实验一 各种模拟调制系统的信号分析
通信原理实验
上海工程技术大学通信原理综合实验报告学院电子电气工程学院专业电子信息工程班级学号022211117学生沈文杰指导教师赵晓丽一．验证性实验1.模拟信号源实验一、实验目的1、熟悉各种模拟信号的产生方法及其用途2、观察分析各种模拟信号波形的特点。
二、实验内容1、测量并分析各测量点波形及数据。
2、熟悉几种模拟信号的产生方法、来源及去处，了解信号流程。
三、设计思想利用信号源模块和20M 双踪示波器进行模拟信号源实验。
主要测试点和可调器件说明如下：1、测试点2K同步正弦波：2K的正弦波信号输出端口，幅度由W1调节。
64K同步正弦波：64K的正弦波信号输出端口，幅度由W2调节。
128K同步正弦波：64K的正弦波信号输出端口，幅度由W3调节。
非同步信号源：输出频率范围100Hz～16KHz的正弦波、三角波、方波信号，通过JP2选择波形，可调电阻W4改变输出频率，W5改变输出幅度。
音乐输出：音乐片输出信号。
音频信号输入：音频功放输入点（调节W6改变功放输出信号幅度）。
2、可调器件K1：音频输出控制端。
K2：扬声器控制端。
W1：调节2K同步正弦波幅度。
W2：调节64K同步正弦波幅度。
W3：调节128K同步正弦波幅度。
W4：调节非同步正弦波频率。
W5：调节非同步正弦波幅度。
W6：调节扬声器音量大小。
四、实验方法1、用示波器测量“2K同步正弦波”、“64K同步正弦波”、“128K同步正弦波”各点输出的正弦波波形，对应的电位器W1，W2，W3可分别改变各正弦波的幅度。
参考波形如下：2、用示波器测量“非同步信号源”输出波形。
1）将跳线开关JP2选择为“正弦波”，改变W5，调节信号幅度（调节范围为0～4V），用示波器观察输出波形。
2）保持信号幅度为3V，改变W4，调节信号频率（调节范围为0～16KHz），用示波器观察输出波形。
3）将波形分别选择为三角波，方波，重复上面两个步骤。
3、将控制开关K1设为“ON”，令音乐片加上控制信号，产生音乐信号输出，用示波器在“音乐输出”端口观察音乐信号输出波形。
模拟线性调制系统实验报告
模拟线性调制系统实验报告实验项目名称：模拟线性调制系统实验一、实验目的1. 研究模拟连续信号在（AM、DSB、SSB、VSB、QAM）几种线性调制中的信号波形与频谱，了解调制信号是如何搬移到载波附近。
2. 加深对模拟线性调制（AM、DSB、SSB、VSB、QAM）的工作原理的理解。
3. 了解产生调幅波（AM）和抑制载波双边带波（DSB—SC）的调制方式，以及两种波之间的关系。
4. 了解用滤波法产生单边带SSB—SC的信号的方式和上下边带信号的不同。
5. 研究在相干解调中存在同步误差（频率误差、相位误差）对解调信号的影响从而了解使用同频同相的相干载波在相干解调中的重要性。
6. 熟悉正交调幅QAM传输系统的原理及作用。
二、实验内容1常规调幅（AM）Amplitude modulation and demodulation（AM）[sim]2抑制载波双边带（DSB—SC）调制与解调DSB—SC modulation and demodulation [sim]3抑制载波单边带（SSB—SC）调制与解调SSB modulation and demodulation [sim]4残留边带（VSB）调制与解调5正交幅度调制（QAM）与解调Quadure amplitude modulation and demodulation IQ三、实验设施本实验系统是采用Analog Signal System应用最广泛的PC机和Windows操作系统作为软硬件平台，使用MATLAB软件的SIMULINK的集成开发工具实现对AM、DSB、SSB、VSB及QAM系统的调制与解调的仿真。
每个子系统都是由各个模块组成，实验时，可以在系统上进行参数的设置与更改。
可对上述调制与解调各种参数进行更为深入的研究。
四、实验原理模拟带通传输系统，是将基带信号经过线性调制后形成的已调波送入信道传输，在接收端经过反调制，再从已调波中将基带信号恢复出来。
模拟调制信号调制解调与时频域分析
简明通信原理实验报告五实验5Matlab 实验二模拟调制信号调制解调与时频域分析一、实验内容：1、运行样例程序，观察 AM、FM 信号的时域波形、频谱和解调后的信号波形，对仿真结果进行分析说明。
从频谱图 FM 信号带宽，并与用卡森公式计算得到的带宽进行比较。
2、设基带信号为 m(t)=sin(2000πt)+2cos(1000πt)，载波频率为20KHz，修改样例程序，并仿照样例程序编写 DSB-SC、SSB 调制（上边带或下边带）与解调程序，绘制 AM、FM、DSB-SC 和 SSB（上边带或下边带）信号的时域波形、频谱以及解调后的信号波形，对仿真结果进行分析说明，要求指出 SSB 信号是上边带还是下边带。
二、实验结果：样例11．1：AM 调制与解调程序% 用Matlab产生一个频率为10Hz、功率为1的余弦信号m(t)，设载频为100Hz，载波分量幅度A=2。
close all; clear all;dt = 0.001; % 采样间隔fm = 10; % 信号最高频率fc = 100; % 载频T = 4; % 信号时长fs = 1/dt; % 采样频率t = 0:dt:T-dt; % 时域采样点mt = sqrt(2)*cos(2*pi*fm*t); % 调制信号A = 2;s_am = (A+mt).*cos(2*pi*fc*t); % 普通调幅信号B = 2*fm; % 信号带宽figure(1)subplot(311)plot(t,s_am);hold onplot(t,A+mt,'r--');title('AM信号及调制信号波形');xlabel('t');subplot(312);[f,sf] = myt2f(s_am,fs);plot(f,abs(sf),'r-')axis([-2*fc 2*fc 0 max(abs(sf))]);title('AM信号幅度谱');xlabel('f');% AM 解调rt = s_am.*cos(2*pi*fc*t); % 相干解调rt = rt-mean(rt);[f1,sf1] = myt2f(rt,fs);[t0,rt0] = lpf(f1,sf1,B);subplot(313);plot(t0,rt0);hold onplot(t,mt/2,'r--');title('相干解调后的信号波形与输入信号的比较');xlabel('t');1．2：AM 调制与解调波形分析：AM 信号的频谱是双边带抑制载波调幅信号（DSB-SC）的频谱加上离散的载波分量。
模拟调制与解调实验报告
模拟调制与解调实验报告
一、实验目的：理解调制原理；
掌握通信原理实验箱和示波器的使用方法；
二、实验器材：通信原理实验箱，示波器，连接线若干
三、实验原理：幅度调制是由调制信号去控制高频载波幅度，使之随调制信号作线性变化的过程。
正弦波为：c(t)=A )cos(ϕωτ+
调制信号为：s m ()t =A ()t t m c ωcos
则已调信号：
()()()[]
c c m M M A s ωωωωω-++=2 在波形上已调信号的幅度随基带信号的规律呈正比变化，在频率上，完全是基带频率的简单搬移。
因此，幅度调制又称线性调制。
相干解调也是同步检波，即把在载频位置的已调信号搬回原始基带位置，为了无失真的恢复原基带信号，接收端必须提供一个与接收的已调载波严格同步的本地载波，与已调信号相乘后，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。
实验步骤：将实验箱对应的开关打开，将正弦信号借入示波器，调出对应波形，调节幅度，频率旋钮观察波形变化，将正弦信号改为方波信号重复上述步骤；将正弦波借入到实验箱模拟调制区的基带信号处，调制信号接入调制信号处，将输出接入示波器，调出图像，调节幅度频率旋钮观察波形变化。
将调制信号输入到解调端口，观察示波器的正弦波形，并与原始
信号波形相比较。
实验结果：
正弦载波：
调制载波：
调制后的波形:
解调后的波形：。
各种模拟调制系统的信号分析
各种模拟调制系统的信号分析实验⼀各种模拟调制系统的信号分析⼀、实验⽬的熟悉Systenview软件的使⽤，掌握各种模拟调制系统的基本原理，学会⽤Systenview软件对各种模拟调制系统进⾏建模并对信号进⾏分析。
⼆、实验原理1、AM调制任意的AM已调信号可以表⽰为Sam(t)=c(t)m(t)，当m(t)=A0+f(t);c(t)=cos(ωct+θ0)，且A0不等于0时，称为常规调幅，其时域表达式为：Sam(t)= c(t)m(t)= [A0 +f(t)] cos(ωct+θ0)常规的AM调制系统框图其中A0是外加的直流分量，f(t)是调制信号，它可以是确知信号，也可以是随机信号。
ωc=2πfc为载波信号的⾓频率，θ0为载波信号的起始相位，为简便起见，通常设为0。
2、双边带调幅（DSB）在标准调幅时，由于已调波中含有不携带信息的载波分量，故调制效率较低。
为了提⾼调制效率，在标准调幅的基础上抑制掉载波分量，使总功率全部包含在双边带中。
这种调制⽅式称为抑制载波双边带调制，简称双边带调制(DSB)。
双边带调制信号的时域表达式：SDSB(t)=f(t)cosωct双边带调制信号的频域表达式：SDSB(ω)=[F(ω+ωc)+F(ω－ωc)]/2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，可以选⽤很多种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幅信号⼀样，是基带信号带宽的两倍。
3、单边带信号调制（SSB）双边带信号虽然抑制了载波，提⾼了调制效率，但调制后的频带宽度仍是基带信号带宽的2倍，⽽且上、下边带是完全对称的，它们所携带的信息完全相同。
因此，从信息传输的⾓度来看，只⽤⼀个边带传输就可以了。
我们把这种只传输⼀个边带的调制⽅式称为单边带抑制载波调制，简称为单边带调制(SSB)。
模拟调制系统~幅度调制（一）
模拟调制系统~幅度调制（⼀）⼀、信号的调制在通信系统中，信源输出的是由原始信息变换成的电信号，这种信号通常具有较宽的频谱，并且在频谱的低端分布较⼤的能量，称为基带信号。
但是多数信道是低频端受限的，⽆法长距离传输低频信号。
因此在传输过程中需要将基带信号所蕴含的信息转载到⾼频载波上，这⼀过程叫做信号的调制。
⽽在接收端将接收到的信号进⾏解调，以获取传递的信息。
⼆、调制定理我们知道⼀个余弦函数的傅⾥叶变换为\cos(w_0t)<\frac{Fourier}{}>\pi [δ(w+w_0)+δ(w-w_0)]那么⼀个信号m(t)与之相乘，其结果的傅式变换为\pi [M(w+w_0)+M(w-w_0)]，它所表⽰的物理含义就是是信号m(t)的幅度谱M（\omega）分别向⾼频和低频搬移\omega_0。
我们将信号m(t)看作信源所产⽣的最⾼频率为\omega_m低频宽带信号，要使其能够在信道上传输，就可以乘以⼀个频率⾼到⾜以匹配信道的余弦信号（即⾼频载波），使其所包含的频谱信息都搬移⾄[\omega_0-\omega_m,\omega_0+\omega_m]的位置，这就是调制定理。
调制的过程实质是完成信息的转载。
三、希尔伯特变换在信号处理领域中，⼀个实信号的希尔伯特变换(Hilbert transform)是将其通过⼀个冲激响应为h(t)=\frac{1}{\pi t}的系统所得到的输出信号。
该系统的频率响应为H(j\omega)=-sgn(\omega)。
这种变换所表⽰的物理含义为信号正频域的部分相移-\frac{\pi}{2}，信号负频域的部分相移\frac{\pi}{2}。
欧拉公式e^{j\omega_0t}=cos(\omega_0t)+jsin(\omega_0t)中我们可以将cos(\omega_0t)与sin(\omega_0t)看作⼀对希尔伯特变换，⽽任⼀实信号x(t)均可表⽰为⼀系列e^{j\omega_0t}的线性组合，那么x(t)与其希尔伯特变换也可以通过这种⽅式扩展成⼀个复信号，⽅便信号的处理。
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。
模拟线性调制系统实验报告
模拟线性调制系统实验报告实验项目名称：模拟线性调制系统实验一、实验目的1. 研究模拟连续信号在（AM、DSB、SSB、VSB、QAM）几种线性调制中的信号波形与频谱，了解调制信号是如何搬移到载波附近。
2. 加深对模拟线性调制（AM、DSB、SSB、VSB、QAM）的工作原理的理解。
3. 了解产生调幅波（AM）和抑制载波双边带波（DSB—SC）的调制方式，以及两种波之间的关系。
4. 了解用滤波法产生单边带SSB—SC的信号的方式和上下边带信号的不同。
5. 研究在相干解调中存在同步误差（频率误差、相位误差）对解调信号的影响从而了解使用同频同相的相干载波在相干解调中的重要性。
6. 熟悉正交调幅QAM传输系统的原理及作用。
二、实验内容1常规调幅（AM）Amplitude modulation and demodulation（AM）[sim]2抑制载波双边带（DSB—SC）调制与解调DSB—SC modulation and demodulation [sim]3抑制载波单边带（SSB—SC）调制与解调SSB modulation and demodulation [sim]4残留边带（VSB）调制与解调5正交幅度调制（QAM）与解调Quadure amplitude modulation and demodulation IQ三、实验设施本实验系统是采用Analog Signal System应用最广泛的PC机和Windows操作系统作为软硬件平台，使用MATLAB软件的SIMULINK的集成开发工具实现对AM、DSB、SSB、VSB及QAM系统的调制与解调的仿真。
每个子系统都是由各个模块组成，实验时，可以在系统上进行参数的设置与更改。
可对上述调制与解调各种参数进行更为深入的研究。
四、实验原理模拟带通传输系统，是将基带信号经过线性调制后形成的已调波送入信道传输，在接收端经过反调制，再从已调波中将基带信号恢复出来。
通信原理第5章 模拟调制系统
幅度调制：调幅、双边带、单边带和残留边带 角度调制：频率调制、相位调制
.
3
第5章 模拟调制系统
5.1幅度调制（线性调制）的原理
一般原理
表示式： c(t)Acosct0
设：正弦型载波为
式中，A — 载波幅度；
c — 载波角频率； 0 — 载波初始相位（以后假定0 ＝ 0）。
通信原理
.
1
通信原理
第5章 模拟调制系统
.
2
第5章 模拟调制系统
调制的目的 提高无线通信时的天线辐射效率。 把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实 现信道的多路复用，提高信道利用率。 (调频)扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落 能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。
常见的模拟调制
t
时，其包络与调制信号波形相同， A0 mt
因此用包络检波法很容易恢复出原
始调制信号。
t 载波
否则，出现“过调幅”现象。这时用 t
包络检波将发生失真。但是，可以
采用其他的解调方法，如同步检波。sAM t
t
.
7
第5章 模拟调制系统
频谱图 由频谱m 可t 以看出，AM信号的频谱由
载频分量
t
上 下边 边A0 带 带mt
sm t
s p t LPF sd t
c t cosct
.
14
第5章 模拟调制系统
相干解调器性能分析
已调信号的一般表达式为
s m (t) s I(t)c o sc t s Q (t)sinc t
与同频同相的相干载波c(t)相乘后，得
sptsm(t)cosct
模拟线性调制系统的仿真【实验报告】和【实验指导】
实验一：模拟线性调制系统仿真一、实验目的：1、掌握模拟调制系统的调制和解调原理；2、理解相干解调。
二、实验内容：1、编写AM 、DSB 、SSB 调制，并画出时域波形和频谱图。
2、完成DSB 调制和相干解调。
三、实验步骤1、线性调制1) 假定调制信号为m t ，载波c ()cos 2πm f t =()cos 2πc t f t =，f m =1kHz ，f c =10kHz ； 绘制调制信号和载波的时域波形(保存为图1-1)。
2) 进行DSB 调制，；进行AM 调制，DSB ()()()s t m t c t =⋅[]AM ()1()()s t m t c t =+⋅；绘制DSB 已调信号和AM 已调信号的波形，并与调制信号波形进行对照(保存为图1-2)。
3) 用相移法进行SSB 调制，分别得到上边带和下边带信号，SSB 11ˆ()()()()()22Q s t m t c t m t c t =⋅⋅ ，ˆ()sin 2πm m t f t =，()sin 2πQ c c t f t =。
4) 对载波、调制信号、DSB 已调信号、AM 已调信号和SSB 已调信号进行FFT 变换，得到其频谱，并绘制出幅度谱(保存为图1-3)。
2、DSB 信号的解调1) 用相干解调法对DSB 信号进行解调，解调所需相干载波可直接采用调制载波。
2) 将DSB 已调信号与相干载波相乘。
3) 设计低通滤波器，将乘法器输出中的高频成分滤除，得到解调信号。
4) 绘制低通滤波器的频率响应(保存为图1-4)。
5) 对乘法器输出和滤波器输出进行FFT 变换，得到频谱。
6) 绘制解调输出信号波形；绘制乘法器输出和解调器输出信号幅度谱(保存为图1-5)。
7) 绘制解调载波与发送载波同频但不同相时的解调信号的波形，假定相位偏移分别为ππππ,,,8432(保存为图1-6)。
四、实验思考题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，接收端的本地载波与发送载波同频不同相时，对解调性能有何影响？五、提示：1、Matlab只能处理离散值，所以调制信号、载波、已调信号和解调信号都是用离散序列表示的。
各种模拟调制系统的比较
各种模拟调制系统的比较1.各种模拟调制方式总结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，在所有系统都满足例如，为正弦型信号。
综合前面的分析，可总结各种模拟调制方式的信号带宽、制度增益、输出信噪比、设备（调制与解调）复杂程度、主要应用等如表3-1所示。
表中还进一步假设了AM为100%调制。
表3-1 各种模拟调制方式总结调制方式信号带宽制度增益设备复杂度主要应用DSB 2 2 中等：要求相干解调，常与DSB信号一起传输一个小导频点对点的专用通信，低带宽信号多路复用系统SSB 1 较大：要求相干解调，调制器也较复杂短波无线电广播，话音频分多路通信VSB 略大于近似SSB 近似SSB 较大：要求相干解调，调制器需要对称滤波数据传输；商用电视广播AM 2较小：调制与解调（包络检波）简单中短波无线电广播FM 23中等：调制器有点复杂，解调器较简单微波中继、超短波小功率电台（窄带）；卫星通信、调频立体声广播（宽带）2.各种模拟调制方式性能比较就抗噪性能而言，WBFM最好，DSB、SSB、VSB次之，AM最差。
NBFM与AM接近。
图3-33示出了各种模拟调制系统的性能曲线，图中的圆点表示门限点。
门限点以下，曲线迅速下跌；门限点以上，DSB、SSB的信噪比比AM高4.7dB以上，而FM（＝6）的信噪比比AM高22dB。
就频带利用率而言，SSB最好，VSB与SSB接近，DSB、AM、NBFM次之，WBFM最差由表3-1还可看出，FM的调频指数越大，抗噪性能越好，但占据带宽越宽，频带利用率越低3.各种模拟调制方式的特点与应用AM调制的优点是接收设备简单；缺点是功率利用率低，抗干扰能力差，信号带宽较宽，频带利用率不高。
因此，AM制式用于通信质量要求不高的场合，目前主要用在中波和短波的调幅广播中。
DSB调制的优点是功率利用率高，但带宽与AM相同，频带利用率不高，接收要求同步解调，设备较复杂。
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。
模拟调制实验报告
一、实验目的1. 理解模拟调制的基本原理和过程。
2. 掌握AM（调幅）、FM（调频）和PM（调相）三种基本调制方式的特点和应用。
3. 学习模拟调制系统的性能分析，包括带宽、调制指数等。
4. 通过实验验证调制和解调过程，加深对理论知识的理解。
二、实验原理模拟调制是将基带信号（信息信号）转换成适合在信道中传输的频带信号的过程。
常见的模拟调制方式包括调幅、调频和调相。
1. 调幅（AM）：在AM调制中，载波的幅度随基带信号的幅度变化而变化。
其基本原理是利用调制信号控制载波的幅度。
2. 调频（FM）：在FM调制中，载波的频率随基带信号的幅度变化而变化。
其基本原理是利用调制信号控制载波的频率。
3. 调相（PM）：在PM调制中，载波的相位随基带信号的幅度变化而变化。
其基本原理是利用调制信号控制载波的相位。
三、实验设备1. 实验箱2. 信号发生器3. 示波器4. 数字频率计5. 阻抗匹配器四、实验步骤1. AM调制实验- 使用信号发生器产生一个正弦波作为载波信号。
- 将基带信号输入调制器，调整调制指数，观察调制信号的变化。
- 使用示波器观察调制信号的波形，分析调制指数对调制信号的影响。
- 使用数字频率计测量调制信号的频率，分析调制信号的带宽。
2. FM调制实验- 使用信号发生器产生一个正弦波作为载波信号。
- 将基带信号输入调制器，调整调制指数，观察调制信号的变化。
- 使用示波器观察调制信号的波形，分析调制指数对调制信号的影响。
- 使用数字频率计测量调制信号的频率，分析调制信号的带宽。
3. PM调制实验- 使用信号发生器产生一个正弦波作为载波信号。
- 将基带信号输入调制器，调整调制指数，观察调制信号的变化。
- 使用示波器观察调制信号的波形，分析调制指数对调制信号的影响。
- 使用数字频率计测量调制信号的频率，分析调制信号的带宽。
五、实验结果与分析1. AM调制实验- 当调制指数较小时，调制信号近似为未调制信号。
通信系统仿真实验
实验一：模拟调制系统设计分析振幅调制系统（常规AM）1.实验要求根据设计要求应用软件搭建模拟调制、解调（相干）系统，运行系统观察各点波形并分析频谱，改变参数研究其抗噪特性。
2.实验原理(1)AM信号的表达式、频谱及带宽在图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条幅信号。
AM调制器模型如图3-2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。
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，否则会出现过调幅而失真。
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，它的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信号的解调调制过程的逆过程叫做解调。
AM信号的解调是把接收到的已调信号还原为调制信号。
AM信号的解调方法有两种：相干解调和包络检波解调。
在这里我们采用的是想干解调。
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。
相干解调的原理框图如图1-3所示图1-3 相干解调原理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3.实验内容与分析(1)实验图如下所示：加法器20以及其上面部分为AM调制，23为信号源1KHZ，幅度2伏；09为载波15KHZ，幅度5伏。
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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实验一各种模拟调制系统的信号分析
一、实验目的
熟悉Systenview软件的使用，掌握各种模拟调制系统的基本原理，学会用Systenview软件对各种模拟调制系统进行建模并对信号进行分析。
二、实验原理
1、AM调制
任意的AM已调信号可以表示为Sam(t)=c(t)m(t)，当m(t)=A0+f(t);c(t)=cos(ωct+θ0)，且A0不等于0时，称为
常规调幅，其时域表达式为：
Sam(t)= c(t)m(t)= [A0 +f(t)] cos(ωct+θ0)
常规的AM调制系统框图
其中A0是外加的直流分量，f(t)是调制信号，它可以是确知信号，也可以是随机信号。
ωc=2πfc为载波信号的角频
率，θ0为载波信号的起始相位，为简便起见，通常设为0。
2、双边带调幅（DSB）
在标准调幅时，由于已调波中含有不携带信息的载波分量，故调制效率较低。
为了提高调制效率，在标准调幅的基础
上抑制掉载波分量，使总功率全部包含在双边带中。
这种调制方式称为抑制载波双边带调制，简称双边带调制(DSB)。
双边带调制信号的时域表达式：
SDSB(t)=f(t)cosωct
双边带调制信号的频域表达式：
SDSB(ω)=[F(ω+ωc)+F(ω－ωc)]/2
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，可以选用很多种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幅信号一样，是基带信号带宽的两倍。
3、单边带信号调制（SSB）
双边带信号虽然抑制了载波，提高了调制效率，但调制后的频带宽度仍是基带信号带宽的2倍，而且上、下边带是完全对称的，它们所携带的信息完全相同。
因此，从信息传输的角度来看，只用一个边带传输就可以了。
我们把这种只传输一个边带的调制方式称为单边带抑制载波调制，简称为单边带调制(SSB)。
采用单边带调制，除了节省载波功率，还可以节省一半传输频带，仅传输双边带信号的一个边带(上边带或下边带)。
因此产生单边带信号的最简单方法，就是先产生双边带。
然后让它通过一个边带滤波器，只传送双边带信号中的一个边带，这种产生单边带信号的方法称为滤波法。
由于理想的滤波器特性是不可能作到的，实际的边带滤波器从带通到带阻总是有一个过渡带，随着载波频率的增加，采用一级载波调制的滤波法将无法实现。
这时可采用多级调制滤波的办法产生单边带信号。
即采用多级频率搬移的方法实现：先在低频处产生单边
带信号，然后通过变频将频谱搬移到更高的载频处。
产生SSB 信号的方法还有：相移形成法，混合形成法。
下面主要介绍单边带的移相法形成原理及仿真。
为简便起见，设调制信号为单频信号
f(t)=Amcosωmt，
载波为c(t)=cosωct，则调制后的双边带时域波形为：
SDSB(t)＝ Amcosωmt cos t
＝ [Amcos(ωc+ωm)t+ Amcos(ωc-ωm)t] /2 保留上边带，波形为：
SUSB(t)＝[Amcos(ωc+ωm)t]/2
＝Am (cosωctcosωmt-sinωctsinωmt) /2 保留下边带，波形为：
SLSB(t)＝[Amcos(ωc-ωm)t]/2
＝Am (cosωctcosωmt+sinωctsinωmt) /2 上两式中的第一项与调制信号和载波信号的乘积成正比，称为同相分量；而第二项的乘积则是调制信号与载波信号分别移相90°后相乘的结果，称为正交分量。
由此可以引出另一种形成单边带信号的方法——移相法。
需要说明的是，如果调制信号是任意的周期信号，则可将其分解出多个频率分量之和，只要其中的移相电路为一定带宽的移相电路，对这些频率分量都能移相90°，那么形成任意调制信号的单边带信号是可能的。
只不过将f(t)的输入变为f(t)/2即可。
4、频率调制（FM）
角度调制可分为频率调制和相位调制，由于频率调制和相位调制存在内在联系，且实际应用中频率调制得到广泛采用，因此本实验以调频为主来进行分析和仿真。
在连续波调制中，载波可表示为：
其中幅度A、角频率ωc和相位φ这三个参数都可以用来携带信息而构成调制信号。
如果幅度A和角频率ωc保持不变，而瞬时角频率是调制信号f(t)的线性函数时，这种调制方式称为频率调制。
此时瞬时角频率偏移为：
瞬时角频率为：
式中KFM称为频偏常数，有时也称为调频器的灵敏度，单位为弧度/秒/伏。
调频波的瞬时相位为：
调频波的时间表示式为：
如果调制信号为单余弦时：
则调频波的时间表示式为：
上式中βFM=KFMAm/ωm称为调频指数，KFMAm为最大角频率偏移。
调频波的瞬时频率偏移与调制信号f(t)成线性关系，而它的瞬时相位偏移与调制信号f(t)的积分成线性关系。
对于采用单音调制时的调相和调频信号，如果都用瞬时角频率表示，则分别为
从频率调制的相位与频率关系可以看出，调频信号可通过直接调频和间接调频两种方法得到，所谓间接调频就是先对调制信号积分再调相而得到。
同样，调相信号也可以通过直接调相和间接调相两种方法得到，间接调相就是先对调制信号进行微分再进行频率调制。
根据调制后已调信号的瞬时相位偏移的大小，可将角度调制分为宽带调制(宽带调频和宽带调相)和窄带调制(窄带调频和窄带调相)。
如果调频信号或调相信号的最大瞬时相位偏移保持在很小的范围内，一般小于30°，即满足条件
时，则称为窄带调频或窄带调相。
当上述条件不满足时，就称为宽带调频或宽带调相。
当β<<1时，存在sinβ≈β，cosβ≈1。
可将窄带调频表示式简化为
三、 实验要求 1、 熟悉
Systemview 的
系统图符库。
掌握Systemview 系统仿真的基本方法。
2、 根据各自的调制原理，在Systemview 中搭建好AM 、DSB 、
SSB 、FM 调制系统的电路图。
3、 设置好系统环境，对各个调制方式进行仿真计算。
4、 观察各种调制方式下源信号、载波信号、已调信号的波形，
并观察已调信号的频谱。
通过对各个信号的观察，对比感受各种调制方式的特征。
四、 参考电路图
1、AM
2、SSB
3、FM。