实验报告_模拟线性调制系统仿真

实验一：模拟线性调制系统仿真

一、实验目的：

1、掌握模拟调制系统的调制和解调原理；

2、理解相干解调。

三、实验内容：

1、编写AM 、DSB 、SSB 调制，并画出时域波形和频谱图。

2、完成DSB 调制和相干解调。

四、实验步骤 1、线性调制

1) 假定调制信号为()cos 2πm m t f t =，载波()cos 2πc c t f t =，m f =1kHz ，c f =10kHz ； 绘制调制信号和载波的时域波形(保存为图1-1)。

00.0010.0020.0030.004

0.005

0.0060.0070.0080.0090.01

-1

1

调制信号

t (s)0

0.001

0.002

0.003

0.004

0.0050.006

0.007

0.008

0.009

0.01

-1-0.500.5

1载波

t (s)

2) 进行DSB 调制，DSB ()()()s t m t c t =⋅；进行AM 调制，[]AM ()1()()s t m t c t =+⋅；绘制DSB 已调信号和AM 已调信号的波形，并与调制信号波形进行对照(保存为图1-2)。

00.0010.0020.0030.004

0.0050.0060.0070.0080.0090.01

-2

2DSB 已调信号

t (s)

00.0010.0020.0030.004

0.0050.0060.0070.0080.0090.01

-2

2AM 已调信号

t (s)00.0010.0020.0030.004

0.0050.0060.0070.0080.0090.01

-2

2

调制信号

t (s)

3) 用相移法进行SSB 调制，分别得到上边带和下边带信号，

SSB 11

ˆ()()()()()22

Q s t m t c t m

t c t =⋅⋅，ˆ()sin 2πm m t f t =，()sin 2πQ c c t f t =。

4) 对载波、调制信号、DSB 已调信号、AM 已调信号和SSB 已调信号进行FFT 变换，得到其频谱，并绘制出幅度谱(保存为图1-3)。

05

101520

200

400

调制信号频谱

f (kHz)

05

101520

200

400

载波信号频谱

f (kHz)

05

101520

200

400

DSB 已调信号频谱

f (kHz)

05

101520

200

400

AM 已调信号频谱

f (kHz)

05

101520

200

400

SSB 已调信号，上边带频谱

f (kHz)

05

101520

200

400

SSB 已调信号，下边带频谱

f (kHz)

2、DSB 信号的解调

1) 用相干解调法对DSB 信号进行解调，解调所需相干载波可直接采用调制载

波。

2) 将DSB 已调信号与相干载波相乘。

3) 设计低通滤波器，将乘法器输出中的高频成分滤除，得到解调信号。 4) 绘制低通滤波器的频率响应(保存为图1-4)。

051015

2025303540

-100

-80

-60

-40

-20

Frequence response - LBF

f (kHz)

H

L P F

(d B )

5) 对乘法器输出和滤波器输出进行FFT 变换，得到频谱。

6) 绘制解调输出信号波形；绘制乘法器输出和解调器输出信号幅度谱(保存为图

1-5)。

02468

1012

1416182022

100

200解调乘法器输出信号频谱

f (kHz)

02468

10121416182022

100

200解调器输出信号频谱

f (kHz)

00.0010.0020.0030.004

0.0050.0060.0070.0080.0090.01

-0.5

0.5

解调器输出信号

t (s)

7) 绘制解调载波与发送载波同频但不同相时的解调信号的波形，假定相位偏移

分别为ππππ

,,,8432

(保存为图1-6).

0.0020.0040.0060.008

0.01

-0.5

0.5

解调器输出信号，解调载波相差π/8t (s)

0.0020.0040.0060.008

0.01

-0.5

0.5

解调器输出信号，解调载波相差π/4t (s)

0.0020.0040.0060.008

0.01

-0.5

0.5解调器输出信号，解调载波相差π/3t (s)

0.0020.0040.0060.008

0.01

-0.5

0.5

解调器输出信号，解调载波相差π/2t (s)

五、实验思考题

1、与调制信号比较，AM 、DSB 和SSB 的时域波形和频谱有何不同？

答：AM 时域波形的上包络其形状与调制信号的波形相同，只是幅度有所增大；而DSB 时域波形的上包络则不再与调制信号相同，但幅度却不变。

调制信号的频谱频率相对较低，只有一个冲击，功率较大；AM 已调信号频谱集中出现在10kHz 附近，有三个冲击，中间一个功率较大，且与调制信号的功率接近，其余两个大约为其一半；DSB 已调信号频谱也是集中在10kHz 左右，只有两个冲击，以10kHz 为对称轴对称分布，功率为调制信号的一半左右；SSB 已调信号频谱就是DSB 已调信号两个冲击的分解。 2、低通滤波器设计时应考虑哪些因素？

答：本地载波接收信号的载波保证同频同相，且低通滤波器的带宽应略大于DSB 信号带宽。