AM调幅系统的调制解调

AM调幅系统调制解调

一、设计任务与要求

1、软件介绍

SystemView 是一个信号级的系统仿真软件，主要用于电路与通信系统的设计、仿真，是一个强有力的动态系统分析工具，能满足从数字信号处理、滤波器设计，到复杂的通信系统等不同层次的设计、仿真要求。SystemView 借助大家熟悉的 Windows 窗口环境，以模块化和交互式的接口，为用户提供了一个嵌入式的分析引擎。使用SystemView 时，用户只需关心项目的设计思想和过程，用鼠标点击图标即可完成复杂系统的建模、设计和测试，而不需要花费太多时间和精力通过编程来建立系统仿真模型。下面简单介绍SystemViem 仿真系统的特点。

（1）能方针大量的应用系统

（2）快速方便的动态系统设计与仿真

（3）在报告中方便地加入SystemView 的结论

（4）提供基于组织结构图方式的设计

（5）多速率系统和并行系统

（6）完备的滤波器和线性系统设计

（7）先进的信号分析和数据块处理

（8）可扩展性

（9）完善自我诊断功能

总之，SystemView 的设计者希望它成为一种强有力的基于个人计算机的动态通信仿真工具，以达到在不具备先进仪器的条件下同样也能完成复杂的通信系统设计与仿真的目的。

2．设计要求

学会如何借助SystemView 这一工具对通信系统进行仿真和设计，学会选择参数。3．设计任务

在SystemView 的环境下设计AM 条幅系统的调制解调。

二、总体框图

任意的AM 已调信号可以表示为Sam(t) = c(t)m(t) ,当m (t) =A0+f(t) ,c(t)=cos(wct +k) ,且Ao 不等于0时，称为常规调幅，其时域表达式为

Sam(t) = c(t)m(t) =[A0+f(t) ]cos(wct +k)

其中，A0 是外加的直流分量；f(t) 是调制信号，它可以是确知信号，也可以是随机信号；wc =2∏f c 为载波信号的角频率；k 为载波信号的起始相位，为简便起见，通常设为0。常规AM通常可以用图1表示的系统来实现。

[A0+f(t) ]cos(wct +k)

图1 常规AM 调制系统原理

对于AM 的解调既可以用异步解调方法，如包络检波法，也可以用同步解调法，现在我们来使用同步解调法，即将已调信号和一个与载波信号同频率的信号相乘，在通过一个理想低通滤波器就可以得到原始信号m (t)。为简便起见，我们将这个与载波信号同频率的信号定义为与载波信号相同的形式，即cos(wct +k)，其中k为0。

图2 常规AM解调系统原理框

其中，n(t) 为高斯噪声，最后的输出信号r(t)，由于不可能取得完全理想的低通滤波器，所以r(t)只能是近似为原始信号m (t) 。

三、参数选择

因为载波频率要远远高于调制信号的频率，所以可以选择如下的数据。而采样速率一般选择为载波频率的10倍，但是为了适中只选了20000HZ。采样点数设为1024。

wc :8000HZ; Butterworth Low Cuttoff :1600 HZ;

Ao :2; f(t) =cos800HZ;

n(t) :std Deviation =1; Sample Rate =20000;

No.of Sample =1024;

四、总体电路图

1、在SystemView下连接的AM 调幅系统的调制电路如图3所示，解调电路如图4所示。

图3 AM调幅系统的调制电路

图4 AM 调幅系统的解调电路

2、器件介绍

: 产生一个正弦波，y(t)=Asin(2∏fct+0);

：增益，对输入信号进行放大；

：乘法器；

：加法器；

：分析器；

：低通滤波器；

：高斯噪声，产生一个具有高斯分布的噪声；

3、调制电路的仿真结果

调制电路经过仿真，调制信号的波形如图5所示，相应的频谱图如图6所示。载波信号

波形如图7所示，相应的频谱如图8所示。调制后信号的波形如图9所示，相应的频谱图如图10所示。

4、解调电路的仿真结果

解调电路经过仿真后，分析器的波形分别如图11、12、13、14所示。

图5载波信号的波形

图6 载波信号的频谱

图7 调制信号的波形

图8 调制信号的频谱

图9 调制后的波形图

图10 调制后的频谱图

图11 分析器9的波形

图12 分析器11的波形

图13 分析器10的波形

图14 分析器9的波形

五、数据分析

由AM调幅系统调制电路可以得到调制信号r(t)为

r(t)=2cos(2Лx8000)t + cos(2Лx8000)t x cos(2Лx800)t

=2cos1600Лt +cos16000Лt + cos1600Лt

=2cos1600Лt +1/2cos17600Лt + 1/2cos14400Лt

低频分量高频分量

则再通过一个巴特沃斯（Butterworth）模拟滤波器，设此滤波器为低通滤波器，且选择极点数为3，低通截止频率为1000HZ，则可以滤去高频分量，而留下低频分量，即留下调制信号。

结合上述的仿真图可知，所选择的数据是可取的。