制器输出的PM信号波形,分析调制信号的幅度、频率和相位变化;(4)将PM信号接入解调器,观察解调器输出的信号波形,分析解调信号的恢复效果。
五、实验结果与分析1. 振幅调制(AM)实验结果:调制信号和载波信号频率一致,调制器输出AM信号,解调器输出信号波形与调制信号基本一致,恢复效果较好。
通信原理amfm调制的应用案例
通信原理:AM-FM调制的应用案例1. 摘要本文将介绍通信原理中的AM-FM调制,并给出了一些具体的应用案例。
本文主要分为以下几个部分进行介绍:首先,介绍AM-FM调制的基本原理;其次,列举一些AM-FM调制在无线通信、广播和音频处理等领域的具体应用案例;最后,总结本文内容。
2. AM-FM调制的基本原理AM-FM调制是一种常见的调制技术,它将音频信号(即基带信号)调制到载波信号上,从而实现信号的传输和处理。
具体来说,AM调制是利用载波信号的幅度来携带音频信号的调制技术。
在AM调制中,载波信号的幅度会根据音频信号的变化而变化,从而在接收端可以通过解调还原出原始的音频信号。
FM调制则是利用载波信号的频率来携带音频信号的调制技术。
在FM调制中,载波信号的频率会根据音频信号的变化而变化,从而在接收端可以通过解调还原出原始的音频信号。
3. AM-FM调制的应用案例3.1 无线通信AM-FM调制在无线通信领域有着广泛的应用。
以下是一些应用案例:•蜂窝手机通信:蜂窝手机通信使用AM-FM调制来将语音信号转换为无线信号进行传输。
AM-FM调制可以提供高质量的音质和较大的通信范围。
•无线电广播:AM-FM调制被广泛用于无线电广播中。
AM广播主要用于传输较远距离的信号,而FM广播则提供更高质量的音质。
这两种调制方式使得广播可以达到不同的传输需求。
•数字调制:AM-FM调制也被用于数字调制中。
数字调制是将数字信号转换为模拟信号的过程,而AM-FM调制可以实现这一转换。
数字调制在无线通信中有着重要的应用,例如在无线局域网(WiFi)和蓝牙等通信标准中。
3.2 广播AM-FM调制在广播领域有着重要的应用。
以下是一些应用案例:•电台广播:AM-FM调制是电台广播的关键技术之一。
AM广播主要用于中短波广播,而FM广播则主要用于调频广播。
AM广播可以传播较远距离,而FM广播提供更高质量的音质。
•卫星广播:卫星广播通过AM-FM调制来传输音频信号。
根据matlab的AM,FM,PM调制
目录第1章前言 (2)第2章AM,FM,PM调制原理 (3)2.1 AM调制原理 (3)2.2 FM调制原理 (3)2.3 PM调制原理 (5)第3章几种调制方式的比较 (6)3.1 PM与FM的比较 (6)3.2 几种不同的模拟调制方式 (7)3.3 几种模拟调制的性能比较 (8)3.4 几种模拟调制的特点及应用 (8)第4章AM,FM,PM的调制仿真 (9)4.1 AM的调制仿真 (9)4.1.1理想状态下的AM调制仿真 (9)4.1.2含噪声情况下的AM调制仿真 (11)4.2 FM的调制仿真 (13)4.21理想状态下的FM调制仿真 (13)4.22含噪声情况下的FM调制仿真 (14)4.3 PM的调制仿真 (15)心得体会 (16)参考文献 (17)附录 (18)AM、FM、PM、实现及性能比较第1章前言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。
第2章 AM ,FM,PM 调制原理2.1 AM 调制原理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2.1.1所示。
图2.1 幅度调制模型在图2.1中,若假设滤波器为全通网络(H (ω)=1),调制信号()t m 叠加直流0A 后再与载波相乘,则输出的信号就是常规双边带(AM )调幅 .AM 调制器模型如图2.2所示:图2.2 AM 调制模型AM 信号波形的包络与输入基带信号()t m 成正比,故用包络检波的方法很容易恢复原始调制信号。
她通信原理实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解通信系统的基本组成和原理。
2. 掌握模拟通信和数字通信的基本知识。
3. 通过实验,验证通信系统中的调制、解调、编码、解码等基本过程。
二、实验器材1. 通信原理实验平台2. 信号发生器3. 示波器4. 数字信号发生器5. 计算机及实验软件三、实验原理通信原理实验主要涉及模拟通信和数字通信两个方面。
模拟通信是将模拟信号通过调制、传输、解调等过程实现信息传递;数字通信则是将数字信号通过编码、传输、解码等过程实现信息传递。
四、实验内容及步骤1. 模拟通信实验(1)调制实验① 打开通信原理实验平台,连接信号发生器和示波器。
② 设置信号发生器输出正弦波信号,频率为1kHz,幅度为1V。
③ 将信号发生器输出信号接入调制器,选择调幅调制方式。
④ 通过示波器观察调制后的信号波形,记录调制信号的幅度、频率和相位变化。
⑤ 调整调制参数,观察调制效果。
(2)解调实验① 将调制后的信号接入解调器,选择相应的解调方式(如包络检波、同步检波等)。
② 通过示波器观察解调后的信号波形,记录解调信号的幅度、频率和相位变化。
③ 调整解调参数,观察解调效果。
2. 数字通信实验(1)编码实验① 打开数字信号发生器,生成二进制信号序列。
② 将信号序列接入编码器,选择相应的编码方式(如曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等)。
③ 通过示波器观察编码后的信号波形,记录编码信号的时序和幅度变化。
(2)解码实验① 将编码后的信号接入解码器,选择相应的解码方式。
② 通过示波器观察解码后的信号波形,记录解码信号的时序和幅度变化。
五、实验结果与分析1. 模拟通信实验结果(1)调制实验:调制信号的幅度、频率和相位发生了变化,实现了信息的传递。
(2)解调实验:解调信号的幅度、频率和相位与原始信号基本一致,验证了调制和解调过程的有效性。
2. 数字通信实验结果(1)编码实验:编码后的信号波形符合编码方式的要求,实现了信息的编码。
(2)解码实验:解码后的信号波形与原始信号基本一致,验证了编码和解码过程的有效性。
解调信号原理实验报告
一、实验目的1. 理解解调信号的基本原理和过程。
2. 掌握模拟信号解调的基本方法,包括调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)信号解调。
3. 熟悉解调电路的组成和功能,通过实验加深对解调信号原理的理解。
二、实验原理解调信号是指将调制信号中的信息提取出来的过程。
根据调制方式的不同,解调信号可以分为调幅解调、调频解调和调相解调。
以下分别介绍这三种解调方式的基本原理。
1. 调幅解调(AM)调幅解调是指从调幅信号中提取出基带信号的过程。
调幅信号可以通过乘法器、低通滤波器等电路进行解调。
其基本原理如下:(1)将调幅信号与一个与载波频率相同、相位相反的本地振荡信号相乘,得到差频信号。
(2)通过低通滤波器,将差频信号中的基带信号提取出来。
2. 调频解调(FM)调频解调是指从调频信号中提取出基带信号的过程。
调频信号可以通过鉴频器、低通滤波器等电路进行解调。
其基本原理如下:(1)将调频信号与一个与载波频率相同、相位相反的本地振荡信号相乘,得到差频信号。
(2)通过鉴频器,将差频信号中的频率变化转换为电压变化。
(3)通过低通滤波器,将电压变化信号中的基带信号提取出来。
3. 调相解调(PM)调相解调是指从调相信号中提取出基带信号的过程。
调相信号可以通过鉴相器、低通滤波器等电路进行解调。
其基本原理如下:(1)将调相信号与一个与载波频率相同、相位相反的本地振荡信号相乘,得到差频信号。
(2)通过鉴相器,将差频信号中的相位变化转换为电压变化。
(3)通过低通滤波器,将电压变化信号中的基带信号提取出来。
三、实验内容1. 调幅信号解调实验(1)搭建调幅解调实验电路,包括乘法器、低通滤波器等。
(2)将调幅信号输入到实验电路中,观察输出信号波形。
(3)调整低通滤波器的截止频率,观察输出信号波形的变化。
2. 调频信号解调实验(1)搭建调频解调实验电路,包括鉴频器、低通滤波器等。
(2)将调频信号输入到实验电路中,观察输出信号波形。
(3)调整鉴频器的频率范围,观察输出信号波形的变化。
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 )。
用MatLab仿真通信原理系列实验
用MatLab仿真通信原理系列实验一、引言通信原理是现代通信领域的基础理论,通过对通信原理的研究和仿真实验可以更好地理解通信系统的工作原理和性能特点。
MatLab作为一种强大的数学计算软件,被广泛应用于通信原理的仿真实验中。
本文将以MatLab为工具,介绍通信原理系列实验的仿真步骤和结果。
二、实验一:调制与解调1. 实验目的通过MatLab仿真,了解调制与解调的基本原理,并观察不同调制方式下的信号特征。
2. 实验步骤(1)生成基带信号:使用MatLab生成一个基带信号,可以是正弦波、方波或任意复杂的波形。
(2)调制:选择一种调制方式,如调幅(AM)、调频(FM)或相移键控(PSK),将基带信号调制到载波上。
(3)观察调制后的信号:绘制调制后的信号波形和频谱图,观察信号的频谱特性。
(4)解调:对调制后的信号进行解调,还原出原始的基带信号。
(5)观察解调后的信号:绘制解调后的信号波形和频谱图,与原始基带信号进行对比。
3. 实验结果通过MatLab仿真,可以得到不同调制方式下的信号波形和频谱图,观察到调制后信号的频谱特性和解调后信号的还原效果。
可以进一步分析不同调制方式的优缺点,为通信系统设计提供参考。
三、实验二:信道编码与解码1. 实验目的通过MatLab仿真,了解信道编码和解码的基本原理,并观察不同编码方式下的误码率性能。
2. 实验步骤(1)选择一种信道编码方式,如卷积码、纠错码等。
(2)生成随机比特序列:使用MatLab生成一组随机的比特序列作为输入。
(3)编码:将输入比特序列进行编码,生成编码后的比特序列。
(4)引入信道:模拟信道传输过程,引入噪声和干扰。
(5)解码:对接收到的信号进行解码,还原出原始的比特序列。
(6)计算误码率:比较解码后的比特序列与原始比特序列的差异,计算误码率。
3. 实验结果通过MatLab仿真,可以得到不同编码方式下的误码率曲线,观察不同信道编码方式对信号传输性能的影响。
课程设计报告:AM、FM、PM实现及性能比较
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
图2—7可控相移网络调相原理图
四、几种调制方式间的比较
4。1PM与FM的比较
FM
(1)瞬时频率:
(2)瞬时相位:
(3)最大频偏:
(4)最大相位:
⑸表达式:
PM
4。2几种不同的模拟调制方式
假定所有调制系统在接收机输入端具有相等的信号功率,且加性噪声都是均值为0、双边功率谱密度为/2的高斯白噪声,基带信号带宽为,在所有系统都满足
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
q3=q1;
mx3=mx1+mx2;
subplot(2,1,2),plot(q3,mx3),title(’叠加后的调制信号频谱波形')%调制
yv=y6.*yc; %乘以载波进行解调
Ws=yv。^2;
p1=fc—fm;
[k,Wn,beta,ftype]=kaiserord([p1 fc],[1 0],[0。05 0.01],fs);%Fir数字低通滤波
通信原理实验报告实验一
实验一模拟线性调制系统仿真实验1实验目的掌握常规AM调制、DSB调制、单边带调制(SSB)的原理和方法,并验证这三种方法的可行性。
并掌握Commsim的常用使用方法。
2实验内容和结果2.1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)3 实验分析3.1模拟线性调制系统(AM)的分析:任意AM 已调信号可以表示为Sam(t)=c(t)m(t)当)()(0t f A t m +=,)cos()(0θω+=t t c c 且A0不等于0时称为常规调幅,其时域表达式为:)cos()]([)()()(00θω++==t t f A t m t c t s c am 3.2抑制载波双边带调制(DSB ):任意DSB 已调信号都可以表示为DSB S )()()(t m t c t =当)()(0t f A t m +=;)cos()(0θω+=t t c c 且A 0等于0时称为抑制载波双边带调制。
其时域表达式为t t f t m t c t s c DSB ωcos )()()()(==;频域表达式为:C DSB F t s ωω+=([)(C F ωω-+()2)]÷3.3单边带调制(SSB ):设调制信号为单边带信号f(t)=A m cosωm t ,载波为c(t)=cosωc t 则调制后的双边带时域波形为:2/])cos()cos([cos cos )(t A t A t t A t S m c m m c m c m m DSB ωωωωωω-++==保留上边带,波形为:2/)sin sin cos (cos 2/])cos([)(t t t t A t A t S m c m c m m c m USB ωωωωωω-=+=保留下边带,波形为:2/)sin sin cos (cos 2/])cos([)(t t t t A t A t S m c m c m m c m LSB ωωωωωω+=-=4 实验体会通过此次实验我进一步理解了AM 、DSB 、SSB 的调制方法的原理和方法,以及如何通过Commsim 软件来模拟这一调制的过程。
通信系统综合实验报告实验报告
通信系统综合实验报告实验报告一、实验目的本次通信系统综合实验的目的在于深入了解通信系统的基本原理和关键技术,通过实际操作和测试,掌握通信系统的设计、搭建、调试和性能评估方法,提高对通信工程专业知识的综合应用能力。
二、实验设备本次实验所使用的主要设备包括:信号发生器、示波器、频谱分析仪、通信实验箱、计算机等。
信号发生器用于产生各种不同频率、幅度和波形的信号,作为通信系统的输入源。
示波器用于观测信号的时域波形,帮助分析信号的特性和变化。
频谱分析仪则用于测量信号的频谱分布,了解信号的频率成分。
通信实验箱提供了通信系统的硬件模块和接口,便于进行系统的搭建和连接。
计算机用于运行相关的通信软件,进行数据处理和分析。
三、实验原理1、通信系统的基本组成通信系统通常由信源、发送设备、信道、接收设备和信宿组成。
信源产生需要传输的信息,发送设备将信源输出的信号进行调制、编码等处理,使其适合在信道中传输。
信道是信号传输的媒介,会对信号产生各种干扰和衰减。
接收设备对接收的信号进行解调、解码等处理,恢复出原始信息,并将其传递给信宿。
2、调制与解调技术调制是将原始信号的频谱搬移到适合信道传输的频段上的过程。
常见的调制方式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
解调则是从已调信号中恢复出原始信号的过程,解调方式与调制方式相对应。
3、编码与解码技术编码是为了提高通信系统的可靠性和有效性,对原始信号进行的一种变换处理。
常见的编码方式有信源编码(如脉冲编码调制 PCM)和信道编码(如卷积码、循环码等)。
解码是编码的逆过程,用于恢复原始信号。
4、信道特性信道对信号的传输会产生衰减、延迟、噪声和失真等影响。
了解信道的特性对于设计和优化通信系统至关重要。
四、实验内容1、模拟通信系统实验(1)AM 调制与解调实验使用信号发生器产生正弦波信号作为原始信号,经过 AM 调制后,在信道中传输。
在接收端,使用解调电路恢复出原始信号,并通过示波器观察调制前后和解调后的信号波形,分析调制深度对信号质量的影响。
通信原理实验二
通信原理实验二实验二:调制与解调一、实验目的1. 理解调制与解调的基本概念;2. 掌握调幅(AM)、调频(FM)以及解调的原理;3. 实现AM、FM的信号调制与解调。
二、实验原理1. 调制原理调制是指在通信过程中将信息信号调制到载波上,以便传输的过程。
调制是将信息信号的某些特征参数随时间变化的过程。
1.1 调幅(AM)调制调幅是指通过改变载波的振幅来传输信息的一种调制方式。
调幅信号能够改变载波的背景亮度,使其随着信息信号的变化而变化。
1.2 调频(FM)调制调频是通过改变载波的频率来传输信息的一种调制方式。
调频信号能够改变载波的频率,使其频率随着信息信号的变化而变化。
2. 解调原理解调是指将调制信号中的信息还原出来的过程。
解调过程是调制的逆过程。
2.1 调幅(AM)解调调幅解调是从调幅信号中还原出原始信号的过程。
调幅信号在传输过程中会叠加一定的噪声,因此解调时需要采取一定的处理方法,如包络检波、同步检波等。
2.2 调频(FM)解调调频解调是从调频信号中还原出原始信号的过程。
调频信号在传输过程中对噪声具有较好的抵抗能力,因此解调过程较为简单,常采用频率鉴别解调等方法。
三、实验内容1. 实现AM调制与解调2. 实现FM调制与解调四、实验步骤1. 搭建AM调制电路,将音频信号与载波信号进行调制;2. 实现AM解调,将调制后的信号还原为音频信号;3. 搭建FM调制电路,将音频信号与载波信号进行调制;4. 实现FM解调,将调制后的信号还原为音频信号;5. 测试与观测调制与解调过程中的信号波形变化。
五、实验数据记录与分析(根据实际实验情况填写数据并进行相应的分析)六、实验总结通过本次实验,我们学习了调制与解调的原理,并实际搭建电路进行了AM和FM的调制与解调。
通过观测信号波形变化,我们加深了对调制与解调过程的理解,并掌握了相关的实验操作技巧。
本次实验对我们理解通信原理中的调制与解调起到了很好的辅助作用。
AM及FM调制系统设计与仿真
河北联合大学轻工学院通信原理课程设计设计报告课题名称: AM及FM调制系统设计与仿真专业班级: 08级通信一班组数:(1)成员及学号:一、设计内容概述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。
本课程设计使用的仿真软件为Matlab6.5,利用Matlab集成环境下的M文件,编写程序来实现模拟调制中的振幅调制AM和频率调制FM的设计和仿真,并分析绘制基带信号即调制信号、载波信号、已调信号的时域波形和频域波形,并改变参数观察信号变化情况,进行实验分析。
二、仿真软件介绍MATLAB的名称源自Matrix Laboratory,它的首创者是在数值线性代数领域颇有影响的Cleve Moler博士,他也是生产经营MATLAB 产品的美国Mathworks公司的创始人之一。
MATLAB是一种交互式的、以矩阵为基础的软件开发环境,它用于科学和工程的计算与可视化。
MATLAB的编程功能简单,并且很容易扩展和创造新的命令与函数,它将高性能的数值计算和可视化集成在一起,并提供了大量的内置函数,应用MATLAB可方便地解决复杂数值计算问题。
此外,MATLAB还具有强大的Simulink动态仿真环境,可以实现可视化建模和多工作环境间文件互用和数据交换。
MATLAB以一系列称为工具箱的应用指定解答为特征。
对多数用户十分重要的是,工具箱使你能学习和应用专门的技术。
工具箱是MATLAB函数(M-文件)全面的综合,这些文件把MATLAB的环境扩展到解决特殊类型问题上。
具有可用工具箱的领域有:信号处理,控制系统神经网络,模糊逻辑,小波分析,模拟等等,从而使其被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作中。
数值调制实验报告
一、实验目的1. 了解数值调制的原理和过程;2. 掌握数值调制的实验方法和步骤;3. 分析数值调制在通信系统中的应用。
二、实验原理数值调制是将数字信号转换成适合在模拟信道上传输的信号的过程。
常见的数值调制方式有调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)等。
本实验以调幅(AM)调制为例,介绍数值调制的原理和实验方法。
三、实验仪器与设备1. 实验平台:通信原理实验箱;2. 信号发生器;3. 示波器;4. 信号分析仪;5. 计算机及软件。
四、实验步骤1. 搭建实验电路根据实验要求,搭建AM调制实验电路。
实验电路主要包括:信号发生器、调制器、放大器、滤波器、解调器等。
2. 设置实验参数(1)设置信号发生器输出载波信号,频率为fc,幅度为Ac;(2)设置信号发生器输出调制信号,频率为fm,幅度为Am;(3)设置调制器参数,如调制指数m等。
3. 观察调制波形将调制器输出信号接入示波器,观察调制波形。
正常情况下,调制波形应呈正弦波形。
4. 分析调制效果(1)计算调制指数m,m = Am / Ac;(2)分析调制信号的频谱,观察调制信号带宽;(3)分析调制信号的相位特性,观察调制信号的相位变化。
5. 实验数据记录记录实验过程中观察到的调制波形、调制指数、调制信号带宽、调制信号的相位特性等数据。
五、实验结果与分析1. 调制波形根据实验观察到的调制波形,可以看出调制信号在载波信号上产生了幅度调制,形成了AM调制信号。
2. 调制指数根据实验计算得到的调制指数m,可以分析调制信号的幅度调制程度。
当m < 1时,称为调幅信号;当m = 1时,称为全调幅信号;当m > 1时,称为过调幅信号。
3. 调制信号带宽根据实验分析得到的调制信号带宽,可以了解调制信号的频率范围。
AM调制信号的带宽为B = 2fm。
4. 调制信号的相位特性根据实验分析得到的调制信号的相位特性,可以了解调制信号的相位变化。
在AM调制过程中,调制信号的相位变化较小。
通信原理实验
通信原理实验通信原理是现代通信领域的基础知识,通过实验可以更加直观地了解通信原理的相关概念和技术。
本次实验将涉及到模拟调制解调实验、数字调制解调实验以及信道编码和解码实验。
首先,我们将进行模拟调制解调实验。
模拟调制是指利用模拟信号进行调制的过程,而模拟解调则是将调制后的信号还原成原始信号的过程。
在实验中,我们将学习调幅调制(AM)、调频调制(FM)和调相调制(PM)的原理,并通过实验验证调制后的信号特性和解调的效果。
接下来,我们将进行数字调制解调实验。
数字调制是指利用数字信号进行调制的过程,而数字解调则是将调制后的信号还原成原始数字信号的过程。
在实验中,我们将学习脉冲编码调制(PCM)、正交振幅调制(QAM)和频移键控(FSK)等数字调制技术,并通过实验验证数字调制解调的原理和性能。
最后,我们将进行信道编码和解码实验。
信道编码是为了提高通信系统抗干扰能力和改善信道传输质量而对数字信号进行编码的过程,而信道解码则是将经过编码的信号进行解码还原的过程。
在实验中,我们将学习卷积码和纠错码的原理,以及信道编码和解码的实际应用。
通过以上实验,我们可以更加深入地理解通信原理的基本原理和技术,为今后的学习和研究打下坚实的基础。
希望大家能够认真对待本次实验,积极参与实验操作,加深对通信原理的理解和掌握,为将来的学习和工作打下坚实的基础。
总结,通过本次实验,我们对通信原理的模拟调制解调、数字调制解调以及信道编码和解码等方面有了更深入的了解。
希望大家能够在实验中认真学习,掌握相关技术,为今后的学习和工作打下坚实的基础。
同时也希望大家能够在实验中加强合作,共同进步,共同提高。
谢谢大家的参与!。
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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Mf=abs(fft(mt,N));%求调制信号频谱Ff=abs(fft(ft,N));%求载波频谱Yf=abs(fft(yt,N));%求调幅信号频谱ff=fs*(0:N-1)/N;%将调制信号与其频谱在同一图中作出figure(1);subplot(2,1,1);plot(t,mt);title('调制信号');subplot(2,1,2);plot(ff,Mf(1:N));title('调制信号频谱');%将载波与其频谱在同一图中作出figure(2);subplot(2,1,1);plot(t,ft);title('载波');subplot(2,1,2);plot(ff,Ff(1:N));title('载波频谱');%将调幅信号与其频谱在同一图中作出figure(3);subplot(2,1,1);plot(t,yt);title('调幅信号');subplot(2,1,2);plot(ff,Yf(1:N)); title('调幅信号频谱'); 生成图像如下:放大后看到,在4HZ,8HZ处有冲击,符合要求。
放大后看到,在500HZ处有载波,符合要求。
放大后看到,生成的是有载波的调幅信号,符合要求。
(二)DSB信号实验代码:f=4;T=1/f;fc=500;ts=0.0005;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.*ft;%DSB信号N=2*T/ts;Mf=abs(fft(mt,N));%求调制信号频谱Ff=abs(fft(ft,N));%求载波频谱Yf=abs(fft(yt,N));%求DSB信号频谱ff=fs*(0:N-1)/N;figure(1);subplot(2,1,1);plot(t,mt);title('调制信号');subplot(2,1,2);plot(ff,Mf(1:N));title('调制信号频谱');figure(2);subplot(2,1,1);plot(t,ft);title('载波');subplot(2,1,2);plot(ff,Ff(1:N));title('载波频谱');figure(3);subplot(2,1,1);plot(t,yt);title('DSB信号');subplot(2,1,2);plot(ff,Yf(1:N)); title('DSB信号频谱');figure(4);yt1=yt.*ft;subplot(2,1,1);plot(t,yt1);title('原信号的一半叠加0.5*cos(2*pi*2*fc*t).*mt'); subplot(2,1,2);Yf1=abs(fft(yt1,N));plot(ff,Yf1(1:N));title('相对应的频谱');figure(5);subplot(2,1,1);plot(t,mt);title('原调制信号');ft1=yt.*ft-0.5*cos(2*pi*2*fc*t).*mt;subplot(2,1,2);plot(t,ft1);title('经解调后信号');生成图像如下:放大后看到,信号在4HZ,8HZ处有冲击,符合要求。
放倒后看到,载波频率为500HZ,符合要求。
放大后看到,在载波500HZ左边和右边有双边带,但载波被抑制,符合要求。
放大后看到,在4HZ,8HZ处有冲击,在2*500HZ=1000HZ处有载波抑制的双边带信号,符合要求。
从图中可以看出,经解调后的信号幅度是原信号的一半,幅度乘以2即可恢复原信号。
(三)SSB信号(以下边带为例)实验代码:f=4;T=1/f;fc=500;ts=0.0005;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=0.5*mt.*cos(2*pi*fc*t)+0.5*hilbert(mt).*sin(2*pi*fc*t)*j; %单边带信号N=2*T/ts;Mf=abs(fft(mt,N));%求调制信号频谱Ff=abs(fft(ft,N));%求载波频谱Yf=(fft(yt,N));%求SSB频谱ff=fs*(0:N-1)/N;figure(1);subplot(2,1,1);plot(t,mt);title('调制信号');subplot(2,1,2);plot(ff,Mf(1:N));title('调制信号频谱');figure(2);subplot(2,1,1);plot(t,ft);title('载波');subplot(2,1,2);plot(ff,Ff(1:N));title('载波频谱');figure(3);subplot(2,1,1);plot(t,yt);title('SSB');subplot(2,1,2);plot(ff,Yf(1:N));title('SSB频谱');生成图像如下:放大后看到,信号在4HZ,8HZ处有冲击,符合要求。
放大后看到,载波频率是500HZ,符合要求。
放大后看到,只有下边带,上边带被抑制,符合要求。
(四)FM信号实验代码: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=6; %设定调制信号频率mt=am*cos(2*pi*fm*t); %调制信号fc=60; %设定载波频率ct=cos(2*pi*fc*t); %载波mf=10; %设定调频指数int_mt(1)=0;for i=1:length(t)-1int_mt(i+1)=int_mt(i)+mt(i)*dt;end %求信号m(t)的积分sfm=am*cos(2*pi*fc*t+2*pi*mf*int_mt); %调制信号figure(1)subplot(3,1,1);plot(t,mt); %绘制调制信号的时域图title('调制信号的时域图');subplot(3,1,2);plot(t,ct); %绘制载波的时域图title('载波的时域图');subplot(3,1,3);plot(t,sfm); %绘制已调信号的时域图title('已调信号的时域图');%对调制信号m(t)求傅里叶变换ts=0.001; %抽样间隔fs=1/ts; %抽样频率df=0.25; %FFT的最小频率间隔m=am*cos(2*pi*fm*t); %原调制信号fs=1/ts;if nargin==2n1=0;elsen1=fs/df;endn2=length(m);n=2^(max(nextpow2(n1),nextpow2(n2)));M=fft(m,n);m=[m,zeros(1,n-n2)];df1=fs/n;M=M/fs; %缩放,便于在频谱图上观察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求傅里叶变换fs=1/ts;if nargin==2n1=0;elsen1=fs/df;endn2=length(sfm);n=2^(max(nextpow2(n1),nextpow2(n2)));U=fft(sfm,n);u=[sfm,zeros(1,n-n2)];df1=fs/n;U=U/fs; %缩放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')figure(3)subplot(3,1,1);plot(t,mt); %绘制调制信号的时域图title('调制信号的时域波形');subplot(3,1,2);plot(t,sfm); %绘制已调信号的时域图title('已调信号的时域波形');nsfm=sfm;for i=1:length(t)-1 %接受信号通过微分器处理diff_sfm(i)=(sfm(i+1)-sfm(i))./dt;enddiff_sfmn = abs(hilbert(diff_sfm)); %hilbert变换,求绝对值得到瞬时幅度(包络检波)zero=(max(diff_sfm)-min(diff_sfm))/2;diff_sfm1=diff_sfm-zero;subplot(3,1,3); %绘制解调信号的时域图plot((1:length(diff_sfm1))./1000,diff_sfm1./400,'r');title('解调信号的时域波形');生成图像如下:放大后可以看到,调制信号频谱在6HZ处有冲击,符合要求;已调信号频谱宽度较宽,由B FM=2*(m f+1)*f m=2*(10+1)*6=132HZ,由图中可见,理论与实验结果一致。