Simulink实验报告

实验一：AM 信号的调制与解调

实验目的：1.了解模拟通信系统的仿真原理。 2.AM 信号是如何进行调制与解调的。 实验原理：

1.调制原理：AM 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,就是按原始电信号的变化规律去改变载波某些参量的过程。

+

m(t)

S AM (t)A 0

cos ωc t

AM 信号的时域和频域的表达式分别为:

()()[]()()()()t t m t A t t m A t S C C C AM ωωωcos cos cos 00+=+=

式（4-1） ()()()[]()()[]C C C C AM M M A S ωωωωωωδωωδπω-+++

-++=2

1

0 式（4-2）

在式中，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。其频谱是DSB

SC-AM 信号的频谱加上离散大载波的频谱。

2.解调原理：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。

AM 相干解调原理框图如图。相干解调（同步解调）：利用

相干载波（频率和相位都与原载波相同的恢复载波）进行的解调，相干解调的关键在于必须产生一个与调制器同频同相位的载波。如果同频同相位的条件得不到满足，则会破坏原始信号的恢复。相干载波的提取：（1）导频法：在发送端加上一离散的载频分量，即导频，在接收端用窄带滤波器提取出来作为相干载波，导频的功率要求比调制信号的功率小；（2）不需导频的方法：平方环法、COSTAS环法。

LPF m0(t)

S AM(t)

cosωc t

AM信号波形的包络与输入基带信号成正比，故可以用包络检波的方法恢复原始调制信号。包络检波器一般由半波或全波整流器和低通滤波器组成：

（1）整流：只保留信号中幅度大于0的部分。（2）低通滤波器：过滤出基带信号；（3）隔直流电容：过滤掉直流分量。实验内容：

1.AM相干解调框图。

信源参数参数：幅度1 频率10rad/s

载波参数：幅度1 频率100rad/s

BPF参数：下限频率90rad/s 上限频率110rad/s LPF参数：截止频率10rad/s

高斯白噪声参数：均值0 标准差0.01

2.AM包络检波解调框图。

信源参数：幅度1 频率10rad/s

载波参数：幅度1 频率100rad/s

BPF参数：下限频率90rad/s 上限频率110rad/s LPF参数：截止频率10rad/s

高斯白噪声参数：均值0 标准差0.01

全波整流器参数参数：下限0 上限inf

实验现象及结果：

1.1 AM相干解调波形

上：解调波形下：信源波形

1.2.AM在调制过程中的调制波形

上：调制波形下：信源波形

1.3AM包络检波解调波形

上：解调波形下：信源波形

实验二： DSB 信号的调制解调

实验目的：1.了解模拟通信系统的仿真原理。 2.DSB 信号是如何进行调制与解调的。 实验原理：

1.调制原理：在幅度调制的一般模型中，若假设滤波器为全通网络（

＝1），调制信号

中无直流分量，则输出的已调信

号就是无载波分量的双边带调制信号（DSB ）。每当信源信号极性发生变化时，调制信号的相位都会发生一次突变π。

()()t t m t S C DSB ωcos =

式（4-3）

调制的目的就是进行频谱搬移，把调制信号的频谱搬移到所

希望的位置上，从而提高系统信息传输的有效性和可靠性。

m(t)

S DSB (t)cos ωc t

DSB 信号实质上就是基带信号与载波直接相乘，频域上就是卷积，表示式为：()()()[]C C DSB M M S ωωωωω-++=2

1

2.解调原理：DSB 只能进行相干解调，其原理框图与AM 信号相干解调时完全相同，利用恢复的载波与信号相乘，将频谱搬移到基带，还原出原基带信号

LPF

m 0(t)

cos ωc t

S DSB (t)

（1) 当恢复载波与原载波频率不完全一样时，解调信号是原基带信号与低频正弦波的乘积；

(2) 若恢复载波与原载波频率相同，而相位不同时，输出信号达不到最大值。

实验内容：

1.DSB 相干解调框图。

信源参数参数：幅度1 频率10rad/s

载波参数：幅度1 频率100rad/s

BPF参数：下限频率90rad/s 上限频率110rad/s LPF参数：截止频率10rad/s

高斯白噪声参数：均值0 标准差0.01

实验现象及结果:

1.1DSB相干解调波形

上：解调波形下：信源波形

1.2

DSB在调制过程中的调制波形

上：调制波形下：信源波形

实验三：SSB信号的调制与解调

实验目的：1.了解模拟通信系统的仿真原理。

2.SSB信号是如何进行调制与解调的。

实验原理：

1.调制原理：

对于DSB信号上下两个边带携带着相同的信息，造成频率资源的浪费，解决方法：只要一个边带即可，出现了SSB信号。

1.1产生SSB信号最直观方法的是，将设计成具有理想高通特性或理想低通特性的单边带滤波器，从而只让所需的一个边带通过，而滤除另一个边带。产生上边带信号时