第四章 模拟通信
通信原理电子教案
第4章模拟调制系统
学习目标：
?调制的目的、定义和分类；
?幅度调制的原理；
?线性调制系统的抗噪声性能；
?角调制的原理；
?模拟调制系统的性能比较；
?频分复用（FDM）的基本原理。
重点难点：各种线性调制的时域和频域表示，时域波形和频域结构，调制器和解调器原理框图，抗噪声性能，门限效应；FM与PM的关系，调频指数与最大频偏的定义，卡森公式。
课外作业：4-1，4-2，4-5，4-6，4-,7，4-8，4-11，4-12，4-13，4-14，4-17
本章共分5讲（总第13~17讲）
第十三讲幅度调制的原理（一）
主要内容：AM和DSB的调制原理，已调信号的时域波形和频谱分布；SSB的滤波法调制原理。
引言：
基带信号具有较低的频率分量，不宜通过无线信道传输。因此，在通信系统的发送端需要由一个载波来运载基带信号，也就是使载波信号的某一个（或几个）参量随基带信号改变，这一过程就称为调制。在通信系统的接收端则需要有解调过程。
调制的目的是：（1）将调制信号（基带信号）转换成适合于信道传输的已调
信号（频带信号）；（2）实现信道的多路复用，提高信道利用率；（3）减小干扰，提高系统抗干扰能力；（4）实现传输带宽与信噪比之间的互换。
根据调制信号的形式可分为模拟调制和数字调制；根据载波的选择可分为以正弦波作为载波的连续波调制和以脉冲串作为载波的脉冲调制。
本章重点讨论用取值连续的调制信号去控制正弦载波参数的模拟调制。 §4.1 幅度调制（线性调制）的原理
一、幅度调制器的一般模型
幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的规律而变化。幅度调制器的一般模型如图所示。
图4-1 幅度调制器的一般模型
已调信号的时域和频域表示式:
)(]cos )([)(t h t t m t s c m *=ω
)()])([2
1)(ωωωωωωH M M S c c m -++= 幅度调制信号，在波形上，它的幅度随基带信号规律而变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱结构在频域内的简单搬移。由于这种搬移是线性的，因此，幅度调制通常又称为线性调制。
在该模型中，适当选择滤波器的特性)(ωH ，便可以得到各种幅度调制信号。
1. 调幅(AM)
在图4-1中，假设)()(t t h δ=，调制信号)(t m 叠加直流0A 后与载波相乘，就可形成调幅(AM)信号。
图4-2 AM 调制器模型
AM 信号时域和频域表示式：
t t m t A t
t m A t s c c c AM ωωωcos )(cos cos )]([)(00+=+=
)]()([2
1)]
()([)(0c c c c AM M M A S ωωωωωωδωωδπω-+++-++=
式中 )(t m 通常认为其平均值0)(=t m 。
图4-3 AM 信号的波形和频谱
由图4-3的时间波形可知，当满足条件 x ma t m )(≤0A 时，AM 信号的包络与调制信号成正比，所以用包络检波的方法很容易恢复出原始的调制信号，否则，将会出现过调幅现象而产生包络失真。
AM 信号的频谱)(ωAM S 由载频分量和上、下两个边带组成，上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同， H AM f B 2= 。
t t m A t t
m t A t
t m A t s P c c c c AM AM ωωωω20222202202cos )(2cos )(cos [cos )]([)
(++=+==
AM 信号功率：
S c AM P P t m A P +=+=2
)(2220 式中2/20A P c =为载波功率，2/)(2t m P s =为边带功率。
由此可见，AM 信号的总功率包括载波功率和边带功率两部分。载波分量不携带信息，仍占据大部分功率，因此，AM 信号的功率利用率比较低。
2. 抑制载波双边带调制（DSB-SC ）
在AM 信号中，如果将载波抑制，即可输出抑制载波双边带信号，简称双边带信号（DSB ）。
DSB 信号时域和频域表示式：
t t m t s c DSB ωcos )()(=
)]()([2
1)(c c DSB M M S ωωωωω-++=
图4-4 DSB 信号的波形和频谱
由时间波形可知，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，需采用相干解调(同步检波)。另外，在调制信号)
m的过零点处，高频载波相位有180°的突变。
(t
DSB信号虽然节省了载波功率，功率利用率提高了。但它的频带宽度仍是调制信号带宽的两倍， DSB信号的上、下两个边带是完全对称的，它们都携带了调制信号的全部信息，因此仅传输其中一个边带即可。
3.单边带调制(SSB)
单边带信号的产生方法通常有滤波法和相移法。
1)用滤波法形成单边带信号
产生SSB信号最直观的方法是让双边带信号通过一个边带滤波器，保留所需要的一个边带，滤除不要的边带。
图4-5 形成SSB信号的滤波特性图4-6 SSB信号的频谱
用滤波法形成SSB信号的技术难点是，由于一般调制信号都具有丰富的低频成分，经调制后得到的DSB信号的上、下边带之间的间隔很窄，这要求单边带滤f附近具有陡峭的截止特性，这就使滤波器的设计和制作很困难，为此，
波器在
c
在工程中往往采用多级调制滤波的方法。
第四章 模拟通信系统
第四章模拟通信系统 4.1将模拟信号与载波相乘得到双边 带抑制载波调幅（DSB-SC）信号，设 (1)画出DSB-SC的信号波形图； (2)写出DSB-SC信号的傅式频谱，画出它的振幅频谱图； (3)画出解调框图。 解：(1) (2)可化为 于是 (3) 4.2 已知是某个AM已调信号的展开式 (1)写出该信号的傅式频谱，画出它的振幅频谱图； (2)写出的复包络； (3)求出调幅系数和调制信号频率； (4)画出该信号的解调框图。 解：(1)的频谱为
振幅频谱图如下 由此可见，此调幅信号的中心频率为，两个边带的频率 是10KHz和12KHz，因此调制信号的频率是1KHz。载频分 量是。 (2)的复包络的频谱为 (3)由复包络可以写出调制信号为 因此调幅系数为0.5，调制信号的频率是1KHz。 (4) 4.3现有一振幅调制信号，其中调制信号的频率f m=5KHz，载频f c=100KHz，常数A=15。 (1)请问此已调信号能否用包络检波器解调，说明其理由； (2)请画出它的解调框图； (3)请画出从该接收信号提取载波分量的框图。 解：(1)此信号无法用包络检波解调，因为能包络检波的条件是，而这里的A=15使得这个条件不能成立，用包络检波将造成解调波形失真。 (2)
(3) 4.4 已知已调信号波形为 ，其中调制信号为 ，是载波频率。 (1)求该已调信号的傅式频谱，并画出振幅谱； (2)写出该已调信号的调制方式； (3)画出解调框图； 解：(1)由于 因此 (2)调制方式为上边带调制。 (3) 4.5 某单边带调幅信号的载波幅度，载波频率 ，调制信号为 (1)写出的Hilbert变换； (2)写出下单边带调制信号的时域表达式； (3)画出下单边带调制信号的振幅频谱。 解： (1) ， (2)下单边带调制信号为
模拟电话通信系统
南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 学院（系）：电子与电气工程系 专业：电子信息工程 学生：胡鹏 指导教师：曹原 完成日期2011年 4月
南阳理工学院本科毕业设计（论文） 模拟电话通信系统的硬件设计Hardware’s Design of Communication Systems 总计：毕业设计（论文）页 表格：0 个 插图：10 幅
南阳理工学院本科毕业设计（论文） 模拟电话通信系统的硬件设计 Hardware design of Analog telephone communication system 学院（系）：电子与电气工程系 专业：电子信息工程 学生姓名：胡鹏 学号：094409042 指导教师（职称）：曹原（讲师） 评阅教师： 完成日期：2011年5月17日 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology
模拟电话通信系统的硬件设计 电子信息工程专业胡鹏 [摘要]随着现代通信技术的飞速发展与日益普及，程控交换是目前模拟电话通信系统中的核心。本文介绍的模拟电话通信系统的硬件设计以amt89c51单片机为中心控制交换芯片MT8816设计实现一种高性价比，实现一对一双工通信的程控交换设备。 本文详细阐述了程控电路交换机在交换电话网中的作用、工作原理和系统的组成结构，将程控交换机的硬件设计分为几个功能模块，并分别加以详细地介绍。 该系统硬件包括了：以单片机为核心的信号检测、信号音控制电路；双音多频解码电路；交换电路；两个用户接口电路等。 [关键词]AT89C51；程控交换；模拟；硬件 Hardware design of Analog telephone communication system Electronic and Information Engineering Hu Peng Abstract:With the rapid development of modern communication technology and the increasing popularity of program-controlled exchange is the core of the current field of communications. Analog telephone communication system to amt89c51 microcontroller hardware design as the central control switch chip MT8816 Design and Implementation of a cost-effective, one-duplex communication to achieve program-controlled switching equipment. This paper describes the program-controlled circuit switched telephone network switches in the role, working principle and system structure, the program-controlled switches, the hardware design is divided into several functional modules, respectively, to introduce them in detail. The system hardware includes: a microcontroller as the core of the signal detection, signal tone control circuit; DTMF decoder circuit; switching circuit; two user interface circuit. Key words:AT89C51、Program-controlled exchange、Simulation、hardware
模拟通信系统性能指标
1.5.1 模拟通信系统性能指标 知识点归纳： 通信系统的主要性能指标通信系统的性能指标指涉及有效性、可靠性、标准性、经济性及可维护性等，但设计或评价通信系统的主要性能指标是传输信息的有效性和可靠性。有效性主要是指消息传输的“速度” ，而可靠性主要是指消息传输的“质量” 。 对于模拟通信系统来说，有效性可以用消息占用的有效带宽来度量，可靠性可以用接受端输出的信噪比来度量。对于数字通信系统来说，度量其有效性的主要性能指标是传输速率和频带利用率，可靠性主要指标是差错率。 数字系统的性能指标 有效性有效性时通信系统传输信息的数量上的表征，时指给定信道和时间内传输信息的多少。数字通信系统中的有效性通常用码元速率RB信息速率Rb和频带利用率衡量。 1．码元速率 码元速率RB也称为传码率、符号传输速率等定义：码元速率RB是指每秒钟传输码元的数目。单位：为波特（baud）, 简记为B, 例如，某系统在 2 秒内共传送4800 个码元，则该系统的传码率为2400B 。 虽然数字信号由二进制和多进制的区分, 但码元速率与信号的进制无关, 只与一个码元占有时间Tb 有关, R B=1/Tb 。 2 . 信息速率 定义：信息速率（Rb）是指每秒传输的信息量。单位：比特/秒（bit/s ），简记（b/s） 例如，若某信源在 1 秒钟内传送1200 个符号，且每一个符号的平均信息量为l （bit ），则该信源的信息传输速率 =1200b/s 或1200bps 。对于传输二进制数字信号，则Rb 为二进制码元数目/秒，对于传输N 二进制数字信号，有Rb=RBlog2M 式中RB为M进制数字信号的码元速率。二进制时，码元速率与信息速率数值相等，只是单位不同。 3. 频带利用率在比较不同的数字通信系统的效率时，仅仅看他们的信息传输速率是不够的。因为即使是两个系统的信息传输的速率相同，他们所占用的频带宽度也可能不同。从而效率也不同。对于相同的信道频带，传输的信息量越来越高。所以用来衡量数字通信系统传输效率指标（有效性）应当是单位频带内的传输速率，即 n=符号传输速率/频带宽度（波特/赫） 对于二进制传输，则可以表示为 n=信息传输速率/频带宽度（比特/秒*.赫） 可靠性 可靠性是通信系统传输信息质量上的象征。指的是接收信息的准确程度。衡量数字通信系统可靠性的重要指标是错误率，具体地有误码率，具体地有误码率Pe和误信率Pb二种中表示方式 1 .误码率Pe 这个指标是多次统计结果的平均量，所以这里指的是平均误码率。例如：经长时间统计，平均传输1 0 0 0个 码元种错一个码元，则误码率Pe = 10 - 3 2. 误信率 显然在二进制种有Pe=Pb 错误率的大小由通路的系统特性和信道质量决定。而不同信号对错误了的要求为 10 - 3——10 - 6,而传输计算机的数据信息时常常要求更高，则Pb更小。当信道不能马民族要求时，必须家 纠错编码。最后需指出的是：可靠性和有效性指标是互相矛盾的和可以交换的，即可通过降低有效性的方法来提高 系统的可靠性，或反之.
simulink模拟通信系统仿真及仿真流程
基于Simulink的通信系统建模与仿真 ——模拟通信系统姓名：XX 完成时间：XX年XX月XX日
一、实验原理（调制、解调的原理框图及说明） AM调制 AM调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度，使其按调制信号的规律变化的过程。AM调制原理框图如下 AM信号的时域和频域的表达式分别为 式中，为外加的直流分量；可以是确知信号也可以是随机信号，但通常认为其平均值为0，即。 AM解调 AM信号的解调是把接收到的已调信号还原为调制信号。 AM信号的解调方法有两种：相干解调和包络检波解调。 AM相干解调原理框图如下。相干解调的关键在于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。 AM包络检波解调原理框图如下。AM信号波形的包络与输入基带信号成正比，故可以用包络检波的方法恢复原始调制信号。包络检波器一般由半波或全波整流器和低通滤波器组成。 DSB调制 在幅度调制的一般模型中，若假设滤波器为全通网络（＝1），调制信号中无直流分量，则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号（DSB）。DSB调制原理框图如下 DSB信号实质上就是基带信号与载波直接相乘，其时域和频域表示式分别为DSB解调 DSB只能进行相干解调，其原理框图与AM信号相干解调时完全相同，如图SSB调制 SSB调制分为滤波法和相移法。 滤波法SSB调制原理框图如下所示。图中的为单边带滤波器。产生SSB信号最直观方法的是，将设计成具有理想高通特性或理想低通特性的单边带滤波器，从而只让所需的一个边带通过，而滤除另一个边带。产生上边带信号时即为，产生下边带信号时即为。
第四章模拟通信分解
通信原理电子教案 第4章模拟调制系统 学习目标： 调制的目的、定义和分类； 幅度调制的原理； 线性调制系统的抗噪声性能； 角调制的原理； 模拟调制系统的性能比较； 频分复用（FDM）的基本原理。 重点难点：各种线性调制的时域和频域表示，时域波形和频域结构，调制器和解调器原理框图，抗噪声性能，门限效应；FM与PM的关系，调频指数与最大频偏的定义，卡森公式。 课外作业：4-1，4-2，4-5，4-6，4-,7，4-8，4-11，4-12，4-13，4-14，4-17 本章共分5讲（总第13~17讲） 第十三讲幅度调制的原理（一） 主要内容：AM和DSB的调制原理，已调信号的时域波形和频谱分布；SSB的滤波法调制原理。 引言： 基带信号具有较低的频率分量，不宜通过无线信道传输。因此，在通信系统的发送端需要由一个载波来运载基带信号，也就是使载波信号的某一个（或几个）参量随基带信号改变，这一过程就称为调制。在通信系统的接收端则需要有解调过程。 调制的目的是：（1）将调制信号（基带信号）转换成适合于信道传输的已调
信号（频带信号）；（2）实现信道的多路复用，提高信道利用率；（3）减小干扰，提高系统抗干扰能力；（4）实现传输带宽与信噪比之间的互换。 根据调制信号的形式可分为模拟调制和数字调制；根据载波的选择可分为以正弦波作为载波的连续波调制和以脉冲串作为载波的脉冲调制。 本章重点讨论用取值连续的调制信号去控制正弦载波参数的模拟调制。 §4.1 幅度调制（线性调制）的原理 一、幅度调制器的一般模型 幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的规律而变化。幅度调制器的一般模型如图所示。 图4-1 幅度调制器的一般模型 已调信号的时域和频域表示式: )(]cos )([)(t h t t m t s c m *=ω )()])([2 1 )(ωωωωωωH M M S c c m -++= 幅度调制信号，在波形上，它的幅度随基带信号规律而变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱结构在频域内的简单搬移。由于这种搬移是线性的，因此，幅度调制通常又称为线性调制。 在该模型中，适当选择滤波器的特性)(ωH ，便可以得到各种幅度调制信号。 1. 调幅(AM) 在图4-1中，假设)()(t t h δ=，调制信号)(t m 叠加直流0A 后与载波相乘，就可形成调幅(AM)信号。
第四章模拟通信
通信原理电子教案 第4章模拟调制系统学习目标：调制的目的、定义和分类；幅度调制的原理；线性调制系统的抗噪声性能；角调制的原理；模拟调制系统的性能比较；频分复用（ FDM ）的基本原理。 重点难点：各种线性调制的时域和频域表示，时域波形和频域结构，调制器和解调器原理框图，抗噪声性能，门限效应； FM 与 PM 的关系，调频指数与最大频偏的定义，卡森公式。 课外作业：4-1，4-2，4-5，4-6，4-,7，4-8，4-11，4-12，4-13 ，4-14 ， 4-17 本章共分5 讲（总第13~17 讲） 第十三讲幅度调制的原理（一） 主要内容：AM 和DSB 的调制原理，已调信号的时域波形和频谱分布；SSB的滤波法调制原理。 引言： 基带信号具有较低的频率分量，不宜通过无线信道传输。因此，在通信系统的发送端需要由一个载波来运载基带信号，也就是使载波信号的某一个（或几个）参量随基带信号改变，这一过程就称为调制。在通信系统的接收端则需要有解调过程。 调制的目的是：（1）将调制信号（基带信号）转换成适合于信道传输的已调信号(频带信号)；(2)实现信道的多路复用，提高信道利用率；(3)减小干扰, 提高系统抗干扰能力；(4)实现传输带宽与信噪比之间的互换。 根据调制信号的形式可分为模拟调制和数字调制；根据载波的选择可分为以正弦波作为载波的连续波调制和以脉冲串作为载波的脉冲调制。 本章重点讨论用取值连续的调制信号去控制正弦载波参数的模拟调制。 § 4.1幅度调制(线性调制)的原理 一、幅度调制器的一般模型
幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的规律而变化。幅度调制器的一般模型如图所示。 图4-1幅度调制器的一般模型 已调信号的时域和频域表示式： S m(t)工[m(t)cos，c t] h(t) 1 S m( ■)[M (；：. ：；：. c) M；. c)] H (，) 2 幅度调制信号，在波形上，它的幅度随基带信号规律而变化；在频谱结构上, 它的频谱完全是基带信号频谱结构在频域内的简单搬移。由于这种搬移是线性的，因此，幅度调制通常又称为线性调制。 在该模型中，适当选择滤波器的特性H( ?)，便可以得到各种幅度调制信号。 1.调幅(AM) 在图4-1中，假设h(t)二、：(t)，调制信号m(t)叠加直流A。后与载波相乘，就可形成调幅(AM)信号。
模拟通信系统性能指标
模拟通信系统性能指标 知识点归纳： 通信系统的主要性能指标 通信系统的性能指标指涉及有效性、可靠性、标准性、经济性及可维护性等，但设计或评价通信系统的主要性能指标是传输信息的有效性和可靠性。有效性主要是指消息传输的“速度”，而可靠性主要是指消息传输的“质量”。 对于模拟通信系统来说，有效性可以用消息占用的有效带宽来度量，可靠性可以用接受端输出的信噪比来度量。 对于数字通信系统来说，度量其有效性的主要性能指标是传输速率和频带利用率，可靠性主要指标是差错率。 数字系统的性能指标 有效性 有效性时通信系统传输信息的数量上的表征，时指给定信道和时间内传输信息的多少。数字通信系统中的有效性通常用码元速率RB、信息速率Rb和频带利用率衡量。 1．码元速率 码元速率RB也称为传码率、符号传输速率等定义：码元速率RB是指每秒钟传输码元的数目。单位：为波特（baud），简记为B, 例如，某系统在 2 秒内共传送 4800 个码元，则该系统的传码率为 2400B 。 虽然数字信号由二进制和多进制的区分，但码元速率与信号的进制无关，只与一个码元占有时间Tb有关，RB=1/Tb。 2 .信息速率 定义：信息速率（Rb）是指每秒传输的信息量。单位：比特/秒（bit/s），简记（b/s） 例如，若某信源在 1 秒钟内传送 1200 个符号，且每一个符号的平均信息量为 l （ bit ），则该信源的信息传输速率 =1200b/s 或 1200bps 。对于传输二进制数字信号，则Rb为二进制码元数目/秒，对于传输N二进制数字信号，有Rb=RBlog2M 式中RB为M进制数字信号的码元速率。二进制时，码元速率与信息速率数值相等，只是单位不同。 3.频带利用率 在比较不同的数字通信系统的效率时，仅仅看他们的信息传输速率是不够的。因为即使是两个系统的信息传输的速率相同，他们所占用的频带宽度也可能不同。从而效率也不同。对于相同的信道频带，传输的信息量越来越高。所以用来衡量数字通信系统传输效率指标(有效性）应当是单位频带内的传输速率，即 n=符号传输速率/频带宽度（波特/赫） 对于二进制传输，则可以表示为 n=信息传输速率/频带宽度（比特/秒*.赫） 可靠性
基于Matlab的模拟通信系统的仿真设计
目录 摘要------------------------------------------------------4 第一章课程设计内容及要求--------------------------------4 1、课程设计的内容-----------------------------------4 2、课程设计的要求-----------------------------------4 第二章通信系统的调制与解调------------------------------5 1、通信系统的概念----------------------------------5 2、调制和解调的概念--------------------------------6 第三章 MATLAB软件及功能介绍------------------------------7 1、MATLAB软件简介-----------------------------------7 2、GUI功能简介--------------------------------------7 3、基于MATLAB相关函数介绍---------------------------8 第四章四种模拟信号的调制解调---------------------------10 1、AM的调制与解调---------------------------------10 2、DSB的调制与解调--------------------------------13 3、SSB的调制与解调--------------------------------16 4、FM的调制与解调---------------------------------19 5、GUI界面的设计----------------------------------23 第五章总结与结束语-------------------------------------25 1、各调制解调方式性能分析总结----------------------25 2、结束语------------------------------------------26参考文献-------------------------------------------------26
第三章 模拟调制系统
第三章模拟调制系统 3.1调制的概念 一、定义 1．调制与解调：基带信号不易在信道中直接传输。因此在发端需将基带信号的频谱搬移到适合在信道传输的频率范围；而在收端，再将它们搬回到原来的频率范围。这就是调制和解调。 2．调制：所谓调制是使信号f(t)控制载波的某一个(或N个)参数，使这个参数按照信号f(t)的规律变化的过程。 二、调制的分类 调制可分为两大类：正弦波调制和脉冲调制。 1．正弦波调制：用正弦高频信号作为载波 按调制信号不同可分为： （1）模拟(连续)调制 AM FM （2）数字调制 ASK FSK PSK 2.脉冲调制: 用脉冲串构成一组数字信号作为载波。 （1）脉冲模拟调制 PAM PDM PPM （2）脉冲编码调制(脉冲数字调制) PCM ?M DPCM 对于连续波调制，已调信号可以表示为：
它由振幅A(t)、频率ω0和相位?(t)三个参数构成。改变三个参数中的任何一个都可能携带同样的消息。因此，连续波调制可分为调幅、调频和调相。本章主要讨论正弦信号作载波的模拟调制。 3.2 幅度调制 一、标准调幅(AM) 1．定义：是指用信号f (t)去控制载波C(t)的振幅，使已调波的包络按照f (t)的规律线性变化。 2． 解析分析： （1） 设f(t)是单频余弦波 调制信号：f(t)=A m cos(ωm t+θm ) 载波信号： 则已调信号: 其中 A 0-未调载波的振幅； ω0-载波角频率； θ0-载波起始相位。 )cos()]cos([)(000θωθω+++=t t A A t S m m m AM 设调制信号初始相位 θm =0 ) θωcos()(000+=t A t C ) θωcos()]([)(000++=t t f A t S AM )θωcos()cos 1()(000++ =t t A A t S m m AM ω
基于SIMULINK的通信系统仿真毕业设计
题目基于SIMULINK的通信系统仿真 摘要 在模拟通信系统中，由模拟信源产生的携带信息的消息经过传感器转换成电信号，模拟基带信号在经过调制将低通频谱搬移到载波频率上适应信道，最终解调还原成电信号；在数字传输系统中，数字信号对高频载波进行调制，变为频带信号，通过信道传输，在接收端解调后恢复成数字信号。本文应用了幅度调制以及键控法产生调制与解调信号。 本论文中主要通过对SIMULINK工具箱的学习和使用，利用其丰富的模板以及本科对通信原理知识的掌握，完成了AM、DSB、SSB、2ASK、2FSK、2PSK三种模拟信号和三种数字信号的调制与解调，以及用SIMULINK进行设计和仿真。首先我进行了两种通信系统的建模以及不同信号系统的原理研究，然后将学习总结出的相应理论与SIMULINK中丰富的模块相结合实现仿真系统的建模,并且调整参数直到仿真波形输出，观察效果，最终对设计结论进行总结。 关键词通信系统调制 SIMULINK I
目录 1. 前言 (1) 1.1选题的意义和目的 (1) 1.2通信系统及其仿真技术 (2) 3. 现代通信系统的介绍 (3) 3.1通信系统的一般模型 (3) 3.2模拟通信系统模型和数字通信系统模型 (3) 3.2.1 模拟通信系统模型 (3) 3.2.2 数字通信系统模型 (4) 3.3模拟通信和数字通信的区别和优缺点 (5) 4. 通信系统的仿真原理及框图 (8) 4.1模拟通信系统的仿真原理 (8) 4.1.1 DSB信号的调制解调原理 ...................... 错误！未定义书签。 4.2数字通信系统的仿真原理 (9) 4.2.1 ASK信号的调制解调原理 (9) 5. 通信系统仿真结果及分析 (11) 5.1模拟通信系统结果分析 (11) 5.1.1 DSB模拟通信系统 (11) 5.2仿真结果框图 (11) 5.2.1 DSB模拟系统仿真结果 ........................ 错误！未定义书签。 5.3数字通信系统结果分析 (12) 5.3.1 ASK数字通信系统 (13) 5.4仿真结果框图 (13) 5.4.1 ASK数字系统仿真结果 (13) III
matlab模拟设计一个通信系统
目录 摘要 (1) Abstract (2) 1设计任务 (3) 1.1系统简述 (3) 1.2主要步骤 (3) 1.3 系统框图 (3) 2系统原理及实现 (5) 2.1增量调制 (5) 2.2 基带传输AMI码 (6) 2.3信道传输码循环码 (7) 2.4 ASK调制 (9) 2.5衰落信道 (10) 3系统仿真 (11) 3.1增量调制仿真 (11) 3.2 基带传输AMI码 (12) 3.3信道传输码循环码 (12) 3.4 ASK调制 (14) 3.5衰落信道 (14) 3.6解码过程 (15) 3.7数模转化及失真分析 (16) 4小结与体会 (18) 5参考文献 (19) 6附录程序 (20)
摘要 在数字通信系统中，需要将输入的数字序列映射为信号波形在信道中传输，此时信源输出数字序列，经过信号映射后成为适于信道传输的数字调制信号，并在接收端对应进行解调恢复出原始信号。所以本论文主要研究了数字信号的传输的基本概念及数字信号传输的传输过程和如何用MATLAB软件仿真设计数字传输系统。首先介介绍了本课题的理论依据，包括数字通信，数字基带传输系统的组成及数字信号的传输过程。然后按照仿真过程基本步骤用MATLAB的仿真工具实现了数字基带传输系统的真过程，对系统进行了分析。 关键词：增量调制、AMI码、循环码、ASK、衰落信道
Abstract In digital communication system, need the input digital sequence map for signal transmission in the channel, the source output digital sequence, after signal after mapping become suitable for channel transmission of digital modulation signals, and at the receiving end corresponding to resume the original signal demodulation. So this thesis mainly studies the digital signal transmission of the basic concept and the digital signal transmission transmission process and how to use MA TLAB simulation software to design digital transmission system. The first interface introduced this topic theoretical basis, including digital communication, digital baseband transmission system composition and digital signal transmission process. According to the simulation process and basic steps of the MA TLAB simulation tools to implement the digital baseband transmission system's process, the system is analyzed. Keywords: delta modulation, AMI code, cyclic code, ASK, fading channel
通信原理第三章测试题
一．填空 1．对DSB —SC 信号，当采用插入导频法进行载波同步时，插入的条件是（ ）。 2．残留边带滤波器的传输特性H （w ）应该是（ ）。 3．AM 系统在（ ）情况下会出现门限效应。 4．什么是门限效应？AM 信号瞎用包络检波法为什么会产生门限效应？ 5．在残留边带调制系统中，为了不失真地恢复信号，其传输函数H （w ）应满足（ ）。 6．在解调过程中，（ ）的解调方式会产生门限效应，产生门限效应的原因是（ ）。 7．当调频指数满足（ ）时称为窄带调频。 8．相干解调器由（ ）和（ ）组成，信号与噪声可以分开处理，故没有门限效应。 9．门限效应是由包络检波器的（ ）作用所引起的。 10．什么是频分复用？ 填空答案： 1．载频处、正交插入 2．在载频两边具有互补对称特性 3．在包络检波时且小信噪比时 4小信噪比时，解调输出信号无法与噪声分开，有用信号“淹没”在噪声中，这时候输出信噪比不是按比例地随着输入信噪比下降，而是急剧恶化。这种现象称为门限效应。 5．H ()()c c H H ωωωωωω++-=≤常数， 6．非相干解调 非线性应用 7．1f m << 8．相乘器 低通滤波器 9．非线性解调 10．利用调制技术将各路信息信号调制到不同载频上，使各路信号的频谱搬移到各自的子通道内，合成后送入信道传输。在接收端，采用一系列不同中心频率的带通滤波器分离出各路已调信号，解调后恢复各路相应的基带信号。 1.常见的幅度调制方式：（调幅
模拟通信系统的设计与实现
模拟通信系统的设计与实现 院系名称： 班级： 学号： 学生姓名： 指导老师：
目录 第1 章设计内容..................................................................................错误！未定义书签。 第2 章实现方法 (2) 2.1 信号产生模块...............................................................................错误！未定义书签。 2.2载波产生模块................................................................................错误！未定义书签。 2.3调制器............................................................................................错误！未定义书签。 2.4 解调器 (3) 第3 章设计平台 (4) 3.1 硬件平台 (4) 3.2 软件平台 (4) 第 4 章实际电路 (5) 4.1 FM调频电路 (5) 4.2 振荡器 (6) 4.3 AM调频电路 (7) 第 5 章实验调试过程 (8) 第 6 章结论与感想 (10) 参考文献 (12)
第 1章设计内容根据图1模拟通信系统框图确定设计思路。 图1.1 本设计主要完成以下模块 a. 信号源产生模块（语音低频信号） b. 载频信号产生模块（载波） c. 调制器 d. 解调器
模拟通信系统试题
第四章 模拟通信系统 1． 设有一双边带信号t t x t x c c ωcos )()(=。为了恢复x(t),用信号)cos(θω+t c 去与)(t x c 相乘。为了使恢复出的信号是其最大可能的90％，相位θ的最大允许值为。 A 08.25≤θ 2． 用相干解调来接收双边带信号t t A c x ωωcos cos 。已知 KHz f x 2=，输入噪声的单边功率谱密度Hz W n /10280-?=。若保证 输出信噪功率比为20db ，要求A 值为： A 0.1265V 3．实际的调制器常常除了平均功率受限以外，还有峰值功率受限。假设DSBAM 调制的调制信号t t x π200cos 8.0)(=，载频信号)100( 2c o s 10)(Hz f t f t C c c >>=π，调幅度为0.8 。求： （1） D SB 和AM 已调信号的峰值功率。 A 32 ,162 （2） D SB 和AM 已调信号的峰值功率和两个边带信号功率和之比 值。 A 0.5,0.1 4. 画出产生上边带信号的频谱搬移过程（标明频率），其中MHz MHz KHz f c 100f ,5f ,50c3c21===，调制信号为话音，其频谱为300——3000Hz 。 5．若频率为10KHz ，振幅为1V 的正弦调制信号，以频率为100MHz 的载频进行频率调制，已调信号的最大频偏为1MHz 。
（1） 此调频波的近似带宽 A 2.02MHz （2） 若调制信号的振幅加倍，此时调频波带宽 A 4.02MHz （3） 若调制信号的频率也加倍，此时调频波带宽 A 4.04MHZ 6.在Ω50的负载电阻上，有一角调制信号，其表示式为(V ) ]102sin 310cos[10)(38t t t x c ?+=ππ （1） 平均功率为 A 1W （2） 最大频偏 A 3KHz （3） 传输带宽 A 8KHz （4） 最大相位偏移 A 3弧度 （5） 能否判定是调频波还是调相波 A 不能 7．假设音频信号x(t)经调制后在高频信道传输。要求接收机输出信噪比db N S 50/00=。已知信道中信号功率损失为50dB,信道噪声为带限高斯白噪声，其双边功率谱密度为 Hz W n /102120-=，音频信号x(t)的最高频率KHz f x 15=，并且有
模拟通信系统课程设计
摘要： 本次课程设计的题目为模拟通信系统的设计与实现，本设计主要完成以下模块：信号源产生模块（语音低频信号）、载波信号产生模块（载波）、调制器、解调器。 其中信号产生模块采用的实现方法为RC振荡器，调制器有两种实现方法，方案一为AM调制器，采用的实现方法为模拟相乘器，方案二为FM调制器采用的实现方法为变容二极管调频器。解调器也有两种实现方法，方案一为AM解调，采用的实现方法为二极管峰值包络检波器，方案二FM解调，采用的实现方法为相位鉴频器。 采用的硬件平台有：高频实验箱（GP-4）、通信电路综合实验箱（ZH5006）高频实验台XSGZ-1。软件平台work bench仿真；MaxplusII进行EPLD设计；Protel原理图设计；单片机开发装置。 关键词： RC振荡器、AM调制器、FM调制器、AM解调、FM解调相位鉴频器。
中文摘要错误！未定义书签。 目录错误！未定义书签。 第1章标题错误！未定义书签。 1.1 标题错误！未定义书签。 1.2 标题错误！未定义书签。 1.2.1 标题错误！未定义书签。 1.2.2 标题错误！未定义书签。 1.3 标题错误！未定义书签。 第2章标题错误！未定义书签。 2.1 标题错误！未定义书签。 2.2 标题错误！未定义书签。 2.3 标题错误！未定义书签。 第3章标题错误！未定义书签。 3.1 标题错误！未定义书签。 3.2 标题错误！未定义书签。 3.3 标题错误！未定义书签。 第4章标题错误！未定义书签。 4.1 标题错误！未定义书签。 4.2 标题错误！未定义书签。 4.2.1 标题错误！未定义书签。 4.2.2 标题错误！未定义书签。 第5章结论错误！未定义书签。 参考文献错误！未定义书签。 附录错误！未定义书签。 附录A: 附加图、表错误！未定义书签。 附录B: 主要源程序错误！未定义书签。 附录C: 软件使用说明书错误！未定义书签。
模拟通信系统模型
模拟通信系统模型 说了这么久的模拟通信，当人们在学习一个事物的时候，特别是一个理论概念的时候，要是总说细节不说全局，会让人产生迷茫之感，学习通信系统来说也是一样，刚才说了那么多，给人的感觉是： “横看成岭侧成峰，远近高低各不同。不识庐山真面目，只缘身在此山中。” 要想概览庐山真面目，不如登顶而望之，正所谓高屋建瓴，就是这个道理。学习模拟通信的时候，先来看看它的整体框架，如图2.15所示，再来学习其内部结构。 由图2.15可以看到，信源的输入经过调制后，通过信道的传输、解调后到达信宿。调制的概念就是将信号从低频“搬运”到高频上，这样做的目的是为了传输的方便，更详尽地解释在下文给出，这里先看模拟通信系统的模型。 图2.15 模拟通信系统模型 细心的读者可能会问这样一个问题，假如信源的输入是声音信号的话，而在模拟通信系统中走的是电信号，声音信号和电信号之间的转换似乎没有在这个框图中体现啊。对于这个问题，笔者只能说： 问得好！ 为什么说问得好呢，因为如何将声音信号转换成电信号的问题，也是当年贝尔等人冥思苦想的问题。因为这个信号转换的问题是电话发明的核心问题，只有将声音信号转换成电信号，才能在电路上传播。 贝尔最初想出来的办法是电磁开关的一开一关产生 脉冲信号来实现通信，但是这种方法最终证明是不现实 的，为什么不现实呢？因为声音的频率最大可达3400Hz ， 换句话说就是每秒钟电磁开关开合3400次（先不考虑采 样的精确性），在当时的条件下，这个数据无论如何也不 是电磁开关能达到的。 直到1875年夏季的某天，贝尔正为电话的电流转换 问题而苦恼的时候，鬼使神差地， 他把金属片连接在电磁 图2.16 世界上第一部电话
模拟光纤通信系统方案
第六章模拟光纤通信系统 （4学时） 一、教学目的及要求： 使学生熟悉模拟光纤通信系统的组成和结构特点，重点要求他们掌握模拟光纤通信的系统调制方式、模拟基带直接光强调制光纤传输系统和副载波复用光纤传输系统结构。 二、教学重点及难点： 本章重点：调制方式、模拟基带直接光强调制光纤传输系统、副载波复用光纤传输系统。 本章难点：调制方式 三、教学手段： 板书与多媒体课件演示相结合 四、教学方法： 课堂讲解、提问 五、作业： 课外作业： 6-1 6-2 6-4 6-5 六、参考资料： 《光纤通信》增基第六章。 《光纤通信》祥林第八章第九章 七、教学容与教学设计： 【讲授新课】（96分钟） 第六章模拟光纤通信系统 6.1调制方式 6.1.1模拟基带直接光强调制
模拟基带直接光强调制(DIM)是用承载信息的模拟基带信号，直接对发射机光源(LED或LD)进行光强调制，使光源输出光功率随时间变化的波形和输入模拟基带信号的波形成比例。 6.1.2模拟间接光强调制 模拟间接光强调制方式是先用承载信息的模拟基带信号进行电的预调制，然后用这个预调制的电信号对光源进行光强调制(IM)。 预调制又有多种方式，主要有以下三种。 1. 频率调制(FM) 频率调制方式是先用承载信息的模拟基带信号对正弦载波进行调频，产生等幅的频率受调的正弦信号，其频率随输入的模拟基带信号的瞬时值而变化。然后用这个正弦调频信号对光源进行光强调制，形成FMIM光纤传输系统。 2. 脉冲频率调制(PFM) 脉冲频率调制方式是先用承载信息的模拟基带信号对脉冲载波进行调频，产生等幅、等宽的频率受调的脉冲信号，其脉冲频率随输入的模拟基带信号的瞬时值而变化。然后用这个脉冲调频信号对光源进行光强调制，形成PFMIM光纤传输系统。 3. 方波频率调制(SWFM) 方波频率调制方式是先用承载信息的模拟基带信号对方波进行调频，产生等幅、不等宽的方波脉冲调频信号，其方波脉冲频率随输入的模拟基带信号的幅度而变化。然后用这个方波脉冲调频信号对光源进行光强调制，形成SWFM IM光纤传输系统。 采用模拟间接光强调制的目的是提高传输质量和增加传输距离。实现一根光纤传输多路电视有多种方法，目前现实的方法是先对电信号复用，再对
通信原理第三章(模拟调制原理)习题及其答案doc资料
通信原理第三章(模拟调制原理)习题及其答 案
第三章（模拟调制原理）习题及其答案 【题3－1】已知线性调制信号表示式如下： （1）cos cos c t w t Ω （2）(10.5sin )cos c t w t +Ω 式中，6c w =Ω。试分别画出它们的波形图和频谱图。 【答案3－1】 （1）如图所示，分别是cos cos c t w t Ω的波形图和频谱图 设()M S w 是cos cos c t w t Ω的傅立叶变换，有 ()[()()2 ()()] [(7)(5)(5)(7)] 2 M c c c c S w w w w w w w w w w w w w π δδδδπ δδδδ=+Ω+++Ω-+-Ω++-Ω-= +Ω+-Ω++Ω+-Ω （2）如图所示分别是(10.5sin )cos c t w t +Ω的波形图和频谱图：
设()M S w 是(10.5sin )cos c t w t +Ω的傅立叶变换，有 ()[()()] [()()2 ()()] [(6)(6)] [(7)(5) 2 (7)(5)] M c c c c c c S w w w w w j w w w w w w w w w w j w w w w πδδπ δδδδπδδπ δδδδ=++-+ +Ω+++Ω---Ω+--Ω-=+Ω+-Ω++Ω+-Ω--Ω-+Ω 【题3－2】根据下图所示的调制信号波形，试画出DSB 及AM 信号的波形图，并比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。 t 0m(t) 【答案3－2】
AM 波形如下： 通过低通滤波器后，AM 解调波形如下： DSB 波形如下： 通过低通滤波器后，DSB 解调波形如下： 由图形可知,DSB 采用包络检波法时产生了失真。 【题3－3】已知调制信号()cos(2000)cos(4000)m t t t ππ=+载波为4 cos10t π，进 行单边带调制，试确定单边带信号的表达式，并画出频谱图。
4模拟通信系统
第四章 模拟通信系统 1． 设有一双边带信号t t x t x c c ωcos )()(=。为了恢复x(t),用信号)cos(θω+t c 去与 )(t x c 相乘。为了使恢复出的信号是其最大可能的90％，相位θ 的最大允许值为。 A 08.25≤θ 2． 用相干解调来接收双边带信号 t t A c x ωωcos cos 。已知KHz f x 2=，输入噪声的单边功率谱密度Hz W n /10280-?=。若保证输出信噪功率比为20db ，要求A 值为。 A 0.1265V 3．实际的调制器常常除了平均功率受限以外，还有峰值功率受限。假设DSBAM 调制的调制信号t t x π200cos 8.0)(=，载频信号)100( 2cos 10)(Hz f t f t C c c >>=π，调幅度为0.8 。求： （1） DSB 和AM 已调信号的峰值功率。 A 32 ,162 （2） DSB 和AM 已调信号的峰值功率和两个边带信号功率和之比值。 A 0.5,0.1 4． 出三级产生上边带信号的频谱搬移过程（标明频率），其中 M H z M H z K H z f c 100f ,5f ,50c3c21===，调制信号为话音，其频谱为300——3000Hz 。、产生上边带信号的方框图如图P4.4所示。 A 5．若频率为10KHz ，振幅为1V 的正弦调制信号，以频率为100MHz 的载频进行频率调制，已调信号的最大频偏为1MHz 。 （1） 此调频波的近似带宽 A 2.02MHz （2） 若调制信号的振幅加倍，此时调频波带宽 A 4.02MHz （3） 若调制信号的频率也加倍，此时调频波带宽 A 4.04MHZ 6.在Ω50的负载电阻上，有一角调制信号，其表示式为(V) ]102sin 310cos[10)(38t t t x c ?+=ππ （1） 平均功率为 A 1W （2） 最大频偏 A 3KHz （3） 传输带宽 A 8KHz （4） 最大相位偏移 A 3弧度 （5） 能否判定是调频波还是调相波 A 不能 7．假设音频信号x(t)经调制后在高频信道传输。要求接收机输出信噪比db N S 50/00=。已知信道中信号功率损失为50dB,信道噪声为带限高斯白噪声，其双边功率谱密度为 Hz W n /102120-=，音频信号x(t)的最高频率KHz f x 15=，并且有 1x (t ) , 2/1)](E[x 0)]([min 2===t t x E 求： （1） DSB 调制时，已调信号的传输带宽和平均发送功率。（接受端同步解调） A 30KHz ,300W （2） SSB 调制时，已调信号的传输带宽和平均发送功率。（接受端同步解调） A 15KHz,300W （3） 100％的振幅调制时，已调信号的传输带宽和平均发送功率。（接受端用非同步解调）