通信系统设计报告

通信系统课程设计报告

题目：模拟线性调制系统的

建模、设计与计算机仿真分析

学院xx

专业班级xx

学生姓名xx

学生学号xx

提交日期 2015.6.28

目录

1 设计目的 (2)

2 设计要求和设计指标 (2)

3 设计内容 (3)

3.1线性调制的一般原理 (3)

3.2常规双边带调制AM (4)

3.2.1 AM调制工作原理 (4)

3.2.2 AM调制解调仿真电路 (5)

3.2.3 AM调制解调仿真结果与分析 (5)

3.3双边带调制DSB (9)

3.3.1 DSB调制解调工作原理 (9)

3.3.2 DSB调制解调仿真电路 (9)

3.3.3 DSB调制解调仿真结果与分析 (10)

3.4单边带调制SSB (14)

3.4.1 SSB调制解调工作原理 (14)

3.4.2 SSB调制解调仿真电路 (15)

3.4.3 SSB调制解调仿真结果与分析 (16)

4 本设计改进建议 (19)

5 总结 (19)

参考文献 (20)

2 设计目的

(1)使学生掌握系统各功能模块的基本工作原理；

(2)培养学生掌握电路设计的基本思路和方法；

(3)能提高学生对所学理论知识的理解能力；

(4)能提高和挖掘学生对所学知识的实际应用能力即创新能力；

(5)提高学生的科技论文写作能力。

2 设计要求和设计指标

(1)学习SystemView仿真软件；

(2)对需要仿真的通信系统各功能模块的工作原理进行分析；

(3)提出系统的设计方案，选用合适的模块；

(4)对所设计系统进行仿真;

(5)并对仿真结果进行分析。

3 设计内容

3.1 线性调制的一般原理

模拟调制系统可分为线性调制和非线性调制，本课程设计只研究线性调制系统的设计与仿真。线性调制系统中，常用的方法有AM 调制，DSB 调制，SSB 调制。

线性调制的一般原理：

载波：)cos()(0ϕω+=t A t s c

调制信号：)cos()()(0ϕω+=t t Am t s c m

式中()t m —基带信号。

线性调制器的一般模型如图3-1

在该模型中，适当选择带通滤波器的冲击响应()t h ，便可以得到各种线性调制信号。

线性解调器的一般模型如图3-2。

图3-2线性解调系统的一般模型

其中()t s m —已调信号，()t n —信道加性高斯白噪声。

3.2 常规双边带调制AM

3.2.1 AM 调制工作原理

（1）调制原理

如果输入基带信号()t m 含直流分量，则它可以表示为0m 与()t m '之和，其中，0m 是()t m 的直流分量，()t m '是表示消息变化的交流分量，且假设()t h 也是理想带通滤波器的冲激响应，如果满足max 0)(t m m '>，则信号为调幅（AM ）信号，

其时域表示形式为： ()()()00cos cos cos m c c c s t m m t t m t m t t ωωω''=+=+⎡⎤⎣⎦

其对应的频域表示式为：

''1

02()[()()][()()]

m c c c c S m M M ωπδωωδωωωωωω=-+++-++

式中 ''()()M m t ω⇔。 （2）解调原理

通常AM 信号可以用相干解调（同步检测）和非相干解调（包络检波）两种方法进行解调。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。将已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波，可得

21

100022()cos()[()]cos [()][()]cos 2AM c c c s t t A m t t A m t A m t t ωωω⋅=+=+++

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：

1

02[()]

A m t + 本设计采用了相干解调的方法进行解调，其原理框图如图3-3所示。

图3-3 相干解调原理框图

3.2.2 AM调制解调仿真电路

根据以上AM信号的调制与解调原理，用system view仿真的电路图如图3-4所示。

图3-4 AM调制解调仿真电路

具体设计参数为：

Token12、14:正弦载波信号，幅度为1V,频率为300HZ;

Token1：增益为2；

Token2、9：乘法器；

Token6、7：加法器；

Token4：正弦基带信号，幅度为1V，频率10HZ;

Token10:低通滤波器，截止频率为12HZ,极点数为3。

采样频率=3000HZ，采样点数=1024。

3.2.3 AM调制解调仿真结果与分析

仿真后的波形如图3-5所示：

图3-5（a）载波信号

图3-5（b）基带信号

图3-5（c）AM已调信号

图3-5（d）AM解调信号

图3-5 AM调制解调波形图

其中基带信号频谱、已调信号频谱及解调后信号频谱如下图3-6所示:

图3-6（a）载波信号频谱图

图3-6（b）基带信号频谱图

图3-6（c）AM已调信号频谱图

图3-6（d）AM解调信号频谱图

图3-6 频谱比较图

分析：AM调制为线性调制的一种，由图3-5可以看出，在波形上，已调信号的幅值随基带信号变化而呈正比地变化；由图3-6可以看出，在频谱结构上，它完全是基带信号频谱结构在频域内的简单搬移。用相干解调法解调出来的信号与基带信号基本一致，实现了无失真传输。