基于MATLAB载波同步仿真

c(t ) A cos( c t 0 )
式中， A 为载波幅度； c 为载波角频率； 0 为载波初始相位(通常假设 0 =0). 调制信号（基带信号）为 m(t ) 。根据调制的定义，振幅调制信号（已调信号）
一般可以表示为
s m (t ) Am(t ) cos( c t )
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5
调制信号
0
-5 -1 x 10
-0.8
5
-0.6
-0.4
-0.2
10
0 0.2 t 调制信号频谱
0.4
0.6
0.8
1
5
0 1.98
1.985
1.99
1.995
2
2.005
2.01
2.015
2.02 x 10
5
如图 6.2 调制信号
% =======================AM 已调信号=========================
通信系统综合设计与实践 title('AM 调制信号波形'); subplot(2,1,2); Y3=fft(Uam); plot(abs(Y3)),grid; title('AM 调制信号频谱'); axis([5950,6050,0,500000]);
10 5 0 -5 -10 -1 5 4 3 2 1 0 5950 5960 5970 5980 5990 6000 6010 6020 6030 6040 6050 x 10 -0.8
通信系统综合设计与实践
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第一章 概 述
一 课题内容 1.设计 AM 信号实现的 Matlab 程序，输出调制信号、载波信号以及已调信号 波形以及频谱图，并改变参数观察信号变化情况，进行实验分析。 2.设计 AM 信号解调实现的 Matlab 程序，输出并观察解调信号波形，分析实 验现象。 二 设计目的 1.掌握振幅调制和解调原理。 2.学会 Matlab 仿真软件在振幅调制和解调中的应用。 3.掌握参数设置方法和性能分析方法。 4.通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。 三 设计要求 利用 Matlab 软件进行振幅调制和解调程序设计，输出显示调制信号、载波信 号以及已调信号波形，并输出显示三种信号频谱图。对产生波形进行分析，并通 过参数的改变，观察波形变化，分析实验现象。 四 开发工具 计算机、Matlab 软件、相关资料
S m ( ) A [ M ( c ) M ( c )] 2
设调制信号 m(t ) 的频谱为 M ( ) ，则已调信号 sm (t ) 的频谱 S m ( ) ：
二 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，可也以是数字的。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 cos c t ， 调 制 信 号 的 表 达 式 为
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题
目
基于matlab载波同步仿真 信息工程学院通信系 通信工程 赵鸿飞 曹优宁 封蒙蒙
1203100022 1203100010 1203100040
院（ 系 ）名 称 专 业 名 称 学 生 姓 名 学 生 学 号 指 导 教 师
2013 年 6
月
2 日
通信系统综合设计与实践
通信系统综合设计与实践
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程。可利用乘积型同步检波器实现振幅的解调，让已调信号与本地恢复载波信号 相乘并通过低通滤波可获得解调信号。
第三章 matlab 仿真
一 载波信号与调制信号分析
t=-1:0.00001:1; A0=10; %载波信号振幅 f=6000; %载波信号频率 w0=f*pi; Uc=A0*cos(w0*t); %载波信号 figure(1); subplot(2,1,1); plot(t,Uc); title('载频信号波形'); axis([0,0.01,-15,15]); subplot(2,1,2); Y1=fft(Uc); %对载波信号进行傅里叶变换 plot(abs(Y1));title('载波信号频谱'); axis([5800,6200,0,1000000]);
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基于matlab载波同步仿真
摘
要
从载波相位调制解调原理出发,理论分析了载波频率漂移对解调结果的影响.通 过对解调公式的推导及分析,给出了频率漂移对解调结果影响的公式.结果表明,当 混频基频信号的频率与载波频率存在微小频差时,解调结果将出现低频调制,严重 影响解调效果;仿真及实验验证结果与理论分析完全吻合. 关键词： 载波 相位 调制 解调
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目录
摘 要.......................................................................................... 错误！未定义书签。
第一章 概 述.....................................................................................3 一 课题内容..................................................................................3 二 设计目的..................................................................................3 三 设计要求..................................................................................3 四 开发工具.........................................3 第二章 系统理论设计....................................................................... 4 一 振幅调制产生原理.................................................................. 4 二 调幅电路方案分析.................................................................. 4 三 信号解调思路.......................................................................... 4 第三章 matlab 仿真.......................................................................... 5 一 载波信号与调制信号分析...................................................... 5 二 设计 FIR 数字低通滤波器...................................................... 7 三 AM 解调 ................................................................................... 9 四 结果分析........................................15 4 心得体会........................................................................................15 5 致谢................................................................................................16 6 参考文献........................................................................................16
m(t ) Am cos m t ，则调幅信号的表达式为 s AM (t ) [ A0 m (t )] cos c t
图 5.1 三 信号解调思路
标准调幅波示意图
从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调，又称为检波。对于振幅 调制信号，解调就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。解调是调制的逆过
载频信号波形 10 0 -10 0 10 x 10 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009
5
0.01
载波信号频谱
5
0 5800
5850
5900
5950
6000
6050
6100
6150
6200
图 6.1 载波信号
% ======================调制信号==============================
通信系统综合设计与实践 t=-1:0.00001:1; A1=5; %调制信号振幅 f=6000; %载波信号频率 w0=f*pi; mes=A1*cos(0.001*w0*t); %调制信号 subplot(2,1,1); plot(t,mes); xlabel('t'),title('调制信号'); subplot(2,1,2); Y2=fft(mes); % 对调制信号进行傅里叶变换 plot(abs(Y2)); title('调制信号频谱'); axis([198000,202000,0,1000000]);
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第二章 系统理论设计
一 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。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
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%
对 AM 已调信号进行傅里叶变换
AM调 制 信 号 波 形
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
AM调 制 信 号 频 谱
如图 6.3AM 已调信号
二 设计 FIR 数字低通滤波器 FIR 滤波器比鞥采用间接法， 常用的方法有窗函数法、 频率采样法和切比雪夫 等波纹逼近法。对于线性相位滤波器，经常采用 FIR 滤波器。 对于数字高通、带通滤波器的设计，通用方法为双线性变换法。可以借助于 模拟滤波器的频率转换设计一个所需类型的过渡模拟滤波器，再经过双线性变换 将其转换策划那个所需的数字滤波器。具体设计步骤如下： （1）确定所需类型数字滤波器的技术指标。 （2）将所需类型数字滤波器的边界频率转换成相应的模拟滤波器的边界频 率，转换公式为Ω=2/T tan(0.5ω) (3)将相应类型的模拟滤波器技术指标转换成模拟低通滤波器技术指标。 （4）设计模拟低通滤波器。 （5）通过频率变换将模拟低通转换成相应类型的过渡模拟滤波器。 （6） 采用双线性变换法将相应类型的过渡模拟滤波器转换成所需类型的数字 滤波器。
t=-1:0.00001:1; A0=10; %载波信号振幅 A1=5; %调制信号振幅 A2=3; %已调信号振幅 f=3000; %载波信号频率 w0=2*f*pi; m=0.15; %调制度 mes=A1*cos(0.001*w0*t); %消调制信号 Uam=A2*(1+m*mes).*cos((w0).*t); %AM 已调信号 subplot(2,1,1); plot(t,Uam); grid on;