AM,DSB,SSB调制和解调电路的设计。
通信原理实验报告 AM DSB SSB(稻谷书屋)
通信原理实验报告题目名称:模拟调制解调实验专业班级:2010级2班学生姓名:刘云龙学生学号:20105081403.1.1 振幅调制(AM)一.实验原理1. 调制部分标准调幅的调制器可用一个乘法器来实现。
2. 解调部分:解调有相干和非相干两种。
非相干系统设备简单,但在信噪比较小时,相干系统的性能优于非相干系统。
这里采用相干解调。
二.实验步骤1.根据AM 调制与解调原理,用Systemview 软件建立一个仿真电路,如下图所示:2. 元件参数配置Token 0: 被调信息信号—正弦波发生器(频率=1000 Hz)Token 1,8: 乘法器Token 2: 增益放大器(增益满足不发生过调制的条件)Token 4: 加法器Token 3,10: 载波—正弦波发生器(频率=50 Hz)Token 9: 模拟低通滤波器(截止频率=75 Hz)Token 5,6,7,11: 观察点—分析窗3. 运行时间设置运行时间=0.5 秒采样频率=20,000 赫兹4. 运行系统在Systemview 系统窗内运行该系统后,转到分析窗观察Token5,6,7,11 四个点的波形。
5. 功率谱在分析窗绘出该系统调制后的功率谱。
三.实验报告1. 观察实验波形:被调信息信号波形载波波形已调波形解调波形整体波形2. AM 的功率谱。
(1)被调信息信号波形(2)载波波形的功率谱(3)已调波形的功率谱(4)解调波形的功率谱3.1.2 双边带调制(DSB)一.实验原理实现双边带调制就是完成调制信号与载波信号的相乘运算。
原则上,可以选用任何非线性器件或时变参量电路来实现乘法器的功能,如平衡调制器或环形调制器。
通常采用的平衡调制器的电路简单、平衡性好,并可将载波分量抑制到- 30~-40dB。
双边带调制节省了载波功率,提高了调制效率,但已调信号的带宽仍与调制信号一样,是基带信号带宽的两倍。
由于双边带信号的频谱是基带信号频谱的线性搬移,所以属于线性调制。
AM_DSB 调幅波调制 课程设计
班级:通信13-3班*名:***学号:********** 指导教师:***成绩:电子与信息工程学院信息与通信工程系目录1题目要求及设计分析 (3)1.1题目要求 (3)1.2软件介绍 (3)1.3具体设计分析 (3)2调制原理以及相关知识介绍 (4)2.1 MC1496 的简介 (5)2.2 MC1496 的工作原理 (6)3模拟乘法器MC1496 的工程设计 (8)3.1 MC1496性能参数的设置及计算 (8)3.1.1影响乘法器输出的的参量 (8)3.1.2不接负反馈电阻 (9)3.1.3接入负反馈电阻 (9)3.2 MC1496的元件的设计与制作 (10)4 AM和DSB调幅波仿真模型设计 (11)4.1 AM调幅 (11)4.2 DSB调幅 (13)5心得体会 (16)1题目要求及设计分析1.1题目要求用模拟乘法器MC1496设计一个振幅调制器,使其实现AM 和DSB 信号的调制,参数自行设置.1.2软件介绍Multisim 是加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technoligics 简称IIT 公司)推出的以Windows 为基础的仿真工具,适用于初级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力,工程师们可以使用Multisim 交互式地搭建电路原理图,并对电路行为进行仿真。
通过Multisim 和虚拟仪器技术,PCB 设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程,软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
1.3具体设计分析最常用的模拟调制方法是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。
本次实现的是AM 和DSB 信号的调制。
幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度,使之随调制信号作线性变化的过程。
am调制和dsb调制
am调制和dsb调制摘要:一、引言二、AM 调制的原理与方法1.AM 调制的基本原理2.AM 调制的方法三、DSB 调制的原理与方法1.DSB 调制的基本原理2.DSB 调制的方法四、AM 调制与DSB 调制的比较1.调制方式的特点2.调制性能的比较五、总结正文:一、引言在无线通信领域,调制技术是实现信号传输的关键技术之一。
AM 调制和DSB 调制是两种常见的调制方式,广泛应用于广播、通信等领域。
本文将对AM 调制和DSB 调制进行详细的介绍和比较。
二、AM 调制的原理与方法1.AM 调制的基本原理AM 调制,即振幅调制,是一种将低频信号调制到高频载波上的调制方式。
在AM 调制过程中,低频信号的振幅随信息信号变化,而载波的频率和相位保持不变。
2.AM 调制的方法AM 调制方法主要有两种:一种是双边带调制(DSB),另一种是单边带调制(SSB)。
双边带调制是将低频信号的振幅调制到载波的两侧,而单边带调制是将低频信号的振幅调制到载波的一侧。
三、DSB 调制的原理与方法1.DSB 调制的基本原理DSB 调制,即双边带调制,是一种将低频信号调制到高频载波上的调制方式。
在DSB 调制过程中,低频信号的振幅和相位随信息信号变化,而载波的频率保持不变。
2.DSB 调制的方法DSB 调制方法是将低频信号的振幅调制到载波的两侧,从而实现信号传输。
DSB 调制具有较高的抗干扰性能,但在频谱利用方面相对较差。
四、AM 调制与DSB 调制的比较1.调制方式的特点AM 调制和DSB 调制都具有较好的抗干扰性能,但在频谱利用方面,AM 调制优于DSB 调制。
AM 调制在传输过程中,信号的能量分散在载波的整个频带范围内,而DSB 调制信号的能量主要集中在载波的两侧。
2.调制性能的比较在相同的信道条件下,AM 调制的传输距离较DSB 调制更远,抗干扰性能也更强。
但在频谱资源有限的情况下,DSB 调制具有更高的频谱利用率。
五、总结AM 调制和DSB 调制是两种常见的调制方式,在无线通信领域有着广泛的应用。
模拟仿真AM-、DSB调制解调过程
模拟仿真AM 、DSB调制解调过程高国栋 2 电子信息学院一、AM信号的调制解调过程1.调制原理AM是调幅,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就是采用了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。
AM是指对信号进行幅度调制。
在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频上,再由天线发射出去。
高频震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。
仿真图如下:2.AM解调原理调制的逆过程叫解调,调制是一个频谱搬移过程,它是将低频信号的频谱搬到载频位置。
从已调信号的频谱中,将位于载频的信号频谱搬移回来。
调制和解调都完成频谱搬移,各种调幅都是利用乘法器实现的。
3.matlab程序(为使实验更为简便,令调制信号m(t)=1+cos(2π*fm*t),Ac=1,为正弦信号)Fs=960; %采样频率N=960; %采样点n=0:N-1;t=n/Fs; %时间序列A0=10; %载波信号振幅A1=1; %调制信号振幅fc=120; %载波信号频率fm=30; %调制信号频率f=n*Fs/N; %频率w0=2*fc*pi;w1=2*fm*pi;Uc=A0*cos(w0*t); %载波信号C1=fft(Uc); %对载波信号进行傅里叶变换cxf=abs(C1); %进行傅里叶变换figure(1);subplot(2,1,1); plot(t,Uc); title('载波信号波形'); axis([0 0.1 -20 20]);subplot(2,1,2); plot(f(1:N/2),cxf(1:N/2));title('载波信号频谱'); axis([0 600 -500 500]);mes=1+A1*cos(w1*t); %调制信号C2=fft(mes); % 对调制信号进行傅里叶变换zxc=abs(C2);figure(2)subplot(2,1,1); plot(t,mes); title('调制信号');axis([0 0.5 0 2]);subplot(2,1,2); plot(f(1:N/2),zxc(1:N/2)); title('调制信号频谱'); axis([0 1000 -500 500]);Uam=modulate(mes,fc,Fs,'am');%AM 已调信号C3=fft(Uam); % 对AM已调信号进行傅里叶变换asd=abs(C3);figure(3)subplot(2,1,1);plot(t,Uam); grid on; title('AM已调信号波形'); axis([0 0.5 0 5]); subplot(2,1,2);plot(f(1:N/2),asd(1:N/2)),grid; title('AM已调信号频谱'); axis([0 600 -200 200]);Dam=demod(Uam,fc,Fs,'am'); %对AM调制信号进行解调C4=fft(Dam); % 对AM解调信号进行傅里叶变换wqe=abs(C4);figure(4)subplot(2,1,1); plot(t,Dam); grid on; title('AM解调信号波形');axis([0 0.5 0 2]);subplot(2,1,2); plot(f(1:N/2),wqe(1:N/2)),grid; title('AM解调信号频谱');4.仿真结果由仿真可知,最终得出的解调信号波形为幅值变为一半的调制信号波形,满足AM 调制解调信号的基本原理。
AM及SSB调制与解调
通信原理课程设计设计题目:AM及SSB调制与解调及抗噪声性能分析班级:学生:学生学号:指导老师:目录一、引言..................................................................................................... 错误!未定义书签。
概述........................................................................................................................ 错误!未定义书签。
课程设计的目的.................................................................................................... 错误!未定义书签。
课程设计的要求.................................................................................................... 错误!未定义书签。
二、AM调制与解调及抗噪声性能分析 .................................................. 错误!未定义书签。
AM调制与解调 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。
AM调制与解调原理 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
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
1引言 (1)2 SystemView的基本介绍 (2)3模拟调制系统的设计与分析 (4)3.1 AM的调制解调 (4)3.1.1 AM的调制解调原理 (4)3.1.2 AM调制解调的仿真设计及分析 (5)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)3.3 SSB的调制解调 (9)3.3.1 SSB的调制原理 (9)3.3.2 SSB的调制解调仿真设计及分析 (10)3.4三种幅度调制系统的比较 (13)4 数字调制解调系统 (14)4.1数字信号基带传输原理 (14)4.2 2ASK的调制解调 (14)4.2.1 2ASK调制与解调基本原理及其分析 (14)4.2.3 2ASK系统仿真设计及分析 (15)4.3 2FSK的调制解调 (18)4.3.1 2FSK调制与解调基本原理及其分析 (18)4.3.2 2FSK系统仿真设计及分析 (19)4.4 2PSK的调制解调 (20)4.4.1 2PSK调制与解调基本原理及其分析 (20)4.4.2 2PSK系统仿真设计及分析 (21)5信号的抽样与恢复 (24)5.1 抽样定理 (24)5.2 信号的采样与恢复仿真及分析 (24)6 增量调制与解调 (27)6.1增量调制原理 (27)6.2 增量调制仿真设计及分析 (28)7 结论 (30)参考文献 (31)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:(发送端) (接收端)图1-1 通信系统的组成一般发送端要有调制器,接收端要有解调器,这就用到了调制与解调技术。
调制可分为模拟调制和数字调制,模拟调制常用的方法有AM 调制、DSB 调制及SSB 调制等。
am和dsb振幅调制器的设计
1.设计要求AM和DSB振幅调制器的设计设计要求:用模拟乘法器设计一个振幅调制器,使其能实现AM和DSB信号调制。
主要指标:1. 载波频率:465KHz 正弦波2. 调制信号:1KHz 正弦波3.输出信号幅度:≥3V(峰-峰值)无明显失真2.原理分析2.1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)。
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)。
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。
2.2标准调幅波(AM)产生原理调制信号是只来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.工作原理如框图所示。
基带调制信号乘法器加法器标准调制波设载波信号的表达式为: 调制信号的表达式为: 则调幅信号的表达式为: 式中,m ——调幅系数,m= 标准调幅波示意图如下:由图可见,调幅波中载波分量占有很大比重,因此信息传输效率较低,称这种调制为有载波调制。
为提高信息传输效率,广泛采用抑制载波的双边带或单边带振幅调制。
高频载波t Ucm t uc ωcos )(=t m U t u ΩΩ=Ωcos )(tt m ucm t uo ωcos )cos 1()(Ω+=tt Ucmma t t Ucmma t Ucm )cos(cos 21)cos(cos 21cos Ω-+Ω++=ωωωωωUcm Um2.3双边带调幅(DSB )产生原理在AM 信号中,载波分量并不携带信息,信息完全由便在传送。
基于Matlab的AM、DSB、SSB信号的调制
基于Matlab的AM、DSB、SSB信号的调制摘要: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。
距离较远,受天气因素影响较大,适合省际电台的广播。
DSB(Double Side Band),在通信领域代表调制的一种方式,叫双边带调制。
抑制载波双边带调幅方式,简称为双边带调幅,即为DSB。
这种调幅方式是在标准AM调幅波中去除其中的载波分量得到的,优点在于这种调幅波的发射功率在不影响信号传输的同时要比AM波小,节省了发射功率,但其解调电路要比AM波解调电路更复杂。
单边带 - single side band的缩写,就是使用电波波形的一半接收,比如用上边带或者下边带 USB LSB,剩下那一半波形因为形状是和那一半对称的,所以可以用接收机补全,上边带和下边带通讯统称单边带SSB。
利用MATLAB编程语言实现对AM、DSB、SSB信号的调制。
关键词:AM DSB SSB MATLABAbstract: Amplitude Modulation, English is Amplitude Modulation (AM).Medium wave amplitude modulation is often said, in the range 503-1060 KHZ.Amplitude modulation is changes with the amplitude of the sound level into electrical signals.Far away, are greatly influenced by the weather factors, suitable for provincial radio broadcast.DSB (Double Side Band), in thefield of communications on behalf of the modulation of a way to call Double sideband modulation.Suppressed carrier double sideband amplitude modulation, double sideband amplitude modulation for short, is the DSB.This way of amplitude modulation is in the standard AM modulated wave carrier component is taken out of it, advantage is that the amplitude modulation wave transmitted power in does not affect the signal transmission at the same time than AM wave is small, save the transmission power, but its demodulationcircuit is more complex than the AM signal demodulating circuit.SSB - single side band, is the use of half wave waveform, such as using sideband or lower sideband USB LSB, the remaining half waveform for half and the symmetrical shape, so you can use a receiver completion, USB and LSB communications generally referred to as the SSB ing MATLAB programming language implementation of AM, DSB, SSB signal modulation.Keywords: AM DSB SSB MATLAB1、引言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。
基于simulink的AM、DSB、SSB调制解调仿真
SSB 调制解调 一、设计原理 在 DSB 信号中,两个边带中的任意一个 信号 三、仿真结果 1、滤波法 2、相移法 四、结果分析 从理论
都包含了 M〔w〕的全部频谱成分,引导词仅传输其中一个即可。这样既 上分析得知,SSB 信号的抗噪声性能比 DSB 信号要好,但由于 SSB 信号的
节约发送功率,还可以节约一半传输频带,这种方式称为单边带调制〔SSB〕。 输入功率仅为 DSB 信号的一半,加上系统设计时滤波器的贷款设计有待提
如下理想高通特性:
则可滤除下边带。
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DSB 的时域波形和频谱如下图:
在解调时,依据 AM 调制的特性,既可以接受相干解调,也可以接受
时域 频域 DSB 调制时、频域波形 DSB 的相干解调模型如下
包络检波。
图::
二、 Simulink 建模 调制信号:频率 5 HZ ,振幅 1 , 载波:
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单边带信号是将双边带信号中的一个边带滤掉而形成的,依据滤除方式的 高,因此整体的解调效果较差一些。从滤波法和相移法来看,最终相移法
不同,产生 SSB 信号的方法有:滤波法和相移法。
的调制解调效果要好于滤波法。
SSB 信号的时域表示式 滤波法的原理方框图 - 用边带滤波器,
文档内容仅供参考
滤除不要的边带: 图中,H(w)为单边带滤波器的传输函数,若它具有
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基于 simulink 的 AM、DSB、SSB 调制解调仿真
频率 50HZ ,振幅 1 , 1、 相干解调 2、包络检波 三、 仿真结果 1、 相干解调结果 2、包络检波结果 四、 结果分析 在仿真结果出来后,
AM,DSB,SSB调制和解调电路的设计。
东北大学分校电子信息系综合课程设计基于Multisim的调幅电路的仿真专业名称电子信息工程班级学号5081411学生曹翔指导教师王芬芬设计时间2011/6/22基于Multisim的调幅电路的仿真1.前言信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置,从而有利于信号的传送,并且是频谱资源得到充分利用。
调制作用的实质就是使相同频率围的信号分别依托于不同频率的载波上,接收机就可以分离出所需的频率信号,不致相互干扰。
而要还原出被调制的信号就需要解调电路。
调制与解调在高频通信领域有着广泛的应用,同时也是信号处理应用的重要问题之一,系统的仿真和分析是设计过程中的重要步骤和必要的保证。
论文利用Multisim提供的示波器模块,分别对信号的调幅和解调进行了波形分析。
AM调制优点在于系统结构简单,价格低廉,所以至今仍广泛应用于无线但广播。
与AM信号相比,因为不存在载波分量,DSB调制效率是100%。
我们注意到DSB信号两个边带中任意一个都包含了M(w)的所有频谱成分,所以利用SSB调幅可以提高信道的利用率,所以选择SSB调制与解调作为课程设计的题目具有很大的实际意义。
论文主要是综述现代通信系统中AM ,DSB,SSB调制解调的基本技术,并分别在时域讨论振幅调制与解调的基本原理, 以及介绍分析有关电路组成。
此课程设计的目的在于进一步巩固高频、通信原理等相关专业课上所学关于频率调制与解调等相关容。
同时加强了团队合作意识,培养分析问题、解决问题的综合能力。
本次综合课设于2011年6月20日着手准备。
我团队四人:曹翔、婷婷、赖志娟、少楠分工合作,利用两天时间完成对设计题目的认识与了解,用三天时间完成了本次设计的仿真、调试。
2.基本理论由于从消息转换过来的调制信号具有频率较低的频谱分量,这种信号在许多信道中不宜传输。
因此,在通信系统的发送端通常需要有调制过程,同时在接受端则需要有解调过程从而还原出调制信号。
所谓调制就是利用原始信号控制高频载波信号的某一参数,使这个参数随调制信号的变化而变化,最常用的模拟调制方式是用正弦波作为载波的调幅(AM)、调频(FM)、调相 (PM)三种。
AM调制与解调的设计与实现
Simulink模块库简介
Continuous(连续模块)库 Discrete(离散模块)库 函数与表格模块库 Math(数学模块)库 Sinks(信号输出模块)库:常用模块为Scope(示波器 模块)、XYGraph(二维信号显示模块)、Display(显 示模块) Sources(信号源模块)库,常见模块有:Constant(输 入常数模块)、Signal Generator(信号源发生器模块)。 Signal Generator用于产生不同的信号波形,其中包括: 正弦波、方波、锯齿波信号。Sources(信号源模块)还 包括其它常用模块: Ramp(斜坡输入信号)、Sine Wave(正弦波输入信 号)、Step(阶跃输入信号)、Clock(时间信号)、 Pulse(脉冲信号)等。
2.4调幅波的解调
调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程,通常称 为检波。 调幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。不论哪种 振幅调制信号,都可采用相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进 行解调。但是,对于普通调幅信号来说,它的载波分量未被抑制掉, 可以直接利用非线性器件实现相乘作用,得到所需的解调电压,而不 必另加同步信号,通常将这种振幅检波器称为包络检波器。目前应用 最广的是二极管包络检波器,而在集成电路中,主要采用三极管射极 包络检波器。 同步检波,又称相干检波,主要用来解调双边带和单边带调制 信号,它有两种实现电路。一种由相乘器和低通滤波器组成,另一种 直接采用二极管包络检波。
设计举例: 1、通带频率调制的系统的参考仿真框图
图 2-7 通带频率调制的仿真系统中示波器的波形图
图2-8 通带频率调制后信号的频谱图
2、通带相位调制的系统的参考仿真框图
实验1-4 matlab入门 、基于simulink的AM、DSB、SSB调制解调仿真
实验一MATLAB的使用及SIMULINK 的建模仿真一、实验目的1.熟悉Matlab的使用及SIMULINK 工作环境及特点2.掌握线性系统仿真常用基本模块的用法3.掌握SI MULI NK 的建模与仿真方法二、实验原理:1.SI MULI NK 简介Simulink 是M atlab 提供的用于对动态系统进行建模、仿真和分析的工具包。
Simulink 提供了专门用于显示输出信号的模块,可以在仿真过程中随时观察仿真结果。
同时,通过Simulink 的存储模块,仿真数据可以方便地以各种形式保存到工作区或文件中,供用户在仿真结束之后对数据进行分析和处理。
另外,Simulink 把具有特定功能的代码组织成模块的方式,并且这些模块可以组织成具有等级结构的子系统,因此具有内在的模块化设计要求。
基于上述优点,Simulink 成为一种通用的仿真建模工具,广泛应用于通信仿真、数字信号处理、模糊逻辑、神经网络.机械控制和虚拟现实等领域。
Simulink 它使用户把精力从编程转向模型的构造。
随着实验的不断深入,你们会发现它为用户省去了许多重复的代码编写工作,用户就不必一步一步地从最底层开始编写。
如果把动态系统建模仿真过程比作建造房子,那么用高级语言或M atlab 语言编写的仿真程序的方式就如同是从一堆沙子开始造房子。
这不但麻烦,而且有许多重复操作,建造者的精力会大量地浪费在一些相同地例如把沙子变成砖块的事情上,以及如何把它们组在一起变成房子这些技术性的事情.而不能把更多的精力集中用到房子的设计上,这在计算机仿真里,就等于是把精力厦多地投入到某一个具体的算法的设计上,而不是用到模型的设计构造本身,Simulink 的目的就是让用户能化更多的精力投入到模型设计本身。
它首先提供了一些基本模块,这些模块就放在上面的库浏览器里.用户可以调用这些模块,而不必再从最基本的做起。
Simulink 的每个模块对用户而言都是透明的,用户只需知道模块的输入输出以及模块的功能,而不必管模块内部是怎么实现。
AM与DSB信号的调制解调(含代码)
AM 、DSB 调制及解调用matlab 产生一个频率为1Hz ,功率为1的余弦信源()m t ,设载波频率10c Hz ω=,02m =,试画出:●AM 及DSB 调制信号的时域波形;● 采用相干解调后的AM 及DSB 信号波形; ● AM 及DSB 已调信号的功率谱;● 调整载波频率及m0,观察分的AM 的过调与DSB 反相点现象。
● 在接收端带通后加上窄带高斯噪声,单边功率谱密度00.1n =,重新解调。
一 图表输出及结果分析1 AM 及DSB 调制信号的时域波形-505AM 调制信号t/s幅度-5-4-3-2-1012345-202DSB 调制信号t/s幅度AM 信号的包络波形与其调制信号的波形完全一样。
DSB 调制信号在载波处反向。
2 采用相干解调后的AM 及DSB 信号波形0.511.522.533.544.55t/sm (t )AM 相干解调t/sm (t )DSB 相干解调AM 信号可用包络检波器检波,滤除直流后可恢复出原信号。
与AM 相比,DSB 信号由于不存在载波分量,全部功率都用来传输信息。
3 AM 及DSB 已调信号的功率谱AM 已调信号功率谱f/hzwDSB 已调信号功率谱f/hzwAM 信号所需的传输带宽为调制信号带宽的两倍。
DSB 节省了载波功率,但所需的传输带宽仍为调制信号带宽的两倍。
4 调整载波频率及m0,观察分的AM 的过调与DSB 反相点现象。
-5-4-3-2-112345AM 不过调t/s 幅度-5-4-3-2-1012345AM 过调t/s幅度DSB 调幅波w/(2*pi)幅度w/(2*pi)相位AM 信号用于包络检波器检波时,当调制信号的最大值大于直流信号时,会出现“过调制”现象,此时会发生失真。
DSB 相位在0.2π角频率处频率处明显存在反相点现象。
5 在接收端带通后加上窄带高斯噪声,单边功率谱密度00.1n ,重新解调。
t/sm (t )AM 相干解调t/sm (t )DSB 相干解调加入相同功率的高斯白噪声信号,DSB 信号解调较AM 信号解调误差较大。
AM_DSB 调幅波调制 课程设计(DOC)
班级:通信13-3班姓名:王亚飞学号:1306030318 指导教师:杨春玲成绩:电子与信息工程学院信息与通信工程系目录1题目要求及设计分析 (3)1.1题目要求 (3)1.2软件介绍 (3)1.3具体设计分析 (3)2调制原理以及相关知识介绍 (4)2.1 MC1496 的简介 (5)2.2 MC1496 的工作原理 (6)3模拟乘法器MC1496 的工程设计 (8)3.1 MC1496性能参数的设置及计算 (8)3.1.1影响乘法器输出的的参量 (8)3.1.2不接负反馈电阻 (9)3.1.3接入负反馈电阻 (9)3.2 MC1496的元件的设计与制作 (10)4 AM和DSB调幅波仿真模型设计 (11)4.1 AM调幅 (11)4.2 DSB调幅 (13)5心得体会 (16)1题目要求及设计分析1.1题目要求用模拟乘法器MC1496设计一个振幅调制器,使其实现AM 和DSB 信号的调制,参数自行设置.1.2软件介绍Multisim 是加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technoligics 简称IIT 公司)推出的以Windows 为基础的仿真工具,适用于初级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力,工程师们可以使用Multisim 交互式地搭建电路原理图,并对电路行为进行仿真。
通过Multisim 和虚拟仪器技术,PCB 设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程,软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
1.3具体设计分析最常用的模拟调制方法是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。
本次实现的是AM 和DSB 信号的调制。
幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度,使之随调制信号作线性变化的过程。
实验三 AM及DSB调制解调仿真 报告模板
备注:(1)、按照要求独立完成实验内容。
(2)、实验结束后,把电子版实验报告按要求格式改名,并由实验教师批阅记录后;实验室统一刻盘留档。
AM及DSB调制解调仿真
一、实验目的
二、实验原理
三、实验内容及步骤
1、画出基带信号的时域波形和频谱
2、完成AM、DSB、SSB调制,并画出各自的时域波形和频谱;
3、在AM、DSB、SSB中任选其一完成相干解调,并画出解调后的时域波形。
四、思考题
1、与调制信号比较,AM、DSB和SSB的时域波形和频谱有何不同?
2、低通滤波器设计时应考虑哪些因素?
3、采用相干解调时的关键是什么?
五、总结
—完—。
AM和DSB的调制与相干解调解读
课程设计姓名:刘凯学号:1006030111指导教师: ____________________________成绩:________________________________电子与信息工程学院信息与通信工程系目录目录 (2)摘要 (3)关键词 (3)第一章引言 (3)1.1 课程设计目的 (3)1.2 课程设计内容 (3)第二章设计原理及仿真 (4)2.1 调制与解调概述 (4)2.2 AM 调制与相干解调 (4)2.2.1 AM 调制原理 (4)2.2.2 AM 调制与解调的仿真 (6)2.3 DSB 的调制与相干解调 (10)2.3.1 DSB 的调制 (10)232 DSB的相干解调 (13)2.3.3DSB 调制与相干解调的仿真 (13)第三章心得体会 (19)第四章参考文献............................................. 20 摘要:论文主要是综述现代通信系统中AM ,DSB解调的基本技术,并在时域讨论解调的基本原理,以及介绍分析有关电路组成。
AM调制系统结构简单,价格低廉,所以至今仍广泛应用于无线广播。
与AM信号相比,因为不存在载波分量,DSB调制效率是100%。
DSB信号两个边带中任意一个都包含了M(w)的所有频谱成分,所以利用SSB调幅可以提高信道的利用率。
关键词:Multisim ;AM和DSB的相干解调;1引言1.1课程设计目的通过此次课程设计可以进一步巩固高频、通信原理等相关专业课上所学关于频率调制与解调等相关内容,同时培养分析问题、解决问题的综合能力,为今后参加科学工作打下良好的基础。
1.2课程设计内容信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置,从而有利于信号的传送,并且是频谱资源得到充分利用。
调制作用的实质就是使相同频率范围的信号分别依托于不同频率的载波上,接收机就可以分离出所需的频率信号,不致相互干扰。
而要还原出被调制的信号就需要解调电路。
振幅调制电路(AM,DSB,SSB)调制与解调解读
高频电子线路——振幅调制电路(AM,DSB,SSB)调制与解调目录摘要 (1)引言 (2)原理说明 (3)实验分析 (5)总结 (18)参考文献 (19)摘要MATLAB是一个包含大量计算算法的集合。
其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数,可以方便的实现用户所需的各种计算功能。
函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果,而前经过了各种优化和容错处理。
在计算要求相同的情况下,使用MATLAB 的编程工作量会大大减少。
函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算和线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程的组的求解、符号运算、傅立叶变换和数据的统计分析、工程中的优化问题、稀疏矩阵运算、复数的各种运算、三角函数和其他初等数学运算、多维数组操作以及建模动态仿真等。
本文介绍了利用MATLAB函数仿真信号,建立双边带(DSB)调制与解调模型,分析双边带(DSB)调制与解调特性,仿真结果与理论很好地吻合,验证了仿真结果的正确性。
引言我们知道,信号通过一定的传输介质在发射机和接收机之间进行传送时,信号的原始形式一般不适合传输。
因此,必须转换它们的形式。
将低频信号加载到高频载波的过程,或者说把信息加载到信息载体上以便于传输的处理过程,称为调制。
所谓“加载”,其实质是使高频载波信号(信息载体)的某个特性参数随信息信号的大小呈线性变化的过程。
通常称代表信息的信号为调制信号,称信息载体信号为载波信号,称调制后的频带信号为已调波信号。
标准振幅调制(AM)是一种相对便宜,质量不高的调制形式。
在普通调幅波(AM)信号中,有用信息只携带在变频带内,而载波本身并不携带信息,但它的功率却占用了整个调幅波功率的绝大部分,因而AM调幅波的功率浪费大,效率低。
而在双边带调制(DSB)中,将载波分量抑制掉,就可形成抑制载波的双边带信号,从而提高效率。
由于上下边带包含信息相同,两个边带的发射是多余的,为节约频带,提高系统的功率和频带利用率,常采用单边带(SSB)调制系统。
AM、DSB、SSB实验报告
AM、DSB、SSB实验报告成绩信息与通信工程学院实验报告(软件仿真性实验)课程名称:通信系统仿真技术实验题目:模拟幅度调制系统仿真指导教师:李海真班级:15050243 学号:21 学生姓名:窦妍博一、实验目的1、学习使用SystemView构建简单的仿真系统;2、掌握模拟幅度调制的基本原理;3、掌握常规条幅、DSB、SSB的解调方法;4、掌握AM信号调制指数的定义。
二、实验原理1、AM①AM信号的基本原理在图1.1中,若假设滤波器为全通网络(=1),调制信号叠加直流后再与载波相乘,则输出的信号就是常规双边带调幅AM调制器模型如图所示。
图1.1 AM调制器模型AM信号的时域和频域表达式分别为式中,为外加的直流分量;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[1]。
AM信号的典型波形和频谱分别如图 1.2(a)、(b)所示,图中假定调制信号的上限频率为。
显然,调制信号的带宽为。
图1.2 AM信号的波形和频谱由图1,2(a)可见,AM信号波形的包络与输入基带信号成正比,故用包络检波的方法很容易恢复原始调制信号。
但为了保证包络检波时不发生失真,必须满足,否则将出现过调幅现象而带来失真。
AM信号的频谱是由载频分量和上、下两个边带组成(通常称频谱中画斜线的部分为上边带,不画斜线的部分为下边带)。
上边带的频谱与原调制信号的频谱结构相同,下边带是上边带的镜像。
显然,无论是上边带还是下边带,都含有原调制信号的完整信息。
故AM信号是带有载波的双边带信号,带宽为基带信号带宽的两倍,即式中,为调制信号的带宽,为调制信号的最高频率。
② AM信号的解调——相干解调由AM信号的频谱可知,如果将已调信号的频谱搬回到原点位置,即可得到原始的调制信号频谱,从而恢复出原始信号。
解调中的频谱搬移同样可用调制时的相乘运算来实现[2]。
相干解调的原理框图如图3-3所示。
图1.3 相干解调原理框图将已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波,得由上式可知,只要用一个低通滤波器,就可以将第1项与第2项分离,无失真的恢复出原始的调制信号③AM信号的解调——包络检波包络解调器通常由半波或全波整流器和低通滤波器组成。
SSB调制,解调电路设计
高频电子线路课程设计报告摘要目前电子设备的性能在很大程度上与干扰和噪声有关。
例如,接收机的理论灵敏度可以非常高,但是考虑了噪声以后,实际灵敏度就不可能做到很高。
在通信系统中,提高接收机的灵敏度比增加发射机烦的成功率更为有效。
在其他电子仪器,它们的准确性。
灵敏度等也与噪声有很大的关系。
另外,由于各种干扰的存在,大大影响了接收机的工作,因此,研究各种干扰和噪声的特性,以及降低干扰和噪声的方法十分必要。
这时,便需要将高频小信号放大器中的知识运用到通信之中。
随着科技技术的发展,以及人类对通信领域越来越深刻的研究,《高频电子线路》的知识成为了无线通信领域中不可或缺的一部分知识,只有在掌握好了这门课程的知识,才能将里面的要点融会贯通到无线通信的应用之中,《高频电子线路》是无线电技术类各专业的一门主要技术的基础课,他的任务是研究高频电子线路的基本原理和基本分析方法,以单元电路的分析和设计为主。
只要在熟练掌握了这门知识,以后才有可能在无线通信理论中有所造诣。
关键词:高频电子线路,接收,调制,解调目录引言 (3)SSB信号 (3)SSB通信 (3)SSB通信优势 (4)应用方向 (4)课题相关 (4)课题要求 (4)主要性能指标 (4)设计要求 (4)基本原理 (4)SSB调制 (4)定义 (4)种类 (5)信号产生方法 (6)SSB解调 (7)方案设计 (8)调制方案 (8)解调方案 (9)元器件及参数 (9)仿真 (13)仿真说明 (13)仿真图 (13)总原理图 (14)其他仿真图 (14)参考文献 (18)附录 (19)SSB调制/解调电路的设计1 引言1.1 SSB信号单边带的英语说法是:Single Side Band,缩写为SSB。
要说明什么是单边带就要先说说什么是频谱。
频谱是频率谱密度的简称。
它将对信号的研究从时域引申到频域,从而带来更直观的认识。
一个规则的非正弦信号,不论是周期性的还是非周期性的,都可以分解为一系列频率不同的正弦或余弦分量。
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东北大学分校电子信息系综合课程设计基于Multisim的调幅电路的仿真专业名称电子信息工程班级学号5081411学生曹翔指导教师王芬芬设计时间2011/6/22基于Multisim的调幅电路的仿真1.前言信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置,从而有利于信号的传送,并且是频谱资源得到充分利用。
调制作用的实质就是使相同频率围的信号分别依托于不同频率的载波上,接收机就可以分离出所需的频率信号,不致相互干扰。
而要还原出被调制的信号就需要解调电路。
调制与解调在高频通信领域有着广泛的应用,同时也是信号处理应用的重要问题之一,系统的仿真和分析是设计过程中的重要步骤和必要的保证。
论文利用Multisim提供的示波器模块,分别对信号的调幅和解调进行了波形分析。
AM调制优点在于系统结构简单,价格低廉,所以至今仍广泛应用于无线但广播。
与AM信号相比,因为不存在载波分量,DSB调制效率是100%。
我们注意到DSB信号两个边带中任意一个都包含了M(w)的所有频谱成分,所以利用SSB调幅可以提高信道的利用率,所以选择SSB调制与解调作为课程设计的题目具有很大的实际意义。
论文主要是综述现代通信系统中AM ,DSB,SSB调制解调的基本技术,并分别在时域讨论振幅调制与解调的基本原理, 以及介绍分析有关电路组成。
此课程设计的目的在于进一步巩固高频、通信原理等相关专业课上所学关于频率调制与解调等相关容。
同时加强了团队合作意识,培养分析问题、解决问题的综合能力。
本次综合课设于2011年6月20日着手准备。
我团队四人:曹翔、婷婷、赖志娟、少楠分工合作,利用两天时间完成对设计题目的认识与了解,用三天时间完成了本次设计的仿真、调试。
2.基本理论由于从消息转换过来的调制信号具有频率较低的频谱分量,这种信号在许多信道中不宜传输。
因此,在通信系统的发送端通常需要有调制过程,同时在接受端则需要有解调过程从而还原出调制信号。
所谓调制就是利用原始信号控制高频载波信号的某一参数,使这个参数随调制信号的变化而变化,最常用的模拟调制方式是用正弦波作为载波的调幅(AM)、调频(FM)、调相 (PM)三种。
解调是与调制相反的过程,即从接收到的已调波信号中恢复原调制信息的过程。
与调幅、调频、调相相对应,有检波、鉴频和鉴相[1]。
振幅调制方式是用传递的低频信号去控制作为传送载体的高频振荡波(称为载波)的幅度,是已调波的幅度随调制信号的大小线性变化,而保持载波的角频率不变。
在振幅调制中,根据所输出已调波信号频谱分量的不同,分为普通调幅(AM )、抑制载波的双边带调幅(DSB )、抑制载波的单边带调幅(SSB )等。
AM 的载波振幅随调制信号大小线性变化。
DSB 是在普通调幅的基础上抑制掉不携带有用信息的载波,保留携带有用信息的两个边带。
SSB 是在双边带调幅的基础上,去掉一个边带,只传输一个边带的调制方式。
它们的主要区别是产生的方法和频谱的结构不同。
3. 利用仿真软件 Multisim 10对AM 电路仿真分析3.1 AM 信号的数学表达式AM 信号是载波信号振幅在0m V 上下按输入调制信号规律变化的一种调幅信号,表达式如下:[]t w t u k V t v c a m o cos )()(0Ω+= (1)由表达式(1)可知,在数学上,调幅电路的组成模型可由一个相加器和一个相乘器组成,如图1所示。
图中,M A 为相乘器的乘积常数,A 为相加器的加权系数,且a cm M k AV A k A ==,图1 普通调幅(AM )电路的组成模型设调制信号为:)(t u Ω=M c U E Ω+cos t Ω载波电压为:cM t c U u =)(cos t w c上两式相乘为普通振幅调制信号:cM C t s U E K u +=()(cos t Ω)t w U c cM cos=C cM E KU (+t w t U c M cos )cos ΩΩ=t w t M E KU c a c cM cos )cos 1(Ω+=tw t M U c a S cos )cos 1(Ω+ (2) 式中,C M a E U M Ω=称为调幅系数(或调制指数) ,其中0<a M ≤1。
而当a M >1时,在π=Ωt 附近,)(t u c 变为负值,它的包络已不能反映调制信号的变化而造成失真,通常将这种失真成为过调幅失真,此种现象是要尽量避免的。
3.2 普通调幅(AM )信号的波形在Multisim 仿真电路窗口中创建如图3.1.2所示的由乘法器(K=1)组成的普通调幅(AM)电路,在该电路中,直流电压源 c E (图中4V )和低频调制信号)(t U Ω (图中2V )分别加到乘法器A1的X 输入端口,高频载波信号电压)(t c U (图中1V )加到乘法器的Y 输入端口。
将示波器的A 、B 通道分别加到乘法器的X 输入端口、模拟加法器的输出端口,其构成如下图2所示:图2乘法器组成的普通调幅(AM)电路)(t u c运行仿真电路可得到输出波形(见图3)。
此时调幅指数C M a E U M Ω==0.5,运行仿真开关,双击示波器图标,可以得到示波器仿真输出波形和输入调制信号波形(见图3),从图中输出波形可以看出,高频载波信号的振幅随着调制信号的振幅规律变化,即已调信号的振幅在c E 上下按输入调制信号规律变化。
图3普通调幅(AM )电路的输入波形(上)和调制信号波形(下)从图3.2.1可得到如下结论:调幅电路组成模型中的相乘器对)(t u Ω和)(t u c 实现相乘运算得结果,反映在波形上是将)(t u Ω不失真地转移到载波信号振幅上。
若将图3.2.1中调制信号电压的幅值改为2V ,则调指数C M a E U M Ω==1,这时电路输出的曲线的包络恰好为调幅曲线,其仿真结果见仿真示波器屏幕,如图4所示:图4 调幅电路恰好调幅(M=1)时的调制信号(上)及其输出波形(下)若将图2中调制信号电压的幅值改为12V ,则调制指数C M a E U M Ω==3, Ma>1,这时电路输出的曲为过量调幅曲线,仿真结果如图5所示:图5调制电路过调失真(Ma>1)时的输出波形从图中可以看出已调波的包络形状与调制信号不一样,产生了严重的包络失真,这种情况称为过调失真,在实际应用中应尽量避免。
因此,在振幅调制仿真过程中可以得出如下结:为了保证已调波的包络真实地反映出调制信号的化规律,避免产生过调失真,要求调制系数Ma必满足0<Ma<1,这与式(2)理论上推导得出的结果是一致的。
3.3 普通调幅(AM)信号的解调解调(Demodulation)是调制的逆过程。
振幅调制信号的解调电路称为振幅检波电路,简称检波电路(Detector),它的作用是从振幅调制信号中不失真地检出调制信号来。
对于普通调幅信号来说,它的载波分量未被抑制掉,可以直接利用非线性器件实现相乘作用,得到所需的解调电压,而不必另加同步信号,通常将这种振幅检波器称为包络检波器。
目前应用最广的是二极管包络检波器。
解调调幅波时,二级管总是在输入信号的每个周期的峰值附近到导通,因此I流过电阻R形成检波输输出电压与输入信号包络相同。
二极管电流的平均分量av出,而高频分量被电容C滤掉。
图6即为调制波形和解调输出波形。
图6检波器输出波形(上)与输入调幅波(下)的关系(不失真)由于参数的选择,检波器容易惰性失真。
在二级管截止期间,电容C两端电压下降的速度取决于RC的时常数。
如果电容放电速度很慢,使得输出电压不能跟随输入信号包络下降的速度,那么检波输出将与输入信号包络不一样,产生失真。
把由于RC时间常数过大而引起的这种失真称为惰性失真或者对角线切割失真。
如图7:图7检波器出现惰性失真时的输出波形同时还有一种失真,底部切割失真。
如图8所示。
产生这种失真是因为交直流负载不同引起的。
要避免底边切割失真,一定要设法增大交流阻抗和直流阻抗的比值。
图8 检波器出现负峰切割失真时的输出波形由上面三图可得如下结论:当用二极管包络检波法解调普通调幅波时,要选择合适的电路参数。
4.利用仿真软件Multisim 10对DSB电路仿真分析4.1 DSB信号的数学表达式抑制掉调幅信号频谱结构中无用的载频分量,仅传输两个边频的调制方式成为抑制载波的双边带调制,简称双边带调制,并表示为:t w t u k t u c a cos )()(0Ω=显然,它与调幅信号的区别就在于其载波电压振幅不是在0m V 上下按调制信号规律变化。
这样,当调制信号)(t u Ω进入负半周时,)(t u o 就变为负值。
表明载波电压产生0180相移。
因而当)(t u Ω自正值或负值通过零值变化时,双边带调制信号波形均将出现0180的相移突变。
双边带调制信号的包络已不再反映)(t u Ω的变化,但它仍保持频谱搬移的特性,因而仍是振幅调制波的一种,并可用相乘器作为双边带调制电路的组成模型,如下图9所示,图中a cm M k V A =。
图9 双边带调制信号组成模型4.1.1 调制过程的数学表达式设载波电压为:t w U t u c cM c cos )(=调制信号为:t U t u M Ω=ΩΩcos )(经过模拟乘法器A1后输出电压为抑制载波双边带调制信号,其数学表达式为:)()()(t u t u K t u c Ω⨯⨯==t U t w U K M c cM Ω⨯⨯Ωcos cos=[]2)cos()cos(t w t w U KU c c M cM Ω-+Ω+Ω (4)4.1.2 解调过程的数学表达式双边带调幅波的电压)(t u 可表示为:t w KU t u c cM cos )(=tw t u U t U c M M cos )(cos ⨯⨯=ΩΩΩΩ本机载波电压为:t w U t u c cM c cos )(=解调波的表达式:)()()(t u t u K t u c p ⨯⨯==t U t w U K M c cM Ω⨯⨯Ωcos cos=[]2)cos()cos(t w t w U KU c c M cM Ω-+Ω+Ω (5)4.2 DSB 信号的波形在Multisim 仿真电路窗口中创建如下图10所示的电路,其中由高频载波信号)(t u c (13V )、低频调制信号)(t u Ω (9V )及乘法器(K=0.1)A3组成抑制载波双边带调幅电路;由模拟乘法器A1输出电压u(t)、本机载波信号)(t u c (14V )和乘法器(K=0.1)A4组成抑制载波双边带解调电路,其目的是从抑制载波双边带调幅波中检出调制信号)(t u Ω。
图10 DSB 乘法器调制解调电路运行仿真开关,双击示波器图标,可以得到抑制载波双边带调幅仿真输出波形如图11所示:)(t u o振幅调制波的解调电路)(t u s )(t u o u )(t u r)(t u s xyA M xy 低通滤波器图11 用乘法器组成的抑制载波双边带(DSB)输入波形及调制波形4.3 DSB 信号的解调如图12所示,为输入振幅调制信号电压,为反映调制信号变化的输出电压。