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信号与系统_课程设计:基于Matlab的AM调制系统仿真毕业论文

信号与系统_课程设计:基于Matlab的AM调制系统仿真毕业论文
信号与系统_课程设计:基于Matlab的AM调制系统仿真毕业论文

摘要

本课程设计主要是为了进一步理解AM-DSB调制系统的构成及其工作原理,并能通过matlab软件来实现对AM-DSB调制系统的仿真,且通过对各个元件的参数进行不同的设置,来观察系统中各个模块的输出波形(尤其是眼图的观察)。在课程设计中,我们将用到matlab仿真平台,并构建AM-DSB传输模块,观察各个模块的输出波形。

关键词:matlab仿真平台;AM-DSB调制系统。

目录

摘要 ................................................................................................. I 1 课题内容..........................................................错误!未定义书签。2设计目的...........................................................错误!未定义书签。3设计要求. (1)

4 开发工具 (1)

5 系统设计 (1)

5.1 振幅调制产生原理 (1)

5.2调制电路方案分析 ....................................错误!未定义书签。

5.3信号解调思路 (2)

6 AM基于matlab的调制与解调 ..................... 错误!未定义书签。参考文献.. (15)

1、课题内容

1.设计AM 信号实现的Matlab 程序,输出调制信号、载波信号以及已调 号波形以及频谱图,并改变参数观察信号变化情况,进行实验分析。

2.设计AM 信号解调实现的Matlab 程序,输出并观察解调信号波形,分析实验现象。

2、设计目的

1.掌握振幅调制和解调原理。

2.学会Matlab 仿真软件在振幅调制和解调中的应用。

3.掌握参数设置方法和性能分析方法。

4.通过实验中波形的变换,学会分析实验现象。

3、设计要求

利用Matlab 软件进行振幅调制和解调程序设计,输出显示调制信号、载波信号以及已调信号波形,并输出显示三种信号频谱图。对产生波形进行分析,并通过参数的改变,观察波形变化,分析实验现象。

4、开发工具

计算机、Matlab 软件、相关资料 5、系统设计

5.1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()(0?ω+=t A t c c

式中,A 为载波幅度;c ω为载波角频率;0?为载波初始相位(通常假设0?=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 A S ωωωωω-++=

5.2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 ωc o s ,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 5.3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 )。对于振幅调制信号,解调(demodulation )就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。解调(demodulation )是调制的逆过程。

可利用乘积型同步检波器实现振幅的解调,让已调信号与本地恢复载波信号

相乘并通过低通滤波可获得解调信号。

6.AM 基于matlab 的调制与解调

6.1载波信号与调制信号分析

% ======================载波信号===========================

t=-1:0.00001:1;

A0=10; %载波信号振幅 f=6000; %载波信号频率

w0=f*pi;

Uc=A0*cos(w0*t); %载波信号

)

(t m )

(t

figure(1);

subplot(2,1,1); plot(t,Uc);

title('载频信号波形'); axis([0,0.01,-15,15]);

subplot(2,1,2);

Y1=fft(Uc); %对载波信号进行傅里叶变换 plot(abs(Y1));title('载波信号频谱'); axis([5800,6200,0,1000000]);

00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.009

0.01

-100

10载频信号波形

5800

58505900595060006050610061506200

05

10

x 10

5

载波信号频谱

图6.1载波信号

% ======================调制信号==============================

t=-1:0.00001:1;

A1=5; %调制信号振幅 f=6000; %载波信号频率

w0=f*pi;

mes=A1*cos(0.001*w0*t); %调制信号 subplot(2,1,1);

plot(t,mes);

xlabel('t'),title('调制信号');

subplot(2,1,2);

Y2=fft(mes); % 对调制信号进行傅里叶变换

plot(abs(Y2));

title('调制信号频谱');

axis([198000,202000,0,1000000]);

-1-0.8

-0.6-0.4-0.2

00.20.40.60.81

-50

5

t

调制信号

1.98

1.985 1.99 1.9952

2.005 2.01 2.015 2.02x 10

5

05

10

x 10

5

调制信号频谱

如图6.2调制信号

% =======================AM 已调信号=========================

t=-1:0.00001:1;

A0=10; %载波信号振幅 A1=5; %调制信号振幅 A2=3; %已调信号振幅 f=3000; %载波信号频率

w0=2*f*pi;

m=0.15; %调制度

mes=A1*cos(0.001*w0*t); %消调制信号

Uam=A2*(1+m*mes).*cos((w0).*t); %AM 已调信号 subplot(2,1,1); plot(t,Uam);

grid on;

title('AM 调制信号波形');

subplot(2,1,2);

Y3=fft(Uam); % 对AM 已调信号进行傅里叶变换

plot(abs(Y3)),grid;

title('AM 调制信号频谱'); axis([5950,6050,0,500000]);

-1

-0.8

-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81

-10-505

10AM 调制信号波形

5950

5960597059805990600060106020603060406050

01

2345x 10

5

AM 调制信号频谱

如图6.3AM 已调信号

6.2 设计FIR 数字低通滤波器

FIR 滤波器比鞥采用间接法,常用的方法有窗函数法、频率采样法和切比雪夫等波纹逼近法。对于线性相位滤波器,经常采用FIR 滤波器。

对于数字高通、带通滤波器的设计,通用方法为双线性变换法。可以借助于模拟滤波器的频率转换设计一个所需类型的过渡模拟滤波器,再经过双线性变换将其转换策划那个所需的数字滤波器。具体设计步骤如下: (1)确定所需类型数字滤波器的技术指标。

(2)将所需类型数字滤波器的边界频率转换成相应的模拟滤波器的边界频率,转换公式为Ω=2/T tan(0.5ω)

(3)将相应类型的模拟滤波器技术指标转换成模拟低通滤波器技术指标。 (4)设计模拟低通滤波器。

(5)通过频率变换将模拟低通转换成相应类型的过渡模拟滤波器。

(6)采用双线性变换法将相应类型的过渡模拟滤波器转换成所需类型的数字滤波器。

我们知道,脉冲响应不变法的主要缺点是会产生频谱混叠现象,使数字滤波器的频响偏离模拟滤波器的频响特性。为了克服之一缺点,可以采用双线性变换法。

下面我们介绍用窗函数法设计FIR滤波器的步骤。如下:

(1)根据对阻带衰减及过渡带的指标要求,选择串窗数类型(矩形窗、三角窗、汉宁窗、哈明窗、凯塞窗等),并估计窗口长度N。先按照阻带衰减选择窗函数类型。原则是在保证阻带衰减满足要求的情况下,尽量选择主瓣的窗函数。(2)构造希望逼近的频率响应函数。

(3)计算h(n).。

(4)加窗得到设计结果。

接下来,我们根据语音信号的特点给出有关滤波器的技术指标:

低通滤波器的性能指标:

通带边界频率fp=300Hz,阻带截止频率fc=320Hz,阻带最小衰减As=100db , 通带最大衰减Ap=1dB

在Matlab中,可以利用函数fir1设计FIR滤波器,利用函数butter,cheby1和ellip设计IIR滤波器,利用Matlab中的函数freqz画出各步步器的频率响应。hn=fir1(M,wc,window),可以指定窗函数向量window。如果缺省window 参数,则fir1默认为哈明窗。其中可选的窗函数有Rectangular Barlrtt Hamming Hann Blackman窗,其相应的都有实现函数。

MATLAB信号处理工具箱函数buttp buttor butter是巴特沃斯滤波器设计函数,其有5种调用格式,本课程设计中用到的是

[N,wc]=butter(N,wc,Rp,As,’s’),该格式用于计算巴特沃斯模拟滤波器的阶

数N和3dB截止频率wc。

MATLAB信号处理工具箱函数cheblap,cheblord和cheeby1是切比雪夫I型滤波器设计函数。我们用到的是cheeby1函数,其调用格式如下:

[B,A]=cheby1(N,Rp,wpo,’ftypr’)

[B,A]=cheby1(N,Rp,wpo,’ftypr’,’s’)

函数butter,cheby1和ellip设计IIR滤波器时都是默认的双线性变换法,所以在设计滤波器时只需要代入相应的实现函数即可。下面我们将给出FIR数字滤波器的主要程序。

%=========================FIR低通滤波器======================= Ft=2000; %采样频率

fpts=[100 120]; %通带边界频率fp=100Hz,阻带截止频率fs=120Hz

mag=[1 0];

dev=[0.01 0.05]; %通带波动1%,阻带波动5%

[n21,wn21,beta,ftype]=kaiserord(fpts,mag,dev,Ft);%kaiserord估计采用凯塞窗设计的FIR 滤波器的参数

b21=fir1(n21,wn21,Kaiser(n21+1,beta)); %由fir1设计滤波器

[h,w]=freqz(b21,1); %得到频率响应

plot(w/pi,abs(h));

grid on

title('FIR低通滤波器');

00.10.20.30.40.50.60.70.80.91

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

FIR 低通滤波器

如图6.6 FIR 低通滤波器

6.3 AM 解调

%=========================AM 信号解调=======================

t=-1:0.00001:1;

A0=10; %载波信号振幅 A1=5; %调制信号振幅 A2=3; %已调信号振幅 f=3000; %载波信号频率 w0=2*f*pi;

m=0.15; %调制度 k=0.5 ; %DSB 前面的系数

mes=A1*cos(0.001*w0*t); %调制信号

Uam=A2*(1+m*mes).*cos((w0).*t); %AM 已调信号 Dam=Uam.*cos(w0*t); %对AM 调制信号进行解调 subplot(2,1,1);

plot(t,Dam); grid on;

title('滤波前AM 解调信号波形');

subplot(2,1,2);

Y5=fft(Dam); % 对AM 解调信号进行傅里叶变换 plot(abs(Y5)),grid;

title('滤波前AM 解调信号频谱');

axis([187960,188040,0,200000]);

-1-0.8

-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81

02

4

6滤波前AM 解调信号波形

1.8796

1.8797 1.8798 1.8799 1.88 1.8801 1.8802 1.8803 1.8804x 10

5

00.5

11.52

5

滤波前AM 解调信号频谱

如图6.7 AM 解调信号

%=======================AM 解调信号FIR 滤波=================

t=-1:0.00001:1;

A0=10; %载波信号振幅 A1=5; %调制信号振幅

A2=3; %已调信号振幅 ************************************* f=6000; %载波信号频率

w0=f*pi;

m=0.15; %调制度 **************************************

Uc=A0.*cos(w0*t); %载波信号 subplot(5,2,1); plot(t,Uc);

title('载波信号'); axis([0,0.01,-15,15]);

T1=fft(Uc); %傅里叶变换 subplot(5,2,2); plot(abs(T1));

title('载波信号频谱'); axis([5800,6200,0,1000000]);

mes=A1*cos(0.001*w0*t); %调制信号

subplot(5,2,3);

plot(t,mes);

title('调制信号');

T2=fft(mes);

subplot(5,2,4);

plot(abs(T2));

title('调制信号频谱');

axis([198000,202000,0,2000000]);

Uam=A2*(1+m*mes).*cos((w0).*t); %AM 已调信号***************** subplot(5,2,5);

plot(t,Uam);

title('已调信号');

T3=fft(Uam);

subplot(5,2,6);

plot(abs(T3));

title('已调信号频谱');

axis([5950,6050,0,500000]);

Dam=Uam.*cos(w0*t); %对AM已调信号进行解调

subplot(5,2,7);

plot(t,Dam);

title('滤波前的AM解调信号波形');

T4=fft(Dam); %求AM信号的频谱

subplot(5,2,8);

plot(abs(T4));

title('滤波前的AM解调信号频谱');

axis([187960,188040,0,200000]);

z21=fftfilt(b21,Dam); %FIR低通滤波

subplot(5,2,9);

plot(t,z21,'r');

title('滤波后的AM解调信号波形');

T5=fft(z21); %求AM信号的频谱

subplot(5,2,10);

plot(abs(T5),'r');

title('滤波后的AM解调信号频谱');

axis([198000,202000,0,200000]);

00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.01

载波信号

58005850590059506000605061006150

6200

5

载波信号频谱

-1-0.8-0.6-0.4-0.2

00.2

0.4

0.6

0.8

1

调制信号

1.98

1.985 1.99 1.9952

2.005 2.01 2.015 2.02x 10

5

6

调制信号频谱

-1-0.8-0.6-0.4-0.2

0.2

0.4

0.6

0.8

1

已调信号

5950596059705980599060006010

60206030604060505

已调信号频谱

-1

-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81

滤波前的AM 解调信号波形

1.8796 1.8797 1.8798 1.8799 1.88 1.8801

1.8802 1.8803 1.8804

x 10

5

5

滤波前的AM 解调信号频谱

-1

-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.6

0.81

滤波后的AM 解调信号波形

1.98

1.985 1.99 1.9952

2.005

2.01 2.015 2.02x 10

5

5

滤波后的AM 解调信号频谱

如图6.9 AM 解调信号FIR 低通滤波

%=======================AM 解调信号FIR 滤波======加噪==========

t=-1:0.00001:1;

A0=10; %载波信号振幅

A1=5; %调制信号振幅

A2=3; %已调信号振幅 ************************************* f=6000; %载波信号频率

w0=f*pi;

m=0.15; %调制度 **************************************

Uc=A0.*cos(w0*t); %载波信号

subplot(5,2,1);

plot(t,Uc);

title('载波信号');

axis([0,0.01,-15,15]);

T1=fft(Uc); %傅里叶变换

subplot(5,2,2);

plot(abs(T1));

title('载波信号频谱');

axis([5800,6200,0,1000000]);

mes=A1*cos(0.001*w0*t); %调制信号

subplot(5,2,3);

plot(t,mes);

title('调制信号');

T2=fft(mes);

subplot(5,2,4);

plot(abs(T2));

title('调制信号频谱');

axis([198000,202000,0,2000000]);

Uam1=A2*(1+m*mes).*cos((w0).*t); %AM 已调信号***************** subplot(5,2,5);

plot(t,Uam1);

title('已调信号');

T3=fft(Uam1);

subplot(5,2,6);

plot(abs(T3));

title('已调信号频谱');

axis([5950,6050,0,500000]);

sn1=20; %信噪比

db1=A1^2/(2*(10^(sn1/10))); %计算对应噪声方差

n1=sqrt(db1)*randn(size(t)); %生成高斯白噪声

Uam=n1+Uam1;

Dam=Uam.*cos(w0*t); %对AM已调信号进行解调

subplot(5,2,7);

plot(t,Dam);

title('滤波前的AM解调信号波形');

T4=fft(Dam); %求AM信号的频谱

subplot(5,2,8);

plot(abs(T4));

title('滤波前的AM 解调信号频谱');

axis([187960,188040,0,200000]);

z21=fftfilt(b21,Dam); %FIR 低通滤波 subplot(5,2,9);

plot(t,z21,'r');

title('滤波后的AM 解调信号波形');

T5=fft(z21); %求AM 信号的频谱 subplot(5,2,10);

plot(abs(T5),'r');

title('滤波后的AM 解调信号频谱'); axis([198000,202000,0,200000]);

0.005

0.01

载波信号

5800

5900

6000

6100

6200

0510x 10

5

载波信号频谱-1

-0.5

00.5

1-50

5调制信号

1.98

1.99

2

2.01

2.02x 10

5

012x 10

6

调制信号频谱-1

-0.5

0.5

1

-100

10已调信号

5950

6000

6050

05x 10

5

已调信号频谱

-1

-0.5

0.5

1

-100

10滤波前的AM 解调信号波形 1.87961.8798 1.88 1.88021.8804x 10

5

12x 10

5滤波前的AM 解调信号频谱

-1

-0.5

0.5

1

-5

5滤波后的AM 解调信号波形 1.98

1.99

2

2.01

2.02x 10

5

012x 10

5滤波后的AM 解调信号频谱

7、结果分析

本设计圆满的完成了对AM信号实现调制与解调,与课题的要求十分相符;也较好的完成了对AM信号的时域分析,通过fft变换,得出了调制信号和解调信号的频谱图;在滤波这一部分,课题主要是从巴特沃斯滤波器入手来设计低通滤波器等入手,实现了预期的滤波效果。在设计FIR低通滤波器的时候,通带边界频率设定为载波信号频率Fp=f,阻带截止频率Fs=f+20,采样频率Ft=8f;在设计IIR低通滤波器的时候,通带边界频率设定为Fp=f-50,阻带截止频率Fs=f,采样频率Ft=10f。这样设定后,在改变载波信号频率的时候就有可能使滤波器无法进行正常的滤波,从而得不到正确的结果。载波频率f可以选的高一些,在设计的时候时间采样t的间隔就要大一些。

8、结束语

调制与解调技术是通信电子线路课程中一个重要的环节,也是实现通信必不可少的一门技术,也是通信专业学生必须掌握的一门技术。课题在这里是把要处理的信号当做一种特殊的信号,即一种“复杂向量”来看待。也就是说,课题更多的还是体现了数字信号处理技术。

从课题的中心来看,课题“基于Matlab的AM-DSB调制系统仿真”是希望将AM-DSB调制与解调技术应用于某一实际领域,这里就是指对信号进行调制。作为存储于计算机中的调制信号,其本身就是离散化了的向量,我们只需将这些离散的量提取出来,就可以对其进行处理了。这一过程的实现,用到了处理数字信号的强有力工具MATLAB。通过MATLAB里几个命令函数的调用,很轻易的在调制信号与载波信号的理论之间搭了一座桥。

课题的特色在于它将调制信号看作一个向量,于是就把调制信号数字化了。那么,就可以完全利用数字信号处理和通信电子线路的知识来解决AM—DSB调制问题。我们可以像给一般信号做频谱分析一样,来对调制信号做频谱分析,也可以较容易的用数字滤波器来对解调信号进行滤波处理。通过比较AM—DSB调制与解调前后,调制信号的频谱和时域,能明显的感觉到AM—DSB调制后AM—DSB解调与原始的调制信号有明显的不同,设计部同的滤波器得到的结果页是不同的,通过仿真可以看到FIR低通滤波器要比IIR低通滤波器要滤的好。由此可见,调制信号主要分布在低频段,而载波信号主要分布在高频段。

参考文献

[1]樊昌信等. 通信原理(第6版)[M]. 国防工业出版社,2008.3

[2]John G. proakis等著, 刘树棠译. 现代通信系统(Matlab版)(第1版)[M], 西安交通大学出版社,

[3]唐向宏等著.MATLAB及在电子信息类课程中的应用,电子工业出版社,2008年6月

基于matlab编程和simulink仿真的AM调制与解调

东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院 综合课程设计 设计题目 专业名称通信工程 班级学号 学生姓名 指导教师 设计时间2013.12.30~2014.1.15

课程设计任务书 专业:通信工程学号:学生姓名(签名): 设计题目:基于simulink和matlab编程的AM调制与解调 一、设计实验条件 AM调制与解调实验室 二、设计任务及要求 1.熟悉使用matlab和simulink软件环境及使用方法,包括函数、原理和方法的 应用; 2.熟悉AM信号的调制和解调方法; 3.调制出AM信号的时域波形图和频谱图; 4.定性的分析高斯白噪声对于信号波形的影响; 三、设计报告的内容 1.设计题目与设计任务 AM调制与解调电路的实现及调制性能分析 2.前言 利用matlab中的建模仿真工具Simulink对通信原理实验进行仿真,随着通信技术的发展日新月异,通信系统也日趋复杂,在通信通信系统的设计研发过程中,软件仿真已成为不可缺少的一部分,电子设计自动化EDA技术已成为电子设计的潮流。随着信息技术的不断发展电子EDA仿真技术也在突飞猛进之中,涌现出了许多功能强大的电子仿真软件,如Workbeench、Protel、Systemview、Matlab等。许多知名IT企业其实在产品开发阶段也是应用仿真软件进行开发,虚拟实验技术发展迅速,应用领域广泛,一些在现实世界无法开展的科研项目可借助于虚拟实验技术完成,例如交通网的智能控制,军事上新型武器开发等。 3.设计主体 3.1实验步骤: (1)产生AM调制信号; (2)对信号进行调制,产生调制信号; (3)绘制调制及解调时域图、频谱图; (4)改变采样频率后,绘制调制及解调信号的时域图、频谱图; (5)加上高斯噪声,绘制调制及解调的时域图和频谱图,分析噪声对调制信号和解调信号的影响。

基于Matlab的FM仿真实现

摘要 本次设计主要是以Matlab为基础平台,对FM信号进行仿真。介绍了FM信号,及其调制和解调的基本原理,并设计M文件,分析在混入噪声环境下的波形失真,以及分析FM的抗噪声性能。本设计的主要目的是对Matlab的熟悉和对模拟通信理论的更深化理解。 关键词:Matlab;FM;噪声

前言 (2) 1 设计基础 (3) 1.1 Matlab及M文件的简介 (3) 1.2模拟调制概述 (4) 1.2.1模拟调制系统各个环节分析 (5) 1.2.2 模拟调制的意义 (6) 2 FM基本原理与实现 (7) 2.1 FM的基本原理 (7) 2.1.1调制 (7) 2.1.2解调 (8) 2.2 FM的实现 (8) 2.2.1 FM调制的实现 (8) 2.2.2 FM解调的实现 (9) 2.3 调频系统的抗噪声性能 (10) 2.3.1 高斯白噪声信道特性 (10) 3 FM的仿真实现与分析 (14) 3.1 未加噪声的FM解调实现 (14) 3.2 叠加噪声时的 FM解调 (16) 总结 (20) 致谢 (21) 参考文献 (22) 附录 (23)

通信按照传统的理解就是信息的传输。在当今高度信息化的社会,信息和通信已成为现代社会的命脉。信息作为一种资源,只有通过广泛传播与交流,才能产生利用价值,促进社会成员之间的合作,推动社会生产力的发展,创造出巨大的经济效益。而通信作为传输信息的手段或方式,与传感技术、计算机技术相融合,已成为21世纪国际社会和世界经济发展的强大动力。可以预见,未来的通信对人们的生活方式和社会的发展将会产生更加重大和意义深远的影响。 在通信系统中,从消息变换过来的原始信号所占的有效频带往往具有频率较低的频谱分量(例如语音信号),如果将这种信号直接在信道中进行传输,则会严重影响信息传送的有效性和可靠性,因此这种信号在许多信道中均是不适宜直接进行传输的。在通信系统的发射端通常需要有调制过程,将调制信号的频谱搬移到所希望的位置上,使之转换成适于信道传输或便于信道多路复用的已调信号;而在接收端则需要有解调过程,以恢复原来有用的信号。调制解调方式常常决定了一个通信系统的性能。随着数字化波形测量技术和计算机技术的发展,可以使用数字化方法实现调制与解调过程。 调制在通信系统中具有重要的作用。通过调制,不仅可以进行频谱搬移,把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上,从而将调制信号转换成适合于信道传输或便于信道多路复用的已调信号,而且它对系统的传输有效性和传输可靠性有着很大的影响。调制方式往往决定了一个通信系统的性能。调制技术是指把基带信号变换成传输信号的技术。基带信号是原始的电信号,一般是指基本的信号波形,在数字通信中则指相应的电脉冲。在无线遥测遥控系统和无线电技术中调制就是用基带信号控制高频载波的参数(振幅、频率和相位),使这些参数随基带信号变化。用来控制高频载波参数的基带信号称为调制信号。未调制的高频电振荡称为载波(可以是正弦波,也可以是非正弦波,如方波、脉冲序列等)。被调制信号调制过的高频电振荡称为已调波或已调信号。已调信号通过信道传送到接收端,在接收端经解调后恢复成原始基带信号。

matlab课程设计题目

课题一: 连续时间信号和系统时域分析及MATLAB实现 课题要求: 深入研究连续时间信号和系统时域分析的理论知识。利用MATLAB强大的图形处理功能、符号运算功能以及数值计算功能,实现连续时间信号和系统时域分析的仿真波形。 课题内容: 一、用MATLAB实现常用连续时间信号的时域波形(通过改变参数,分析其时域特性)。 1、单位阶跃信号, 2、单位冲激信号, 3、正弦信号, 4、实指数信号, 5、虚指数信号, 6、复指数信号。 二、用MATLAB实现信号的时域运算 1、相加, 2、相乘, 3、数乘, 4、微分, 5、积分 三、用MATLAB实现信号的时域变换(参数变化,分析波形变化) 1、反转, 2、使移(超时,延时), 3、展缩, 4、倒相, 5、综合变化 四、用MATLAB实现信号简单的时域分解 1、信号的交直流分解, 2、信号的奇偶分解 五、用MATLAB实现连续时间系统的卷积积分的仿真波形 给出几个典型例子,对每个例子,要求画出对应波形。 六、用MATLAB实现连续时间系统的冲激响应、阶跃响应的仿真波形。 给出几个典型例子,四种调用格式。 七、利用MATLAB实现连续时间系统对正弦信号、实指数信号的零状态响应的仿真波形。 给出几个典型例子,要求可以改变激励的参数,分析波形的变化。 课题二: 离散时间信号和系统时域分析及MATLAB实现。 课题要求: 深入研究离散时间信号和系统时域分析的理论知识。利用MATLAB强大的图

形处理功能、符号运算功能以及数值计算功能,实现离散时间信号和系统时域分析的仿真波形。 课题内容: 一、用MATLAB绘制常用信号的时域波形(通过改变参数分析其时域特性) 1、单位序列, 2、单位阶跃序列, 3、正弦序列, 4、离散时间实指数序列, 5、离散时间虚指数序列, 6、离散时间复指数序列。 二、用MATLAB实现信号的时域运算 1、相加, 2、相乘, 3、数乘。 三、用MATLAB实现信号的时域变换(参数变化,分析波形的变化) 1、反转, 2、时移(超时,延时), 3、展缩, 4、倒相。 四、用MATLAB实现离散时间系统卷积和仿真波形 给出几个典型例子,对每个例子要求画出e(k),h(k),e(i),h(i),h(-i),Rzs(k)波形。 五、用MATLAB实现离散时间系统的单位响应,阶跃响应的仿真波形 给出几个典型例子,四中调用格式。 六、用MATLAB实现离散时间系统对实指数序列信号的零状态响应的仿真波形 给出几个典型例子,要求可以改变激励的参数,分析波形的变化。 课题三: 连续时间信号傅里叶级数分析及MATLAB实现。 课题要求: 深入研究连续时间信号傅里叶级数分析的理论知识,利用MATLAB强大的图形处理功能,符号运算功能以及数值计算功能,实现连续时间周期信号频域分析的仿真波形。 课题内容: 一、用MATLAB实现周期信号的傅里叶级数分解与综合 以周期矩形波信号为例,绘出包含不同谐波次数的合成波形,观察合成波形与原矩形 波形之间的关系及吉布斯现象。

脉宽调制(PWM)技术在电力电子电路的应用

摘要 【摘要】脉冲调制(PWM)技术最早起源于通信技术的调制、解调的思想,并将这种思想推广到测量、电力电子领域。随着全控型器件的发展与微处理器的出现,PWM技术已经变成为了电力电子领域中的重要技术,特别是在斩波电路、逆变电路。本文主要研究了PWM技术的理论基础(面积等效原理)及其控制原理;分析了在PWM控制下降压斩波电路的工作情况,并用matlab建模;分析了在180°方波控制与SPWM控制两种方法下三相桥式逆变电路的工作状态,对比两种方法的优劣,并考虑了加入死区时间对SPWM的影响。结合异步电机变频调速的相关原理,对SPWM技术控制下的逆变电路进行变化,通过控制输出电压的变化来实现变频调速。选择具体的电路,根据理论分析计算相关的参数。使用Matlab软件进行搭建仿真电路,将仿真得到的数据、波形与理论分析相互分析对照,总结其特点。 【关键词】PWM;DC–DC;DC-AC;MATLAB仿真 I

Abstract 【ABSTRACT】Pulse modulation (PWM) technology originated in the communication technology modulation, demodulation of the idea, and this idea extended to the field of measurement, power electronics. With the development of full-controlled devices with the advent of microprocessors, PWM technology has become an important technology in the field of power electronics, especially in chopping circuits, inverting circuits. This paper mainly studies the theoretical basis of the PWM technology (area equivalent principle) and its control principle. The work of the step-down chopper circuit under PWM control is analyzed and modeled by matlab. The analysis of the 180 ° square wave control and SPWM Control the working state of the three-phase bridge inverter circuit under the two methods, compare the advantages and disadvantages of the two methods, and consider the influence of adding dead time to SPWM. Combined with the principle of asynchronous motor frequency control, SPWM technology under the control of the inverter circuit changes, by controlling the output voltage changes to achieve frequency control. Select the specific circuit, according to the theoretical analysis of the relevant parameters. Using Matlab software to build simulation circuit, the simulation of the data, waveform and theoretical analysis of each other analysis, summed up its characteristics. 【KEYWORDS】PWM ;DC –DC ;DC-AC ; MATLAB simulation

通信仿真课程设计-matlab-simulink

成都理工大学工程技术学院 《通信仿真课程设计》报告 班级:信息工程1班 姓名:寇路军 学号: 201620101133 指导教师:周玲 成绩: 2019 年 3月 23 日

目录 通信仿真课程设计报告 (2) 一.绪论 (2) 二.课程设计的目的 (2) 三.模拟调制系统的设计 (3) 3.1 二进制相移键控调制基本原理 (3) 3.2 2PSK信号的调制 (3) 3.2.1模拟调制的方法 (3) 3.3 2PSK信号的解调 (4) 3.4 2PSK的“倒∏现象”或“反向工作” (5) 3.5功率谱密度 (5) 四.数字调制技术设计 (7) 4.1 2PSK的仿真 (7) 4.1.1仿真原理图 (7) 4.1.2 仿真数据 (7) 4.1.3 输出结果 (9) 总结 (10) 参考文献 (11)

通信仿真课程设计报告 一.绪论 随着社会的快速发展,通信系统在社会上表现出越来越重要的作用。目前,我们生活中使用的手机,电话,Internet,ATM机等通信设备都离不开通信系统。随着通信系统与我们生活越来越密切,使用越来越广泛,对社会对通信系统的性能也越高。另外,随着人们对通信设备更新换代速度越来越快。不得不缩短通信系统的开发周期以及提高系统性能。针对这两方面的要求,必需要通过强大的计算机辅助分析设计技术和工具才能实现。自从现代以来,计算机科技走上了快速发展道路,实现了可视化的仿真软件。 通信系统仿真,在目前的通信系统工程设计当中。已成为了不可替代的一部分。它表现出很强的灵活性和适应性。为我们更好地研究通信系统性能带来了很大的帮助。本论文主要针对模拟调制系统中的二进制相移键控调制技术进行设计和基于Simulink进行仿真。通过系统仿真验证理论中的结论。本论文设计的目的之一是进一步加强理论知识,熟悉Matlab软件。 Simulink是MATLAB最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点Simulink 已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。 二.课程设计的目的 1.掌握模拟系统2PSK调制和解调原理及设计方法。 2.熟悉基于Simulink的通信系统仿真。

基于MATLAB常规AM调制题目程序及源代码

2、已知消息信号m(t)定义为: 000103()2 230 t t t m t t t t ≤

基于MATLAB的模拟调制系统仿真与测试(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)

MATLAB课设报告

课程设计任务书 学生姓名:董航专业班级:电信1006班 指导教师:阙大顺,李景松工作单位:信息工程学院 课程设计名称:Matlab应用课程设计 课程设计题目:Matlab运算与应用设计5 初始条件: 1.Matlab6.5以上版本软件; 2.课程设计辅导资料:“Matlab语言基础及使用入门”、“Matlab及在电子信息课程中的应 用”、线性代数及相关书籍等; 3.先修课程:高等数学、线性代数、电路、Matlab应用实践及信号处理类相关课程等。 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 1.课程设计内容:根据指导老师给定的7套题目,按规定选择其中1套完成; 2.本课程设计统一技术要求:研读辅导资料对应章节,对选定的设计题目进行理论分析, 针对具体设计部分的原理分析、建模、必要的推导和可行性分析,画出程序设计框图,编写程序代码(含注释),上机调试运行程序,记录实验结果(含计算结果和图表),并对实验结果进行分析和总结。具体设计要求包括: ①初步了解Matlab、熟悉Matlab界面、进行简单操作; ②MATLAB的数值计算:创建矩阵矩阵运算、多项式运算、线性方程组、数值统计; ③基本绘图函数:plot, plot3, mesh, surf等,要求掌握以上绘图函数的用法、简单图形 标注、简单颜色设定等; ④使用文本编辑器编辑m文件,函数调用; ⑤能进行简单的信号处理Matlab编程; ⑥按要求参加课程设计实验演示和答辩等。 3.课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写,具体包括: ①目录; ②与设计题目相关的理论分析、归纳和总结; ③与设计内容相关的原理分析、建模、推导、可行性分析; ④程序设计框图、程序代码(含注释)、程序运行结果和图表、实验结果分析和总结; ⑤课程设计的心得体会(至少500字); ⑥参考文献(不少于5篇); ⑦其它必要内容等。 时间安排:1.5周(分散进行) 参考文献: [1](美)穆尔,高会生,刘童娜,李聪聪.MA TLAB实用教程(第二版) . 电子工业出版社,2010. [2]王正林,刘明.精通MATLAB(升级版) .电子工业出版社,2011. [3]陈杰. MA TLAB宝典(第3版) . 电子工业出版社,2011. [4]刘保柱,苏彦华,张宏林. MATLAB 7.0从入门到精通(修订版) . 人民邮电出版社,2010. 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

基于MATLAB的调制技术仿真

移动通信原理课程设计报告 (MATLAB/SIMULINK仿真实训) 项目名称:基于MATLAB的调制技术仿真姓名: 学号:11015435 班级:通信11301 指导教师:朱里奇 电信学院

一概述 调制电路与解调电路是通信系统中的重要组成部分。调制是在发射端将调制信号从低频段到高频段,便于天线发送或实现不同信号源、不同系统的频分复用的过程;解调是在接收端将已调波信号从高频段变换到低频段,恢复原调制信号的过程。 在模拟系统里,按照载波波形的不同,调制可分为脉冲调制和正弦被调制两种方式。脉冲调制是以高频矩形脉冲为载波,用低频调制信号去控制矩形脉冲的过程。其中用低频调制信号分别去控制矩形脉冲的幅度、宽度或相位三个参量的调制,又分别称为脉幅调制(PAM)、脉宽调制(PDM)和相位调制(PPM)。正弦波调制是以高频正弦波为载波,用低频调制信号去控制正弦波的过程。用低频调制信号分别去控制正弦波的振幅、频率或相位三个参量的调制,又分别称为调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。 二实训内容 普通调幅方式 1.普通调幅信号的表达式、波形、频谱和功率谱 普通调幅方式是用低频调制信号去控制高频正弦波(载波)的振幅,使其随调制信号波形的变化而呈线性变化的方式。 2.普通调幅信号的产生和解调方法 2-1普通调幅信号的产生 将调制信号与直流相加,再与载波信号相乘,即可实现普通调幅。相应的原理框图如图所示。由于乘法器输出电平不太高,所以这种方法称为低电平调幅方法。

2-2 普通调幅信号的解调方法。 ⑴包络检波 利用普通调幅信号的包络反映调制信号波形变化这一特点,如能将包络提取出来,就可以恢复原来的调制信号。这就是包络检波的原理。包络检波的原理图如图所示。 ⑵同步检波 同步检波必须采用一个与发射端载波同频同相(或固定相位差)的信号,这个信号称为同步信号。 3双边带调幅方式 双边带调幅信号的产生与解调方法 产生双边带调幅信号最直接的方法就是将调制信号与载波信号相乘。 由于双边带调幅信号的包络不能反映调制信号,所以包络检波法在这里不适用,而只能采用同步检波。同步检波是进行双边带调幅信号解调的主要方法,与普通调幅信号同步检波不同之处在于,乘法器输出频率分量有所减少。 程序如下:

基于matlab的am调制系统仿真

目录 第一章概述 (1) 一课题内容 (1) 二设计目的 (1) 三设计要求 (1) 四开发工具 (1) 第二章系统理论设计 (2) 一振幅调制产生原理 (2) 二调幅电路方案分析 (2) 三信号解调思路 (3) 第三章 matlab仿真 (4) 一载波信号与调制信号分析 (4) 二设计FIR数字低通滤波器 (6) 三 AM解调 (9) 四结果分析 (15) 结束语 (15) 参考文献 (16)

第一章概述 一课题内容 1.设计AM信号实现的Matlab程序,输出调制信号、载波信号以及已调信号波形以及频谱图,并改变参数观察信号变化情况,进行实验分析。 2.设计AM信号解调实现的Matlab程序,输出并观察解调信号波形,分析实验现象。 二设计目的 1.掌握振幅调制和解调原理。 2.学会Matlab仿真软件在振幅调制和解调中的应用。 3.掌握参数设置方法和性能分析方法。 4.通过实验中波形的变换,学会分析实验现象。 三设计要求 利用Matlab软件进行振幅调制和解调程序设计,输出显示调制信号、载波信号以及已调信号波形,并输出显示三种信号频谱图。对产生波形进行分析,并通过参数的改变,观察波形变化,分析实验现象。 四开发工具 计算机、Matlab软件、相关资料

第二章 系统理论设计 一 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()(0?ω+=t A t c c 式中,A 为载波幅度;c ω为载波角频率;0?为载波初始相位(通常假设0?=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 A S ωωωωω-++= 二 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+= t c ωcos ) (t m ) (t s AM 0A

基于MATLAB的模拟信号频率调制(FM)与解调分析

课程设计任务书 学生姓名:杨刚专业班级:电信1302 指导教师:工作单位:武汉理工大学 题目:信号分析处理课程设计 -基于MATLAB的模拟信号频率调制(FM)与解调分析 初始条件: 1.Matlab6.5以上版本软件; 2.先修课程:通信原理等; 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 1、利用MATLAB中的simulink工具箱中的模块进行模拟频率(FM)调制与解调,观 察波形变化 2、画出程序设计框图,编写程序代码,上机运行调试程序,记录实验结果(含计算结 果和图表等),并对实验结果进行分析和总结; 3、课程设计说明书按学校统一规范来撰写,具体包括: ⑴目录;⑵理论分析; ⑶程序设计;⑷程序运行结果及图表分析和总结; ⑸课程设计的心得体会(至少800字,必须手写。); ⑹参考文献(不少于5篇)。 时间安排: 周一、周二查阅资料,了解设计内容; 周三、周四程序设计,上机调试程序; 周五、整理实验结果,撰写课程设计说明书。 指导教师签名: 2013 年 7月 2 日 系主任(或责任教师)签名: 2013年 7月 2日

目录 1 Simulink简介 (1) 1.1 Matlab简介······················································错误!未定义书签。 1.2 Simulink介绍 ···················································错误!未定义书签。 2 原理分析 ·····························································错误!未定义书签。 2.1通信系统 ·························································错误!未定义书签。 2.1.1通信系统的一般模型 ···································错误!未定义书签。 2.1.2 模拟通信系统 (3) 2.2 FM调制与解调原理···········································错误!未定义书签。 3 基于Matlab方案设计 (6) 3.1 Matlab代码 (6) 3.2 Matlab仿真 (8) 4 基于Simulink方案设计 (12) 4.1 使用Simulink建模和仿真的过程 (12) 4.1.1 Simulink模块库简介 (12) 4.1.2 调制解调模块库简介 (13) 4.2 FM调制与解调电路及仿真 (14) 4.3 仿真结果分析 (17) 5 心得体会 ·····························································错误!未定义书签。 6 参考文献 (20) 本科生课程设计评定表

Matlab课程设计报告

自控系统仿真软件课程设计报告 MATLAB 设计题目:牛顿摆球 姓名: 学号: 院系: 班级:1203 指导教师: 2014年12月20日

一.课程设计目的 1、熟悉课程设计的基本流程; 2、掌握MATLAB语法结构及调试方法; 3、熟悉MATLAB函数调用,熟练二维画图; 4、掌握MATLAB语言在控制方面的运用; 5、学会用MATLAB进行基本仿真; 6、掌握MATLAB编程技巧,提高编程水平。 二.系统分析 1.题目的描述: (1)牛顿摆球原理描述 五个质量相同的球体由吊绳固定,彼此紧密排列。当摆动最右侧的球并在回摆时碰撞紧密排列的另外四个球,最左边的球将被弹出,并仅有最左边的球被弹出。当然此过程也是可逆的,当摆动最左侧的球撞击其它球时,最右侧的球会被弹出。当最右侧的两个球同时摆动并撞击其他球时,最左侧的两个球会被弹出。同理相反方向同样可行,并适用于更多的球。 为了更接近现实,在这里我将考虑重力及空气阻力的影响,摆球将不会永无止境的运动下去,由于外界因素的影响,摆球运动一段时间后将回归静止状态。(2)通过MATLAB动画程序制作软件,实现下述过程 当运行程序时,把最右边的小球拉到一定的高度放下,让其碰撞其余四个小球,仅让最左边的小球被弹出,当最左边小球回摆碰撞其它球时,最右边小球又被弹出,如此循环。由于是非理想条件下,摆球的摆动幅度会随摆动次数的增加越来越小,直到静止。 时间停顿两秒,把右边两小球一起拉到一定高度放下,让其碰撞其余三个球,同样仅让左边两球被弹出,当球回摆再次碰撞时,最右边两球又被同时弹出,如此循环,因为外界因素的影响,最终五个球都会静止下来。 (3)整个实验看似简单,但要在MATLAB上完成这样一个动画过程,还是需要下点功夫,克服困难的。经过自己的努力,终于实现了整个过程,这也是一种不小的收获。 2.设计要求: (1)能够实现有阻尼摆动,即摆幅随摆动次数增加越来越小,直到静止。(2)能够让摆球弧线摆动。 三.系统设计 1.系统设计过程 (1)通过函数axis建立坐标系 (2)在坐标系范围内通过函数line画各个支架 (3)通过函数title添加标题“动量守恒实验”、函数text添加标注“牛顿摆球” (4)通过函数line画出五个球,并设定其初始位置,颜色,大小,线条的擦拭方式

PWM脉宽调制直流调速系统设计及MATLAB仿真验证

PWM 脉宽调制直流调速系统设计及MATLAB 仿真验证 第一章 系统概述 1.1 设计目的 1. 掌握转速,电流双闭环控制的双极式PWM 直流调速原理。 2. 掌握并熟练运用MATLAB 对系统进行仿真。 1.2 设计题目 转速,电流双闭环控制的H 型双极式PWM 直流调速系统,已知: 直流电动机:48, 3.7,200/min,nom nom nom U V I A n r ===允许过载倍数λ=2;时间常数:L T =0.015s ,m T =0.2s ;PWM 环节的放大倍数:S K =4.8,;电枢回路总电阻:R=3Ω;电枢 电阻Ra=2Ω。调节器输入输出电压**nm im U U ==10V. 采用MATLAB 对双闭环系统进行仿真,绘制直流调速系统(Id=const )稳定运行时转速环突然断线(1、有ACR 限幅值;2、无ACR 限幅值)仿真框图,仿真得出启动转速,起动电流,直流电压Ud ,ASR,ACR 输出电压的波形。并对结果进行分析。 1.3 设计内容 1 简述设计题目及对题目的分析; 2 简述双极式PWM 直流调速系统原理; 3 简述电流环,转速环的控制原理; 4 对电流环、转速环的参数进行计算选取; 5 根据电流环、转速换的参数进行MATLAB 仿真; 第二章 转速、电流双闭环式的双极式PWM 直流调速系统

2.1 双极式PWM 调速原理 可逆PWM 变换器主电路有多种形式,最常用的是桥式(亦称H 形)电路,如图2-1所示,电动机M 两端电压AB U 的极性随全控型电力电子器件的开关状态而改变。 图2-1 桥式可逆PWM 变换电路 双极式控制可逆PWM 变换器的四个驱动电压的关系是:1423g g g g U U U U ==-=-。在一个开关周期内,当0≤t

基于MATLAB的FM调制实现

一、FM 调制原理: FM 属于角度调制,角度调制与线性调制不同,已调信号频谱不再是原调制信号频谱的线性搬移,而是频谱的非线性变换,会产生与频谱搬移不同的新的频率成分,故又称为非线性调制。 在本实验中使用正弦信号作为基带信号进行调制的分析. 频率调制的一般表达式[1]为: FM 调制是相位偏移随 m(t)的积分呈线性变化。 FM 调制模型的建立 图1 FM 调制模型 其中,()m t 为基带调制信号,设调制信号为 ()cos(2)m m t A f t π= 设正弦载波为 ()cos(2)c c t f t π= 信号传输信道为高斯白噪声信道,其功率为2σ。 图2 总体模型 二 调制过程的分析: 在调制时,调制信号的频率去控制载波的频率的变化,载波的瞬时频偏随调制信号()m t 成正比例变化,即

() ()f d t K m t dt ?= 式中,f K 为调频灵敏度(() rad s V ?)。 这时相位偏移为 ()()f t K m d ?ττ=? 则可得到调频信号为 ()cos ()FM c f s t A t K m d ωττ??=+?? ? FM 调制 1. 对FM 调制信号的频谱分析 clear all ts=0.00125; %信号抽样时间间隔 t=0:ts:10-ts; %时间向量 am=10; fs=1/ts; %抽样频率 df=fs/length(t); %fft 的频率分辨率 msg=am*cos(2*pi*10*[0:0.01:0.99]); msg1=msg'*ones(1,fs/10); %扩展成取样信号形式 msg2=reshape(msg1.',1,length(t)); Pm=fft(msg2); %求消息信号的频谱 f=-fs/2:df:fs/2-df; subplot(3,1,1) plot(t,fft(abs(Pm))) title('消息信号频谱') m=fft(msg,1024); %对msg 进行傅利叶变换 N=(0:length(m)-1)*fs/length(m)-fs/2; subplot(3,1,2) plot(N,abs(m)); %调制信号频谱图 title('调制信号频谱') int_msg(1)=0; %消息信号积分 for ii=1:length(t)-1 int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts; end kf=50; fc=250; %载波频率 Sfm=am*cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号

基于MATLAB模拟调制系统的仿真设计

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 c s(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 m M M A s ωωωωω-++= (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: )cos())(()(0t t m t c AM A s ω+= (1-4) 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。 若为确知信号,则AM 信号的频谱为: (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。 图1.2 AM 调制器模型 AM 信号的时域和频域表达式分别为 (1-6) (1-7) 式中,A o 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,但通常认为其平均值为0,即0)(=t m — 。 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 的2倍,即 ) (cos )()(cos ) (cos )]([)(t w c t m t w c A t w c t m A o t s o AM +=+=)]()([2 1)]()([)(w c w M w c w M w c w w c w A o t s AM -+++-++=δδπ)] ()([2 1)]()([)(0 ω ω ω ω ωωωδωδπωc c c c m M M A s -+++-++=f H

matlab课程设计拟定题目

第一类:单位转换 1.长度单位换算的设计与实现 2.面积单位换算的设计与实现 3.体积单位换算的设计与实现 4.容积单位换算的设计与实现 5.质量单位换算的设计与实现 6.时间单位换算的设计与实现 7.温度单位换算的设计与实现 7.压强单位换算的设计与实现 8.角度单位换算的设计与实现 8.功率单位换算的设计与实现 第二类:曲线绘制 1.直线的自动绘制和相关计算 2.椭圆的自动绘制和相关计算 3.双曲线的自动绘制和相关计算 4.抛物线的自动绘制和相关计算 5.心脏线的自动绘制和相关计算 6.渐开线的自动绘制和相关计算 7.滚圆线的自动绘制和相关计算 8.三叶玫瑰线的自动绘制和相关计算9.四叶玫瑰线的自动绘制和相关计 10.阿基米德螺线的自动绘制和相关计算第三类:曲面绘制 1.球面的自动绘制和相关计算 2.椭球面的自动绘制和相关计算 3.单叶双曲面的自动绘制和相关计算 4.双叶双曲面的自动绘制和相关计算 5.抛物面的自动绘制和相关计算 6.双曲抛物面的自动绘制和相关计算 7.双曲柱面的自动绘制和相关计算 8.椭圆柱面的自动绘制和相关计算 9.抛物柱面的自动绘制和相关计算 10.圆锥面的自动绘制和相关计算 第四类:线性回归 1.男士身高体重相关计算经验公式 2.女士身高体重相关计算经验公式 3.男士胖瘦等级的确定 4.女士胖瘦等级的确定 5.男士身高脚长相关计算经验公式 6.女士身高脚长相关计算经验公式 7.父子身高相关性研究 8.母子身高相关性研究 9.父女身高相关性研究 10.母女身高相关性研究 第五类:学习成绩 1.期末总评自动计算的设计与实现 2.成绩等级自动评定的设计与实现 3.成绩分段自动统计的设计与实现 4.成绩分布折线自动绘制的设计与实现 5.成绩自动统计分析的设计与实现 6.试卷分布自动分析的设计与实现 7.试卷难度自动分析的设计与实现 8.考试成绩名次自动生成的设计与实现

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