AM系统仿真.

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AM—调制与解调仿真

AM—调制与解调仿真

引言本次实践开设的计算机课程设计为软件仿真,利用matla b编写程序建立M文件对计算机实验进行仿真。

随着通信技术的发展日新月异,通信系统也日趋复杂,在通信系统的设计研发过程中,软件仿真已成为必不可少的一部分.随着信息技术的不断发展,涌现出了许多功能强大的电子仿真软件,如Work be enc h、Pr ote l、Sys temview 、Matlab 等。

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。

调制就是使一个信号(如光等)的某些参数(如振幅、频率等)按照另一个欲传输的信号(如声音、图像等)的特点变化的过程.解调是调制的逆过程,它的作用是从已调波信号中取出原来的调制信号。

对于幅度调制来说,解调是从它的幅度变化提取调制信号的过程。

对于频率调制来说,解调是从它的频率变化提取调制信号的过程。

在信号和模拟通信的中心问题是要把载有消息的信号经系统加工处理后,送入信道进行传送,从而实现消息的相互传递.消息是声音、图像、文字、数据等多种媒体的集合体。

把消息通过能量转换器件,直接转变过来的电信号称为基带信号。

A M是调幅(Amplitud eModu lation),用AM 调制与解调可以在电路里面实现很多功能,制造出很多有用又实惠的电子产品,为我们的生活带来便利.用MAT LAB 仿真工具仿真的AM 调制解调与解调器抗干扰性能分析的工作原理和工作过程,完成对调制与解调过程的分析以及相干解调器的抗干扰性能的分析.通过对波形图的分析给出不同信噪比情况下的解调结果对比.寻找最佳调试解调途径已相当重要。

其中将数字信息转换成模拟形式称调制,将模拟形式转换回数字信息称为解调。

本文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在不同的信噪比情况下的解调结果.先从AM 的调制研究,其次研究A M的解调以及一些有关的知识点,得出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图,然后利用MATLAB 编程语言实现对A M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。

基于MATLAB的AM、DSB系统仿真

基于MATLAB的AM、DSB系统仿真

河南科技Henan Science and Technology总708期第十期2020年4月工业技术基于MATLAB 的AM.DSB 系统仿真白皓文林君(延边大学通信工程(中外合作办学)专业,吉林延吉133002)摘要:AM.DSB 调制是通信系统中最重要的、最基础的调制之一。

本文首先分析了 AM 、DSB 调制的原理,然 后运用MATLAB 仿真平台设计了这两种调制的仿真模型。

通过仿真,观察了 AM.DSB 信号调制过程中各环节的时域和频域波形。

最后,在仿真基础上分析比较了这两种调制方式的性能。

关键词:MATLAB ;调制方式:AM ;DSB 中图分类号:TN911.3文献标识码:A文章编号:1003-5168( 2020) 10-OO38-O3MATLAB Based AM, DSB System SimulationBAI Haowen LIN Jun(Communication Engineering (Sino-Foreign Cooperative Education) Major of Yanbian University ,Yanji Jilin 133002)Abstract : AM modulation and DSB modulation is one of the most important and fundamental modulation in communi ­cation system. This paper first analyzed the principle of AM modulation and DSB modulation, then used MATLAB simulation platform to design the two kinds of modulation simulation model. The time domain and frequency domainwaveforms of AM and DSB signal modulation were observed by simulation. Finally, the performances of the two modu ・ lation modes were compared on the basis of simulation.Keywords : MATLAB ; modulation mode ; AM ; DSB通信系统中包含两种调制方式,即模拟调制方式和 数字调制方式。

AM模拟调制系统的设计与仿真

AM模拟调制系统的设计与仿真

AM模拟调制系统的设计与仿真AM(幅度调制)模拟调制系统是一种将模拟信号调制到载波上的技术。

设计与仿真AM模拟调制系统可以帮助我们理解AM调制原理、调制过程以及系统的性能。

以下是一个关于AM模拟调制系统的设计与仿真的详细介绍。

首先,AM模拟调制系统的设计包括两个主要部分:调制器和解调器。

调制器负责将来自音频源的模拟信号调制到载波信号上,解调器负责从调制后的信号中恢复出原始音频信号。

在设计调制器时,首先需要确定载波频率。

一般情况下,载波频率选择在AM广播频段范围内,例如535kHz至1605kHz。

然后,选择一个适当的载波幅度,这会影响到解调过程中的恢复信号的质量。

接下来,设计一个低通滤波器,该滤波器用于去除调制过程中产生的上、下频谱区域。

最后,通过一个运放电路将调制后的信号放大到合适的水平。

在设计解调器时,需要采用一个带通滤波器来滤除载波信号和上、下频谱区域,使得只剩下原始音频信号。

然后,通过一个恢复电路将解调后的信号放大和恢复正常的幅度。

最后,通过一个扬声器将音频信号转换为可听的声音。

在进行系统的仿真时,可以使用一些仿真软件,例如MATLAB或Simulink,来模拟AM调制系统的性能。

首先,可以创建一个输入信号作为模拟音频信号源,该信号可以是音乐、语音或其他类型的声音。

然后,可以创建一个载波信号,其频率和幅度与设计中选择的相同。

接下来,使用模拟调制技术将输入信号调制到载波信号上,并通过一个示波器观察调制后的信号波形。

然后,使用带通滤波器去除载波和上、下频谱区域,并通过示波器观察解调后的信号波形。

最后,通过扬声器播放解调后的信号,以观察恢复音频信号的质量。

在仿真过程中,还可以改变不同参数的取值,例如载波频率、幅度、带宽等,以观察其对系统性能的影响。

此外,还可以添加噪声、多径传播等干扰信号,以评估系统在复杂环境下的性能。

总结来说,AM模拟调制系统的设计与仿真是一个学习和理解AM调制原理和性能的过程。

AM模拟调制系统的设计与仿真

AM模拟调制系统的设计与仿真

AM模拟调制系统的设计与仿真AM调制是一种将基带信号调制到载频上的调制技术,广泛应用于无线电通信、广播电视、音频传输等领域。

本文将介绍AM模拟调制系统的设计与仿真。

AM调制系统主要由三个部分组成:基带信号产生器、载波信号产生器和调制器。

基带信号产生器用于产生模拟调制信号,载波信号产生器用于产生载波信号,调制器将基带信号和载波信号进行调制。

通过仿真可以验证系统的正确性和性能。

首先,需要设计基带信号产生器。

基带信号可以是音频信号、语音信号或其他需要传输的信号。

可以使用软件工具如MATLAB来产生基带信号,也可以使用硬件电路如函数发生器来产生基带信号。

其次,设计载波信号产生器。

载波信号通常是一个高频正弦波信号,频率根据具体应用需求决定。

可以使用软件工具如MATLAB来产生载波信号,也可以使用硬件电路如震荡器来产生载波信号。

最后,设计调制器。

调制器主要是将基带信号和载波信号进行调制,实现信号的叠加。

调制器可以使用模拟电路如放大器和混频器来实现,也可以使用数字电路如FPGA来实现。

在调制过程中,可以选择不同的调制方式,如DSB-SC调制、SSB调制或VSB调制,根据需求选择适合的调制方式。

设计完整的调制系统后,可以进行系统的仿真。

仿真可以使用软件工具如MATLAB、Simulink或Multisim等来实现。

通过输入不同的基带信号,观察经过调制后的信号,检查是否满足要求。

可以使用示波器来显示信号的时域和频域特性,分析调制效果和系统性能。

在进行系统仿真时,可以对系统的不同参数进行调整和优化,如基带信号的频谱、带宽、载波信号的频率、调制指数等。

通过调整参数,可以优化系统性能,提高信号的质量和传输效果。

在设计和仿真过程中,需要考虑系统的线性度、功率效率、频率响应等指标。

根据具体应用需求,可以对系统进行优化和改进。

总之,AM模拟调制系统的设计与仿真是一个综合性的工程项目,需要综合考虑基带信号产生器、载波信号产生器和调制器的设计与实现。

AM信号的仿真分析

AM信号的仿真分析

课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师: 工作单位:题目:AM信号的仿真分析初始条件:1)Matlab 软件2)通信原理基础知识设计内容和要求:调制信号:分别为300Hz正弦信号和矩形信号;载波频率:30kHz;解调方式:分别为包络解调和同步解调;要求:画出以下三种情况下调制信号、已调信号、解调信号的波形、频谱以及解调器输入输出信噪比的关系曲线;1)调制信号幅度=0.8×载波幅度;2)调制信号幅度=载波幅度;3)调制信号幅度=1.5×载波幅度;指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月基于MATLAB的AM信号的调制与解调摘要:现在的社会越来越发达,科学技术不断的在更新,在信号和模拟电路里面经常要用到调制与解调,而AM的调制与解调是最基本的,也是经常用到的。

用AM调制与解调可以在电路里面实现很多功能,制造出很多有用又实惠的电子产品,为我们的生活带来便利。

在我们日常生活中用的收音机也是采用了AM调制方式,而且在军事和民用领域都有十分重要的研究课题。

本文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,那种方法更好,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,MATLABModulation and demodulation of AM signalbased on MATLABAbstract: Society becomes more developed now, science and technology in the update, in which signal and analog circuits often used in modulation and demodulation, and AM modulation and demodulation is the most basic, is also frequently used. To participate in the identification of such artificial methods, the ruling includes subjective factors, will vary from person to person, can identify the type of modulation is very limited. Automatic modulation recognition technology can be overcome not only to participate in recognition of artificial difficulties, and the center frequency and bandwidth of the estimation error, adjacent channel crosstalk, noise and interference factors such as the decline of effect is relatively robust. Using AM modulation and demodulation circuit which can achieve a lot of features, creating a lot of useful and affordable electronic products, in order to facilitate our lives. Used in our daily lives is the use of AM radio modulation, but also in the field of military and civilian research topics are very important.The main content of this paper is to understand the mathematical model of the AM signal and the modulation and the demodulation method. Demodulation different methods in different circumstances of the demodulation signal to noise ratio the results of methods that better, to make the comparison. Requirement is more than double the sound and the AM signal modulation and demodulation. AM modulation first study of its function and in real life use. AM demodulation followed by research, as well as some related knowledge, as well as through its use of communications more in-depth understanding of it. AM signal from the tone of the mathematical model and the modulation and demodulation methods, the two-tone AM signal to draw a mathematical model and the block diagram of modulation and demodulation and modulation and demodulation waveforms. MATLAB programming language to use to achieve the two-tone AM signal modulation and demodulation, given the different circumstances of the demodulation signal to noise ratio compared the results.Keyword: AM signal, Modulation, Demodulation, Noise ratio signal, MATLAB目录1、课程设计内容与要求 (2)1.1 课程设计内容 (2)1.2设计要求 (2)2、调制和解调原理 (3)2.1调制与解调 (3)2.2 幅度调制的原理 (3)3.相干解调与包络检波 (4)3.1相干解调 (4)3.2 包络检波 (4)4.噪声与抗噪声性能模型分析 (6)4.1 噪声的分类 (6)4.2 本文噪声模型 (6)4.3 抗噪声性能的分析模型 (6)4.4相干解调的抗噪声性能 (7)5.AM基于matlab的调制与解调 (9)5.1载波频率为30KHz的载波信号 (9)5.2频率为300Hz的正弦波调制 (9)5.2.1调制信号幅度=0.8×载波幅度 (10)5.2.2调制信号幅度=载波幅度时的调制信号 (11)5.2.3调制信号幅度=1.5×载波幅度时的调制信号 (12)5.3频率为300Hz的正弦波解调与输入输出信噪比曲线 (12)5.3.1 调制信号幅度=载波信号幅度 (12)5.3.2调制信号幅度=0.8×载波信号幅度 (15)5.3.3调制信号幅度=1.5×载波信号幅度 (16)5.4调制信号为300Hz矩形脉冲波 (17)5.4.1调制信号幅度=0.8×载波信号幅度 (17)调制信号幅度=载波信号幅度 (18)5.4.3调制信号幅度=1.5×载波信号幅度 (19)5.5 频率为300Hz的矩形波解调及输入输出信噪比的关系曲 (20)5.5.1 调制信号幅度=载波信号幅度 (20)5.5.2调制信号幅度=0.8×载波信号幅度 (23)5.5.3调制信号幅度=1.5×载波信号幅度 (24)6、小结与体会 (25)7参考文献 (26)1、课程设计内容与要求1.1 课程设计内容调制信号:分别为300Hz正弦信号和矩形信号;载波频率:30kHz;解调方式:分别为包络解调和同步解调;1.2设计要求利线用Matlab软件进行振幅调制和解调程序设计,画出以下三种情况下调制信号、已调信号、解调信号的波形、频谱以及解调器输入输出信噪比的关系曲线;1)调制信号幅度=0.8×载波幅度;2)调制信号幅度=载波幅度;3)调制信号幅度=1.5×载波幅度2、调制和解调原理2.1调制与解调调制在通信系统中的作用至关重要。

AM信号的仿真分析

AM信号的仿真分析

AM信号的仿真分析AM(幅度调制)信号是一种常见的模拟调制技术,它在通信系统中起着重要的作用。

本文将对AM信号进行仿真分析,从原理、调制过程到解调过程进行详细的讨论。

一、幅度调制原理AM信号的产生是通过将低频音频信号与高频载波信号进行调制。

设载波信号为cos(2πf_ct),音频信号为m(t),调制过程可以表示为s(t) = Acos(2πf_ct)(1+ k_am(t)),其中Ac为载波幅度,k_am为调制指数。

可以看到,通过调制指数k_am,音频信号的幅度对载波信号进行调制,从而产生AM信号。

二、AM信号的频谱特性AM信号的频谱特性可以通过频谱分析进行研究。

分析得出,AM信号的频谱主要分布在载频处和载频两侧的正负边带处。

载频处是由于音频信号的幅度最大引起的,正负边带处是由于音频信号的幅度变化引起的。

频谱图如下所示:(插入一张AM信号频谱图)1.载波信号的生成以MATLAB为例,可以通过以下代码生成一个脉冲调制信号:(插入MATLAB代码)2.音频信号的生成仿真中可以选择一段音频作为音频信号输入。

以一个500Hz的正弦波为例,可以通过以下代码生成:(插入MATLAB代码)3.调制过程的仿真将音频信号与载波信号进行幅度调制,并将调制后的信号进行绘制:(插入MATLAB代码)通过运行仿真程序,可以得到调制后的AM信号的时域波形和频谱波形。

1.包络检波(插入MATLAB代码)2.同步检波同步检波可以通过包络检波后,再经过滤波和降频处理得到音频信号。

仿真中,可以模拟原始音频信号作为参考信号,通过乘法混频得到相干波,并通过滤波器得到音频信号。

以下是同步检波的仿真代码:(插入MATLAB代码)通过运行仿真程序,可以获得音频信号的时域波形和频谱波形。

五、结论通过以上对AM信号的仿真分析,可以得到以下结论:1.AM信号的频谱特性主要分布在载频处和正负边带处。

2. AM调制过程中,通过调制指数k_am调制音频信号,可以产生AM 信号。

systemview通信系统仿真 AM、DSBSSB调制解调 数字调制方式仿真2ASK、2FSK、2PSK调制解调抽样定理、增量调制

systemview通信系统仿真 AM、DSBSSB调制解调 数字调制方式仿真2ASK、2FSK、2PSK调制解调抽样定理、增量调制
3.2 DSB 调制解调....................................................................... 7 3.2.1 DSB 调制解调原理................................................................................ 7 3.2.2 DSB 调制解调仿真设计及分析............................................................ 7
唐山学院课程设计
1 引言
在当今信息社会,通信已经成为整个社会的高级“神经中枢”,通信技术变 得越来越重要,没有通信的人类社会将是不堪设想的。通信按传统的理解就是信 息的传递与交换。一般来说,通信系统是由信源、发送设备、信道、接收设备、 信宿组成,其系统组成如图 1-1 所示:
信源 →→ 发送设备 (发送端)
1
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2 SystemView 的基本介绍
随着通信技术的发展日新月异,通信系统也日趋复杂。因此,在通信系统的 设计研发过程中,通信系统的软件仿真已成为必不可少的一部分。SystemView 就 是 一 个 用 于 电路与通信系统的设计与仿 真 的 析 平 台 。 从 滤 波 器 设 计 、 信 号 处理、完整通信系统的设计与仿真,直到一般的系统数学模型建立等各个 领域,SystemView 在友好而且功能齐全的窗口环境下,为用户提供了一个 精密的嵌入式分析工具。
2
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SystemView 通过 Notes(注释)很容易在屏幕上描述系统;生成的 SystemView 系统输出的波形图可以很方便地使用复制和粘贴命令插入微软 word 等文字处理 器。

基于Matlab的AM调制系统仿真综述

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)。

AM调制解调电路的设计仿真与实现

AM调制解调电路的设计仿真与实现

AM调制解调电路的设计仿真与实现一、AM调制原理AM调制(Amplitude Modulation)是一种将调制信号的振幅变化嵌入到载波信号中的调制方式。

调制信号通常是低频信号,而载波信号则是高频信号。

通过调制,把载波信号的振幅按照调制信号的幅度变化,实现信号的传输。

AM调制过程中,调制指数的大小决定了调制信号对载波信号的影响程度。

二、AM调制电路的设计AM调制电路需要实现信号的调制以及解调两个部分。

1.调制部分设计调制部分的主要任务是将调制信号与载波信号相乘,实现调制效果。

设计需要考虑的要点有:(1)调制器:调制器使用运算放大器作为基本构建单元,将调制信号与载波信号相乘,输出调制波形。

(2)输出滤波器:调制后的信号带有高频成分和调制信号的频率分量,通过使用一个带通滤波器,滤除非关注的频率成分。

2.解调部分设计解调部分的主要任务是从调制后的信号中恢复出原始的调制信号。

设计需要考虑的要点有:(1)检波器:解调电路中最重要的组成部分是检波器。

检波器用于从调制信号中提取出被调制信号,通常使用整流器或鉴频器实现。

(2)滤波器:在解调信号之后,需要通过滤波器去除高频噪声和杂散信号,从而得到原始的调制信号。

三、AM调制解调电路的仿真实验为了验证设计的正确性和有效性,可以使用电子电路仿真软件进行AM调制解调电路的仿真实验。

常用的仿真软件有Multisim、PSPICE等。

在设计好AM调制解调电路模型之后,可以进行以下仿真实验:1.调制效果验证:输入一个调制信号和一个载波信号,观察输出调制波形的振幅变化情况。

可以调整调制指数或载波频率,观察调制效果的变化。

2.解调效果验证:输入一个调制信号和一个载波信号的混合信号,通过滤波器和检波器,恢复出原始的调制信号。

观察解调效果的清晰度和准确性。

通过仿真实验,可以对设计的AM调制解调电路进行参数优化和性能评估,进一步提高电路的可靠性和效率。

四、AM调制解调电路的实际实现在进行仿真实验验证通过后,可以将AM调制解调电路进行实际实现,制作出实际的电路板和元件。

AM调制与非相干解调系统仿真

AM调制与非相干解调系统仿真

AM调制与非相干解调摘要:本实验利用Simulink仿真,模拟产生AM调制信号,并使该调制信号通过高斯白噪声信道。

利用非相干解调(包络检波)法进行解调,最终还原出基带信号。

并把运行仿真结果输入显示器,根据显示结果分析所设置的系统性能。

关键字:Simulink仿真;AM信号;调制;非相干解调;高斯白噪声Am modulation and coherent demodulationAbstract:This experiment using Simulink simulation, simulation of the generation of AM modulation signal, and the modulated signal through the Gauss white noise channel. Use of non coherent demodulation ( demodulation ) method for demodulation, ultimately reducing the baseband signal. And the running simulation results are input to the display, according to show the results of the system performance.Key words: Simulink AM simulation; signal; modulation; coherent demodulation; Gauss white noise一、引言通信就是克服距离上的障碍,从一地向另一地传递和交换消息。

消息是信息源所产生的,是信息的物理表现,例如,语音、文字、数据、图形和图像等都是消息(Message)。

消息有模拟消息(如语音、图像等)以及数字消息(如数据、文字等)之分。

所有消息必须在转换成电信号(通常简称为信号)后才能在通信系统中传输。

基于Matlab的模拟(AM、FM、PM)调制系统仿真

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 )。

AM信号的调制与解调(带仿真图)

AM信号的调制与解调(带仿真图)

AM信号的调制与解调(带仿真图)
AM调制(Amplitude Modulation)是指将一个较低频率的信息信号,如语音、音乐等,通过调制将其变成一个载波的振幅随时间变化的信号,使之能够通过远距离传输,同时也可通过解调还原出原始信号。

AM信号的调制过程:
首先,我们需要一个高频载波信号(通常为数十kHz至数百kHz范围内的正弦波信号),用于携带信息信号。

将载波信号的振幅、频率、相位等参数保持不变,称为“未调制”的载波信号。

接着,将需要传输的信息信号(如语音、音乐等)与未调制的载波信号进行线性加和,得到调制信号。

调制信号的振幅随着信息信号的变化而变化,从而实现了信息的传输。

AM信号的解调过程:
当调制信号到达接收端时,需要通过解调还原出原始信号。

解调方法有多种,这里介绍AM信号的一个简单解调方法——幅度解调(AM Detector)。

幅度解调的基本原理是利用二极管的阻抗特性,将入射信号的高频载波部分“切掉”,只保留信息信号的部分,从而实现解调。

具体操作过程为:
首先,将接收到的调制信号通过一个带通滤波器(Bandpass Filter)滤掉不需要的高频信号,保留低频信息信号。

接着,将滤波后的信号通过一个二极管(Detector)进行整流(Rectify),从而将信号全部变为正半波。

最后,将整流后的信号再通过一个低通滤波器(Lowpass Filter)滤掉高频噪声,从而还原出原始信息信号。

AM及FM调制系统设计与仿真

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。

Simulink仿真AM调制解调系统

Simulink仿真AM调制解调系统

大连理工大学实验报告学院(系):专业:班级:姓名:学号:组:实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:实验名称: Simulink 仿真 AM 调制解调系统一、实验程序和结果:利用 matlab 中的 simulink功能,对系统进行仿真。

1.语音信号的调制与解调( 1)各部分参数设计:①输入的调制信号:调制信号的频率为20Hz,载波信号的频率为200Hz,二者的采样频率均为1000Hz,满足采样频率的要求。

② 随机信号模拟的干扰:在实际仿真时,随机信号模拟信道的干扰信号,但在进行仿真时,并无图像输出。

大概设置存在问题。

③ 带通滤波器的参数设置:滤波器为带通滤波器,下限通带频率为 150Hz,阻带频率为 100Hz ;上限通带频率为 250Hz,阻带频率为300Hz.采样频率为 1000Hz.④ 低通滤波器:低通滤波器的上限通带截止频率为25Hz,阻带频率为30Hz;采样频率为1000Hz。

( 3)各处时域频域波形:A.调制信号:时域图像:频域图像:时域波形:频域波形:C.调制后信号波形:时域波形:频域波形:D.加入噪声后图像:时域波形:频域波形:E.带通滤波器后信号图像:时域波形:频域波形:F.通过低通滤波器后信号图像:时域波形:频域波形:2、结果分析该系统使用乘法器对低频信号进行幅度调制,用低频信号u 控制高频载波u0 的幅度。

再利用想干解调的方法将原信号还原。

由输出波形可知,该系统基本实现了预定的功能。

但加噪声后的波形输出幅度波动较大,原因是带通滤波器对噪声的滤波效果不理想,导致解调后的波形含有剩余的噪声分量,主要是f0 附近的噪声对波形造成了影响。

二、自选系统的系统函数为H(s)=(s^2+8s+10)/(s^2+5s+4)。

( 1)系统框图:采用冲击信号作为输入(幅度为1),仿真信号进过系统后的单位冲击响应。

( 3)输入信号时域波形:输出信号时域波形:。

AM调制与相干解调系统仿真

AM调制与相干解调系统仿真

AM调制与相干解调系统仿真摘要本课程设计主要利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台,设计一个AM 调制与相干解调通信系统,分别在理想信道和非理想信道中运行,并把运行仿真结果输入显示器,根据显示结果分析所设计的系统性能。

经过调制,初步实现了设计目标,并且经过适当的完善后,实验成功。

关键词Simulink;仿真;AM调制;相干解调1 引言本课程设计是在MATLAB集成环境下,设计一个AM调制与相干解调通信系统,并在Simulink平台上仿真,并把运行仿真结果输入显示器,拿解调输出的波形与基带信号进行比较,根据显示结果分析所设计的系统性能。

MATLAB是一种可交互式使用又能解释执行的计算机编程语言,利用简单的命令,能快速完成其他高级语言只有通过复杂编程才能实现的数值运算和图形显示。

Simulink是建立在MATLAB基础上的动态系统仿真工具。

利用MATLAB工具箱可以快速完成各类数值计算、符号计算和数据可视化等任务,可以解决有关线性代数、矩阵分析、微积分、微分方程、信号与系统、信号分析与处理、系统控制等领域的问题;利用Simulink机器模块库,则能够方便地创建各种动态系统的模型并进行仿真,可以用来仿真线性系统、非线性系统、连续系统、离散系统、连续和离散的混合系统、多速率采样系统以及单任务或多任务的离散事件驱动系统。

通过Simulink,用户可以快速的构建和运行仿真模型,根据仿真结果分析系统性能,并且从中分离出影响系统性能的关键因素,找出最优的系统配置方案。

1.1课程设计目的设计一个AM调制与相干解调通信系统,分别在理想信道和非理想信道中运行,并把运行仿真结果输入显示器,根据显示结果分析所设计的系统性能【1】。

1.2课程设计的要求(1)构建调制电路,并用示波器观察调制前后的信号波形,用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化。

(2)再以调制信号为输入,构建解调电路,用示波器观察调制前后的信号波形,用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化。

模拟调制系统 AM系统

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学号:XXXXXX(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=Hz))恢复信号:改变高斯白噪声的功率谱密度(density in 1 ohm=Hz)恢复信号:改变高斯白噪声的功率谱密度(density in 1 ohm=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。

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*******************实践教学*******************大学计算机与通信学院2014年秋季学期通信原理课程设计题目: AM调制系统仿真专业班级:通信工程姓名:学号:指导教师:成绩:摘要这次的课程设计我们组主要运用MATLAB设计AM调制解调系统仿真。

在这次课程设计中先根据AM调制与解调原理编写调制解调程序,然后设计FIR低通滤波器,合理设置参数并运行,并通过不断的修改优化得到需要信号,之后分别加入高斯白噪声,并分析对信号的影响,最后通过对解调信号的波形图、频谱图和功率谱的分析得出AM调制解调系统仿真是否成功。

关键词:AM;调制;解调;噪声;滤波目录前言 (1)第一章基本原理 (2)2.1 AM调制解调原理 (2)2.2高斯白噪声原理 (4)2.3 Matlab基本原理 (5)第二章FTR滤波器的设计 (6)2.1 FIR数字低通滤波器的设计 (6)第三章基于Matlab的AM调制系统仿真 (8)3.1 载波信号的仿真 (8)3.2 AM调制信号的仿真 (9)3.3 AM已调信号的信号仿真 (10)3.4 AM解调信号的仿真 (11)总结 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录一 (17)附录二 (20)前言调制就是使一个信号(如光、高频电磁振荡等)的某些参数(如振幅、频率等)按照另一个欲传输的信号(如声音、图像等)的特点变化的过程。

用所要传播的语言或音乐信号去改变高频振荡的幅度,使高频振荡的幅度随语言或音乐信号的变化而变化,这个控制过程就称为调制。

其中语言或音乐信号叫做调制信号,调制后的载波就载有调制信号所包含的信息,称为已调波。

解调是调制的逆过程,它的作用是从已调波信号中取出原来的调制信号。

对于幅度调制来说,解调是从它的幅度变化提取调制信号的过程。

对于频率调制来说,解调是从它的频率变化提取调制信号的过程。

频率解调要比幅度解调复杂,用普通检波电路是无法解调出调制信号的,必须采用频率检波方式,如各类鉴频器电路。

关于鉴频器电路可参阅有关资料,这里不再细述。

本课题利用MATLAB软件对AM信号调制解调系统进行模拟仿真,分别对余弦波进行调制,观察调制信号、已调信号和解调信号的波形和频谱分布。

调制与解调技术是通信电子线路课程中一个重要的环节,也是实现通信必不可少的一门技术,也是通信专业学生必须掌握的一门技术。

课题在这里是把要处理的信号当做一种特殊的信号,即一种“复杂向量”来看待。

也就是说,课题更多的还是体现了数字信号处理技术。

从课题的中心来看,课题“AM调制系统仿真”是希望将AM调制与解调技术应用于某一实际领域,这里就是指对信号进行调制。

作为存储于计算机中的调制信号,其本身就是离散化了的向量,我们只需将这些离散的量提取出来,就可以对其进行处理了。

这一过程的实现,用到了处理数字信号的强有力工具MATLAB。

通过MATLAB里几个命令函数的调用,很轻易的在调制信号与载波信号的理论之间搭了一座桥。

第一章 基本原理2.1 AM 调制解调原理图2-1 AM 调制解调系统框图图2-2通信系统的一般模型图2-1显示给出了用于AM 调制解调的系统框图。

从图中可知,发送端信源信号()m t 经AM 调制器的调制后搭载高频载波发送出去,发送信道中经历加性高斯白噪声的干扰。

接收端信号经历AM 解调器的解调输出,最终得到信宿信号^()m t 。

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 (2.1-1) 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m(t)。

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= (2.1-2)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-++= (2.1-3) 0标准调幅就是常规双边带调制,简称调幅(AM )。

调制信号是指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。

设载波信号的表达式为t c ωcos ,调制信号m(t)的平均值为0,其表达式为表达式为t A t m m m ωcos )(=,将其叠加一个直流偏量0A 后与载波相乘(图2-1),即可形成调幅信号。

其时域的表达式为t t m A t s c AM ωcos )]([)(0+= (2.2-1)式中:0A 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。

AM 信号是带有载波分量的双边带信号,它的带宽是基带贷款的两倍,即H M A f B 2= (2.2-2)AM 的优点在于系统结构简单,价格低廉。

所以至今调幅制仍广泛用于无线电广播。

图2-3 AM 调制模型解调是调制的逆过程,AM 信号可用相干解调和包络检波两种方法解调其作用是从高频已调信号中恢复出调制信号的过程,又称为波。

对于幅度调制信号,解调就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。

解调的方法可分为两类:相干解调和非相干解调(包络检波)。

本次课程设计将采用相干解调的方法。

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。

相干解调时,为了无失真地回复原基带信号,接收端必须提供一个与接收的已调载波严格同步(同相同频)的本地载波(称为相干载波),它与接收的已调信号相乘后,经低通滤波器取出低频分量,即可得到原始的基带调制信号。

相干解调器适用于所有线性调制信号的解调。

)(t m )(t相干解调器的一般模型示于图2-2中。

c图2-5 相干解调器的一般模型由上图可知,解调端信道输出信号()t s m 乘以跟发送端同频同相的高频载波cos()c t ω后,经低通滤波器提取低频分量,即可得到原始的基带调制信号。

具体理论推导如下:送入解调器的AM 的表达为[]0()()cos()m c s t A m t t ω=+⋅ (2.3-1)与同频同相的相干载波相()=cos()c c t t ω乘后得[][][]2000()()cos ()11()()cos(2)22p c c s t A m t t A m t A m t t ωω=+⋅=⋅++⋅+⋅ (2.3-2) 经历低通滤波器滤除高频信号后得 []01()()2d s t A m t =+ (2.3-3) 再经过隔直流电容后 1()()2s t m t =(2.3-4) 从以上分析可知,实现相干解调的关键是接收端要提供一个与载波信号严格同步的相干载波。

否则,相干解调后将会是原始基带信号减弱,甚至带来严重失真,这在传输数字信号时尤为严重。

2.2高斯白噪声原理加性高斯白噪声是最基本的噪声与干扰模型。

加性噪声是叠加在信号上的一种噪声,通常记为n(t),而且无论有无信号,噪声n (t )都是始终存在的。

因此通常称它为加性噪声或者加性干扰。

若噪声的功率谱密度在所有的频率上均为一常数,则称这样的噪声为白噪声。

如果白噪声取值的概率分布服从高斯分布,则称这样的噪声为高斯白噪声。

在通信系统中,经常碰到的噪声之一就是白噪声。

1)定义:令()n t 为高斯随机过程,其功率谱密度()0()2n N P ωω=-∞<<+∞ (2.4-1) 则称()n t 为高斯白噪声。

根据自相关函数与功率谱密度的关系,高斯白噪声的自相关函数为:()()02n N R τδτ= 或 ()()021212n N R t t t t δ-=- (2.4-2) 其数学期望为0。

2)重要性质①若()()0TX n t t dt ϕ=⎰,其中()t ϕ为确定函数,则X 为高斯随机过程,数学期望为0,方差等于:()22002T X N t dt σϕ=⎰。

②若()()()()112200,TT X n t t dt X n t t dt ϕϕ==⎰⎰;其中()1t ϕ,()2t ϕ为确定函数。

则: []()()0121202TN E X X t t dt ϕϕ=⎰ (2.4-3)若()1t ϕ与()2t ϕ在(0~T )时间间隔内正交,即()()1200T t t dt ϕϕ=⎰,则:1X 与2X 统计独立。

③带限高斯白噪声,其功率谱密度为()0,,220,H n H H H N P f ωωωωπωω⎧≤⎪==⎨⎪>⎩(2.4-4) 其相关函数:()()0sin 2122H H j H n n H H f R P e d N f f ωωτωπττωωππτ-==⎰ (2.4-5) ()()22n n H R Sa f τσπτ= (2.4-6) 0,1,2, 3...2n H k R K f ⎛⎫==±±± ⎪⎝⎭(2.4-7) 又因为()0E n t =⎡⎤⎣⎦,所以:()n t 与2Hk n t f ⎛⎫+ ⎪⎝⎭不相关,因为是高斯变量,所以统计独立。

K 个抽样值()()()12K n t n t n t 的K 维联合概率密度为()()()()()()()()()1212K K p n t n t n t p n t p n t p n t =⎡⎤⎣⎦ (2.4-8) 2.3 Matlab 基本原理Matlab主要面对科学计算可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。

它将数值分析,矩阵计算,科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究,工程设计以及必须进行有效计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

MATLAB语言被称为第四代计算机语言,其利用丰富的函数资源,使程序员从繁琐的程序代码中解放出来,其最突出的特点就是简洁。

MATLAB用更直接的符号人们思维习惯的代码,代替C语言和RORTRAN语言的冗长代码,给用户带来直观简洁的程序开发环境:语言简洁紧凑,高效方便的矩阵和数组运算,既具有结构化的控制语句,又具有面向对象编程的特性。

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