模拟调制系统AM系统
基于MATLAB的模拟调制系统仿真及测试(AM调制)
闽江学院《通信原理设计报告》题目：基于MATLAB的模拟调制系统仿真与测试学院：计算机科学系专业：12通信工程组长：曾锴（3121102220）组员：薛兰兰（3121102236）项施旭（3121102222）施敏（3121102121）杨帆（3121102106）冯铭坚（3121102230）叶少群（3121102203）张浩（3121102226）指导教师：余根坚日期：2014年12月29日——2015年1月4日摘要在通信技术的发展中，通信系统的仿真是一个重点技术，通过调制能够将信号转化成适用于无线信道传输的信号。
在模拟调制系统中最常用最重要的调制方式是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。
在幅度调制中，文中以调幅、双边带和单边带调制为研究对象，从原理等方面阐述并进行仿真分析；在角度调制中，以常用的调频和调相为研究对象，说明其调制原理，并进行仿真分析。
利用MATLAB下的Simulink工具箱对模拟调制系统进行仿真，并对仿真结果进行时域及频域分析，比较各个调制方式的优缺点，从而更深入地掌握模拟调制系统的相关知识，通过研究发现调制方式的选取通常决定了一个通信系统的性能。
关键词模拟调制；仿真；Simulink目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 关键技术 (1)1.3 研究目的及意义 (2)1.4 本文工作及内容安排 (2)第二章模拟调制原理 (3)2.1 幅度调制原理 (3)2.1.1 AM调制 (4)第三章基于Simulink的模拟调制系统仿真与分析 (6)3.1 Simulink工具箱简介 (6)3.2 幅度调制解调仿真与分析 (8)3.2.1 AM调制解调仿真及分析 (8)第四章总结 (12)4.1 代码 (13)4.2 总结 (14)第一章绪论1.1引言在通信技术的发展中，通信系统的仿真是一个技术重点。
通常情况下，调制可以分为模拟调制和数字调制。
在模拟调制中，调制信号为连续的信号，而在数字调制中调制信号为离散信号。
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。
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：。
第五章 模拟调制系统总结
原因：
a.信道噪声（n0）相同，但进入解调器的噪声不一样。 b.SSB 带宽窄，对噪声的滤除能力强，NiSSB = n0 Bs , 只为 DSB 时的一半。 c. DSB 由于 G = 2 ，在解调时抑制了一半噪声。
SSB 有效性好，应尽量选用 SSB 方式。
三、AM 系统
大信噪比时： G = 2m2 (t ) A2 + m2 (t )
节 2 线性调制基本原理
一、基本原理方框
调制：
sm
(t
)
=
m(t )cos ω 0t
⇔
Sm
(ω
)
=
1 2
[M
(ω
+
ω0
)+
M
(ω
−
ω0
)]
已调信号的谱是以ω= 0 为轴的基带谱 M (ω) 搬移到以ω0 为中心的某个频域上构
成，谱结构不变，为线性搬移，称为线性调制。
sm
(t )cos ω 0t
=
m(t )cos 2
调制：
sDSB (t )
=
m(t )cos ω 0t
⇔
SDSB (ω )
=
1 2
[M
(ω
−ω0
)+
M
(ω
+ω0
)]
解调方式：相干解调
已调信号带宽与调幅时一致: BDSB = 2 BS 3、单边带信号（SSB）
调制：
相干解调
SSSB（t）只含有一个边带，其带宽与调制信号带宽一致，有利于 扩展容量，提高系
ω0t
=
1 2
m(t
)[1+
cos
2ω 0t ]
相干解调：
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。
通信原理第5章 模拟调制系统
sd ( t )
sd(t)就是解调输出，即
1 sI (t ) 2
1 sd ( t ) sI (t ) m ( t ) 2
包络检波
适用条件：AM信号，且要求|m(t)|max A0 ， 包络检波器结构：
通常由半波或全波整流器和低通滤波器组成。例如，
性能分析
1 S AM (w ) A0 [ (w + wc ) + (w - wc )] + [ M (w + wc ) + M (w - wc )] 2
若m(t)为随机信号，则用功率谱描述。
m(t)
（3）调制器模型
A0
sm(t)
cos wct
5.1.1 调幅（AM）
• （4）信号的波形图
则可滤除上边带,保留下边带。
5.1.3 单边带调制（SSB）
（2）若单边带滤波器具有理想高通特 性，则可滤除下边带，保留上边带。
上边带
-f0
HH(f)特性
S(f) 下边带 0 (a) 滤波前信号频谱 S(f) f0
上边带
f
1, w wc H (w ) HUSB (w ) 0, w wc
设输入信号是
sAM (t ) [ A0 + m(t )]cos wct
f H 1/ RC fc
选择RC满足如下关系
式中fH － 调制信号的最高频率 在大信号检波时（一般大于0.5 V），二极管处于受控的开关状态，检波器 的输出为 sd (t ) A0 + m(t ) 隔去直流后即可得到原信号m(t)。
m2 ( t )
1
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
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
唐山学院课程设计
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
唐山学院课程设计
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。
通信原理第三章 模拟调制系统
当载波为cosωct时
1 1 ) S ( t ) = m ( t ) cos t m ( t ) sin t LSB c c 2 2
1 1 ) S ( t ) = m ( t ) cos t m ( t ) sin t U SB c c 2 2 当载波为sinωct时
w
w
w
w
1 1 ) S ( t ) = m ( t ) sin t m ( t ) cos t L SB c c 2 2 1 1 ) S ( t ) = m ( t ) sin t m ( t ) cos t U SB c c 2 2
w) , h(t) = H(w) = jsgn(
1
t
3）、Hilbert变换的性质: （1）、信号和它的希尔波特变换具有相同的能量谱密度或相 同的功率谱密度。 推论： （2）、信号和它的希尔波特变换的能量(或功率)相同。 （3）、信号和它的希尔波特变换具有相同的自相关函数。 （4）、信号和它的希尔波特变换互为正交。 4）、Hilterb变换的用途： 在单边带调制中，用来实现相位选择，以产生单边带信号
1 S ( w ) = A w w w w [ M ( w w ) M ( w w )] A M c c c c 2
c(t) 载波 调制 信号 已调 信号 m(t)
-f
H
C(f)
-f c 0 fc
f
M(f)
f
-fL 0 f
L
fH
sm(t)
第三章 模拟调制系统
引言 3.1 幅度调制 标准调幅（AM） 双边带调幅（DSB） 单边带调幅（SSB） 残留边带调幅（VSB） 3.2 角度调制原理 3.3 抗噪声性能 各种幅度调制系统的噪声性能 非线性调制系统的抗噪性能 模拟系统比较
模拟调制系统
节能减排需求
随着全球能源危机和环境问题的日益严重，低功耗设计成为电子设备的
重要发展方向，能够降低能源消耗和减少碳排放。
02
市场竞争压力
低成本设计是市场竞争的重要手段之一，能够降低产品的售价，提高市
场竞争力。
03
技术挑战与解决方案
低功耗和低成本设计需要采用高效的电源管理技术、优化电路设计和制
造工艺等手段来实现，同时也需要加强新材料和新器件的研发和应用。
调试困难
模拟调制系统的调试通常需要 经验丰富的技术人员，而且调 试过程较为复杂。
升级困难
随着技术的发展，模拟调制系 统可能难以满足新的传输标准 和更高的性能要求，升级改造
较为困难。
06
模拟调制系统的发展趋势与展望
高频段、大带宽应用的发展趋势
高频段资源丰富
随着无线通信技术的发展，高频段资源逐渐被发掘和利用， 例如毫米波频段，具有丰富的频谱资源，能够满足大带宽 通信的需求。
VS
影响因素
频带利用率受到调制方式、信号参数和传 输介质等多种因素的影响。在选择调制方 式和参数时，需要综合考虑频带利用率和 系统其他性能指标。
抗干扰性能
抗干扰性能
抗干扰性能是衡量模拟调制系统在存在噪声 和干扰情况下传输质量的重要指标。抗干扰 性能越好，传输质量越高，信号失真和误码 率越低。
影响因素
基于数字信号处理（DSP）的实现方式
1 2
数字信号处理器（DSP） 利用数字信号处理算法实现信号的调制。
优点
灵活性高，可实现复杂调制方案，易于实现信号 的解调。
3
缺点
需要数字电路和编程技术，成本相对较高。
基于软件无线电（SDR）的实现方式
软件无线电（SDR）
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。
模拟调制系统——AM系统
报告日期: 2013年11月1日西安邮电大学《通信原理》软件仿真实验报告通工**班学生姓名:指导教师:成绩学 号:03111*** 班内序号**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:实验三模拟调制系统---AM系统实验目的: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:No. of Samp les = 4096 ；Sam pie Rate = 20000Hz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；频谱选择|FFT| ；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；1.调制信号及AM信号的波形与频谱:小噪声使恢复信号减弱，大噪声使恢复信号严重失真。
由波形图可以看出包络与调制信号波形相同，因此用包络检波法很容易恢复出原始调制信号。
3.米用包络检波后恢复信号的波形与频谱:4.在收机模拟带通滤波器前加入高斯白噪声，记录恢复信号波形和频谱:De nsity in 1 ohm =0.00002W/Hz相干解调Li-iAM信号频谱特点：AM信号的频谱由频谱分量、上边带、制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。
因此，rJ.包络解调下边带三部分组成。
上边带的频谱结构与原调AM信号是带有载波分量的双边带信号。
系统设计与模块布局系统设计合理，模块布局合理，线迹美观清楚系统设计合理，模块布局较合理，线迹清楚系统设计、模块布局较合理，线迹较清楚系统设计基本合理，模块布局较合理，线迹较清楚系统设计不够合理，模块布局较合理，线迹较清楚参数设置与仿真波形参数设置合理，仿真波形丰富、准确参数设置合理，仿真波形较丰富、较准确参数设置较合理，仿真波形较丰富参数设置较合理，仿真波形无缺失、无重大错误参数设置较合理，仿真波形有缺失参数设置不够合理，仿真波形有缺失或重大错误实验分析实验分析全面、准确、表达流畅实验分析较全面、基本无误、表述清楚实验分析基本正确、个别地方表述不清实验分析无原则性错误、表述不清楚实验分析有缺失或存在严重错误实验成绩评定一览表实验成绩小噪声使恢复信号减弱，大噪声使恢复信号严重失真。
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 )。
通信原理(第五章)模拟调制系统
n i =1
mi cos wit
有 m ˆ (t ) = å
n i =1
mi sin wit
二、幅度调制的原理（6）(VSB）
残留边带(VSB) ：信号带宽B介于单边带(SSB)信号和双边带 (DSB)信号之间。 如何确定残留边带滤波器的特性H(ω )？ 先考虑如何解调，即如何从接收信号中来恢复原基带信号？ 设采用同步解调法进行解调，其组成方框图如图5-8 输入信号为 Sm(w) = 1 [ M (w - wc) + M (w +wc)] H (w)
2 (5.1 - 24)
载波为：
s(t ) = cos wct ? S (w) p [d (w +wc) +d (w - wc)]
1 1 [ Sm(w) * S (w)] = [ M (w + 2wc) + M (w)] H (w + wc) 2p 4 1 + [ M (w) + M (w - 2wc )] H (w - wc ) (5.1 - 26) 4
max max
- [ m(t )] min +[ m(t )] min
二、幅度调制的原理（5）(SSB）
SSB信号：
在DSB调制信号的基础上，仅保留一个边带。 将图5-4中的带通滤波器设计成如图5-5b所示的传输特 性。将产生上边带信号，相应的频谱如图5-5c所示。 信号带宽B=fx，其中fx是信号的最高频率)。 如何描述？产生下边带SSB信号的理想低通滤波器可表 示为： ì 1 t >0 ï 1
sm(t ) = A0 cos wct + m(t )cos wct
Sm(w) = p A0[d (w - wc) +d (w +wc)] +
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。
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。
第三章 模拟调制系统(通信原理)
例题
21
单边带调幅—SSB
DSB信号虽然节省了载波功率，调制效率提高了， 但频带宽度仍是调制信号带宽的两倍，同AM信号 DSB信号的上、下两个边带是完全对称的，它们都 携带了调制信号的全部信息 仅传输双边带信号中一个边带。 节省发送功率，节省一半传输频带。 产生SSB信号的方法：
c
下边带（LSB）调制
23
SSB—滤波法
SSB信号的频谱
SSSB ( ) S DSB ( ) H
SDSB
上边带频谱图:
c
0
c
H USB
c
0
S USB
c
c
0
c
24
SSB—滤波法（技术难点）
用滤波法形成SSB信号的技术难点是：
滤波法产生SSB的多级频率搬移过程
26
SSB—相移法
1 H ( ) sgn( c ) sgn( c ) 2
S SSB ( ) 1 M ( c ) M ( c )H ( ) 2 1 M ( c ) sgn( c ) M ( c ) sgn( c ) 4 1 M ( c ) sgn( c ) M ( c ) sgn( c ) 4 1 M ( c ) M ( c ) 4 1 M ( c ) sgn( c ) M ( c ) sgn( c ) 4
滤波法 相移法
22
SSB—滤波法
m t
sDSB t
H
sSSB t
载波 c t
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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
XX 学号：XXXX
（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=0.00002W/Hz））恢复信号: 改变高斯白噪声的功率谱密度（density in 1 ohm=0.0002W/Hz）恢复信号: 改变高斯白噪声的功率谱密度（density in 1 ohm=0.002W/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。