基于MATLAB的模拟调制系统仿真与测试(AM调制)

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基于MATLAB的模拟调制实验报告

基于MATLAB的模拟调制实验报告

基于MATLAB 的模拟调制实验报告一、实验目的1.进一步学习调制的知识,掌握调频与调角两种模拟调制技术。

2.进一步学习MATLAB 的编程,熟练使用MATLAB 进行作图。

二、实验原理1.调制的概念调制(modulation )就是对信号源的信息进行处理加到载波上,使其变为适 合 于信道传输的形式的过程,是使载波随信号而改变的技术。

一般,用来传送消息的信号()t u c 叫作载波或受调信号,代表所欲传送消息的信号叫作调制信号,调制后的信号()t u 叫作已调信号。

用调制信号()t u Ω控制载波的某些参数,使之随()t u Ω而变化,就可实现调制。

2.调制的目的 ➢ 频谱变换当所要传送的信号的频率或者太低,或者频带很宽,对直接采用电磁波的形 式进行发送很不利,需要的天线尺寸很大,而且发射和接受短的天线与谐振回路的参数变化范围很大。

为了信息有效与可靠传输,往往需要将低频信号的基带频谱搬移到适当的或指定的频段。

这样可以提高传输性能,以较小的发送功率与较短的天线来辐射电磁波。

➢ 实现信道复用为了使多个用户的信号共同利用同一个有较大带宽的信道,可以采用各种复用技术。

如模拟电话长途传输是通过利用不同频率的载波进行调制。

将各用户话音每隔4 kHz 搬移到高频段进行传输。

➢ 提高抗干扰能力不同的调制方式,在提高传输的有效性和可靠性方面各有优势。

如调频广播系统,它采用的频率调制技术,付出多倍带宽的代价,由于抗干扰性能强,其音质比只占10 kHz 带宽的调幅广播要好得多。

扩频通信就是以大大扩展信号传输带宽,以达到有效抗拒外部干扰和短波信道多径衰落的特殊调制方式。

3.调制的种类根据()t u Ω和()t u c 的不同类型和完成调制功能的调制器传递函数不同,调制分为以下多种方式: (1).按调制信号()t u Ω的类型分为:● 模拟调制:调制信号()t u Ω是连续变化的模拟量,如话音与图像信号。

● 数字调制:调制信号是数字化编码符号或脉冲编码波形。

基于MATLAB的AM调制解调系统仿真评测报告

基于MATLAB的AM调制解调系统仿真评测报告

基于MATLAB的AM调制解调系统的仿真报告XXXX-XXXX-XXXX-XXXXV1.0 天津市智能信号与图像处理重点实验室2018年10月29日修订历史记录编制审查审核批准文档评审负责人:参加评审人员:目录1引言51.1设计目的51.2术语定义51.3参考资料51.4文档组织52 AM调制解调62.1AM调制62.2AM解调73 基于MATLAB的AM仿真83.1仿真基本参数83.2生成调制信号83.3AM调制器83.4相干解调器94 仿真结果曲线104.1发送信号波形和频谱104.2载波信号波形和频谱124.3AM信号波形和频谱144.4相干解调波形和频谱164.5恢复信号波形和频谱185总结206程序附录201引言1.1设计目的本报告依照传统模拟调制的规范,给出了AM调制解调的具体流程,重点研究了系统中各阶段信号时域和频谱波形以及频谱的搬移变化,为AM调制解调系统信号波形的进一步深入研究做了基础。

1.2术语定义本文档使用以下关键术语和简略语。

1.3参考资料[1]通信原理<第六版)樊昌信曹丽娜编著国防工业出版社 2007年1月[2]1.4文档组织报告第二部分给出了AM调制解调的基本原理;第三部分给出了系统在MATLAB里面的程序调试及仿真;第四部分给出了各仿真模块输出时域和频域波形,并对比发射信号和接收信号的时域波形;第五部分对报告进行了总结。

2AM调制解调图1 AM调制解调系统框图图1显示给出了用于AM调制解调的系统框图。

从图中可知,发送端信源信号经AM调制器的调制后搭载高频载波发送出去,发送信道中经历加性高斯白噪声的干扰。

接收端信号经历AM解调器的解调输出,最终得到信宿信号。

2.1AM调制A o cos(ѡc t)图2 AM调制模型图2显示给出了AM调制的原理模型。

从图中可知发送信号和直流分量叠加后乘以高频载波后即可形成AM调制信号。

具体时域表波形为:(1>对应的频谱波形为:(2>2.2AM解调c图3 AM解调模型图3显示给出了AM解调的数学模型。

(完整word版)基于Matlab的AM振幅调制与解调仿真..

(完整word版)基于Matlab的AM振幅调制与解调仿真..

基于Matlab的AM振幅调制与解调仿真摘要:本次高频电子电路大作业的设计,我组所选的题目为振幅调制电路(AM)及解调。

在本课程设计报告中,首先说明了进行此次课程设计的目的、内容及要求;阐明了标准振幅调制与解调的基本原理以及操作方法,同时也对滤波电路的原理加以说明。

接着叙述了利用Matlab软件对振幅调制、解调以及滤波器等所设计编写的程序,并附上了调试后输出的载波信号、调制信号、AM已调信号及滤波前后的解调信号等的波形图和频谱图,另外还附上了滤波器的增益响应和双边带总功率与平均总功率之比。

报告的最后,是个人对本次大作业结果的分析、过程反思以及总结。

关键词:振幅调制解调AM Matlab仿真Abstract:In The high-frequency electronic circuit designing job, our group selected the topic as amplitude modulation circuit (AM) and demodulation. In this course design report, first explains the purpose, content and requirements of the curriculum design; clarify the basic principles and methods of operation standard amplitude modulation and demodulation, and also to illustrate the principles of the filter circuit. Then describes the use of Matlab and other amplitude modulation, demodulation and filter design program written, along with the carrier signal debugging output modulation signal, AMmodulated and demodulated signal waveform signal before and after filtering, etc. map and spectrum, also attached a total power and average power ratio of the total gain response and bilateral band filter. At the end of the report is to analyze the individual results of this large operation, process reflection and summary.Keywords: amplitude modulation, demodulation, Matlab simulation引言:无线通信系统中,信号通过一定的传输介质在发射机和接受机之间进行传送时,信号的原始形式一般不适合传输。

基于MATLAB模拟调制系统的仿真设计

基于MATLAB模拟调制系统的仿真设计

基于MATLAB模拟调制系统的仿真设计摘要:本文基于MATLAB平台,通过建立调制系统的仿真模型,实现了对调制系统的仿真设计。

首先对调制系统的基本原理进行了介绍,然后建立了调制系统的数学模型。

接着使用MATLAB对模型进行了仿真分析,包括调制信号的产生、载波信号的产生、调制信号与载波信号的混合调制、调制后的信号的传输等过程。

最后,通过仿真结果的分析,对调制系统的性能进行了评估,并提出了优化方案。

本文的研究对于调制系统的设计和优化具有一定的参考意义。

关键词:调制系统;MATLAB仿真;混合调制;性能评估;优化方案一、引言调制是无线通信中的一项基本技术,通过将信息信号与载波信号进行合成,使信息信号能够被传输到远距离的通信接收端。

调制系统是实现调制技术的关键,其性能直接影响到通信系统的可靠性和传输质量。

因此,对调制系统的研究和优化具有重要的意义。

二、调制系统的基本原理调制系统的基本原理是将信息信号经过调制器与载波信号进行混合调制,形成调制后的信号。

调制过程中,需要考虑到载波频率、调制信号幅度、调制信号频率等参数的选择。

常见的调制方式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制(PM)等。

三、调制系统的数学模型调制系统的数学模型是根据调制原理建立的,一般可表示为:$s(t) = A_c \cdot (1 + m \cdot \cos(f_m \cdot t)) \cdot\cos(f_c \cdot t)$其中,$s(t)$表示调制后的信号,$A_c$为载波幅度,$m$为调制系数,$f_m$为调制信号频率,$f_c$为载波频率。

四、MATLAB仿真设计4.1调制信号的产生通过MATLAB生成调制信号,并将其绘制出来,以便后续的仿真分析。

4.2载波信号的产生通过MATLAB生成载波信号,并将其绘制出来,以便后续的仿真分析。

4.3调制信号与载波信号的混合调制将调制信号与载波信号进行混合调制,并将调制后的信号绘制出来,以便后续的仿真分析。

基于Matlab的模拟调制与解调实验报告

基于Matlab的模拟调制与解调实验报告

基于Matlab的模拟调制与解调(开放实验)一、实验目的(一)了解AM、DSB和SSB 三种模拟调制与解调的基本原理(二)掌握使用Matlab进行AM调制解调的方法1、学会运用MATLAB对基带信号进行AM调制2、学会运用MATLAB对AM调制信号进行相干解调3、学会运用MATLAB对AM调制信号进行非相干解调(包络检波)(三)掌握使用Matlab进行DSB调制解调的方法1、学会运用MATLAB对基带信号进行DSB调制2、学会运用MATLAB对DSB调制信号进行相干解调(四)掌握使用Matlab进行SSB调制解调的方法1、学会运用MATLAB对基带信号进行上边带和下边带调制2、学会运用MATLAB对SSB调制信号进行相干解调二、实验环境MatlabR2020a三、实验原理(一)滤波法幅度调制(线性调制)(二)常规调幅(AM)1、AM表达式2、AM波形和频谱3、调幅系数m(三)抑制载波双边带调制(DSB-SC)1、DSB表达式2、DSB波形和频谱(四)单边带调制(SSB)(五)相关解调与包络检波四、实验过程(一)熟悉相关内容原理 (二)完成作业已知基带信号()()()sin 10sin 30m t t t ππ=+,载波为()()cos 2000c t t π= 1、对该基带信号进行AM 调制解调(1)写出AM 信号表达式,编写Matlab 代码实现对基带进行进行AM 调制,并分别作出3种调幅系数(1,1,1m m m >=<)下的AM 信号的时域波形和幅度频谱图。

代码 基带信号fs = 10000; % 采样频率 Ts = 1/fs; % 采样时间间隔t = 0:Ts:1-Ts; % 时间向量m = sin(10*pi*t) + sin(30*pi*t); % 基带信号载波信号fc = 1000; % 载波频率c = cos(2*pi*fc*t); % 载波信号AM调制Ka = [1, 0.5, 2]; % 调制系数m_AM = zeros(length(Ka), length(t)); % 存储AM调制信号相干解调信号r = zeros(length(Ka), length(t));绘制AM调制信号的时域波形和幅度频谱图figure;for i = 1:length(Ka)m_AM(i, :) = (1 + Ka(i)*m).*c; % AM调制信号subplot(3, 2, i);plot(t, m_AM(i, :));title(['AM调制信号(Ka = ' num2str(Ka(i)) ')']);xlabel('时间');ylabel('幅度');ylim([-2, 2]);subplot(3, 2, i+3);f = (-fs/2):fs/length(m_AM(i, :)):(fs/2)-fs/length(m_AM(i, :));M_AM = fftshift(abs(fft(m_AM(i, :))));plot(f, M_AM);title(['AM调制信号的幅度频谱图(Ka = ' num2str(Ka(i)) ')']);xlabel('频率');ylabel('幅度');r(i, :) = m_AM(i, :) .* c; % 相干解调信号end绘制相干解调信号的时域波形和幅度频谱图figure;for i = 1:length(Ka)subplot(length(Ka), 1, i);plot(t, r(i, :));title(['相干解调信号(Ka = ' num2str(Ka(i)) ')']);xlabel('时间');ylabel('幅度');end图像(2)编写Matlab代码实现对AM调制信号的相干解调,并作出图形。

基于MATLAB的AM信号的调制

基于MATLAB的AM信号的调制

基于MATLAB的AM信号的调制摘要: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,从而将调制信号转换成适合于传播的已调信号,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。

MATLAB软件广泛用于数字信号分析,系统识别,时序分析与建模,神经网络、动态仿真等方面有着广泛的应用。

本课题利用MATLAB软件对DSB调制解调系统进行模拟仿真,分别利用300HZ正弦波和矩形波,对30KHZ正弦波进行调制,观察调制信号、已调信号和解调信号的波形和频谱分布,并在解调时引入高斯白噪声,对解调前后信号进行信噪比的对比分析,估计DSB调制解调系统的性能。

关键词:AM信号,调制,调制系数,功率,MATLAB引言:调制就是使一个信号(如光、高频电磁振荡等)的某些参数(如振幅、频率等)按照另一个欲传输的信号(如声音、图像等)的特点变化的过程。

用所要传播的语言或音乐信号去改变高频振荡的幅度,使高频振荡的幅度随语言或音乐信号的变化而变化,这个控制过程就称为调制。

其中语言或音乐信号叫做调制信号,调制后的载波就载有调制信号所包含的信息,称为已调波[1]。

解调是调制的逆过程,它的作用是从已调波信号中取出原来的调制信号。

对于幅度调制来说,解调是从它的幅度变化提取调制信号的过程。

对于频率调制来说,解调是从它的频率变化提取调制信号的过程。

频率解调要比幅度解调复杂,用普通检波电路是无法解调出调制信号的,必须采用频率检波方式,如各类鉴频器电路。

关于鉴频器电路可参阅有关资料,这里不再细述。

随着电脑的发展和普及,调制与解调在电脑通信中也有着十分重要的作用。

通过称为Modem 的调制解调器,将电脑的数字信息转换成能沿着电话线传递的模拟形式,在接收端由Modem 将它转换回数字信息。

其中将数字信息转换成模拟形式称调制,将模拟形式转换回数字信息称为解调。

matlab仿真实验-模拟调制

matlab仿真实验-模拟调制

实验四模拟调制matlab仿真
1、实验目的:
(1)熟练掌握模拟调制(AM、DSB等)的基本原理;
(2)学会利用matlab的画图工具(plot的使用);
(3)学会使用matlab设计信号频谱;
(4)了解信号平均功率和调制效率求解的一般方法。

2、实验环境:
PC和matlab7.1
3、实验内容
(1)参照AM调制系统源代码,理解基带信号、载波信号的表示方法,同时注意画图函数plot图形定制参数,
要求:修改AM调制系统代码使其最后画出如下波形:
(2)参照AM调制系统源代码,理解基带信号、载波信号的表示方法,同时注意画图函数plot图形定制参数,
要求:修改AM调制系统代码使其最后画出DSB系统的相关波形:
(3)实现AM信号和DSB信号的解调,并画出恢复出来的模拟信号;
(4)加入白噪声模型,然后再解调信号,并观察恢复基带信号。

4、实验总结
(1)总结基带信号、载波信号和AM信号的m语言表示;
(2)总结常用信号频谱的基本表示方法;
(3)总结plot函数的使用。

AM调制解调及matlab仿真程序和图

AM调制解调及matlab仿真程序和图

(1所用滤波器函数:巴特沃斯滤波器% 注 : wp(或 Wp 为通带截止频率 ws(或 Ws 为阻带截止频率 Rp为通带衰减 As 为阻带衰减%butterworth低通滤波器原型设计函数要求 Ws>Wp>0 As>Rp>0function [b,a]=afd_butt(Wp,Ws,Rp,AsN=ceil((log10((10^(Rp/10-1/(10^(As/10-1/(2*log10(Wp/Ws;%上条语句为求滤波器阶数 N为整数%ceil 朝正无穷大方向取整fprintf('\n Butterworth Filter Order=%2.0f\n',NOmegaC=Wp/((10^(Rp/10-1^(1/(2*N %求对应于 N 的 3db 截止频率[b,a]=u_buttap(N,OmegaC;(2傅里叶变换函数function [Xk]=dft(xn,Nn=[0:1:N-1];k=[0:1:N-1];WN=exp(-j*2*pi/N;nk=n'*k;WNnk=WN.^(nk;Xk=xn*WNnk;设计部分:1. 普通 AM 调制与解调%单音普通调幅波调制 y=amod(x,t,fs,t0,fc,Vm0,ma要求 fs>2fc%x调制信号, t 调制信号自变量 ,t0采样区间, fs 采样频率,%fc载波频率, Vm0输出载波电压振幅, ma 调幅度t0=0.1;fs=12000;fc=1000;Vm0=2.5;ma=0.25;n=-t0/2:1/fs:t0/2;x=4*cos(150*pi*n; %调制信号y2=Vm0*cos(2*pi*fc*n; %载波信号 figure(1subplot(2,1,1;plot(n,y2;axis([-0.01,0.01,-5,5];title('载波信号 ';N=length(x;Y2=fft(y2; subplot(2,1,2;plot(n,Y2;title('载波信号频谱 '; %画出频谱波形 y=Vm0*(1+ma*x/Vm0.*cos(2*pi*fc*n; figure(2subplot(2,1,1;plot(n,xtitle('调制信号 ';subplot(2,1,2plot(n,ytitle('已调波信号 ';X=fft(x;Y=fft(y;w=0:2*pi/(N-1:2*pi; figure(3subplot(2,1,1;plot(w,abs(X axis([0,pi/4,0,2000]; title('调制信号频谱 ';subplot(2,1,2;plot(w,abs(Y axis([pi/6,pi/4,0,1200];title('已调波信号频谱 '; %画出频谱波形 y1=y-2*cos(800*pi*n;y2=Vm0*y1.*cos(2*pi*fc*n; %将已调幅波信号的频谱搬移到原调制信号频谱处 wp=40/N*pi;ws=60/N*pi;Rp=1;As=15;T=1; %滤波器参数设计OmegaP=wp/T;OmegaS=ws/T;[cs,ds]=afd_butt(OmegaP,OmegaS,Rp,As; [b,a]=imp_invr(cs,ds,T; y=filter(b,a,y2; figure(4subplot(2,1,1;plot(n,y title('解调波 '; Y=fft(y;subplot(2,1,2;plot(w,abs(Y axis([0,pi/6,0,1000];title('解调信号频谱 '; %画出频谱波形结果:Butterworth Filter Order= 6 OmegaC = 0.1171载波信号载波信号频谱-4-2024调制信号-4-2024已调波信号调制信号频谱已调波信号频谱解调波解调信号频谱解调波解调信号频谱2. 抑制双边带调制与解调%单音抑制载波双边带调制 y=amod(x,t,fs,t0,fc,Vm0,ma要求 fs>2fc %x调制信号, t0采样区间, fs 采样频率,%fc载波频率, Vm0输出载波电压振幅, ma 调幅度t0=0.1;fs=12000;fc=1000;Vm0=2.5;ma=0.25;n=-t0/2:1/fs:t0/2;x=4*cos(150*pi*n; %调制信号y=Vm0*x.*cos(2*pi*fc*n; %载波信号 figure(1subplot(2,1,1plot(n,xtitle('调制信号 ';subplot(2,1,2plot(n,ytitle('已调波信号 ';N=length(x;X=fft(x;Y=fft(y;w=0:2*pi/(N-1:2*pi;figure(2subplot(2,1,1plot(w,abs(Xaxis([0,pi/4,0,2000];title('调制信号频谱 '; %画出频谱波形 subplot(2,1,2plot(w,abs(Y axis([pi/6,pi/4,0,2200];title('已调波信号频谱 '; %画出频谱波形 y1=y-2*cos(2000*pi*n;y2=Vm0*y1.*cos(2*pi*fc*n; %将已调幅波信号的频谱搬移到原调制信号频谱处 wp=40/N*pi;ws=60/N*pi;Rp=1;As=15;T=1; %滤波器参数设计OmegaP=wp/T;OmegaS=ws/T;[cs,ds]=afd_butt(OmegaP,OmegaS,Rp,As; [b,a]=imp_invr(cs,ds,T;y=filter(b,a,y2;figure(3subplot(2,1,1plot(n,ytitle('解调波 ';Y=fft(y;subplot(2,1,2plot(w,abs(Yaxis([0,pi/6,0,5000];title('解调信号频谱 '; %画出频谱波形结果:Butterworth Filter Order= 6 OmegaC = 0.1171调制信号已调波信号500100015002000调制信号频谱500100015002000已调波信号频谱解调波解调信号频谱3. 单边带调制与解调%单音单边带调制 y=amod(x,t,fs,t0,fc,Vm0,ma要求 fs>2fc %x调制信号, t0采样区间, fs 采样频率, %fc载波频率, Vm0输出载波电压振幅, ma 调幅度t0=0.1;fs=12000; fc=1000;Vm0=2.5;ma=0.25; n=-t0/2:1/fs:t0/2; N=length(n;x1=4*cos(150*pi*n; %调制信号 x2=hilbert(x1,N;y=(Vm0*x1.*cos(2*pi*fc*n-Vm0*x2.*sin(2*pi*fc*n/2; figure(1 subplot(2,1,1plot(n,x1 title('调制信号 '; subplot(2,1,2 plot(n,ytitle('已调波信号 '; X=fft(x1; Y=fft(y;w=0:2*pi/(N-1:2*pi; figure(2 subplot(2,1,1plot(w,abs(X axis([0,pi/4,0,3000]; title('调制信号频谱'; subplot(2,1,2 plot(w,abs(Y axis([pi/6,pi/4,0,2500]; title('已调波信号频谱'; %画出频谱波形 y1=y-2*cos(1500*pi*n; y2=Vm0*y1.*cos(2*pi*fc*n; % 将已调幅波信号的频谱搬移到原调制信号频谱处wp=40/N*pi;ws=60/N*pi;Rp=1;As=15;T=1; %滤波器参数设计OmegaP=wp/T;OmegaS=ws/T; [cs,ds]=afd_butt(OmegaP,OmegaS,Rp,As;[b,a]=imp_invr(cs,ds,T; y=filter(b,a,y2; figure(3 subplot(2,1,1 plot(n,y title('解调波';Y=fft(y; subplot(2,1,2 plot(w,abs(Y axis([0,pi/6,0,2500]; title('解调信号频谱'; OmegaC = 0.1171 %画出频谱波形结果:Butterworth Filter Order= 6 %画出频谱波形调制信号 4 2 0 -2 -4 -0.05 -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 已调波信号 10 5 0 -5 -10 -0.05 -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 调制信号频谱 3000 2000 1000 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 已调波信号频谱 2500 2000 1500 1000 500 0 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 解调波 10 5 0 -5 -10 -0.05 -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 解调信号频谱 2500 2000 1500 1000 500 0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 7 参考文献 [1] 信号与系统课程组. 信号与系统课程设计指导,2007.10 [2] 吴大正. 信号与线性系统分析(第四版). 高等教育出版社,2005.8[3] 谢嘉奎. 电子线路—非线性部分(第四版. 高等教育出版社,2003,2 [4] 黄永安等.Matlab7.0/Simulink6.0 建模仿真开发与高级工程应用. 清华大学出版社,2005.12 [5] 江建军. LabVIEW 程序设计教程. 电子工业出版社, 2008.03 [6]张化光,孙秋野.MATLAB/Simulink 实用教程. 北京人民邮电出版社, 2009。

基于Matlab的AM调制系统仿真综述

基于Matlab的AM调制系统仿真综述

基于Matlab的AM调制系统仿真摘要:调制(modulation)就是对信号源的信息进行处理加到载波上,使其变为适合于信道传输的形式的过程,就是使载波随信号而改变的技术。

基带信号往往不能作为传输信号,因此必须把基带信号转变为一个相对基带频率而言频率非常高的信号以适合于信道传输。

这个信号叫做已调信号,而基带信号叫做调制信号。

调制是通过改变高频载波即消息的载体信号的幅度、相位或者频率,使其随着基带信号幅度的变化而变化来实现的。

其中正弦载波幅度随调制信号而变化的调制,简称调幅(AM)。

Abstract:Modulation (modulation) is the source of information for processing to the carrier, make it into asuitable form of channel transmission process, is the technology of carrier change according to the signal.Often cannot transmit signal as a base band signal, therefore must convert baseband signal into a very high frequency relative to the baseband frequency signal suitable for transmission.This signal is called a modulated signal, and the baseband signal is called modulation signal.High frequency carrier wave is modulated by changing the carrier of the message signal amplitude, phase, or frequency, to make it as the change of baseband signal amplitude changes.The sine carrier amplitude varies with the modulation signal modulation, hereinafter referred to as amplitude modulation (AM).关键词:调制标准调制 AM MATLAB仿真一,引言:正弦载波幅度随调制信号而变化的调制,简称调幅(AM)。

基于MATLAB的AM调制及解调系统仿真解析

基于MATLAB的AM调制及解调系统仿真解析

基于MATLAB的AM调制及解调系统仿真摘要:振幅调制、解调电路是信号在发射机和接收机之间进行传送时的信号处理电路。

标准振幅调制与解调电路实际上是完成信号频谱的线性搬移,以便于信号的传送。

MATLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,具有强大的软件仿真建模能力,可通过MATLAB建立完整的AM调制、解调系统的仿真模型,描绘出信号在调制与解调过程的波形变化,探究调制解调的影响因素,以便于更好的了解AM调制与解调的过程。

关键词:MATLAB AM 调制解调Abstract:the amplitude modulation and demodulation circuit is the signals between the transmitter and receiver of the signal processing circuit. Standard of amplitude modulation and demodulation circuit is actually the complete spectrum of linear move, so that the transfer of a signal. MATLAB is a kind of for algorithm development, data visualization, data analysis and numerical calculation of senior technical computing language and interactive environment, is a powerful software simulation modeling ability, can build complete AM modulation and demodulation system by MATLAB, a simulation model of describing the waveform of the signal in the modulation and demodulation process changes, to explore the influencing factors of modem, so as to better understand the AM modulation and demodulation process.Keywords:MATLAB AM modulation demodulation1.引言在无线电技术中,调制与解调占有十分重要的地位。

基于matlab的AM、FM、PM调制

基于matlab的AM、FM、PM调制
参考文献
[1]樊昌信.通信原理(第6版).国防工业出版社,2006,09
[2]黎洪松.数字通信原理.西安电子系科技大学出版社,2005,07
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[4]吕跃广通信系统仿真.电子工业出版社,2010.03
[5]席在芳等基于SIMULINK的现代通信系统仿真分析[J].系统仿真学报2006,18(10)
subplot(2,1,1);
plot(t,y4);
title('高斯白噪声时域波形')
y5=fft(y4,N);
q2=(0:N/2-1)*fs/N;
mx2=abs(y5(1:N/2));
subplot(2,1,2),plot(q2,mx2),title('高斯白噪声频域波形')
y6=y2+y4;
figure(5)
根据调制后载波瞬时相位偏移的大小,可将频率调制分为宽带调频(WBFM)与窄带调频(NBFM)。宽带与窄带调制的区分并无严格的界限,但通常认为由调频所引起的最大瞬时相位偏移远小于30°时,
(2-2)
称为窄带调频。否则,称为宽带调频。
为方便起见,无妨假设正弦载波的振幅A=1,则由式(2-1)调频信号的一般表达式,得
例如, 为正弦型信号。综合前面的分析,可总结各种模拟调制方式的信号带宽、制度增益、输出信噪比、设备(调制与解调)复杂程度、主要应用等如表3.2.0所示。表中还进一步假设了AM为100%调制。
表3.2
3.3几种模拟调制的性能比较
就抗噪性能而言,WBFM最好,DSB、SSB、VSB次之,AM最差。NBFM与AM接近。示出了各种模拟调制系统的性能曲线,图中的圆点表示门限点。门限点以下,曲线迅速下跌;门限点以上,DSB、SSB的信噪比比AM高4.7dB以上,而FM(=6)的信噪比比AM高22dB。

用MATLAB仿真AM调制

用MATLAB仿真AM调制
可以看到am波的包络与调制信号mt形状完全一样用包络检波的方法很容易恢复出原始调制信号
用MATLAB仿真AM调制
假设调制信号m(t)的平均值为0,将其叠加一个直流偏量A后与载波相乘,可形成调幅信号。
am(t)=(A+m(t))cos(wt);
其中,am(t)为调幅信号,A为外加直流分量。
MATLAB仿真代码
%AM调制
t=0:0.01:2*pi;
m=sin(2*t);
subplot(3,1,1);
plot(t,m);
xlabel('t');ylabel('m(t)');
A=2;
wc=200;%载波频率
am=(A+m).*cos(wc.*t);
subplot(3');ylabel('m(t)+A');
subplot(3,1,3);
plot(t,am);
xlabel('t');ylabel('am(t)');ylim([-3,3]);
仿真结果:
可以看到,AM波的包络与调制信号m(t)形状完全一样,用包络检波的方法很容易恢复出原始调制信号。
**注意:**外加直流分量A应该不小于调制信号m(t)绝对值的最大值,否则会出现“过调幅”现象。

AM调制MATLAB仿真程序

AM调制MATLAB仿真程序

AM调制MATLAB仿真程序% AM_amplitude_modulation_test.mclc;close all;clear all;%--参数%--采样参数fs =10e6; %--数字采样速率, fs >= 2(fc+fm+0.5*Bm), 这⾥取 fs = 10 MHzN =200; %--采样点个数, N > fix(2*fs/fm); %--⾄少⼀个周期内采两个点n =0:N-1; %--采样序列t =n/fs; %--采样时间序列%--调制信号Am =1; %--归⼀化幅值fm =0.1e6; %--调制信号的频率, 这⾥取 fm = 0.1MHzBm = 0;%--带宽,这⾥取为单频信号,所以 Bm=0%-----------------------%--调制信号表达式%----------------------sm = Am*cos(2*pi*fm*t);%--载波信号Ac =1; %--归⼀化幅值fc =1e6; %--载波频率, ⼀般 fc > fm, 这⾥取 fc = 1 MHz%-----------------------%--载波信号表达式%----------------------sc = Ac*cos(2*pi*fc*t);%--调制度mf = 0.5;%--mf 取值在 0 和 1 之间. mf = 0 表⽰没有调制;mf =1 是过调制的边界%--普通幅度调制:载波+双边带 %-- 点乘:.* , 两个相等长度的⽮量对应点相乘% s_am = (1+mf*Am*cos(2*pi*fm*t)).*(Ac*cos(2*pi*fc*t));%----------------------------%--普通幅度调制, 调幅波表达式%----------------------------s_am_general = (1+mf*sm).*sc; %--%--双边带调制:抑制载波 %-- 点乘:.* , 两个相等长度的⽮量对应点相乘% s_am_DSB = mf*Am*cos(2*pi*fm*t).*(Ac*cos(2*pi*fc*t));%----------------------------%--双边带调制, 调幅波表达式%----------------------------s_am_DSB = mf*sm.*sc; %--%--单边带调制:抑制载波+抑制其中⼀个边带% s_am_SSB_UP = ⾼通滤波器{Am*mf*cos(2*pi*fm*t).*Ac*cos(2*pi*fc*t)};% = 0.5*Am*mf*cos(2*pi*(fm+fc)*t);%--上边带% s_am_SSB_DW = 低通滤波器{Am*mf*cos(2*pi*fm*t).*Ac*cos(2*pi*fc*t)};% = 0.5*Am*mf*cos(2*pi*(fm-fc)*t);%--下边带,DW 表⽰ DOWN%----------------------------%--单边带调制, 调幅波表达式%----------------------------s_am_SSB_UP = 0.5*Am*mf*cos(2*pi*(fm+fc)*t); %--上边带s_am_SSB_DW = 0.5*Am*mf*cos(2*pi*(fm-fc)*t); %--下边带,DW 表⽰ DOWN%--@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ s_am = s_am_general; %--普通幅度调制(包含:载波+上边带+下边带)%--@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ %--频谱计算fft_sm = fft(sm);fft_sc = fft(sc);fft_s_am = fft(s_am);f = ((fix(-N/2)):1:fix(N/2)-1)*fs/N;%--x轴坐标,适合 fftshift 之后,画图使⽤%--绘图figure('color','w')subplot(3,2,1)plot(sc)title('载波信号')axis tightsubplot(3,2,5)plot(s_am)title('调幅信号')axis tightsubplot(3,2,2)plot(f,fftshift(abs(fft_sm)))title('基带信号-频谱')axis tightsubplot(3,2,4)plot(f,fftshift(abs(fft_sc)))title('载波信号-频谱')axis tightsubplot(3,2,6)plot(f,fftshift(abs(fft_s_am)))title('调幅信号-频谱')axis tightsuptitle('幅度调制-普通幅度调制')%--@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ s_am = s_am_DSB; %--双边带幅度调制(抑制:载波)%--@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ %--频谱计算fft_sm = fft(sm);fft_sc = fft(sc);fft_s_am = fft(s_am);f = ((fix(-N/2)):1:fix(N/2)-1)*fs/N;%--x轴坐标,适合 fftshift 之后,画图使⽤%--绘图figure('color','w')subplot(3,2,1)plot(sm)title('基带信号')axis tight %--使得图形紧凑subplot(3,2,3)plot(sc)title('载波信号')axis tightsubplot(3,2,5)plot(s_am)title('调幅信号')axis tightsubplot(3,2,2)plot(f,fftshift(abs(fft_sm)))title('基带信号-频谱')axis tightsubplot(3,2,4)plot(f,fftshift(abs(fft_sc)))title('载波信号-频谱')axis tightsubplot(3,2,6)plot(f,fftshift(abs(fft_s_am)))title('调幅信号-频谱')axis tightsuptitle('幅度调制-双边带调制')%--@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ s_am = s_am_SSB_UP; %--单边带幅度调制(抑制:载波+下边带)%--@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ %--频谱计算fft_sm = fft(sm);fft_sc = fft(sc);fft_s_am = fft(s_am);f = ((fix(-N/2)):1:fix(N/2)-1)*fs/N;%--x轴坐标,适合 fftshift 之后,画图使⽤%--绘图figure('color','w')subplot(3,2,1)plot(sc)title('载波信号')axis tightsubplot(3,2,5)plot(s_am)title('调幅信号')axis tightsubplot(3,2,2)plot(f,fftshift(abs(fft_sm)))title('基带信号-频谱')axis tightsubplot(3,2,4)plot(f,fftshift(abs(fft_sc)))title('载波信号-频谱')axis tightsubplot(3,2,6)plot(f,fftshift(abs(fft_s_am)))title('调幅信号-频谱')axis tightsuptitle('幅度调制-单边调制-上边带')%--@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ s_am = s_am_SSB_DW; %--单边带幅度调制(抑制:载波+上边带)%--@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ %--频谱计算fft_sm = fft(sm);fft_sc = fft(sc);fft_s_am = fft(s_am);f = ((fix(-N/2)):1:fix(N/2)-1)*fs/N;%--x轴坐标,适合 fftshift 之后,画图使⽤%--绘图figure('color','w')subplot(3,2,1)plot(sm)title('基带信号')axis tight %--使得图形紧凑subplot(3,2,3)plot(sc)title('载波信号')axis tightsubplot(3,2,5)plot(s_am)title('调幅信号')axis tightsubplot(3,2,2)plot(f,fftshift(abs(fft_sm)))title('基带信号-频谱')axis tightsubplot(3,2,4)plot(f,fftshift(abs(fft_sc)))title('载波信号-频谱')axis tightsubplot(3,2,6)plot(f,fftshift(abs(fft_s_am)))title('调幅信号-频谱')axis tightsuptitle('幅度调制-单边调制-下边带')。

基于matlab的AM调制系统的仿真

基于matlab的AM调制系统的仿真

基于matlab的AM调制系统的仿真摘要:本次大作业设计主要进行了AM调制系统的matlab仿真以及对该调制系统的工作原理及构成的简述。

通过对各个元件的参数进行不同的设置,可以绘制出不同参数情况下的不同波形。

运用matlab软件,可以构建AM传输模块,得出各个模块的输出波形。

关键字:matlab,AM调制Abstract: The large operations designed mainly for the AM modulation system matlab simulation, and the modulation system works and briefly formed. Through the parameters of each element of different settings, you can draw different waveforms under different parameters. Use matlab software, you can build AM transmission module, each module output waveform obtained.Keywords: matlab, AM modulation1.设计目的及原理1.1设计原理信号通过一定的传输介质在发射机和接收机之间进行传送时,信号的原始形式一般不适合传输。

因此,必须转化他们的形式。

将低频信号加到高频载波的过程,或者说把信息加载到信息载体上以便阐述的处理过程,陈伟调制。

所谓“加载”,其实质是使高频载波信号(信息载体)的某个特性参数随信息信号的大小呈现性变化的过程。

通常称代表信息的信号为调制信号,称信息载体信号为载波信号,称调制后的频带信号为已调波信号。

在多种调制中,最先应用的一种就是标准振幅调制(AM)。

标准振幅调制是一种相对便宜的,质量不高的调制形式。

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。

基于Matlab的模拟(AM、FM、PM)调制系统仿真

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 )。

基于matlab和simulink的AM调制系统的仿真系统的研究课程设计论文

基于matlab和simulink的AM调制系统的仿真系统的研究课程设计论文

基于matlab和simulink的AM调制系统的仿真系统的研究基于matlab和simulink的AM调制系统的仿真系统的研究摘要学习AM调制原理,AM调制就是由调制信号去控制高频载波的幅度,使之随调制信号作线性变化的过程。

在波形上,幅度已调信号的幅度随基带信号的规律而呈正比地变化。

解调方法利用相干解调。

解调就是实现频谱搬移,通过相乘器与载波相乘来实现。

通过相干解调,通过低通滤波器得到解调信号。

相干解调时,接收端必须提供一个与接受的已调载波严格同步的本地载波,它与接受的已调信号相乘后,经低通滤波器取出低频分量,得到原始的基带调制信号。

通过信号的功率谱密度的公式,得到功率谱密度。

利用Matlab和Matlab-Simulink仿真建立AM调制的通信系统模型,用Matlab仿真程序画出调制信号、载波、已调信号、相干解调之后信号的波形以及功率频谱密度,分析所设计系统性能。

用Matlab-Simulink仿真建立基于相干解调的AM仿真模型,详细叙述模块参数的设置,分析仿真结果。

关键词:AM调制相干解调 Matlab仿真 Matlab-Simulink仿真- I -目录摘要 (I)1.Matlab/Simulink简介........................................................................................................... - 1 -1.1 Matlab简介................................................................................................................. - 1 -1.2 Matlab下的simulink简介..................................................................................... - 1 -2. AM的基本原理....................................................................................................................... - 2 -2.1 AM信号介绍................................................................................................................. - 2 -2.2 AM调制原理................................................................................................................. - 3 -2.2.1 幅度调制原理.......................................................................................................... - 3 -2.2.2 标准调幅AM调制原理............................................................................................ - 3 -2.2.3 AM调制原理框图................................................................................................... - 4 -1.3 AM解调原理................................................................................................................. - 5 -3.1 AM信号的调制仿真..................................................................................................... - 5 -3.1.1建立仿真模型................................................................................................... - 5 -3.1.2 参数设置.......................................................................................................... - 6 -3.1.3 仿真波形图...................................................................................................... - 8 -3.2 AM信号的解调仿真................................................................................................... - 10 -3.2.1 建立相干解调仿真模型................................................................................ - 10 -3.2.3 仿真波形图.................................................................................................... - 11 -3.2.4 相干解调抗噪声性能分析............................................................................ - 12 -4.Matlab仿真........................................................................................................................... - 13 -4.1 载波信号的分析...................................................................................................... - 13 -4.2 AM调制..................................................................................................................... - 14 -4.3 滤波前AM解调信号波形........................................................................................ - 16 -4.3 AM调制信号解调..................................................................................................... - 17 - 总结 ....................................................................................................................................... - 21 - 参考文献.............................................................................................................................. - 22 - 附录 Matlab编程................................................................................................................... - 23 -- II -1.Matlab/Simulink简介1.1 Matlab简介MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。

基于MATLAB的模拟调制系统仿真与测试(AM调制)

基于MATLAB的模拟调制系统仿真与测试(AM调制)

《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。

调制对通信系统有着非常重要的作用。

经过调制,不仅能够实现频谱的搬移,把调制信号的频谱搬移到其所需要的位置上,从而使调制信号被转换成适合于信道传输或利于信道多路复用的已调制信号,而且它对于系统传输的可靠性和有效性有着非常大的影响和作用[1]。

调制方式的选取直接影响了一个通信系统的性能。

在模拟通信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。

基于matlab编程和simulink仿真的AM调制与解调解读

基于matlab编程和simulink仿真的AM调制与解调解读

东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院综合课程设计设计题目专业名称通信工程班级学号学生姓名指导教师设计时间2013.12.30~2014.1.15课程设计任务书专业:通信工程学号:学生姓名(签名):设计题目:基于simulink和matlab编程的AM调制与解调一、设计实验条件AM调制与解调实验室二、设计任务及要求1.熟悉使用matlab和simulink软件环境及使用方法,包括函数、原理和方法的应用;2.熟悉AM信号的调制和解调方法;3.调制出AM信号的时域波形图和频谱图;4.定性的分析高斯白噪声对于信号波形的影响;三、设计报告的内容1.设计题目与设计任务AM调制与解调电路的实现及调制性能分析2.前言利用matlab中的建模仿真工具Simulink对通信原理实验进行仿真,随着通信技术的发展日新月异,通信系统也日趋复杂,在通信通信系统的设计研发过程中,软件仿真已成为不可缺少的一部分,电子设计自动化EDA技术已成为电子设计的潮流。

随着信息技术的不断发展电子EDA仿真技术也在突飞猛进之中,涌现出了许多功能强大的电子仿真软件,如Workbeench、Protel、Systemview、Matlab等。

许多知名IT企业其实在产品开发阶段也是应用仿真软件进行开发,虚拟实验技术发展迅速,应用领域广泛,一些在现实世界无法开展的科研项目可借助于虚拟实验技术完成,例如交通网的智能控制,军事上新型武器开发等。

3.设计主体3.1实验步骤:(1)产生AM调制信号;(2)对信号进行调制,产生调制信号;(3)绘制调制及解调时域图、频谱图;(4)改变采样频率后,绘制调制及解调信号的时域图、频谱图;(5)加上高斯噪声,绘制调制及解调的时域图和频谱图,分析噪声对调制信号和解调信号的影响。

3.2 AM 调制原理调制信号是指来自信源的的信号,又称基带信号,这些信号可以是模拟信号的也可以是数字信号。

调制所使用的高频振荡信号成为载波,可以是正弦波,也可以是非正选波。

用Matlab实现模拟(DSB-AM)调制

用Matlab实现模拟(DSB-AM)调制

前言调制就是使一个信号(如光、高频电磁振荡等)的某些参数(如振幅、频率等)按照另一个欲传输的信号(如声音、图像等)的特点变化的过程。

用所要传播的语言或音乐信号去改变高频振荡的幅度,使高频振荡的幅度随语言或音乐信号的变化而变化,这个控制过程就称为调制。

其中语言或音乐信号叫做调制信号,调制后的载波就载有调制信号所包含的信息,称为已调波。

解调是调制的逆过程,它的作用是从已调波信号中取出原来的调制信号。

对于幅度调制来说,解调是从它的幅度变化提取调制信号的过程。

对于频率调制来说,解调是从它的频率变化提取调制信号的过程。

频率解调要比幅度解调复杂,用普通检波电路是无法解调出调制信号的,必须采用频率检波方式,如各类鉴频器电路。

关于鉴频器电路可参阅有关资料,这里不再细述。

本课题利用MATLAB软件对DSB信号调制解调系统进行模拟仿真,分别对正弦波进行调制,观察调制信号、已调信号和解调信号的波形和频谱分布。

第一章 设计要求(1)已知调制信号⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-≤≤=其他,03/23/,23/0,1)(000t t t t t t m(2)调制载波c(t)=)2cos(t f c π(3)设计m 文件实现DSB-AM 调制(4)设计m 文件绘制消息信号与已调信号的频谱,分析其频谱特征。

3第二章 系统组成及工作原理2.1 DSB-AM 系统构成在AM 信号中,载波分量并不携带信息,信息完全由边带传送。

如果将载波抑制,只需在将直流A0去掉,即可输出抑制载波双边带信号,简称双边带信号(DSB )。

2-1 DSB 调制器模型调制过程是一个频谱搬移的过程,它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。

而解调是将位于载频的信号频谱再搬回来,并且不失真地恢复出原始基带信号。

双边带解调通常采用相干解调的方式,它使用一个同步解调器,即由相乘器和低通滤波器组成。

相干解调的原理框图如图2-2所示:2-2 DSB 相干解调模型2.2DSB 调制原理在消息信号m(t)上不加上直流分量,则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号,或称抑制载波双边带调制信号,简称双边带(DSB )信号。

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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。

调制对通信系统有着非常重要的作用。

经过调制,不仅能够实现频谱的搬移,把调制信号的频谱搬移到其所需要的位置上,从而使调制信号被转换成适合于信道传输或利于信道多路复用的已调制信号,而且它对于系统传输的可靠性和有效性有着非常大的影响和作用[1]。

调制方式的选取直接影响了一个通信系统的性能。

在模拟通信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。

本次毕业设计的重点就是根据模拟通信系统中调制解调的基本原理进行仿真,基于MATLAB对模拟调制系统进行研究仿真,结合MATLAB模块和Simulink工具箱的实现,对仿真结果进行分析,从而能够更加深入地掌握通信原理中模拟调制系统的相关知识。

本文主要以调幅(Amplitude Modulation ,AM)、双边带(Double Side Band,DSB)、单边带(Single SideBand,SSB)调制。

为研究对象,研究其调制原理并进行仿真,分析各个调制方式优缺点。

1.2 关键技术(1)调制调制在通信系统中有着至关重要的作用。

所谓的调制,就是把调制信号转换成合适于信道传输的形式的一种过程。

广义的调制可以分为基带调制和带通调制,也叫做载波调制。

在大多数场合,调制一般指的是载波调制。

载波调制,就是指用调制信号控制载波参数的一个过程,使载波的一个或几个参数按照调制信号的规律而变化。

调制信号是指来自信源的消息信号即为基带信号,这些信号可以是模拟信号,也可以是数字信号。

未受调制的周期性振荡信号称为载波,它可以是正弦波,也可以是非正弦波。

经过载波调制后的信号称为已调信号,它包含了调制信号的所有特征。

(2)解调解调是调制的逆过程,其作用是从接收的已调信号中恢复出原基带信号。

解调的方法可分为两类:相干解调和非相干解调。

相干解调也叫同步检波。

解调和调制的实质一样,均是频谱搬移。

相干解调时,为了可以无失真地恢复出调制信号,接收端必须提供一个本地载波与接收的已调载波严格同步,即同频同相的本地载波,它与接收的已调信号相乘后,经过低通滤波器滤除其高频分量,便可以得到原始的调制信号。

相干解调器适用于所有线性调制信号的解调,即对于AM、DSB、SSB都适用,只是AM信号的解调结果中含有直流成分A0,这时在解调后加上一个简单的隔直流电容即可[4]。

包络检波就是直接从已调波的幅度中提取原调制信号,其结构简单,且解调输出是相干解调输出的2倍。

DSB和SSB均是抑制载波的已调信号,其包络不直接表示调制信号,因而不能采用简单的包络检波进行解调,但若插入很强的载波,使之成为或近似为AM信号,则可利用包络检波器恢复调制信号,这种方法称为插入载波包络检波法[6]。

为了保证检波质量,插入的载波振幅应远大于信号的振幅,同时也要求插入的载波与调制载波同频同相。

1.3 研究目的及意义在通信技术的发展中,将MA TLAB的图形绘制和系统仿真等功能应用于通信原理教学中,使一些抽象的概念和原理可视化,便于理解和接受,通信原理是通信专业基础课,在通信工程专业的课程体系结构中起着非常重要的作用[8,9]。

模拟调制通信技术作为一门新兴技术,同其他领域的合作有着广泛的应用前景,及时开展这项对人类未来生活影响深远的前沿科技的研究,对整个国家的社会、经济将有重大的战略意义。

在通信系统中,为使各种信源产生的信息信号适合在信道中传输,还需进行调制,由于消息变换过来的原始信号具有频率较低的频谱分量,这种信号大多不适宜直接传输。

必须先经过在发送端调制才便于信道传输。

除此之外调制技术还可以改善系统的抗噪声性能,实现信道的多路复用。

模拟调制技术在20世纪曾有较大应用,如军事通信、短波通信、微波中继、模拟移动通信、模拟调频广播和模拟调幅广播等,虽然现在通信的发展趋势为数字化,但不能完全代替模拟技术,而且模拟技术是通信理论的基础,因此研究模拟调制系统仿真对通信工程发展尤为重要[10]。

1.4 本文工作及内容安排本文在分析已有研究成果的基础上,首先简单的阐述了调幅、双边带调制、单边带调制、与解调原理,简单的分析了各调制方式的波形特点。

接着主要介绍了基于Simulink的设计思路及方案,最后对其仿真结果进行仔细分析,并比较各个调制方式的优缺点。

本文的内容安排如下:第一章介绍了论文的课题背景,包括国内外研究现状和关键技术,阐述了课题的目的与意义,概述了本论文的主要工作;第二章对模拟调制系统进行了概述,分别介绍了AM、DSB、SSB各种调制信号的调制与解调的原理和表达式,并逐一仔细的分析了各波形特点;第三章简要介绍Simulink工具箱,并说明其使用方法,利用Simulink对AM、DSB、SSB信号进行了系统设计与实验仿真,并对仿真结果进行了分析,比较各种调制方式的优缺点;2.1幅度调制定理2.1.1 DSB 调制幅度调制是用调制信号去控制高频载波的幅度,使之随调制信号做线性变化的过程。

标准调幅就是常规双边带调制,简称调幅。

将基带信号m(t)与一个直流分量A 0叠加后再与载波cos c t ω相乘,便可产生调幅信号()m S t 。

其AM 调制原理图如图2.1所示。

图2.1AM 调制原理图其时域表达式为()00()[()]cos ()cos cos AM c c c S t A m t t A t m t t ωωω=+=+ (2-1) 若m(t)为确知信号,则幅度调制信号的频域表达式为0A ()m t cos c tω()m S t01()[()()][()()]2AM c c c c S A M M ωπδωωδωωωωωω=++-+++- (2-2) 式中,A 0为外加的直流分量,m(t)可以是确知信号也可以是随机信号,但通常要求其均值为0,即0)(=t m 。

在AM 信号中,载波分量并不携带信息,信息完全由边带传送。

解调是调制的逆过程,其作用是从接收的已调制信号中恢复出原基带信号,解调的方法一般有两种:(1)相干解调;(2)非相干解调,又名包络检波[4]。

此处采用相干解调,解调原理图如图2.2所示。

图2.2 相干解调原理图由AM 信号的频域表达式2-2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cos c t ω,得表达式2-3所示。

()()()t t m A t t S c c AM ωω20cos cos +=* (2-3)由式2-3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,如表达式2-4所示。

[]001()()()2d S t m t A m t ==+ (2-4) 由于AM 调制解调后存在直流分量,去除直流分量得 01()()2m t m t = (2-5) 相干解调的关键是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。

c3.1Simulink工具箱简介Simulink是MATLAB软件中的一个工具箱,它是实现动态系统建模、仿真实现和综合分析的一个软件包。

它与MATLAB语言的主要不同在于,其与用户的交互接口是基于Windows的模型化图形输入,无需编写大量程序,使得用户可以把更多的精力和焦点投入于系统模型的构建上,而不是在语言的编程上。

Simulink 为用户提供了一个图形化的用户界面,对于用方框图表示的系统,通过图形界面,利用鼠标点击和拖拉的方式,建立系统模型就像用铅笔在纸上绘制系统的方框图一样简单。

Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具,是一种基于MATLAB的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。

Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模,它也支持多速率系统,也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。

为了创建动态系统模型,Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口,这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成,它提供了一种更快捷、直接明了的方式,而且用户可以立即看到系统的仿真结果。

Simulink软件包与用微分方程和差分方程建模的传统仿真软件包相比,具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,已被广泛应用于控制理论和数字信号处理及通信原理的复杂仿真和设计。

它既实现了可视化的动态仿真,也实现了与MATLAB、C或FORTRAN 语言,甚至和硬件之间的数据传送,大大的扩展了它的功能。

而所谓模型化图形输入是指Simulink提供了一些按照功能来分类的基本的系统模块,用户只需要了解这些模块的输入、输出以及模块的功能和用法,而没有必要去考察其模块内部是如何实现完成的,通过对这些基本模块的调用,再把它们都连接起来便能够构成所要实现的系统模型,以.mdl文件的形式进行存取,从而实现仿真与分析[21]。

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