基于MATLAB模拟调制系统的仿真设计

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基于MATLAB的模拟调制系统仿真及测试(AM调制)

基于MATLAB的模拟调制系统仿真及测试(AM调制)

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。

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调制是无线通信系统中的重要环节,主要用于在传输信号过程中对信号进行编码和解码,以实现信号的传输和接收。

MATLAB作为一种强大的数学仿真工具,可以方便地进行调制系统的仿真设计。

调制系统一般包括三个主要部分:调制器、信道和解调器。

调制器负责将发送信号进行编码,以适应信道传输的需求;信道主要是指无线信号在传输过程中的传播环境,会受到各种影响,如多径效应、噪声等;解调器对接收到的信号进行解码,恢复出原始信号。

在MATLAB中,可以利用其信号处理、通信和仿真工具箱来进行调制系统的仿真设计。

以下是一个基于MATLAB的调制系统的仿真设计流程:1.确定调制方式:首先确定要使用的调制方式,比如常见的调制方式有调幅(AM)、调频(FM)、相位调制(PM)等。

根据需求选择合适的调制方式。

2.信号生成:使用MATLAB的信号处理工具箱生成原始信号。

可以选择不同的函数生成不同的信号,如正弦信号、方波信号、高斯脉冲等。

3.调制器设计:根据选择的调制方式,设计相应的调制器。

比如对于AM调制,可以通过将原始信号与载波进行乘法运算来实现;对于FM调制,可以通过改变载波频率的方式来实现。

在MATLAB中,可以使用相关函数来实现这些调制方式。

4.信号传输:将调制后的信号传输到信道中。

可以在仿真中模拟不同的信道情况,如加入噪声、多径效应等。

MATLAB提供了相关函数来模拟这些信道效应。

5.解调器设计:设计相应的解调器以恢复原始信号。

解调器的设计与调制器的设计相对应。

在MATLAB中,可以使用相关函数来实现解调器。

6.信号分析:对仿真结果进行分析。

可以通过绘制波形图、功率谱密度图等来观察信号在传输过程中的变化。

除了上述基本的仿真设计流程外,还可以在仿真过程中加入其他功能,如信号压缩、信号变换等。

MATLAB提供了大量的工具箱,可以方便地实现这些功能。

总之,基于MATLAB的调制系统仿真设计可以方便地模拟调制系统的工作过程,以及对不同信道效应的影响。

基于MATLAB的模拟调制系统仿真.

基于MATLAB的模拟调制系统仿真.

河北建筑工程学院本科生毕业设计(论文)答辩委员会主席签字:河北建筑工程学院本科生毕业设计(论文)学科专业: 建筑电气与智能化班级: 电智151姓名: 王金立指导教师: 李亚杰指导教师职称: 讲师摘要随着时间的发展,通信技术得到了很大的提高,能够通过模拟将我们需要的信号进行一下调制,调成能够在信道上传送的一个非常重要的技术。

我们经常使用到幅度调制和角度调制来作为重要的方式。

当我们用幅度调制的时候,我们会将振幅调制、双侧波带、单侧波段等方法来作为我们首要的研究对象,了解他们的原理我们再进行讲解分析讨论。

而当进行到角度调制分析的话,我们往往用到频率调制还有音调来进行研究探讨,阐述一下我们了解到的调制原理,紧接着开展模拟调制研究。

我们可以用一个软件叫做MATLAB,他下面有一个工具箱叫Simulink,这个工具箱可以帮助我们到我们进行模拟调制研究分析。

经过一系列工作研究我们会得到频域或者时域模拟结论,我们会清楚的得到所有调制方法的优劣,哪一个更好、哪一个有不足,我们将会更加全面地掌握模拟调制系统有关方面的一些重要东西,在了解每一种调制方法后我们再根据我们想要使用的调制方法,但是不同的调制方法往往就会有不同的系统功能,通信系统的发送端通常需要调制过程,为了将调制信号的光谱移动到期望的位置,并将调制信号频谱转换为适合信道传输或方便信道复用的调制信号,在接收端为了恢复本来的有用信号而进行解调过程必要。

调制解调方案通常确定通信系统的性能。

随着信息化时代的到来,调制解调技术成为当今社会极其重要的学科和技术领域,广泛应用于通信、信号处理等多个领域。

在调制解调系统中担当者主角地位的应当归属调制解调器啦,数字通信技术中没有调制解调器是万万不可以的,这使得调制解调器大面积投入到大中小型工厂和个人研究所中。

关键词:MATLAB;模拟调制;仿真;SimulinkAbstractWith the development of time, communication technology has been greatly improved. We can modulate the signal we need through simulation to a very important technology that can transmit on the channel. Amplitude modulation and angle modulation are often used as important methods. When we use amplitude modulation, we will take the methods of amplitude modulation, bilateral band and unilateral band as our primary research object. We will explain and discuss their principles. When we do angular modulation analysis, we often use frequency modulation and tone to study and discuss, elaborate the modulation principle we know, and then carry out analog modulation research.We can use a software called MATLAB, which has a toolbox called Simulink below. This toolbox can help us to carry out analog modulation research and analysis. After a series of work research, we will get the conclusion of frequency domain or time domain simulation. We will clearly get the advantages and disadvantages of all modulation methods, which one is better and which one is insufficient. We will have a more comprehensive grasp of some important aspects of analog modulation system. After understanding each modulation method, we will use the modulation method we want to use, but not. The same modulation method often has different system functions. The transmitter of communication system usually needs a modulation process. In order to move the spectrum of the modulated signal to the desired position and convert the spectrum of the modulated signal into a modulated signal suitable for channel transmission or convenient for channel multiplexing, it is necessary for the receiver to carry out the demodulation process in order to recover the original useful signal. Modem schemes usually determine the performance of communication systems. With the advent of the information age, modem technology has become an extremely important subject and technical field in today's society, which is widely used in communication, signal processing and other fields. In the modem system, the leading role should belong to the modem. It is absolutely impossible without the modem in digital communication technology, which makes the modem invest in large and medium-sized factories and personal research institutes.Key words: Analog modulation; simulation; Simulink目录目录第1章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2 研究背景 (1)1.3 关键技术 (2)1.3.1 调制 (2)1.3.2 解调 (2)1.4 研究目的及意义 (3)1.5 本文工作及内容安排 (4)第2章MATLAB简介 (5)2.1 什么是MATLAB: (5)2.2 MATLAB发展: (5)2.3 主要版本 (5)2.4 MATLAB应用 (6)2.5 MATLAB特点 (6)2.6 MATLAB影响意义 (6)(1)矩阵和阵列处理 (7)(2)2-D和3-D绘图和图形 (7)(3)线性代数 (7)(4)代数方程组 (7)(5)非线性函数 (7)(6)统计 (7)(7)数据分析 (7)(8)微积分和微分方程 (7)(9)数值计算 (7)(10)积分 (7)(11)变换 (7)(12)曲线拟合 (7)(13)各种其它的特殊功能 (7)2.7 MATLAB的基本特征 (7)2.8 MATLAB的用途 (7)(1)信号处理和通信 (7)(2)图像和视频处理 (7)(3)控制系统 (7)(4)测试和测量 (7)(5)计算金融 (8)(6)计算生物 (8)第3章模拟调制 (9)3.1 什么是模拟调制 (9)3.1.1幅度调制 (9)3.1.2角度调制 (10)3.2 各种模拟调制系统的比较 (10)3.2.1 AM调制的优点 (10)3.2.2 DSB调制的优点 (10)3.2.3 SSB调制的优点 (11)3.2.4 VSB调制的优点 (11)3.3 幅度调制定理 (11)3.3.1 DSB调制与解调 (11)第4章 Simulink工具箱简介以及仿真实例搭建 (13)4.1 Simulink工具箱简介 (13)4.2 幅度调制解调仿真与分析 (13)4.3 DSB-AM调制 (13)4.3.1概念 (13)4.3.2 实例 (14)4.3.3总结 (15)4.4常规双边带AM调制 (16)4.4.1概念 (16)4.4.2实例 (17)4.4.3总结 (18)4.5 SSB-AM调制 (18)4.5.1概念 (18)4.5.2实例 (19)4.5.3 总结 (20)4.6 残留边带幅度调制 (20)4.6.1 概念 (20)4.6.2 实例 (21)第5章总结 (22)致谢 (23)附录 (24)A1=5;%调制波信号振幅 (24)A2=3;%已调信号振幅 (24)T1=10*fft(Uc);%傅里叶变换 (24)T2=fft(mes);%傅里叶变化 (25)T3=fft(Uam);%已调信号的傅里叶变换 (25)T4=fft(Dam); (26)T5=fft(z21);%求AM信号的频谱 (26)参考文献 (31)[14] 宋辉. 通信信号的特征分析、自动识别与参数提取[D]. 南京理工大学, 2003 (31)[15] 胡广书. 现代信号处理[M]. 北京:清华大学出版社, 2004 (31)[16] 罗明. 数字通信信号的自动识别与参数估计研究[D]. 西安电子科技大学, 2005 (31)第1章绪论1.1引言通信技术经过长时间的漫长发展,模拟仍旧是一个非常重要的学科技术重点,往往我们可以通俗的来说,调制可以分为模拟调制和数字调制两种重要的方法,在进行模拟调制的时候,调制信号往往是不间断的的信号,而在数字调制中往往是间断的离散信号,调制在通信系统中扮演的角色非常高,因此它是非常重要的,我们调制完成后,可以将这个频谱搬到另一个频谱上,令我们开心的是还可以把调制信号的光谱挪到我们想要的位置上,这样我们就把信号调制到相应的信道上来传输,不会发生传输不合适的情况,在有些时候适当的变换一下信道复用往往可以起到意想不到的结果,大大提高了系统的稳定性,效益也是非常显著的,发挥的作用和影响超乎想象。

基于Matlab的调制解调系统仿真设计

基于Matlab的调制解调系统仿真设计

第8卷第5期 2005年10月上海电机学院学报J OU RNAL OF SHAN GHA I DIANJ I UN IV ERSIT YVol.8No.5 Oct.2005 收稿日期:2005203208作者简介:张宇伟(19822),女,专业方向:图像处理、信息编码;上海师范大学数理信息学院通信与信息系统硕士研究生。

文章编号 167122730(2005)0520014204基于Matlab 的调制解调系统仿真设计张宇伟1, 王耀明2(1.上海师范大学数理信息学院,上海,200234;2.上海电机学院信息工程系,上海,200240) 摘 要 设计了差分编码移相键控(2DPS K )调制解调系统的工作流程图,并利用Matlab 软件对该系统的动态进行了模拟仿真。

利用仿真的结果,从基带信号的眼图可以衡量数字信号的传输质量;由系统的输入和输出波形图可以看出,仿真实验良好。

2DPS K 调制解调系统的仿真设计,为以后进一步研究基于Matlab 的通信实验仿真系统奠定了坚实的基础。

关键词 调制解调器;差分移相编码;仿真设计 中图分类号 TN 915.05 文献标识码 BSimulative De sign of Modem System Based on MatlabZhang Yuwei 1, Wang Yaoming 2(1.College of Mat hematics and Science ,Shanghai Normal U niversity ,Shanghai ,200234;rmation Engineering Depart ment ,Shanghai DianJi U niversity ,Shanghai ,200240) Abstract Matlab software is used to simulate t he 2DPS K modem system ,which is based on t he p rogram table.By observing t he simulated Eye and Scatter diagrams and Wave diagrams ,t he result of t he experiment is very good and successf ul.Simulative design of 2DPS K modem system lays a solid foundation for f urt her researching t he simulation system of t he communication experiment based on t he Matlab software. Key words modem ;differential p hase shift keying (DPS K );simulation design 调制解调器(Modem )是数字通信技术中的一个重要组成部分,并广泛应用于单位企业和个人家庭中。

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fm系统调制与解调的仿真课程设计

基于matlab的fm系统调制与解调的仿真课程设计

基于matlab的fm系统调制与解调的仿真课程设计课程设计题目:基于MATLAB的FM系统调制与解调的仿真一、设计任务与要求1.设计并实现一个简单的FM(调频)调制和解调系统。

2.使用MATLAB进行仿真,分析系统的性能。

3.对比和分析FM调制和解调前后的信号特性。

二、系统总体方案1.系统组成:本设计包括调制器和解调器两部分。

调制器将低频信号调制到高频载波上,解调器则将已调制的信号还原为原始的低频信号。

2.调制方式:采用线性FM调制方式,即将低频信号直接控制高频载波的频率变化。

3.解调方式:采用相干解调,通过与本地载波信号相乘后进行低通滤波,以恢复原始信号。

三、调制器设计1.实现方式:使用MATLAB中的modulate函数进行FM调制。

2.参数设置:选择合适的载波频率、调制信号频率以及调制指数。

3.仿真分析:观察调制后的频谱变化,并分析其特性。

四、解调器设计1.实现方式:使用MATLAB中的demodulate函数进行FM解调。

2.参数设置:选择与调制器相同的载波频率、低通滤波器参数等。

3.仿真分析:观察解调后的频谱变化,并与原始信号进行对比。

五、系统性能分析1.信噪比(SNR)分析:通过改变输入信号的信噪比,观察解调后的输出性能,绘制信噪比与误码率(BER)的关系曲线。

2.调制指数对性能的影响:通过改变调制指数,观察输出信号的性能变化,并分析其影响。

3.动态范围分析:分析系统在不同输入信号幅度下的输出性能,绘制动态范围曲线。

六、实验数据与结果分析1.实验数据收集:根据设计的系统方案进行仿真实验,记录实验数据。

2.结果分析:根据实验数据,分析系统的性能指标,并与理论值进行对比。

总结实验结果,提出改进意见和建议。

七、结论与展望1.结论:通过仿真实验,验证了基于MATLAB的FM系统调制与解调的可行性。

实验结果表明,设计的系统具有良好的性能,能够实现低频信号的FM调制和解调。

通过对比和分析,得出了一些有益的结论,为进一步研究提供了基础。

利用MATLAB仿真模拟调制系统

利用MATLAB仿真模拟调制系统

利用MATLAB仿真模拟调制系统MATLAB的名称源自Matrix Laboratory,专门以矩阵形式处理数据,是目前国际上流行的进行科学研究、工程计算的软件,广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作中。

MATLAB的出现使得通信系统的仿真能够用计算机模拟实现,只需要输入不同的参数就能得到不同情况下的系统性能,而且在结构的观测和数据的存储方面也比传统的方式有优势,因而MATLAB在通信仿真领域得到越来越多的应用。

本文中,我们对模拟调制系统、数字带通传输系统等列举了一些MATLAB仿真的实例,作为大家学习MATLAB的参考资料,让读者学会处理具体问题的建模编程方法,逐渐掌握MATLAB的通信系统仿真。

由本章的学习我们知道,各种信源所产生的基带信号并不能在大多数信道内直接传输,而是需要经调制后再送到信道中去。

在接受端就必须通过相反的过程,即解调。

本章中,我们以常规双边带调幅AM系统为例仿真模拟通信系统的各个过程。

我们假定信号频率为10Hz,载波频率为50Hz,采样率为1000Hz,信噪比SNR等于3。

要求利用MATLAB软件仿真AM调制每一点的波形,包括信息信号、AM信号、载波信号、已调信号、通过带通滤波器后的信号,解调后的信号;并仿真AM信号频谱、已调信号频谱与解调信号频谱。

MATLAB程序如下:% 标准调幅AM调制a0=2;f0=10;fc=50;snr=3; fs=1000; % 变量定义t=[-50:0.001:50];am1=cos(2*pi*f0*t); % 产生信号频率为f0的基带信号am=a0+am1; % 产生AM信号c_am=cos(2*pi*fc*t); % 产生频率为fc的载波AM_mod=am.*c_am; % 产生调制信号am_f=fft(am); % AM频域AM_modf=fft(AM_mod);y=awgn(AM_mod,snr); % 叠加噪声figure(1); hold on;subplot(2,2,1); plot(t,am1); axis([0 0.4 -2 2]); title('基带信号波形'); % 绘图subplot(2,2,2); plot(t,am); axis([0 0.4 -2 6]); title('AM信号波形');subplot(2,2,3); plot(t,c_am); axis([0 0.4 -2 2]); title('载波信号波形'); subplot(2,2,4); plot(t,AM_mod); axis([0 0.4 -8 8]); title('已调信号波形'); hold off;figure(2); hold on;subplot(2,2,1); plot(t,AM_mod); axis([0 0.4 -8 8]); title('已调信号波形'); subplot(2,2,2); plot(t,y); axis([0 0.4 -8 8]); title('叠加噪声后的信号波形');; a=[35,65];b=[30,70];Wp=a/(fs/2);Ws=b/(fs/2);Rp=3; Rs=15;[N,Wn]= Buttord(Wp,Ws,Rp,Rs) ; % 计算巴特沃斯数字滤波器的阶数和3db截止频率[B,A]=Butter(N,Wn,'bandpass'); % 计算巴特沃斯模拟滤波器系统函数的分子、分母多项式系数向量sig_bandpass=filtfilt(B,A,y); % 带通滤波后信号subplot(2,2,3); plot(t,sig_bandpass); axis([0 0.4 -8 8]); title('经带通滤波后信号波形');hold off;AM_dem=sig_bandpass.*c_am;Wp=15/(fs/2);Ws=40/(fs/2);Rp=3; Rs=20;[N,Wn]= Buttord(Wp,Ws,Rp,Rs) ; % 同上[B,A]=Butter(N,Wn,'low');AM_demod=filtfilt(B,A,AM_dem) % 低通滤波后信号AM_demodf=fft(AM_demod);subplot(2,2,4); plot(t,AM_demod); axis([0 0.4 0 2]); title('解调信号波形'); hold off;f=(0:100000)*fs/100001-fs/2;figure(3); hold on;subplot(3,1,1); plot(f,fftshift(abs(am_f))); title('AM 信号频谱'); % 绘图 subplot(3,1,2); plot(f,fftshift(abs(AM_modf))); title('已调信号频谱'); subplot(3,1,3); plot(f,fftshift(abs(AM_demodf))); title('解调信号频谱'); hold off;其波形如5- 所示。

基于MATLAB的2ASK数字调制与解调的系统仿真

基于MATLAB的2ASK数字调制与解调的系统仿真

基于MATLAB的2ASK数字调制与解调的系统仿真一、本文概述随着信息技术的飞速发展,数字通信在现代社会中扮演着日益重要的角色。

作为数字通信中的关键技术之一,数字调制技术对于提高信号传输的可靠性和效率至关重要。

在众多的数字调制方式中,2ASK (二进制振幅键控)因其实现简单、抗干扰能力强等优点而备受关注。

本文旨在通过MATLAB软件平台,对2ASK数字调制与解调系统进行仿真研究,以深入理解和掌握其基本原理和性能特点。

本文首先介绍了数字调制技术的基本概念,包括数字调制的基本原理、分类和特点。

在此基础上,重点阐述了2ASK调制与解调的基本原理和实现方法。

通过MATLAB编程,本文实现了2ASK调制与解调系统的仿真模型,并进行了性能分析和优化。

在仿真研究中,本文首先生成了随机二进制信息序列,然后利用2ASK调制原理对信息序列进行调制,得到已调信号。

接着,对已调信号进行信道传输,模拟了实际通信系统中的噪声和干扰。

在接收端,通过2ASK解调原理对接收到的信号进行解调,恢复出原始信息序列。

通过对比分析原始信息序列和解调后的信息序列,本文评估了2ASK 调制与解调系统的性能,并讨论了不同参数对系统性能的影响。

本文的仿真研究对于深入理解2ASK数字调制与解调原理、优化系统性能以及指导实际通信系统设计具有重要意义。

通过MATLAB仿真平台的运用,本文为相关领域的研究人员和实践工作者提供了一种有效的分析和优化工具。

二、2ASK数字调制技术原理2ASK(二进制振幅键控)是一种数字调制技术,主要用于数字信号的传输。

它的基本思想是将数字信号(通常是二进制信号,即0和1)转换为模拟信号,以便在模拟信道上进行传输。

2ASK调制的关键在于根据数字信号的不同状态(0或1)来控制载波信号的振幅。

在2ASK调制过程中,当数字信号为“1”时,载波信号的振幅保持在一个较高的水平;而当数字信号为“0”时,载波信号的振幅降低到一个较低的水平或者为零。

基于MATLAB的AM与FM的调制系统仿真

基于MATLAB的AM与FM的调制系统仿真

总732期第三十四期2020年12月河南科技Henan Science and Technology基于MATLAB的AM与FM的调制系统仿真张博文林君(延边大学,吉林延吉133002)摘要:本文通过MATLAB进行AM信号与FM信号的调制系统仿真实验,分析了AM和FM调制的原理,观察了AM、FM信号调制过程中各环节的时域和频域波形。

最后,在仿真的基础上分析并比较了这两种调制方式的性能。

关键字:MATLAB;AM调制;FM调制;调制系统中图分类号:TN911.3文献标识码:A文章编号:1003-5168(2020)34-0037-03 Modulation System Simulation Based on MATLAB AM and FMZHANG Bowen LIN Jun(Yanbian University,Yanji Jilin133002)Abstract:In this paper,the Modulation system simulation experiment of AM signal and FM signal was carried out by MATLAB,the principle of AM and FM modulation was analyzed,and the time-domain and frequency-domain wave⁃form of each link in the modulation process of AM and FM signal was observed.Finally,the performance of the two modes was analyzed and compared on the basis of simulation.Keywords:MATLAB;AM modulation;FM modulation;modulation system通信系统包含两种调制方式,即模拟调制方式和数字调制方式[1]。

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仿真的数字调制与解调设计毕业设计论文

基于matlab仿真的数字调制与解调设计毕业设计论文

基于matlab仿真的数字调制与解调设计摘要数字调制是通信系统中最为重要的环节之一,数字调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。

本文首先分析了数字调制系统的几种基本调制解调方法,然后,运用Matlab设计了这几种数字调制解调方法的仿真程序,主要包括PSK,DPSK和16QAM。

通过仿真,分析了这三种调制解调过程中各环节时域和频域的波形,并考虑了信道噪声的影响。

通过仿真更深刻地理解了数字调制解调系统基本原理。

最后,对三种调制解调系统的性能进行了比较。

关键词:数字调制;分析与仿真;Matlab。

AbstractDigital modulation is one of the most important part in communication system, and the improvement of digital modulation technology is an important way for the improvement of communication system capability. In this paper, some usual methods of digital modulation are introduced firstly. Then their simulation programs are built by using MATLAB, they mainly include PSK,DPSK,16QAM. Through simulation, we analyzed the time and frequency waveform for every part of these three modulations, and also consider the effect of the channel noise. Through the simulation, we understand the basic theory of modulation and demodulation more clearly. At last, the capability of these digital modulations have been compared.Keywords: Digital modulation; analysis; simulation; MATLAB.目录第一章引言 (1)1.1研究背景 (1)1.2通信的发展现状和趋势 (1)1.3研究目的与意义 (2)1.4本文内容安排 (2)第二章数字调制解调相关原理 (3)2.1二进制相移键控(2P S K) (3)2.2二进制差分相移键控(2D P S K) (5)2.3正交振幅调制(Q A M) (8)第三章数字调制解调仿真 (10)3.12PSK调制和解调仿真 (10)3.22DPSK调制和解调仿真 (14)3.316QAM调制和解调仿真 (18)3.4各种调制比较 (24)第四章结束语 (25)参考文献 (26)致谢 (27)附录 (28)第一章引言1.1 研究背景随着通信系统复杂性的增加,传统的手工分析与电路板试验等分析设计方法已经不能适应发展的需要,通信系统计算机模拟仿真技术日益显示出其巨大的优越性。

基于MATLAB调制解调仿真

基于MATLAB调制解调仿真

数字信号处理实验八调制解调系统的实现一、实验目的:(1)深刻理解滤波器的设计指标及根据指标进行数字滤波器设计的过程(2)了解滤波器在通信系统中的使用二、实验步骤:1.通过SYSTEMVIEW软件设计和仿真工具,设计一个FIR数字带通滤波器,预先给定截止频率和在截止频率上的幅度值,通过软件设计完后,确认滤波器的阶数和系统函数,画出该滤波器的频率响应曲线,进行技术指标的验证。

通过仿真验证,原理图如下:输入方波和锯齿波,都为10HZ,载波100hz和300hz正弦波,仿真的结果如下:规划整个系统,确定系统的采样频率、观测时间、细化并设计整个系统,仿真调整并不断改进达到正确调制、正确滤波、正确解调的目的。

(参考文件zhan3.svu )设计的思路是:基带信号乘上一个高频信号,称为调制,实现频谱搬移,和另一调制信号叠加,再分别通过以W 为中心频率的带通FIR 数字滤波器,再乘以原来的高频信号,实现再频谱搬移,最后通过IIR 低通滤波器得到解调信号。

本实验是通过编程的方式完成的。

1、首先,产生信号: n=1; f1=100; f2=300;fs=1000;%采样频率 t=0:1/fs:n;sin ω2基带信号2fre=10;y1=square(2*fre*pi*t)/2+1.1; y2=sawtooth(fre*2*pi*t)/2+1.1; 观察图形和频谱:2、基带信号乘以一个高频载波:yy1=y1.*z1;yy2=y2.*z2;观察频谱:3、两调制信号相加:yy3=yy1+yy2;4、设计带通滤波器:设计100-200,330-430hz的FIR数字滤波器,用汉明窗实现。

fp1=100;fp2=200;%FIR滤波器100-200hzfs1=50;fs2=250;As=15;Ws1=(fp1+fs1)/fs;Ws2=(fp2+fs2)/fs;w=(fp1-fs1)/fs;M=ceil((As-7.95)/(14.36*w));hamming=Hamming(M+1);b=fir1(M,[Ws1,Ws2],hamming);%figure(2);%freqz(b,1,fs,fs);t=0:1/fs:n;yyy1=filter(b,2,yy3);zz1=filter(b,2,z1);fp1=330;fp2=430;%FIR滤波器330-430hzfs1=200;fs2=490;As=15;Ws1=(fp1+fs1)/fs;Ws2=(fp2+fs2)/fs;w=(fp1-fs1)/fs;M=ceil((As-7.95)/(14.36*w));hamming=Hamming(M+1);b=fir1(M,[Ws1,Ws2],hamming);%figure(4);%freqz(b,1,fs,fs);t=0:1/fs:n;yyy2=filter(b,2,yy3);zz2=filter(b,2,z2);5、滤波后的信号再乘载波信号:k1=yyy1.*zz1;k2=yyy2.*zz2;6、设计低通滤波器为100hz的巴特沃斯低通滤波器。

基于MATLAB模拟调制系统的仿真(DOC)

基于MATLAB模拟调制系统的仿真(DOC)

1 线性模拟调制1.1模拟调制原理模拟调制是指用来自信源的基带模拟信号去调制某个载波,而载波是一个确知的周期性波形。

模拟调制可分为线性调制和非线性调制,本文主要研究线性调制。

线性调制的原理模型如图1.1所示。

设c(t)=Acos2t f o π,调制信号为m(t),已调信号为s(t)。

图1.1 线性调制的远离模型调制信号m(t)和载波在乘法器中相乘的结果为:t A t m t s w o cos )()('=,然后通过一个传输函数为H(f)的带通滤波器,得出已调信号为。

从图1.1中可得已调信号的时域和频域表达式为:(1-1)式(1-1)中,M(f)为调制信号m(t)的频谱。

由于调制信号m(t)和乘法器输出信号之间是线性关系,所以成为线性调制。

带通滤波器H(f)可以有不同的设计,从而得到不同的调制种类。

1.2双边带调制DSB 的基本原理在幅度调制的一般模型中,若假设滤波器为全通网络,调制信号m(t)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,或称抑制载波双边带(DSB )调制信号,简称双边带(DSB )信号。

设正弦型载波c(t)=Acos(t) ,式中:A 为载波幅度,为载波角频率。

根据调制定义,幅度调制信号(已调信号)一般可表示为:(t)=Am(t)cos(t) (1-2)⎪⎩⎪⎨⎧-++==)()]()([21)()(*]cos )([)(f H f f M f f M f s t h t t m t s o o o w m(t)H(t)A os t w o cs(t))('t s其中,m(t)为基带调制信号。

设调制信号m(t)的频谱为M(),则由公式2-2不难得到已调信号(t)的频谱:)]()([2)(c c mM M Asωωωωω-++= (1-3) 由以上表示式可见,在波形上,幅度已调信号随基带信号的规律呈正比地变化;在频谱结构上,它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。

基于MATLAB的数字调制信号仿真系统设计

基于MATLAB的数字调制信号仿真系统设计

[收稿日期]2008-12-23 [作者简介]丁新(1983-),男,2007年大学毕业,硕士生,现主要从事信号传输与处理方面的研究工作。

基于MAT LAB 的数字调制信号仿真系统设计 丁 新,高丙坤 (大庆石油学院电气信息工程学院,黑龙江大庆163318)[摘要]在设计通信系统数字信号仿真平台的基础上,应用MA TL AB 软件对二进制数字调制信号进行仿真,具体包括对二进制数字调制信号中的二进制幅度键控信号、二进制频移键控信号和二进制相移键控信号的仿真,并应用GU I 的相应控件搭建通信系统数字信号的仿真平台。

[关键词]MA TL AB ;GU I ;二进制数字调制信号[中图分类号]TN91117[文献标识码]B [文章编号]1673-1409(2009)01-N238-03在大多数数字通信系统中,都选择正弦信号作为载波。

这是因为正弦信号形式简单,便于产生和接收。

数字调制都是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息,在接收端也只要对载波信号的离散调制参量进行检测。

笔者设计了数字调制系统的工作流程图,并利用Matlab 软件[1]对该系统的动态进行了模拟仿真。

1 二进制振幅键控信号的仿真设信息源发出的是由二进制符号0、1组成的序列,且假定0符号出现的概率为P ,1符号出现的概率为1-P ,它们彼此独立。

一个二进制的振幅键控信号可以表示成一个单极性矩形脉冲序列与一个正弦型载波的相乘,即: e 0(t )=6n an g (t -nT s)co s ωc t(1)这里,g (t )是持续时间为T s 的矩形脉冲,a n =0,概率为p1,概率为(1-p )。

令s (t )=6n an g (t -nT s ),则e 0(t )=s (t )co s ωc t 。

通常,二进制振幅键控信号的调制方法有2种,如图1所示。

图1(a )就是一般的模拟幅度调制方法;图1(b )就是一种键控方法;图1(c )即为s (t )和e 0(t )的波形示例。

基于MATLAB的2ASK和2FSK调制仿真

基于MATLAB的2ASK和2FSK调制仿真

基于MATLAB的2ASK和2FSK调制仿真2ASK调制仿真一、实验设计1.实验目的通过MATLAB仿真实现2ASK调制过程,了解2ASK调制的原理和过程。

2.实验原理2ASK调制是一种基于振幅调制(AM)的数字调制方式。

将数字信号根据其幅值变化对载波进行调制,从而实现数字信号的传输。

2ASK调制的过程可以分为三个步骤:(1)将数字信号变为模拟信号;(2)将模拟信号进行波形调制;(3)生成2ASK调制信号。

3.实验步骤(1)生成符号序列;(2)将符号序列转为数字信号;(3)将数字信号调制成模拟信号;(4)将模拟信号进行波形调制;(5)生成2ASK调制信号。

4.实验结果(1)生成符号序列:符号序列的生成可以通过MATLAB的randi函数来实现。

代码如下:symbolSequence = randi([0, 1], 1, N);(2)将符号序列转为数字信号:由于二进制数字信号只包含两个数字(0和1),我们可以通过将符号序列中的0用低电平来表示,将1用高电平来表示。

代码如下:digitalSignal = 2 * symbolSequence - 1;(3)将数字信号调制成模拟信号:数字信号调制成模拟信号需要先进行差分编码,然后通过插值法将数字信号转为模拟信号。

代码如下:diffCode = diff(digitalSignal);modulatedSignal = interp1([0:length(diffCode)-1], diffCode, linspace(0, length(diffCode)-1, Fs/Fsymbol));(4)将模拟信号进行波形调制:将模拟信号进行波形调制需要通过乘以载波信号来实现。

代码如下:carrierSignal = cos(2 * pi * Fc * t);modulatedSignal = carrierSignal .* modulatedSignal;(5)生成2ASK调制信号:代码如下:ASKSignal = (modulatedSignal + 1) / 2;二、实验结果通过以上实验步骤,我们可以得到2ASK调制信号。

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s' (t)
m(t)
H(t)
s(t)
w A os t c o
图 1.1 线性调制的远离模型
w 调制信号 m(t)和载波在乘法器中相乘的结果为: s' (t) m(t)Acos t ,然后通过一个传 o
输函数为 H(f)的带通滤波器,得出已调信号为。 从图 1.1 中可得已调信号的时域和频域表达式为:
由于 DSB 信号的包络不再与调制信号的变化规律一致,因而不能采用简单的包络检波来 恢复调制信号。DSB 信号解调时需采用相干解调。
DSB 相干解调性能分析模型如图 2.5 所示: n(t)
sm(t)

带通 sm(t) 滤波器 ni(t)
低通 mo(t) 滤波器 no(t)
cosct 图 1.5 DSB 相干解调性能分析模型
图 1.2 AM 调制器模型 AM 信号的时域和频域表达式分别为
sAM (t) [Ao m(t)]coswc (t) Ao coswc (t) m(t)coswc (t)
(1-6)
s AM
(t)
Ao[
(w
wc)
(w
wc)]
1 [M 2
(w
wc)
M
(w
wc)]
(1-7)
式中, Ao 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,但通常认为其平
1.2 双边带调制 DSB 的基本原理
在幅度调制的一般模型中,若假设滤波器为全通网络,调制信号 m(t)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,或称抑制载波双边带(DSB)调制信号,
简称双边带(DSB)信号。
设正弦型载波 c(t)=Acos( t) ,式中:A 为载波幅度, 为载波角频率。
(1-8)
图 1.3AM 调制典型波形和频谱
如果在 AM 调制模型中将直流 A 去掉,即可得到一种高调制效率的调制方式—抑制载波双
边带信号(DSB—SC),简称双边带信号。
其时域表达式为
s (t) m(t)cos( t)
DSB
c
(1-9)
式中,假设的平均值为 0。DSB 的频谱与 AM 的谱相近,只是没有了在±ω处的函数δ,
相干解调,也称同步检波,为了无失真地恢复原基带信号,接收端必须提供一个与接收 的已调载波严格同步(同频同相)的本地载波(称为相干载波),它与接受的已调信号相乘后, 经低通滤波器取出低频分量,即可得到原始的基带调制信号。
包络检波器就是直接从已调波的幅度中提取原调制信号,通常由半波或全波整流器和低 通滤波器组成。
(1-4)
若为确知信号,则 AM 信号的频谱为:
s A () [ ( ) ( )] 1 [M ( ) M ( )]
m
0
c
c2
c
c
(1-5)
AM 信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成。AM 信号的总功率包括载波功率 和边带功率两部分。只有边带功率才与调制信号有关,也就是说,载波分量并不携带信息。 因此,AM 信号的功率利用率比较低。 AM 调制器模型如下图所示。
s(t)
[m(t)
cos
wo
t]
*h(t)s( f) 1 [M ( f 2
f o) M ( f
f o)]H ( f )
(1-1)
式(1-1)中,M(f)为调制信号 m(t)的频谱。 由于调制信号 m(t)和乘法器输出信号之间是线性关系,所以成为线性调制。带通滤波器 H(f)可以有不同的设计,从而得到不同的调制种类。
结构上,它的频谱完全是基带信号频谱在频域的简单搬移。
标准振幅就是常规双边带调制,简称调幅(AM)。假设调制信号 m(t)的平均值为 0,将其
叠加一个直流偏量 后与载波相乘,即可形成调幅信号。其时域表达式为:
s A (t) ( m(t))cos( t)
AM
0
c
式中: 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。

s () 1 [M ( ) M ( )]
m
2
c
c
(1-10)
与 AM 信号比较,因为不存在载波分量,DSB 信号的调制效率是 100 ,即全部效率都用 于信息传输。但由于 DSB 信号的包络不再与调制信号的变化规律一致,因而不能采用简单的 包络检波来恢复调制信号。DSB 信号借条是需采用相干解调,也称同步检波(比包络检波器 复杂得多)。
页脚.
其典型波形和频谱如图 1-2 所示:
cos 0t O
m(t) O
sDSB(t) O
t
- c
O
c
M( )
t
- H O H
SDSB( )
2 H
t 载波反相 点
- c
O
c
图 1.4 DSB 调制典型波形和频谱
1.3 DSB 解调原理与抗噪性能
解调是调制的逆过程,其作用是从接收的已调信号中恢复原基带信号(即调制信号)。解 调的方法可分为两类:相干解调和非相干解调(包络检波)。
均值为
0,即

m
(t)
0

由频谱可以看出,AM 信号的频谱由载波分量、上边带、下边带三部分组成。上边带的
频谱结构与原调制信号的频谱结构相同,下边带是上边带的镜像。因此,AM 信号是带有载波
分量的双边带信号,他的带宽是基带信号带宽
f H
的 2 倍,即
页脚.
B f 2
AM
H
AM 调制典型波形和频谱如图 1-1 所示:
页脚.
1 线性模拟调制
1.1 模拟调制原理
模拟调制是指用来自信源的基带模拟信号去调制某个载波,而载波是一个确知的周期性 波形。模拟调制可分为线性调制和非线性调制,本文主要研究线性调制。
线性调制的原理模型如图 1.1 所示。设 c(t)=Acos2 f o t ,调制信号为 m(t),已调信号为
s(t)。
根据调制定义,幅度调制信号(已调信号)一般可表示为:
(t)=Am(t)cos( t)
(1-2)
页脚.
其中,m(t)为基带调制信号。
设调制信号 m(t)的频谱为 M(),则由公式 2-2 不难得到已调信号 (t)的频谱:
s ω (ω) A [M (ω
m
2
)
c
M
(ωωc
)]
(1-3)
由以上表示式可见,在波形上,幅度已调信号随基带信号的规律呈正比地变化;在频谱
设解调器输入信号为:
页脚.
(t)= m(t)cos( t)
(1-1
1)
与相干载波 cos( t)相乘后,得
m(t) cos2 ( t) 1 m(t) cos( t) 1 m(t) cos(2 t)
c
2
c2
c
经低通滤波器后,输出信号为:
m0 (t)
1 2
m(t)
因此,解调器输出端的有用信号功率为:
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