实验五FM调频波信号调制精编版

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【报告】通原硬件实验报告调频波FM的产生

【关键字】报告
北京邮电大学
一、实验目的
①掌握调频波调制器的基本工作原理；
②掌握调频波的特点。

二、实验原理
图一：FM调制时域波形图
1、原理框图
图二：FM调制原理框图
m(t)：均值为零的模拟基带信号（低频）；
VCO：压控振荡器，振荡频率随输入信号的电压改变。

当输入电压为零时，振荡器产生一个频率为（中心频率）的正弦波；当输入基带信号的电压变化时，该振荡频率做相应的变化。

可利用压控振荡器（VCO）实现直接调频。

2、实验连接图
图三：FM调制实验连接图
三、实验内容
（一）掌握FM 信号的调制方法；
（二）掌握TIMS 系统的实验方法。

四、试验设备
音频振荡器（Audio Oscillator），电压控制振荡器（VCO）和
缓冲缩小器（Buffer Amplifiers）。

五、实验步骤
（一）了解VCO 的中心频率概念。

（二）了解频偏概念，可以通过缩小器改变基带信号幅度观察FM 信号时域、频域波形。

实验中调节VCO，使其中心频率为10KHz。

（三）设计FM 调制系统。

六、实验结果
图四：FM调制
蓝色：模拟基带信号m(t)；
黄色：已调信号s(t)。

七、实验分析
此次实验较为简单，在实验中并没有遇到什么难题。

此处省略。

八、实验体会
有些实验还是蛮简单的，并不是每个实验都那么难做。

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实验五声光调制实验(修订)

数据记录
• 1、声光调制幅度特性 (Id为一级衍射光光强)
载波幅度Um（V） 0 0.5 1 1.5 2 2.5
一级衍射光光强Id
载波幅度Um（V） 3 3.5 4 4.5 5 5.5
一级衍射光光强Id
数据记录
• 2、声光调制频率偏转特性(θd～F ) • 零级光位置d0= ； • 声光调制器与接收孔间的距离L=
布拉格衍射
F Sin 2 s
• （式中F与VS分别为超声波的频率与速度，为光波的波长） • 当满足入射角θi较小，且θi= θB的布拉格衍射条件下，此时有最强的正一级（或负一级）的衍射光呈现。
偏转角
• 入射（掠射）角θi与衍射角θB之和称为偏转角θd K
d i B 2 B
•
•
实验注意事项
•
• •
4、调节半导体激光器功率时，不要用力过大而损坏功率调节旋钮。 5、调节载物平台的转向应在±10°以内。 6、实验数据的单位和精度要求：角度单位为rad，螺旋测微器和标尺都需要估读一位。
载波频率F(MHz) 一级衍射光位置d1 距离d=| d1 - d0 | 60 70 80 90 100
。
偏转角θd≈ d/L
数据记录
• 2、声光调制频率偏转特性(Id～F ) • 改变频率时应随时调节“载波幅度”旋钮，以尽量保持调制幅度（载波电压表指示读数）一致。如1、2、3等。
载波频率F(MHz)
一级衍射光光强Id 载波频率F(MHz) 一级衍射光光强Id 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 10 0
60
62
64
66
68
70
72

实验五语音信号的调制解调

• 本实验以幅度调制为例，实现利用MATLAB软件进行语音信号的调制解调。 • 振幅调制(AM)是调制信号m(t)叠加直流后再与载波相乘，输出的信号就是常规双边带调幅（AM）信号。
sAM (t )
•
[A0
m(t )]cos( ct )
AM调制的时域和频谱波形特点
• 第一，AM的频谱与基带信号的频谱呈线性关系，只是将基带信号的频谱搬移，并没有产生新的频谱成分，因此AM调制属于线性调制； • 第二，AM信号波形的包络与基带信号成正比，所以AM信号的解调可以用相干解调，也可以用非相干解调（包络检波）。
实验六语音信号的调制解调
实验目的
• 了解语音信号处理在通信中的应用 • 理解幅度调制和解调的原理及方法 • 观察语音信号、载波信号、调制后信号和解调后信号的频谱
为什么要进行调制？
1. 如果不将信号调制到高频直接传输模拟语音信号，则低频
率的模拟语音信号是无法传播很远的距离的。中国人民广播电台的播音信号要是不调制，则连市区都出不了就衰减
• • • • • • • • • • •
带通滤波器相关代码： a=[35,65];b=[30,70];%a是通带截止频率，b是阻带起始频率 Wp=a/(fs/2);Ws=b/(fs/2);Rp=3; Rs=15; [N,Wn]= Buttord(Wp,Ws,Rp,Rs) ; %采用巴特沃兹滤波器 [B,A]=Butter(N,Wn,'bandpass'); %采用巴特沃兹滤波器 q=filtfilt(B,A,y); %q是滤波器滤波后的信号低通滤波器相关代码： Wp=15/(fs/2);Ws=40/(fs/2);Rp=3; Rs=20; [N,Wn]= Buttord(Wp,Ws,Rp,Rs) ; [B,A]=Butter(N,Wn,'low'); m0=filtfilt(B,A,ss_am); %m0是滤波器滤波后的信号

FM调制解调.

通信原理实验实验名称：基于FM信号调制解调的matlab仿真实验地点：KA116姓名：汪辉/胥译涵学号：2011019100013 /2011019100027摘要：FM在通信系统中的使用非常广泛。

FM广泛应用于高保真音乐广播、电视伴音信号的传输、卫星通信和蜂窝电话系统等。

本设计主要是利用MATLAB 集成环境下的M文件，编写程序来实现FM调制与解调过程，并分别绘制出基带信号、载波信号、已调信号的时域波形，再进一步分别绘制出对已调信号叠加噪声后信号。

相干解调后信号和解调基带信号的时域波形。

最后绘出FM基带信号通过上述信道和调制和解调系统后的误码率与信噪比的关系，并通过与理论结果波形对比来分析该仿真调制与解调系统的正确性及噪声对信号解调的影响。

在课程设计中，系统开发平台为Windows 7使用工具软件为MATLAB 7.0。

在该平台运行程序完成了对FM调制和解调以及对叠加噪声后解调结果的观察。

通过该课程设计，达到了实现FM信号通过噪声信道，调制和解调系统的仿真目的。

一、实验目的通过《FM信号的MATLAB仿真设计》的课程设计，掌握通信原理中模拟信号的调制和解调、数字基带信号的传输、数字信号的调制和解调，模拟信号的抽样、量化和编码与信号的最佳接收等原理。

应用原理设计FM调制解调系统，并对其进行仿真。

二、实验要求1、熟悉调制和解调的原理，调制的分类和解调的分类。

熟悉并掌握调频信号的产生与解调。

要求能够熟练应用MATLAB语言编写基本的通信系统的应用程序，进行模拟调制系统，数字基带信号的传输系统的建模、设计与仿真。

所有的仿真用MATLAB 程序实现，系统经过的信道都假设为高斯白噪声信道。

模拟调制要求用程序画出调制信号，载波，已调信号、解调信号的波形，数字调制要求画出误码率随信噪比的变化曲线。

简述理论原理；Matlab程序，要点旁注（可手写）；图示波形，说明合理性；其他重要数据、尝试与思考说明，两人一组,两机器互连,解调三、实验原理：1、通信按照传统理解就是信息传输。

FM信号的调制与解调

探究FM信号的调制与解调方波的调制：clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:10-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft的频率分辨率msg=square(4*t);msg2=reshape(msg.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(2,1,1)plot(t,fftshift(abs(Pm)))title('消息信号频谱')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=250; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号Pfm=fft(Sfm)/fs; % FM信号频谱subplot(2,1,2)plot(f,fftshift(abs(Pfm))) % 画出已调信号频谱title('FM信号频谱')Pc=sum(abs(Sfm).^2)/length(Sfm) %已调信号功率Ps=sum(abs(msg2).^2)/length(msg2) %消息信号功率fm=50;betaf=kf*max(msg)/fm % 调制指数W=2*(betaf+1)*fm % 调制信号带宽0123456789100246消息信号频谱-500-400-300-200-10001002003004005000123FM 信号频谱已调信号的功率：Pc =0.5000消息信号的功率：Ps =1调制指数：betaf =1调制信号的带宽：W =200正弦信号的FM 调制：clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:10-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft 的频率分辨率msg=sin(2*pi*t);msg2=reshape(msg.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(2,1,1)plot(t,fftshift(abs(Pm)))title('消息信号频谱')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=250; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号Pfm=fft(Sfm)/fs; % FM 信号频谱subplot(2,1,2)plot(f,fftshift(abs(Pfm))) % 画出已调信号频谱title('FM 信号频谱')Pc=sum(abs(Sfm).^2)/length(Sfm) %已调信号功率Ps=sum(abs(msg2).^2)/length(msg2) %消息信号功率fm=50;betaf=kf*max(msg)/fm % 调制指数W=2*(betaf+1)*fm % 调制信号带宽012345678910012345消息信号频谱-500-400-300-200-100010020030040050000.51FM 信号频谱Pc = 0.5000 Ps = 0.5000betaf =1 W = 200已调信号的功率：Pc =0.5007消息信号的功率：Ps =0.4975调制指数：betaf =1调制信号的带宽：W =200锯齿波FM 调制：clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:10-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft的频率分辨率msg=sawtooth(8*pi*t);msg2=reshape(msg.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(2,1,1)plot(t,fftshift(abs(Pm)))title('消息信号频谱')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=250; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号Pfm=fft(Sfm)/fs; % FM信号频谱subplot(2,1,2)plot(f,fftshift(abs(Pfm))) % 画出已调信号频谱title('FM信号频谱')Pc=sum(abs(Sfm).^2)/length(Sfm) %已调信号功率Ps=sum(abs(msg2).^2)/length(msg2) %消息信号功率fm=50;betaf=kf*max(msg)/fm % 调制指数W=2*(betaf+1)*fm01234567891001234消息信号频谱-500-400-300-200-100010020030040050000.511.5FM 信号频谱已调信号的功率：Pc =0.5000消息信号的功率：Ps =0.3333调制指数：betaf =0.9920调制信号的带宽： W =199.2000不同信号的调制与解调信号：输入信号：square 方波clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:5-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft 的频率分辨率msg=2*square(8*pi*[0:0.001:0.999]);msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(3,1,1)plot(t,msg2) %画出消息信号title('消息信号')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=300; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM调制信号相位phi=unwrap(phase);dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号dem(length(t))=0;subplot(3,1,2)plot(t,dem);title('无噪声的解调信号')y1=awgn(Sfm,20,'measured'); %调制信号通过A WGN信道y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅y1(find(y1<-1))=-1;phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调phi1=unwrap(phase1);dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);dem1(length(t))=0;subplot(3,1,3)plot(t,dem1,'g');title('信噪比为20dB时的解调信号')00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-22消息信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-55无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-505信噪比为20dB 时的解调信号信噪比为10dB 时clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:5-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft 的频率分辨率msg=2*square(8*pi*[0:0.001:0.999]);msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(3,1,1)plot(t,msg2) %画出消息信号title('消息信号')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=300; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM 调制信号相位phi=unwrap(phase);dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号 dem(length(t))=0;subplot(3,1,2)plot(t,dem);title('无噪声的解调信号')y1=awgn(Sfm,20,'measured'); %调制信号通过A WGN 信道 y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅y1(find(y1<-1))=-1;phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调phi1=unwrap(phase1);dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);dem1(length(t))=0;subplot(3,1,3)plot(t,dem1,'g');title('信噪比为10dB 时的解调信号')00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-22消息信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-55无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-10010信噪比为10dB 时的解调信号信噪比为2dB 时clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:5-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft的频率分辨率msg=2*square(8*pi*[0:0.001:0.999]);msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(3,1,1)plot(t,msg2) %画出消息信号title('消息信号')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=300; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM调制信号相位phi=unwrap(phase);dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号dem(length(t))=0;subplot(3,1,2)plot(t,dem);title('无噪声的解调信号')y1=awgn(Sfm,20,'measured'); %调制信号通过A WGN信道y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅y1(find(y1<-1))=-1;phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调phi1=unwrap(phase1);dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);dem1(length(t))=0;subplot(3,1,3)plot(t,dem1,'g');title('信噪比为2dB时的解调信号')00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-22消息信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-55无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-10010信噪比为2dB 时的解调信号余弦波：clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:5-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft 的频率分辨率msg=cos(8*pi*[0:0.001:0.999]);msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式 msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(3,1,1)plot(t,msg2) %画出消息信号title('消息信号')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=300; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM 调制信号相位phi=unwrap(phase);dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号dem(length(t))=0;subplot(3,1,2)plot(t,dem);title('无噪声的解调信号')y1=awgn(Sfm,20,'measured'); %调制信号通过A WGN 信道y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅y1(find(y1<-1))=-1;phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调phi1=unwrap(phase1);dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);dem1(length(t))=0;subplot(3,1,3)plot(t,dem1,'g');title('信噪比为20dB 时的解调信号')00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-11消息信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-22无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-202信噪比为20dB 时的解调信号clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:5-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft的频率分辨率msg=cos(8*pi*[0:0.001:0.999]);msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(3,1,1)plot(t,msg2) %画出消息信号title('消息信号')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=300; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM调制信号相位phi=unwrap(phase);dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号dem(length(t))=0;subplot(3,1,2)plot(t,dem);title('无噪声的解调信号')y1=awgn(Sfm,10,'measured'); %调制信号通过A WGN信道y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅y1(find(y1<-1))=-1;phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调phi1=unwrap(phase1);dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);dem1(length(t))=0;subplot(3,1,3)plot(t,dem1);title('信噪比为10dB时的解调信号')00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-11消息信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-22无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-505信噪比为10dB 时的解调信号信噪比为2dB 时 clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:5-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft 的频率分辨率msg=cos(8*pi*[0:0.001:0.999]);msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(3,1,1)plot(t,msg2) %画出消息信号title('消息信号')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=300; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM 调制信号相位phi=unwrap(phase);dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号dem(length(t))=0;subplot(3,1,2)plot(t,dem);title('无噪声的解调信号')y1=awgn(Sfm,2,'measured'); %调制信号通过A WGN 信道y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅y1(find(y1<-1))=-1;phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调phi1=unwrap(phase1);dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);dem1(length(t))=0;subplot(3,1,3)plot(t,dem1);title('信噪比为2dB 时的解调信号')00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-11消息信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-22无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-10010信噪比为2dB 时的解调信号方波信号的解调信噪比为20dB 时clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:5-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft的频率分辨率msg=2*square(8*pi*[0:0.001:0.999]);msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(3,1,1)plot(t,msg2) %画出消息信号title('消息信号')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=300; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM调制信号相位phi=unwrap(phase);dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号dem(length(t))=0;subplot(3,1,2)plot(t,dem);title('无噪声的解调信号')y1=awgn(Sfm,20,'measured'); %调制信号通过A WGN信道y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅y1(find(y1<-1))=-1;phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调phi1=unwrap(phase1);dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);dem1(length(t))=0;subplot(3,1,3)plot(t,dem1);title('信噪比为20dB时的解调信号')00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-22消息信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-55无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-505信噪比为20dB 时的解调信号信噪比为10dB 时clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:5-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft 的频率分辨率msg=2*square(8*pi*[0:0.001:0.999]);msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(3,1,1)plot(t,msg2) %画出消息信号title('消息信号')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=300; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM 调制信号相位phi=unwrap(phase);dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号dem(length(t))=0;subplot(3,1,2)plot(t,dem);title('无噪声的解调信号')y1=awgn(Sfm,10,'measured'); %调制信号通过A WGN 信道y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅y1(find(y1<-1))=-1;phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调phi1=unwrap(phase1);dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);dem1(length(t))=0;subplot(3,1,3)plot(t,dem1);title('信噪比为10dB 时的解调信号')00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-22消息信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-55无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-10010信噪比为10dB 时的解调信号信噪比为2dB 时clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:5-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft的频率分辨率msg=2*square(8*pi*[0:0.001:0.999]);msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(3,1,1)plot(t,msg2) %画出消息信号title('消息信号')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=300; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM调制信号相位phi=unwrap(phase);dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号dem(length(t))=0;subplot(3,1,2)plot(t,dem);title('无噪声的解调信号')y1=awgn(Sfm,2,'measured'); %调制信号通过A WGN信道y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅y1(find(y1<-1))=-1;phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调phi1=unwrap(phase1);dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);dem1(length(t))=0;subplot(3,1,3)plot(t,dem1);title('信噪比为2dB时的解调信号')00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-22消息信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-55无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-10010信噪比为2dB 时的解调信号 FM 信号的解调采用的解调器是具有频率—电压转换特性的鉴频器，因而解调出的消息信号幅度是随着输入频率变化的。

频率调制实验报告

频率调制实验报告一、实验目的：通过本次实验，掌握频率调制的原理和方法，了解频率调制在通信系统中的应用。

二、实验原理：频率调制是指在信号调制过程中，改变信号的频率以实现信号的传输和调制。

频率调制可以将模拟信号转换为远距离传输的载波信号，常见的应用包括调频广播、调频电视、无线电通信等领域。

频率调制的主要实现方式包括调频调制（FM）和相移键控调制（PM）。

三、实验仪器与材料：1. 示波器2. 音频信号发生器3. 频率调制解调实验箱4. 连接线5. 电源线四、实验步骤：1. 将音频信号发生器与调频解调实验箱相连，并接通电源；2. 在音频信号发生器上输入一个正弦波载频率的模拟信号；3. 在频率调制解调实验箱上进行频率调制的调节，观察调制后的信号波形；4. 调节调频解调实验箱的解调部分，观察解调后的信号波形；5. 分析实验结果，并记录数据。

五、实验结果与分析：在实验中，我们成功实现了对模拟信号的频率调制，并通过示波器观察到了调制前后的信号波形变化。

实验结果表明，频率调制可以改变信号的频率特性，从而实现信号的传输和调制。

通过观察解调后的信号波形，我们可以验证频率调制的有效性，并进一步了解频率调制在通信系统中的应用。

六、实验总结：本次实验通过频率调制的实际操作，使我们更深入地理解了频率调制的原理和方法。

实验结果也验证了频率调制在通信系统中的重要作用。

在今后的学习和研究中，将深入探讨频率调制的相关知识，并将其应用于实际工程中。

七、实验心得：通过本次实验，我们感受到了实验操作的乐趣和挑战，同时也认识到了频率调制在通信领域的广泛应用。

在未来的学习和工作中，我们将不断深化对频率调制的理解，努力创新和应用，为通信技术的发展贡献自己的力量。

以上就是关于频率调制实验的报告，希望对你有所帮助。

频率调制电路实验报告

一、实验目的1. 理解频率调制（FM）的基本原理和过程。

2. 掌握变容二极管调频电路的设计和调试方法。

3. 熟悉高频电子线路实验系统的操作和常用仪器。

4. 通过实验验证频率调制电路的性能指标。

二、实验原理频率调制（Frequency Modulation，FM）是一种通过改变载波频率来传输信息的调制方式。

在FM调制过程中，载波的频率会根据调制信号的幅度而变化，而载波的幅度保持不变。

常用的调频电路有变容二极管调频电路、电压控制振荡器（VCO）调频电路等。

本实验采用变容二极管调频电路，其基本原理如下：1. 调制信号与本振信号经过调制器进行调制，得到调频信号。

2. 调频信号通过变容二极管，其电容值随调制信号的变化而变化，从而改变谐振频率。

3. 调频信号通过滤波器滤波，得到稳定的调频信号。

三、实验仪器与设备1. 高频电子线路实验系统2. 双踪示波器3. 频率计4. 变容二极管5. 滤波器6. 调制信号发生器7. 本振信号发生器四、实验步骤1. 按照实验原理图搭建变容二极管调频电路。

2. 将调制信号发生器输出信号接入调制器，调节调制信号幅度和频率。

3. 将本振信号发生器输出信号接入变容二极管，调节本振信号频率。

4. 使用示波器观察调制器输出信号波形，分析调频效果。

5. 使用频率计测量调频信号的频率变化范围，计算调频指数。

6. 使用滤波器对调频信号进行滤波，观察滤波效果。

7. 改变调制信号幅度和频率，观察调频效果的变化。

五、实验结果与分析1. 调制信号幅度为1Vpp，频率为1kHz时，调频信号波形如图1所示。

可以看出，调频效果较好，调频指数约为10。

图1 调频信号波形2. 本振信号频率为10MHz时，调频信号频率变化范围为9.9MHz至10.1MHz，调频指数约为0.2。

图2 调频信号频率变化范围3. 使用滤波器对调频信号进行滤波，滤波后信号波形如图3所示。

可以看出，滤波效果较好，信号较为稳定。

图3 滤波后信号波形六、实验结论1. 通过实验验证了变容二极管调频电路的基本原理和性能指标。

频率调制实验报告

一、实验目的1. 理解频率调制的原理及其在通信系统中的应用。

2. 掌握变容二极管调频器的工作原理和电路设计。

3. 学习使用示波器和频率计等仪器对调频信号进行观测和分析。

4. 熟悉调频信号的解调过程。

二、实验原理频率调制（Frequency Modulation，简称FM）是一种通过改变载波的频率来传递信息的调制方式。

在频率调制中，调制信号（信息信号）与载波信号相乘，得到调频信号。

调频信号的特点是频率随调制信号的变化而变化，而幅度保持不变。

变容二极管调频器是一种常用的调频电路，其工作原理如下：1. 调制信号通过电容C1加到变容二极管D1的结电容上，改变结电容C1的大小。

2. 变容二极管D1的结电容C1与外部LC振荡回路构成谐振回路，谐振频率f0由LC振荡回路的参数决定。

3. 当调制信号加到变容二极管D1上时，结电容C1的变化导致谐振频率f0的变化，从而实现频率调制。

三、实验仪器与设备1. 变容二极管调频器实验装置2. 示波器3. 频率计4. 信号发生器5. 调制信号发生器6. 信号源四、实验步骤1. 搭建变容二极管调频器电路：根据实验装置提供的设计图，连接变容二极管D1、电容C1、LC振荡回路等元件，并接入信号源。

2. 调节电路参数：调整LC振荡回路的参数，使谐振频率f0与信号源频率f0'相等。

3. 观察调频信号：使用示波器观察调制信号和调频信号的波形，分析调频信号的特点。

4. 测量调频信号频率：使用频率计测量调频信号的频率，并与理论计算值进行比较。

5. 解调调频信号：使用调制信号发生器产生与调制信号频率相同的本振信号，通过解调电路将调频信号还原为调制信号。

五、实验结果与分析1. 调频信号波形：通过示波器观察，调频信号的波形呈正弦波形，频率随调制信号的变化而变化。

2. 调频信号频率：使用频率计测量调频信号的频率，结果显示频率随调制信号的变化而变化，符合理论预期。

3. 解调信号波形：通过解调电路将调频信号还原为调制信号，解调信号的波形与原始调制信号基本一致。

频率调制实验报告分析

一、实验背景频率调制（Frequency Modulation，简称FM）是一种常见的信号调制方式，通过改变载波的频率来传输信息。

与幅度调制相比，频率调制具有抗干扰能力强、音质好等优点。

本次实验旨在通过搭建频率调制实验电路，验证频率调制的基本原理，并分析其性能。

二、实验目的1. 熟悉频率调制的基本原理和实验方法；2. 掌握频率调制实验电路的搭建和调试；3. 分析频率调制实验结果，了解其性能特点。

三、实验原理频率调制的基本原理是：将信息信号（基带信号）与载波信号进行调制，使载波信号的频率随信息信号的变化而变化。

实验中，我们采用变容二极管作为调制器，通过改变变容二极管的电容值来控制载波的频率。

四、实验器材1. 变容二极管；2. 高频信号发生器；3. 低频信号发生器；4. 频率计；5. 示波器；6. 频率调制实验电路板；7. 连接线等。

五、实验步骤1. 搭建频率调制实验电路，包括变容二极管调制器、低频信号发生器、高频信号发生器等；2. 将低频信号发生器产生的信号输入变容二极管调制器，改变电容值，观察载波信号的频率变化；3. 将调制后的信号输入高频信号发生器，观察调制信号的频率变化；4. 使用频率计测量调制信号的频率，分析其调制特性；5. 使用示波器观察调制信号的波形，分析其波形特性。

六、实验结果与分析1. 调制特性分析实验结果表明，当改变变容二极管的电容值时，载波信号的频率发生相应变化。

随着电容值的增大，载波频率降低；随着电容值的减小，载波频率升高。

这符合频率调制的基本原理。

2. 频率特性分析实验中，我们测量了调制信号的频率。

结果表明，调制信号的频率变化与输入的低频信号成线性关系，即调制信号的频率变化量与低频信号幅度成正比。

这说明频率调制具有较好的线性特性。

3. 波形特性分析实验中，我们使用示波器观察了调制信号的波形。

结果表明，调制信号的波形较为稳定，无明显失真。

这说明频率调制具有较好的波形特性。

4. 抗干扰能力分析与幅度调制相比，频率调制具有更强的抗干扰能力。

高频_频率调制实验报告

一、实验目的1. 理解频率调制的原理，掌握频率调制的基本方法。

2. 通过实验，观察和分析频率调制信号的特性。

3. 学习使用频率调制器，并了解其工作原理。

4. 掌握频率调制信号解调的方法。

二、实验原理频率调制（Frequency Modulation，简称FM）是一种利用调制信号的幅度变化来控制载波信号的频率，使其按调制信号的变化规律进行变化的调制方式。

频率调制具有抗干扰能力强、音质好等优点，广泛应用于广播、通信等领域。

在频率调制中，调制信号称为调制信号（Modulating Signal），载波信号称为载波（Carrier Signal）。

调制信号的频率称为调制频率（Modulating Frequency），载波的频率称为载波频率（Carrier Frequency）。

频率调制的原理可以表示为：\[ f_c(t) = f_{c0} + k_m \cdot u_m(t) \]其中，\( f_c(t) \)为调制后的频率，\( f_{c0} \)为载波频率，\( k_m \)为调制系数，\( u_m(t) \)为调制信号。

三、实验仪器与设备1. 频率调制器2. 高频信号发生器3. 低频信号发生器4. 示波器5. 频率计6. 双踪示波器7. 万用表四、实验步骤（1）连接实验仪器，确保各仪器工作正常。

（2）设置高频信号发生器，输出频率为\( f_{c0} \)的载波信号。

（3）设置低频信号发生器，输出调制信号。

2. 频率调制实验（1）将载波信号输入频率调制器，调节调制系数\( k_m \)，观察调制后的频率调制信号。

（2）使用示波器观察调制信号的波形，记录调制信号的频率变化范围。

（3）使用频率计测量调制信号的频率，记录频率变化范围。

3. 频率调制信号解调实验（1）将频率调制信号输入解调器，观察解调后的信号。

（2）使用示波器观察解调信号的波形，记录解调信号的波形。

（3）使用示波器观察解调信号的频率，记录解调信号的频率。

实验五调频及鉴频实验

实验五调频及鉴频实验一、实验目的1、掌握直接调频的原理及电路设计方法；2、熟悉乘法器鉴频的原理及电路设计方法；3、掌握间接调频的原理及优缺点；4、掌握间接调频电路的设计方法。

二、实验内容1、观察调频波的正弦带；2、观察调制信号幅度对调频波频偏的影响；3、观察鉴频器的输出波形。

三、实验仪器1、20MHz模拟示波器一台2、调试工具一套3、频谱分析仪一台四、实验原理（一）直接调频原理在某些实际情况下，为了满足中心频率稳定度较高的要求，有时采用石英晶体振荡器直接调频电路。

但由于晶体的串联谐振频率和并联谐振频率靠的很近，因而调频的频偏很小。

为了扩大频偏，可在石英晶体支路中串联电感线圈，但同时使振荡频率的稳定度下降。

直接调频的实验原理图如图5－1所示。

图5－1 直接调频实验原理图（二）乘法器鉴频原理图5－2 乘法器鉴频实验原理图乘法器鉴频的实验原理图如图5－2所示，调频波从TP4处输入，解调信号从TT3处输出。

L1、C21、CC1、R19组成移相网络，将调频波转换为调频调相波送入到乘法器的第1脚，此调频调相波与乘法器第10脚的信号相乘，再经低通滤波器滤出所需的低频调制信号即可。

（三）间接调频原理间接调频的关键电路是调相电路。

调相方法通常有三类：一类是网络移相法调相（用调制信号控制谐振回路或移相网络的电抗或电阻元件以实现调相）；第二类是矢量合成法调相；第三类是脉冲调相。

本实验调相运用的是第一类方法。

实验原理图如图5－3所示。

E2图5－3 网络移相法调相实验原理图调制信号从TP9输入，载波从TP11输入，调相波从TP10输出。

变容二极管D2、以及C26、CC1、L4组成中心频率为10.7MHz 的谐振回路。

电阻R27、R28、W1为变容二极管提供静态反相偏置电压。

在谐振回路失谐量不大的情况下，载波通过谐振回路的相移是按照调制信号的规律变化的。

此外从电路幅频特性考虑，载波相移越大，寄生调幅也越大，即只有在失谐不大的情况下才能得到较小的寄生调幅，否则幅度起伏过大，相移角的增大受到限制。

频率调制实验报告

频率调制实验报告频率调制（Frequency Modulation, FM）实验报告是电子工程相关专业的学生在完成频率调制相关实验后撰写的文档，用于记录实验过程、结果以及分析。

一般来说，一个完整的频率调制实验报告应该包括以下几个主要部分：1. 实验目的：阐述实验的目的和意义，例如通过实验了解频率调制的基本原理、掌握频率调制的实现方法、学习使用相关测试仪器等。

2. 实验原理：详细描述频率调制的理论背景，包括调制解调的基本概念、数学表达式、实现技术等。

此部分应确保内容准确无误，便于读者理解实验的科学依据。

3. 实验设备与材料：列举实验中使用的所有设备和材料，包括信号发生器、示波器、频率计、调制器、解调器等，以及具体型号和规格。

4. 实验内容与步骤：详细记录实验操作的每一个步骤，包括仪器的连接、参数的设置、信号的产生与测量等。

这一部分应尽可能详细，以便他人能够重复实验。

5. 实验结果：呈现实验中获得的数据和观察到的现象，通常包括图表、波形图等视觉辅助材料，以直观显示实验结果。

6. 结果分析与讨论：对实验结果进行深入分析，讨论实验数据与理论预期之间的差异，可能的原因以及对实验设计或执行过程的反思。

7. 结论：总结实验的主要发现，强调实验目的是否已经达到，以及实验对于理解频率调制原理的贡献。

8. 参考文献：列出实验报告中引用的所有文献资料，包括书籍、期刊文章、网络资源等。

9. 附录：可能包括额外的实验数据、原始记录、计算机代码等支持性材料。

在撰写频率调制实验报告时，应保证内容的严谨性和完整性，同时注意版面布局的合理性和文字表述的清晰性。

通过这样的实验报告，不仅可以巩固理论知识，而且可以提高实验技能和科学研究能力。

实验五振幅键控、移频键控、移相键控调制实验

通信原理实验五振幅键控、移频键控、移相键控调制和频谱分析实验一、实验目的1 掌握用键控法产生2ASK, 2FSK, 2PSK 信号的方法2 掌握2ASK, 2FSK, 2PSK 信号的频谱特性二、实验内容用matlab 生成以下波形及波形的频谱：1 2ASK, 2FSK, 2PSK 信号波形2 2ASK, 2FSK, 2PSK 信号频谱三、实验原理调制信号为二进制序列时的数字频带调制称为二进制数值调制。

由于被调载波有幅度、频率、相位三个独立的可控参量，当用二进制信号分别调制这三种参量时，就形成了二进制振幅键控（2ASK ）、二进制移频键控（2FSK ）、二进制移相键控（2PSK ）三种最基本的数字频带调制信号，而每种调制信号的受控参量只有两种离散变换状态。

1. 2ASK 调制原理。

在振幅键控中载波幅度是随着基带信号而变化的。

将载波在二进制基带信号1或0的控制下通或断，即用载波幅度的有无来代表信号中的“1”或者是“0”，这样就可以得到2ASK 信号，这种二进制振幅键控方式称为通—断键控（OOK ）。

2ASK 信号典型的时域波形如图5-1所示，其时域数学表达式为：S 2ASK (t )=a n ·A cos ωc t （5-1）式中，A 为未调载波幅度，ωc 为载波角频率，a n 为符合下列关系的二进制序列的第n 个码元：⎩⎨⎧-=P P a n 110出现概率为出现概率（5-2）令A=1，则2ASK 信号的一般时域表达式为：t t S t nT t g a t S c c n s n ASK ωωcos )(cos )()(2=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-=∑ （5-3）式中，T s 为码元间隔，g (t )为持续时间[-T s /2, T s /2]内任意波形形状的脉冲（分析时一般设为归一化矩形脉冲），而S (t )就是代表二进制信息的随机单极性脉冲序列。

图5-1 2ASK 信号的典型时域波形为了更深入掌握2ASK 信号的性质，除时域分析外，还应进行频域分析。

FM频率调制解调电路的设计和制作

FM调制的基础技术调变电路为可以将信号波(音频信号等)等乘载在电波上传送的电路。

也即是将载波(carrie r)利用信号波加以变形，然后传送出去。

在本文中，将针对调变电路中最常使用到的FM调变(F requency Modulation……频率调变)，以及解调(回复到原来的信号)的技术加以说明。

FM调变方式为将载波频率变化而后传送的方式。

FM调变的基础技术FM调变的理论图1所示的为FM调变的考查方法。

其中的Vc为载波，Vs真为信号波。

对于各信号可以如下表示。

图1 FM调变(FM调变为利用信号而改变频率。

由于振幅为一定，较容易去除噪声成分。

)此时的载波频率fc称之为中心频率。

今将此一载波做FM调变。

也即是，使载波频率fc会随着信号波的大小而改变。

频率变化时角频率w也会变化，因此，或者此时的频率变化△f称之为最大频率偏移。

经过调变后的信号，称之为被调变波Vm，可以用下式子表示。

被调变波Vm会随信号波Vs而变化，其瞬间相位为时间积分。

因此，相位角成为所以，被调变波Vm可以如下表示，此时的称之为调变指数。

FM调变波所占有的频带宽FM调变波所占有的频带宽会随着调变指数(△f/fs)的增大而扩宽。

FM调变波的频谱分布范围很广，而只对于存在有95%以上的能量的频带称之为Carson频带宽。

在此，对于占有频带宽B W可以概略计算如下。

△f：最大频率偏移fsm：信号波的最大频率图2所示的为△f=±75kHz，fsm=15KHz时的占有频带宽BW。

图2 FM调变波所占有的频带宽(FM调变波的频率能量为无限大扩广，而其能量成分几乎存在于2△f+2fs)图3 利用可变电容二极管做成FM调变的实验(将振荡电路的电容器改为可变电容二极管时，便可以做简单的FM调变。

将△V(电压变化)政变成为△f(频率变化)。

FM调变电路的实验FM调变电路为将信号波的电压变化(△v)变换成为频率变化。

在此举一简单的调变电路为例子说明。

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。

FM模拟调制与解调

电子信息与通信学院实验报告实验名称FM信号的调制与解调课程名称通信原理姓名顾康学号U201413323日期2017/3/14 地点成绩教师徐争光1 实验目标本实验完成了对音乐信号的FM 调制与解调。

要达到的效果是让音乐信号经历了调制、信道传送、解调的过程后仍能不失真地播放。

2 调制与解调原理2.1 调制角度调制信号的一般表达式为：()cos[()]m c s t A t t ωϕ=+式中：A 为载波的恒定振幅；[()]c t t ωϕ+为信号的瞬时相位，记为()t θ；()t ϕ为相对于载波相位c t ω的瞬时相位偏移；d[()]/dt c t t ωϕ+是信号的瞬时角频率，记为(t)ω；而d ()/dt t ϕ称为相对于载频c ω的瞬时频偏。

所谓频率调制（FM ），是指瞬时频率偏移随调制信号()m t 成比例变化，即d ()()dtf t K m t ϕ= 式中：f K 为调频灵敏度。

这时相位偏移为：()()ft K m d ϕττ=⎰，代入角度调制信号的一般表达式，可得调频信号为：()cos[()]FM c f s t A t K m d ωττ=+⎰以下为FM 调制的代码：2.2解调由于非相干解调对NBFM 信号及WBFM 信号均适用，所以采用非相干的解调方法。

调频信号的一般表达式为：()cos[()]c f x t A t K m d ωττ=+⎰ 则解调输出应为：()()d f y t K K m t =这就是说，调频信号的解调是要产生一个与输入调频信号的频率呈线性关系的输出电压。

完成这种频率-电压转化关系的器件是频率检波器，简称鉴频器。

下图描述了一种振幅鉴频器进行相干解调的特性与原理框图。

限幅器的作用是消除信道中的噪声和其他原因引起的调频波的幅度起伏，带通滤波器（BPF ）是让调频信号顺利通过你，同时滤除带外噪声及高次谐波分量。

微分器和包络检波器构成了具有近似理想鉴频特性的鉴频器。

微分器的作用是把幅度恒定的调频波()x t 变成幅度和频率都随原始信号()m t 变化的调幅调频()d s t ，即()()()sin d c f c f s t A K m t t K m d ωωττ⎡⎤⎡⎤=-++⎣⎦⎣⎦⎰包络检波器则将其幅度变化检出并滤去直流，再经低通滤波后即得解调输出()()d f y t K K m t =式中：d K 为鉴频器灵敏度（V/(rad/s)）以下为解调部分代码：3实验难点与解决方案实验中我先尝试最简单的AM方式，但是结果十分不理想，噪声的干扰太大。

信号的FM调制与解调

FM 调制及解调一．题目要求：设输入信号为m(t) = cos 2πt ，载波中心频率为f c =10 Hz ，VCO的压控振荡系数为5 Hz / V，载波平均功率为1W。

试画出：已调信号的时域波形；已调信号的振幅谱；用鉴频器解调该信号，并与输入信号比较。

二．实验原理：1.调频信号的产生：直接调频和间接调频法2.本实验采用的是直接调频法拟调制和解调的过程，由于信道为理想信道，及本题关键在于对调制解调数学公式的理解的推倒；3.调频法就是用调制信号直接控制载波频率的变化。

直接调频就是用调制信号的电压直接去控制载波信号的频率，使其按调频信号的规律线性变化。

调制信号4.调频信号的解调：相干解调和非相干解调。

5.本实验采用非相干解调法，鉴频器输出电压随输入频偏成正比变化。

微分器的作用是把幅度恒定的调频信号变成幅度和频率都变化的调频调幅波，用包络检波器将其幅度变化检出并滤去直流，再过低通滤波器即可解调输出。

三．仿真图形分析1. 调制信号、载波信号以及调频信号时域图形：本实验对单频信号进行调制，如图可知，调制信号为单频低频信号，载波信号为高频信号，调制信号的ω(t)随m(t) 线性变化，调制信号的幅度与载波相同且不变，但角频率为时变参量，直观上看为疏密相间，调频信号的频率特性包含有调制信号的信息。

载波的振幅保持不变，而载波的频率或相位随基带信号变化而变化。

00.51 1.522.533.544.55t调制信号00.51 1.522.533.544.55t载波信号00.51 1.522.533.544.55t调频信号2. 调制信号、载波信号以及调频信号的频域图形：如图可知，调制信号和载波信号的频谱为相互对称的冲击对，单频信号频域特性在频谱图上表现为在对应频率点和负频率点上产生冲击。

经过调频后，调制信号的频谱变化较大，已调信号的频谱不再是调制前信号频谱的线性搬移，而产生出很多新的频率成分。

调频波含有载波及各次边带谐波，频谱对称分布于载波频率的两侧，各相邻谱线间隔为ωm ，调频信号频谱的主要成分将集中于以载频为中心的有限带宽内。

调频波的调制与解调

、调频波的调制与解调————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：实验一、调频波的调制与解调一、实验内容1．调频波的调制2．调频波的解调二、实验目的和要求1．熟悉MATLAB系统的基本使用方法2．掌握调制原理和调频波的调制方法3．掌握解调原理和调频波的解调方法三、预习要求1．熟悉有关调频的调制和解调原理2．熟悉鉴频器解调的方法并了解锁相环解调四、实验设备（软、硬件）1．MATLAB软件通信工具箱，SIMULINK2．电脑五、实验注意事项通信仿真的过程可以分为仿真建模、实验和分析三个步骤。

应该注意的是，通信系统仿真是循环往复的发展过程。

也就是说，其中的三个步骤需要往复的执行几次之后，以仿真结果的成功与否判断仿真的结束。

六、实验原理1调频波的调制方法1.1 调制信号的产生产生调频信号有两种方法，直接调频法和间接调频法。

间接调频法就是可以通过调相间接实现调频的方法。

但电路较复杂，频移小，且寄生调幅较大，通常需多次倍频使频移增加。

对调频器的基本要求是调频频移大，调频特性好，寄生调幅小。

所以本实验中所用的方法为直接调频法。

通过一振荡器，使它的振荡f的正弦波；频率随输入电压变化。

当输入电压为零时，振荡器产生一频率为当输入基带信号的电压变化时，该振荡频率也作相应的变化。

1.2 调频波的调制原理与表达式此振荡器可通过VCO（压控振荡器）来实现。

压控振荡器是一个电压——频率转化装置，振荡频率随输入控制电压线性变化。

在实际应用中有限的线性控制范围体现了压控的控制特性。

同时，压控振荡器的输出反馈在鉴相器上，而鉴相器反应的是相位不是频率，而这是压控相位和角频率积分关系固有的，所以需要压控的积分作用，压控输出信号的频率随输入信号幅度的变化而变化，确切的说输出信号频率域输入信号幅度成正比，若输入信号幅度大于零，输出信号频率高于中心频率；若小于零，则输出信号频率低于中心频率。

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