信号的幅度调制和解调(DOC)
幅度调制与解调
幅度调制与解调实验一、实现目的1、通过本次实验，起到理论联系实际的作用，将理论课中学到的调幅、检波电路的分析方法用到实验电路的分析和实验结果的分析中，使理论真正地用在实际电路中，落到实处。
要求学生必须从时域、频域对调制和解调过程中信号的变换分析清楚。
2、本次采用的实验电路既能实现普通调幅，又能实现双边带调幅，通过实验更进一步理解普通调幅（AM）和双边常调幅（DSB）在理论上、电路中的联系和区别。
3、实验中所测量的各种数据、曲线、波形是代表电路性能的主要参数，要求理解参数的意义和测量方法，能从一组数据中得出不同的参数并衡量电路的性能。
二、实验仪器1、数字示波器 TDS210 0~60MHz 1台2、频谱分析仪 GSP-827 0~2.7GHz 1台3、直流稳压电源 SS3323 0~30V 1台4、实验电路板自制 1块三、实验电路及原理1、实验电路介绍实验所采用的电路为开关调幅电路，如图所示。
既能实现AM调制，又能实现DSB调制，是一种稳定可靠，性能优良的实验电路，其基本工作原理是：调制信号经耦合电容C1输入与电位器输出的直流电压叠加，分别送到同相跟随器U1A 和反相跟随器U1B，这样在两个跟随器的输出端就得到两个幅度相等，但相位相反的调制信号（U+和U-）。
再分别送到高速模拟开关的两个输入端S1和S2，由开关在两个信号之间高频交替切换输出（由载波控制），在输出端就得到调幅波，通过调整电位器可以改变直流电压达到改变调制度m，当电位器调到中心位置时就得到了双边带的调幅信号。
放大器为高精度运放AD8552，开关为二选一高速CMOS模拟开关ADG779。
另外，为防止实验过程中由于调制信号幅度过大而损坏电路，特加了保护二极管D1、D2；由于运算放大器和模拟开关是单电源轨至轨型，只能单5V供电，在使用时所有信号是叠加在2.5V直流电平上的，电路中R7、R8就是提供该直流偏置电平的，R12、R13、T1是用来抵销直流电平的，以免对检波电路产生影响；R8、C5、C7、L1和R9、C6、C8、L2起到导通直流和低频信号、阻止高频信号的作用，防止开关泄露的高频载波信号对运算放大器产生影响；高频载波信号（1MHz,方波）由有源晶体振荡器X1产生。
信号处理中的调制和解调
信号处理中的调制和解调在信号处理中，调制（modulation）是指将信息信号转换为调制信号（carrier signal）的过程，而解调（demodulation）则是将调制信号还原为信息信号的过程。
调制和解调是通信系统中非常重要的环节，它们被广泛应用于电视、广播、无线通信等领域。
调制的目的是将信息信号在频率、相位或幅度等方面转换，并与调制信号相乘，从而将信息信号转换为调制信号的一部分。
调制主要有三种类型：幅度调制（Amplitude Modulation，AM）、频率调制（Frequency Modulation，FM）和相位调制（Phase Modulation，PM）。
幅度调制是最常见的一种调制方式，它是通过改变调制信号的幅度来反映信息信号的变化。
在幅度调制中，信息信号被加到载频信号上，形成调制信号。
在接收端，通过解调将调制信号还原为信息信号。
幅度调制在广播和电视传输中广泛应用。
频率调制是通过改变调制信号的频率来反映信息信号的变化。
在频率调制中，信息信号的大小决定了频率的偏移量。
相对于幅度调制来说，频率调制对噪声有更好的抗干扰能力，因此被广泛应用于无线通信。
相位调制是通过改变调制信号的相位来反映信息信号的变化。
在相位调制中，信息信号控制着相位的突变，在接收端通过解调还原出信息信号。
相位调制主要用于通信系统中提高带宽利用率、提高抗干扰能力等方面。
解调的目的是从调制信号中还原出原始的信息信号。
解调的方法通常与调制的方法对应，使用AM调制的信号通过AM解调器解调，使用FM调制的信号通过FM解调器解调，相同的原理也适用于相位调制。
在现代通信中，调制和解调往往都是数字化的，即将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
数字调制和解调可以避免模拟信号传输过程中的失真、噪声等问题，并且具有更好的抗干扰能力。
数字调制和解调广泛应用于数字电视、数字音频、移动通信等领域。
调制和解调是信号处理中非常重要的环节。
通过调制将信息信号转换为调制信号，经过传输后通过解调还原出原始的信息信号。
调幅与解调
ω0-Ω ω0+Ω
3ω0-Ω 3ω+Ω
从频谱可见斩波调幅产生的也是 抑制载波的双边带的调幅波（DSB-SC）
作业
教材398页 习题9.5 习题9.6
是有调幅作用的，请回答“为什么？”
§9.3.3 模拟乘法器调幅
v
k • v • v0
k(V cos t)(V0 cos0t)
v0
k 2
VV0
§9.1.1 调制的作用
调制的作用主要有2个
作用1：在无线通信中，为了便于信号发射 （天线不能太长，而只有当天线长度与波长相 当时才能将电磁波辐射出去），将低频短的原 始信息（如语音）调制到高频段；
作用2：提高信道的利用率
通过频域复用（如一个空间可传多个电台） 通过先进的调制技术（如日益提高的上网速率）
t
§9.2.1 调幅指数（又称调幅度）的概念
maV0
V0
maV0
Vmax V0 (1 ma ) Vmin V0 (1 ma )
从图上可以看出
ma
1 2
(Vm
a
x
Vm
in
)
V0
Vmax V0 V0 Vmin
V0
V0
已调波表达式为 (V0 kaV cos t) cos0t
V0 (1
kaV V0
+
vb(t)
VBB – +–
v
+–
–
+
VBB(t)
L
Vcc
–+ Vcc
C vo(t)
基极调幅示意图
基极调幅的优缺点
优点：
调制信号vΩ经过功放的放大再输出，因此不需 要很高的注入功率，对调制器的小型化有利；
幅度调制与解调实验报告
信号幅度调制与解调实验一. 实验目的1. 通过本实验熟悉信号的幅值调制与解调原理。
2. 了解信号调制与解调过程中波形和频谱的变化，加深对调制与解调的理解。
二. 实验原理在测试技术中，信号调制与解调是工程测试信号在传输过程中常用的一种调理方法，主要是为了解决微弱缓变信号的放大以及信号的传输问题。
设测量信号为)(t x ，高频载波信号为)2cos()(φπ+=ft t z 。
信号调制过程就是将两者相乘，调幅波信号为：(1)信号解调就是将调幅波信号再与高频载波信号相乘，有：)4cos()()(2cos )()(212t f t x t x t f t x t y z z m ππ+== (2) 信号由x(t)和2倍载波频率的高频信号两部分组成，用低通滤波器滤除信号中的高频部分就可以得到测量信号x(t)，这种方法称为同步解调。
图1 信号的幅度调制与同步解调过程实际中调制与解调在不同的设备上实现，载波频率可以严格一致，但相位很难同步，式(2)变为：)2cos()2cos()()(φππ+=t f t f t x t y z z m (3) 解调过程与同步解调类似，但必须保证x(t)为正信号；对双极性的测量信号x(t)，则用一个偏置电平将信号抬高为单极性的正信号，然后再进行调制与解调处理，故称为偏置调制。
图2 测量信号的偏置处理三. 实验内容1.信号的同步调制与解调观察。
2.信号的偏置调制和过调失真现象观察。
3.信号调制中的重迭失真现象观察。
四. 实验仪器和设备1. 计算机1台2. DRVI快速可重组虚拟仪器平台1套3. 打印机1台五. 实验步骤1.运行DRVI主程序，点击DRVI快捷工具条上的"联机注册"图标，选择其中的“DRVI采集仪主卡检测”或“网络在线注册”进行软件注册。
2.在DRVI地址信息栏中输入WEB版实验指导书的地址，在实验目录中选择“信号的同步调制与解调实验”，建立实验环境，观察信号与调制与解调过程中的信号波形变化。
课件：幅度调制与解调
二、幅度调制
二、幅度调制
根据欧拉公式 和傅里叶变换的频移特性，可以计算已调信 号的号的时域波形和频谱如下图所示。
双边带抑制载波幅度调制
三、调幅解调
解调的原理框图 将式（4.9.3）代入式（4.9.6），得到
三、调幅解调
或从时域直接得到
利用一个理想低通滤波器即可得到信号f(t)，完成解调。
三、调幅解调
调幅解调的频谱
四、频分复用
频分复用原理框图 带限信号频谱
四、频分复用
调制信号的频谱 应用于f1(t)的带通滤波器和低通滤波器
信号与系统
§4.9 幅度调制与解调
北京航空航天大学电子信息学院 2021/7/7
一、调制和解调
调制和解调的意义 • 信号有效传输 • 频率资源有效利用 • 信号干扰
调制是指通过特定信号的某种特性按照所需传输信号的 变化规律变化，该特定信号称为载波，所需传输的信号 称为调制波。
当载波为余弦信号，而通过余弦信号的幅度、频谱或相 位等变化来体现调制波变化规律，则相应地称为幅度、 频率或相位调制，简称为调幅、调频或调相。
简述幅度调制的调制与解调的过程
简述幅度调制的调制与解调的过程幅度调制（Amplitude Modulation，AM）是一种古老的且广泛使用的通信方式。
它通过改变载波信号的幅度来携带信息。
本文将详细介绍幅度调制的调制与解调的过程。
首先，我们需要了解什么是幅度调制。
幅度调制是指在载波信号上加入低频的信息信号，使得载波信号的幅度随着信息信号的变化而变化。
这样，我们就可以通过接收和检测这种幅度变化来恢复原始的信息信号。
这种方式简单易行，因此被广泛应用在广播、电视等领域。
接下来，我们来看看幅度调制的具体过程。
首先，我们需要一个载波信号，通常是高频正弦波。
然后，我们将要传输的信息信号乘以这个载波信号，得到的结果就是幅度调制后的信号。
在这个过程中，信息信号的频率远低于载波信号的频率，这就是所谓的“低频”信息信号。
最后，我们将这个幅度调制后的信号通过天线发送出去。
接收到幅度调制信号后，我们需要进行解调才能恢复出原始的信息信号。
解调的过程其实就是在幅度调制的逆过程。
首先，我们使用一个与发射端相同的载波信号，然后将接收到的幅度调制信号与这个载波信号相乘。
由于这两个信号都是正弦波，所以他们的乘积会是一个包含两个频率分量的信号：一个是两者的和，另一个是两者的差。
其中，两者的差就是我们要恢复的信息信号。
然而，在实际应用中，我们通常无法准确地知道发射端的载波信号是什么样的。
因此，我们需要采用一种叫做相干解调的方法。
这种方法需要先从接收到的幅度调制信号中提取出一个与载波信号同频同相的参考信号，然后再用这个参考信号进行解调。
这个提取参考信号的过程就叫做同步或锁定。
总的来说，幅度调制是一种非常实用的通信方式。
它的优点是实现简单，设备成本低，可以同时传输多个信息信号。
但是，它的缺点是抗干扰能力较差，而且对于信息信号的带宽要求较高。
尽管如此，幅度调制仍然在很多场合得到了广泛的应用。
以上就是关于幅度调制的调制与解调的过程的介绍。
希望对你有所帮助。
幅度键控、频移键控和相移键控调制解调实验.doc
幅度键控、频移键控和相移键控调制解调实验.实验四。
振幅移位键控、频率移位键控、相移键控调制和解调实验一、实验目的1。
掌握绝对码和相对码的概念及其转换关系和转换方法。
掌握键控产生2ASK和2FSK信号的方法，以及2ASK相干解调和2FSK过零检测解调的原理。
掌握相对码波形和2FSK信号波形4之间的关系。
掌握2ASK和2FSK信号的频谱特征2.实验内容(包括技术指标)1。
观察绝对代码和相对代码2的波形。
观察2ASK和2FSK信号3的波形。
观察2ASK和2FSK信号4的频谱。
观察2ASK和2FSK解调信号5的波形。
观察2FSK过零检测解调器在所有点的波形三、实验设备信号源模块、数字调制模块、频谱分析模块、数字解调模块、同步信号提取模块、数字示波器、若干连接线4.实验原理当调制信号是二进制序列时，数字波段调制称为二进制数字调制。
由于调制载波具有幅度、频率和相位三个独立的可控参数，当这三个参数分别被二进制信号调制时，形成三个基本的数字带调制信号，即二进制幅度键控(2ASK)、二进制频移键控(2FSK)和二进制相移键控(2PSK)，而每个调制信号的受控参数只有两个离散的变换状态。
1.2 ASK调制原理。
在幅度键控中，载波幅度随着基带信号的变就是说，载波幅度的存在或不存在表示信号中的“1”或“0”，从而获得2ASK信号。
这种二进制幅度键控方法称为开关键控(OOK)。
2 2ASK 信号的典型时域波形如图15-一、实验目的1。
掌握绝对码和相对码的概念及其转换关系和转换方法。
掌握键控产生2ASK和2FSK信号的方法，以及2ASK相干解调和2FSK过零检测解调的原理。
掌握相对码波形和2FSK信号波形4之间的关系。
掌握2ASK和2FSK信号的频谱特征2.实验内容(包括技术指标)1。
观察绝对代码和相对代码2的波形。
观察2ASK和2FSK信号3的波形。
观察2ASK和2FSK信号4的频谱。
观察2ASK和2FSK解调信号5的波形。
调幅与解调实验报告
调幅与解调实验报告一、引言调幅（Amplitude Modulation，简称AM）是一种将信息信号调制到载波信号上的调制方式，而解调则是将调制信号中的信息信号分离出来的过程。
调幅与解调是通信领域中基础而重要的技术，本实验旨在通过搭建调幅与解调电路，实现调幅与解调的过程，并验证调幅电路和解调电路的正常工作。
二、实验设备与原理2.1 实验设备本实验所用设备如下：- 信号发生器- 三角波生成器- 振荡器- 信号变换电路- 甄别电路- 示波器- 电阻、电容等元件2.2 实验原理2.2.1 调幅原理调幅原理是将一个较低频率的信息信号通过乘法运算调制到一个高频的载波信号上。
设载波信号为c(t) = A_c\cdot \cos(2\pi f_c t)，调制信号为m(t) =A_m\cdot \cos(2\pi f_m t)，调幅信号为s(t) = (A_c + A_m\cdot m(t))\cdot \cos(2\pi f_c t)。
2.2.2 解调原理解调过程即提取调制信号中携带的信息信号，常用的解调方法是相干解调。
相干解调的基本原理是将收到的调幅信号再与一个同频率同相位的载波进行乘法运算，然后通过低通滤波器滤除高频成分，得到信息信号。
三、实验步骤3.1 调幅实验1. 搭建调幅电路，将信号发生器输出的正弦波作为调制信号，通过信号变换电路将其调制到振荡器产生的载波信号上。
2. 将调幅信号连接至示波器，调整信号发生器的频率和振荡器的幅度，观察调幅信号的波形特点。
3.2 解调实验1. 将调幅信号连接至甄别电路，通过相干解调原理进行解调。
2. 将甄别电路的输出信号通过低通滤波器滤除高频成分，并连接至示波器。
3. 调整振荡器的幅度和频率，观察解调后波形的恢复情况。
四、实验结果与分析4.1 调幅实验结果通过调幅电路实验，观察示波器上的调幅信号波形特点。
可以发现调幅信号的幅度在载波频率下发生变化，且幅度变化的幅度与调制信号的幅度成正比关系。
幅度调制及解调实验2
幅度调制及解调实验一、实验目的1、理解幅度调制与检波的原理；2、掌握用集成乘法器构成调幅与检波电路的方法。
二、实验原理实验电路图如图2-2所示调幅就是用低频调制信号去控制高频载波信号的幅度，使高频载波信号的振幅按调制信号变化。
而检波则是从调幅波中取出低频信号。
振幅调制信号按其不同频谱结构分为普通调幅（AM ）信号，抑制载波的双边带调制（DSB ）信号，单边带调制（SSB ）信号。
此实验主要涉及普通调幅（AM ）及检波原理。
三、实验设备1、测控电路（二）实验挂箱2、函数信号发生器3、虚拟示波器 四、实验内容及步骤1、“测控电路二”实验挂箱接入12V ±直流电源；2．调幅波的观察（1）把“U12信号产生单元”电源开关拨到“开”方向，调节此单元的电位器（电位器W1调节信号幅度，电位器W2调节信号频率），使之输出频率为Z 3KH .1、幅值为P P 1V -的正弦波信号，接入“U1调幅单元”的调制波输入端；（2）调节实验屏上的函数信号发生器，使之输出频率为Z 100KH 、幅值为P P 4.0V -的正弦波信号，接入“U1调幅单元”的载波输入端。
0tUs图2-1 普通调幅（AM ）波波形 （3）“U1调幅单元”的输出端接入示波器CH1，调节“U1调幅单元”的电位器W ，在示波器上观测到如图2-1所示的普通调幅（AM ）波。
3．解调波的观察（1）在保持调幅波的基础上，将“U1调幅单元”的输出端接入“U2解调单元”的调幅波输入端，把输入“U1调幅单元”的载波信号接入“U2解调单元” 载波输入端； （2）“U2解调单元”的输出端接入虚拟示波器的CH2，调节“U2解调单元“的电位器W1，观测到解调信号。
五、实验注意事项1、实验挂箱中的直流电源正负极切忌接反，否则就会烧坏实验箱上的集成芯片。
2、为了得到更好的实验效果，实验时，外加信号的幅度不宜过大，请按照“实验内容及步骤”说明部分做实验。
8101423145612MC1496C20.1u FR5750R6750R71K R81KR251R11KC30.1u FR41KR31K R103.3KR113.3KC50.1u FR96.8KW147K-8V+12V132V VGNDINOUT 79L08-12V8101423145612MC1496C10.1u FC20.1u FR5910R6910R71KR81KC40.1u FR251R11KC30.1u FR41KR31K R103.3KR113.3KC60.01uF R96.8KW147K+12VR1310KC50.01uFR1210KR1451K R16200KR17200KR1551K3261574U?TL081+VCC -VEE0.33uF0.1u F调制信号输入载波输入C?10u F载波输入调幅波输出调幅波输入解调输出图2-2 幅度调制与解调单元六、思考题集成乘法器调幅及解调电路有何特点？试简述它们的工作原理。
幅度调制文档
幅度调制1. 什么是幅度调制？幅度调制（Amplitude Modulation）是一种调制技术，在通信领域中广泛应用。
它是通过改变载波信号的幅度来传输信息信号的调制方法。
在幅度调制中，信息信号会改变载波信号的振幅，从而在载波信号中嵌入了信息信号，实现了信号的传输。
2. 幅度调制的原理在进行幅度调制之前，需要了解以下几个关键概念：•载波信号（Carrier signal）：载波信号是一种高频信号，通常由正弦波构成。
它的频率通常远高于信号中的最高频率成分。
•信息信号（Message signal）：信息信号是要传输的实际信息，例如声音、图像等。
信息信号通常是低频信号，频率远远低于载波信号的频率。
在幅度调制中，将信息信号乘以一个高频载波信号。
这样做的目的是将信息信号“嵌入”到载波信号之中，使其在频谱中的位置发生改变。
这样的改变可以通过解调器进行还原，从而得到原始的信息信号。
3. 幅度调制的数学表达幅度调制可以用以下数学公式来表示：S(t) = (1 + k* m(t)) * cos(2πf_c t)•S(t)是输出的调制信号；•m(t)是信息信号；•k是调制指数，控制了信息信号对载波信号幅度的影响程度；•f_c是载波信号的频率；•t是时间。
这个数学公式表示了，在每个时刻t，输出信号的幅度等于1 + k* m(t)乘以载波信号的幅度。
其中，k* m(t)是信息信号对载波信号幅度的调制部分。
4. 幅度调制的优点和缺点4.1 优点•幅度调制技术简单，容易实现；•传输效果稳定，对干扰的抵抗能力较强；•传输距离较远；•广泛应用于广播和电视信号传输领域。
4.2 缺点•幅度调制只能传输一个信号，不适用于多信号传输；•对噪音较敏感，传输质量易受到干扰影响；•需要更宽的频带来传输信息信号，资源利用率较低。
5. 幅度调制的应用幅度调制广泛应用于以下领域：•广播和电视传输：在广播和电视传输中，幅度调制被广泛采用。
广播电台和电视台通过调制信息信号到载波信号上，将节目内容传输到接收器中，供听众或观众接收。
第4章幅度调制与解调电路
4. 3幅度解调电路
4.负峰切割失真 为把检波器的输出电压藕合到下一级电路.需要有一个容量较大
的电容C与下级电路相连。下级电路的输入电阻作为检波器的负载.电 路如图4-23(a)所示。负峰切割失真指藕合电容公通过电阻R放电.对二 极管引入一个附加偏置电压.导致二极管截止而引入的失真。失真波 形如图4-23(b)、图4-23(c)所示。
可得实现普通调幅的电路模型如图4-4所示.关键在于用模拟乘法 器实现调制信号与载波的相乘。
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4.1概述
2.双边带调幅(DSB) 1)双边带调幅信号数学表达式
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4.1概述
2)双边带调幅信号波形与频谱 图4-5所示为双边带调幅信号的波形与频谱图。双边带信号的包
络仍然是随调制信号变化的.但它的包络已不能完全准确地反映低频 调制信号的变化规律。双边带信号在调制信号的负半周.已调波高频 与原载频反相;调制信号的正半周.已调波高频与原载频同相。也就是 双边带信号的高频相位在调制电压零交点处要突变180°
混频后.产生近似中频的组合频率.进入中放通带内形成干扰。 减小互调干扰的方法与抑制交叉调制干扰的措施相同。
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4. 5幅度调制和解调电路的制作、 调试及检测
4. 5. 1低电平振幅调制器(利用乘法器)
幅度调制就是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化。 变化的周期与调制信号周期相同.即振幅变化与调制信号的振幅成正 比。通常称高频信号为载波信号.低频信号为调制信号.调幅器即为产 生调幅信号的装置。
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4.1概述
3)调幅信号的功率分配 由式(4-3)知.普通调幅信号uAM(t)<C)在负载电阻RL上产生的功率
信号的调制与解调原理
信号的调制与解调原理一、引言信号的调制与解调是无线通信领域中的重要概念和技术。
调制是将待传输的信息信号转换为适合传输的载波信号的过程，而解调则是将接收到的调制信号恢复为原始的信息信号。
本文将介绍信号的调制与解调原理，包括调制与解调的基本概念、常见的调制与解调方法以及它们的工作原理。
二、调制的基本概念调制是为了将信息信号传输到远距离而进行的一种处理方式。
信息信号通常是模拟信号或数字信号，而载波信号则是一种高频振荡信号。
调制的目的是将信息信号转换为适合传输的载波信号，使其能够在信道中传输。
三、调制的方法常见的调制方法有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。
幅度调制是通过改变载波信号的幅度来传输信息，频率调制是通过改变载波信号的频率来传输信息，相位调制则是通过改变载波信号的相位来传输信息。
不同的调制方法适用于不同的应用场景，选择合适的调制方法可以提高信号的传输质量和效率。
四、调制的工作原理以幅度调制为例，幅度调制是通过改变载波信号的幅度来传输信息。
具体来说，幅度调制将信息信号的振幅与载波信号的振幅相乘，产生调制后的信号。
在接收端，解调器会将接收到的调制信号进行解调，恢复出原始的信息信号。
解调的过程与调制相反，通过检测调制信号的幅度变化来提取出原始的信息信号。
五、解调的基本概念解调是将接收到的调制信号恢复为原始的信息信号的过程。
解调器是用于解调的设备，它可以通过检测调制信号的特征来提取出原始的信息信号。
六、解调的方法解调的方法与调制的方法相对应。
以幅度调制为例，解调的方法包括包络检测和同步检测。
包络检测是通过检测调制信号的幅度变化来恢复原始的信息信号，而同步检测则是通过与载波信号保持同步来恢复原始的信息信号。
不同的解调方法适用于不同的调制方式，选择合适的解调方法可以提高解调的准确性和稳定性。
七、调制与解调的应用调制与解调广泛应用于无线通信领域。
无线电广播、电视传输、手机通信等都依赖于调制与解调技术。
信号的调制与解调(完整版)
信号与系统课程设计设计题目：信号的调制与解调院系：机械电子工程系专业班级：09应用电子技术学生姓名：谢焱松吴杰谭雨恒刘庆学号：09353017 09353018 09353019 09353020专业班级：文如泉起止时间：2010.12.13-2010.12.25设计任务：信号的调制与解调•目的：理解Fourier变换在通信系统中的应用：掌握调制与解调的基本原理。
•要求：实现信号的调制与解调。
•内容：调制信号为一取样信号（自己选，一般取常见的信号），利用MATLAB分析幅度调制（AM）产生的信号频谱，比较信号调制前后的频谱并解调已调信号。
设载波信号的频率为100HZ。
•方法：应用MATLAB平台。
•参考资料：MATLAB相关书籍。
教师点评：一、课程设计目的利用MATLAB 集成环境下的Simulink 仿真平台，设计一个2ASK/2DPSK 调制与解调系统。
用示波器观察调制前后的信号波形；用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化；加上各种噪声源，用误码测试模块测量误码率；最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。
二、课程设计要求（1）熟悉MATLAB 环境下的Simulink 仿真平台，熟悉2ASK/2DPSK 系统的调制解调原理，构建调制解调电路图。
（2）用示波器观察调制前后的信号波形，用频谱分析模块观察调制前后信号的频谱的变化。
并观察解调前后频谱有何变化以加深对该信号调制解调原理的理解。
（3）在调制与解调电路间加上各种噪声源，用误码测试模块测量误码率，并给出仿真波形，改变信噪比并比较解调后波形，分析噪声对系统造成的影响。
（4）在老师的指导下，要求独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计学年论文，能正确阐述和分析设计和实验结果。
三、基本原理1 ASK 调制与解调ASK 即幅移键控（振幅键控），是一种相对简单的调制方式。
对于振幅键控这样的线性调制来说，在二进制里，2ASK 是利用基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续的输出，有载波输出时表示发送“1”，反之表示发送“0”。
通信技术中的信号调制与解调技术
通信技术中的信号调制与解调技术信号调制与解调技术是现代通信系统中不可或缺的关键技术之一。
它负责将要传输的信息信号转换为适合传输的载波信号，并在接收端将收到的信号还原为原始的信息信号。
本文将介绍信号调制与解调技术的基本原理、常见调制解调方法以及其在通信系统中的应用。
一、信号调制的基本原理信号调制是指将要传输的信息信号和高频载波信号相结合，以便在传输过程中提高信号的抗干扰能力和传输效率。
调制技术的基本原理可以归纳为将低频的信息信号调制到高频的载波信号上，产生调制后的信号。
二、常见调制解调方法1. 幅度调制（Amplitude Modulation，AM）幅度调制是最简单的一种调制方法，它是通过改变载波信号的振幅来传输信息。
在AM调制中，原始信号的幅度变化会导致载波信号的幅度随之变化。
接收端通过解调将幅度变化还原为原始信号。
2. 频率调制（Frequency Modulation，FM）频率调制是一种通过改变载波信号的频率来传输信息的调制方法。
FM调制中，原始信号的振幅不变，而是通过改变载波信号的频率来传输信息。
接收端通过解调将频率变化还原为原始信号。
3. 相位调制（Phase Modulation，PM）相位调制是一种通过改变载波信号的相位来传输信息的调制方法。
PM调制中，原始信号的振幅和频率不变，而是通过改变载波信号的相位来传输信息。
接收端通过解调将相位变化还原为原始信号。
三、调制解调技术的应用1. 无线通信系统中的调制解调技术调制解调技术广泛应用于无线通信系统中，如移动通信、卫星通信、无线局域网等。
在这些系统中，调制技术能够提高信号的传输距离和抗干扰能力，使得移动设备能够稳定地进行通信。
2. 数字通信系统中的调制解调技术调制解调技术在数字通信系统中也具有重要作用。
在数字通信中，信息信号经过模数转换器转换为数字信号后，需要通过调制技术将其转换为模拟信号进行传输。
在接收端，通过解调技术将模拟信号转换为数字信号进行处理和解码。
幅度调制和解调
抑制载波的双边带调幅和单边带调幅（VSB）
*电视图像信号的残留边带调制 电视图像信号采用了一种称为残留边带的发送方式， 即发送全部上边带和部分下边带，如图所示。
加上残留部分，调制后图像信号频带宽度等于7.25MHz， 加上电视伴音信号（采用频率调制方式发送），
全电视信号的宽度为8MHz，对照第1章电视频道的划分， 不同电视频道之间的频率差正好是8MHz。
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uAMUc1
mnco s ntcosct
n
Uccosct
n
12mncos(c n)t 12mncos(c n)t
Uccosct
n
1 2mn
co
s(c
n)t
n
1 2mnco
s(c
n)t
休息1 休息2
5．1概述
振幅调制
解调（检波)
属于 频谱线性搬移电路
混频（变频）
语言
定义： 调制信号：需要传输的信号（原始信号）
图像 uUco st
密码
信号 载波信号：（等幅）高频振荡信号
正弦波 方波
三角波 ucU ccocst ()
锯齿波
已调信号（已调波）：经过调制后的高频信号（射频信号）
三种信号都有一个调制信号和载波的乘积项，所以振幅调制
电路的实现是以乘法器为核心的频谱线性搬移电路。
（ 6）解调方式：
振 幅 检 波 振 幅 调 制 的 逆 过 程 鉴 频 调 频 的 逆 过 程
鉴 相 调 相 的 逆 过 程
(7)振幅调制分三种方式：
普通调幅(AM) 抑制载波的双边带调(D幅SB) 抑制载波的单边带调（幅SSB） 残留边带调幅度V（SB）
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本科学生实验报告学号114090315姓名李开斌学院物电学院专业、班级11电子实验课程名称数字信号处理（实验）教师及职称李宏宁开课学期2013 至 2014 学年下学期填报时间 2014 年 6 月 4 日云南师范大学教务处编印实验序号 11 实验名称信号的幅度调制和解调 实验时间 2014年6月4日实验室 同析3栋313 一．实验预习1．实验目的加深信号幅度调制与解调的基本原理，认识从时域与频域的分析信号幅度调制和解调的过程掌握信号幅度调制和解调的方法，以及信号调制的应用等。
2．实验原理、实验流程或装置示意图实验原理：连续时间信号的幅度调制与解调是通信系统中常用的调制方式，其利用信号的傅里叶变换的频移特性实现信号的调制。
2.1 抑制载波的幅度调制与解调对消息信号x(t)进行抑制载波的正弦幅度调制的数学模型为：()()cos()c y t x t t ω= （3.1.1）式中：cos()c t ω为载波信号；c ω为载波角频率。
若信号x(t)的频谱为()X j ω，根据信号傅里叶变换的频移特性，已调信号的y(t)的频谱为()Y j ω为：1()[(())(())]2c c Y j X j X j ωωωωω=++- （3.1.2） 设调制信号x(t)的频谱如图 3.1.1（a ）所示，则已调信号y(t)的频谱如图3.1.1(b)所示。
可见，正弦幅度调制就是将消息信号x(t)“搬家”到一个更合适传输的频带上去。
这种方法中已调信号的频带宽度是调制信号频带宽度的两倍，占用频带较宽。
在接收机端，通过同步解调的技术可以将消息信号x(t)恢复，这可经由01()()cos()()[1cos(2)]2c c x t y t t x t t ωω==+ 11()()cos(2)22c x t x t t ω=+ （3.1.3）x(t)的频谱如图3.1.2所示。
将0()x t 通过低通滤波器可滤除2c 为中心的频率分量，便可以恢复x(t)。
以上解调方式称为同步解调，其要求接收端与发送端的载波信号必须具有相同的载波频率和初始相角，这在实际应用中存在一定的难度。
另一种解调方式可以可以不受此条件约束，称为非同步解调方法。
[例3.1.1] 若载波信号的频率为100Hz ，对频率为10Hz 的正弦波信号进行抑制载波的双边带幅度调制。
【解】程序为：clc,clear;Fm=10;Fc=100;Fs=500;%抽样频率为500HZk=0:199;%待分析长度t=k/Fs;x=sin(2.0*pi*Fm*t);y=x.*cos(2*pi*Fc*t);Y=fft(y,256);subplot(2,1,1);plot(y);subplot(2,1,2);plot([-128:127],fftshift(abs(Y)));信号的双边带幅度调制结果如图3.1.3所示。
020406080100120140160180200-1-0.50.51-150-100-5005010015001020304050图3.1.3 已调信号的时域波形与幅频特性2.2 含有载波的幅度调制和解调为实现信号的非同步解调，在信号幅度调制过程中，一个正的常数A 需要叠加到信号x(t)使得x(t)+A>0,若调制信号x(t)满足|x(t)|<=k ，则当A>K 时，就可以保证x(t)+A>0，一般称m=K/A 为调制系数。
已调信号y(t)的时域表达式为：()[()]cos()c y t x t A t ω=+ （3.1.4）已调信号y(t)的频谱为：1Y()[(())(())]2c c j X j X j ωωωωω=++- [()()]c c A πδωωδωω+++- （3.1.5）设调制信号x(t)的频谱如图3.1.4(a)所示，则已调信号y(t)的频谱如图3.1.4（b ）所示。
由于已调信号包含正弦波载波分量，因此一个包络检波器就能实现对已调信号y(t)解调，非同步解调的时域分析如图3.1.5所示。
在信号非同步解调中，由于已调信号包含正弦波载波分量，因此发送端的发射功率中包含了正弦载波信号的功率，从而降低了发送功率。
根据傅里叶的对称特性，对于实调制信号x(t)，其频谱都对称地存在于正、负频率上。
信号经过幅度调制后，已调信号的有效频宽为调制信号有效频宽的2倍。
因此，以上两种幅度调制方式都称为双边带（DBS ）幅度调制。
MATLAB 提供了函数modulate 和demod 以实现信号的解调与调制，简化了通讯仿真和信号的调制与解调的分析过程。
信号调制函数modulate 使用格式为y=modulate(x,Fc,Fs,method,opt)其中：x 为调制信号；Fc 为载波信号频率；Fs 为信号的抽样频率；Method 为所需的调制方式；Opt 为选择项，只有某些调制方法才应用此项；y 为已调信号。
调制方式method 主要有以下几种：(1) am 抑制载波双边带幅度调制。
不使用opt 。
(2)amdsb-tc 含有载波的双边带幅度调制。
Opt是一个标量，其默认值为opt=min(min(x)).(3)amssb 单边带幅度调制，不使用opt。
(4)fm 频率调制，opt是频率调制常数kp，默认值为kp=(Fc/Fs)*2*pi/max/(max(abs(x))).(5) pm 相位调制。
opt是相位调制常数kp，默认值为kp=pi/max(max(abs(x)))。
(6) pwm 脉宽调制。
若opt=centered，则是脉冲居中载波信号周期，而不是默认的居左。
(7) ptm 脉冲时间调制。
Opt是一个标量，其定义脉冲宽度占载波信号周期的比例，默认值为0.1。
(8) qam 正交幅度调制。
Opt是一个信号x相同大小的矩阵。
对于例3.1.1的双边带幅度调制，程序为：clc,clear;Fm=10;Fc=100;Fs=500;%抽样频率为500HZk=0:199;%待分析长度t=k/Fs;x=sin(2.0*pi*Fm*t);y=modulate(x,Fc,Fs,'am');Y=fft(y,256);subplot(2,1,1);plot(y);subplot(2,1,2);plot([-128:127],fftshift(abs(Y)));解调函数dmond的使用格式为：x=demod(Y，Fc，FS，method，opt)函数中定义的各参数与modulate函数中定义的各参数完全一致。
当然，也可以根据信号调制与解调的原理，直接使用MATLAB的数学计算函数实现信号的调制与解调，即抑制载波双边带幅度调制的MATLAB计算表达式为：Y=x.*cos(2*pi*Fc*t)含有载波双边带幅度调制的MATLAB计算表达式：Y=(x-opt).*cos(2*pi*Fc*t)单边带幅度调制的MATLAB计算表达式为：Y=x.*cos(2*pi*Fc*t)+Im(Hilbert(x)).*sin(2*pi*Fc*t)频率调制的MATLAB计算表达式为：Y=cos(2*pi*Fc*t+opy*CUMSUM(x))正交幅度调制的MATLAB计算表达式：y=x.*cos(2*pi*Fc*t)+opt.*sin(2*pi*Fc*t)3．实验设备及材料MATLAB软件、计算机。
4．实验方法步骤及注意事项实验方法步骤：(1)打开MATLAB软件(2)根据题目要求编写程序(3)运行程序(4)分析实验结果(5)关闭计算机注意事项：(1)对于实验仪器要轻拿轻放，遵守实验的规则。
(2)程序运行前要检查程序是否正确。
二．实验内容1．实验现象与结果（1）实现预制载波的幅度调制。
已调信号()()cos()c y t x t t ω=，式中：()x t 为调制信号；cos()c t ω为载波信号。
此处可以取()cos()m x t t ωπ=，80c ωπ= rad/s ，10m ωπ= rad/s 。
1）分析调制信号x(t)的频谱，绘出其时域波形和频谱。
2）分析已调信号y(t)的频谱，绘出其时域波形和频谱。
3）设计低通滤波器并应用filter 函数，实现信号同步解调。
4）分析解调信号的时域波形和频谱。
【解】1）()cos()m x t t ωπ=程序如下：Wm=10*pi;Wc=80*pi; Fs=400;%抽样频率为400HZk=0:199;%待分析长度t=k/Fs;x=cos(pi*Wm*t);Y=fft(x,256);subplot(2,1,1);plot(x);subplot(2,1,2);plot([-128:127],fftshift(abs(Y))); 程序运行结果如下：020406080100120140160180200-1-0.50.51-150-100-500501001500204060801002）()()cos()c y t x t t ω=程序如下所示：clc,clear;Wm=10*pi;Wc=80*pi;Fs=400;%抽样频率为400HZk=0:199;%待分析长度t=k/Fs;x=cos(pi*Wm*t);y=x.*cos(Wc*t);Y=fft(y,256);subplot(2,1,1);plot(y);subplot(2,1,2);plot([-128:127],fftshift(abs(Y))); 程序运行结果如下：020406080100120140160180200-1-0.50.51-150-100-5005010015001020304050（2）实现含有载波的幅度调制。
已调信号()[()]cos()c y t A mx t t ω=+，选取A=1，m=0.5， 观察调制的结果，与预制载波的幅度调制有何不同？【解】clc,clear,close all ;Fm=10;Fc=100;Fs=500;k=0:199;t=k/Fs;x=sin(2.0*pi*Fm*t);y=(1+0.5*x).*cos(2*pi*Fc*t);Y=fft(y,256);subplot(2,1,1);plot(y);subplot(2,1,2);plot([-128:127],fftshift(abs(Y)));020406080100120140160180200-2-112-150-100-50050100150020406080100clc,clear,close all ;Fm=10;Fc=100;Fs=500;k=0:199;t=k/Fs;x=sin(2.0*pi*Fm*t);y=x.*cos(2*pi*Fc*t);Y=fft(y,256);subplot(2,1,1);plot(y);subplot(2,1,2);plot([-128:127],fftshift(abs(Y)));020406080100120140160180200-1-0.500.51-150-100-5050100150010********（3）实现含有载波的幅度调制()[()]cos()c y t A mx t t ω=+。