基于matlab载波同步仿真

通信系统综合设计与实践

题目基于matlab载波同步仿真

院（系）名称信息工程学院通信系

专业名称通信工程

学生姓名赵鸿飞曹优宁封蒙蒙

学生学号1203100022 1203100010 1203100040指导教师

2013年 6 月 2 日

基于matlab载波同步仿真

摘要

从载波相位调制解调原理出发,理论分析了载波频率漂移对解调结果的影响.通过对解调公式的推导及分析,给出了频率漂移对解调结果影响的公式.结果表明,当混频基频信号的频率与载波频率存在微小频差时,解调结果将出现低频调制,严重影响解调效果;仿真及实验验证结果与理论分析完全吻合.

关键词：载波相位调制解调

目录

摘要 ............................................................................................ 错误!未定义书签。第一章概述. (3)

一课题内容 (3)

二设计目的 (3)

三设计要求 (3)

四开发工具 (3)

第二章系统理论设计 (4)

一振幅调制产生原理 (4)

二调幅电路方案分析 (4)

三信号解调思路 (4)

第三章 matlab仿真 (5)

一载波信号与调制信号分析 (5)

二设计FIR数字低通滤波器 (7)

三 AM解调 (9)

四结果分析 (15)

4心得体会 (15)

5致谢 (16)

6参考文献 (16)

第一章概述

一课题内容

1.设计AM信号实现的Matlab程序，输出调制信号、载波信号以及已调信号波形以及频谱图，并改变参数观察信号变化情况，进行实验分析。

2.设计AM信号解调实现的Matlab程序，输出并观察解调信号波形，分析实验现象。

二设计目的

1.掌握振幅调制和解调原理。

2.学会Matlab仿真软件在振幅调制和解调中的应用。

3.掌握参数设置方法和性能分析方法。

4.通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。

三设计要求

利用Matlab软件进行振幅调制和解调程序设计，输出显示调制信号、载波信号以及已调信号波形，并输出显示三种信号频谱图。对产生波形进行分析，并通过参数的改变，观察波形变化，分析实验现象。

四开发工具

计算机、Matlab软件、相关资料

第二章 系统理论设计

一 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。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 A S ωωωωω-++=

二 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，可也以是数字的。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 三 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，又称为检波。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

)

(t m )

(t

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。

第三章 matlab仿真

一载波信号与调制信号分析

t=-1:0.00001:1;

A0=10; %载波信号振幅

f=6000; %载波信号频率

w0=f*pi;

Uc=A0*cos(w0*t); %载波信号

figure(1);

subplot(2,1,1);

plot(t,Uc);

title('载频信号波形');

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

subplot(2,1,2);

Y1=fft(Uc); %对载波信号进行傅里叶变换

plot(abs(Y1));title('载波信号频谱');

axis([5800,6200,0,1000000]);

载频信号波形

00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.01

5载波信号频谱

580058505900595060006050610061506200

图6.1载波信号

% ======================调制信号==============================