Chapter
p
6
Telecommunications
and Networks
McGraw-Hill/Irwin Copyright? 2010 by The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.
Learning Objectives
?Understand the concept of a network
Metcalfe’s law* in understanding the ?Apply Metcalfe’s law
value of a network
major developments and trends in ?Identify major developments and trends
the industries, technologies, and business
the industries technologies and business applications of telecommunications and Internet technologies
Internet technologies
6-2
Learning Objectives
?Provide examples of the business value
of Internet, intranet, and extranet
f I t t i t t d t t applications
?Identify the basic components, functions,
basic components, functions, and types of telecommunications
networks used in business
t k d i b i
?Explain the functions of major
p j
functions of major
components of telecommunications
network hardware, software, media, and services
i
6-3
Learning Objectives
?Explain the concept of client/server client/server
t ki
networking ?Understand the two forms of peer peer--to to--p peer networking
Explain the difference between digital ?Explain the difference between digital digital and analog signals
6-4
Networked Enterprise
?Impact of computing and communications –Business‐to‐business and commerce
–Public place “cyberspace”
interact ideas
–Everyone can interact, publish ideas, and engage in exchanging goods and services
Network Concepts
?Interconnected chain, group, or system ?Connections created by *
Connections created by nodes nodes ?Exponential growth –digital network technologies ?Metcalfe’s Law: internet growing exponentially ?Usefulness, or utility, of a network y
?Equals the square of the number of users
?More users = more useful
Th t b f ith th i th l bl th ?The greater number of users with the service, the more valuable the service becomes to the community.
?The number of possible connections on a network is N (N –1) or N 2 –N
N = number of nodes (points of connection)
Example: 10 computers on a network = 10(10–1) = 10x9 = 90 possible connections
?Internet reached critical mass in 1993 with 2.5 M h t t 199725M d 200917B
6-6
host computers, 1997 25M and 2009 1.7B Node is a connection point, either a redistribution point or a communication endpoint, identified by a unique identifying number, known as its network address
RWC 1: Telepresence Is Finally Coming of Age ?Immersive video experience
?Saves travel time and expense
S t l ti d
e.g. Presentation ?Video conferencing better for one-on-one
?Allows people to think globally
?Improve productivity
Improve productivity
and reduce cost
?Green technology
6-7
Telecommunication Trends Telecommunications is the exchange of information in various forms over networks Monopoly deregulated market with fierce competition
Monopoly deregulated market with fierce competition Analog + copper–wire + microwave digital + open -systems + middleware + cellular, wireless, satellite
6-8
?Web-enabled e-business, e-commerce, enterprise collaboration and more….. ?Internet vs. Internet2 (1996, Abilene as backbone, 10 -100 Gbps)
Telecommunications-Based Services
6-9
Value of Telecommunications Networks
?Overcome geographic, time, cost, and structural barriers
6-10
Business Use of the Internet N t l t /C t
-strategic business applications ?No central computer/comm. Centers ?Root servers + unique address code
?No HQ or governing body ?Advisory and standards groups
Information super highway
2007 -1 billion users 2010 –2 billion users Thru fixed phone line, Wi-Fi/access-points, 2/3/4G.
6-11
Internet Access
?Internet Service Providers (ISP) provide Internet access services by paying monthly fee .
Wireless Access Points (APs or WAPs) are specially configured nodes on wireless local area ?Wireless Access Points(APs or WAPs)are specially configured nodes on wireless local area networks (WLANs) act as a central transmitter and receiver of WLAN radio signals.?Access points support Wi-Fi wireless communication standards.
Phone line
Popular Internet Applications
?Instant messaging
?Surf –browsing web-sites
?Discussion forums of newsgroups/
Chat room
?Publish
?Buy and sell
?Download
?Connect
6 Business Value of the Internet e-commerce –saving
transaction cost
?Banking -50-95%
Thru e-commerce ?Airlines save 90%
using web-site than
phone for reservation
Retain present
customers with
6-13
Summary of bulleted list improved customer support & services
Intranets as Information Portals
Internal
Team &project Team & project collaboration
Run applications anywhere when needed ID + PW
External
Newsletters, technical
drawings, product catalogs
Manage & protect resources productively Protection against:
Unauthorized access
6-14
resources productively Unauthorized access,computer viruses, hackers, etc.
Extranet Connectivity
Intranet Intranet --Private version of Internet
Extranets: Network links that use Internet technologies to connect the
intranet of a business to the intranets of another business. For better
security:
?VPN (Virtual Private Networks) VPN (Virtual Private Networks) turns public network into private 6-15
(tua ate et o s)tu s pub c et o to p ate
network that provides secured Internet links with the encryption (scramble) of sensitive data.
Telecommunications Network Model
via A telecommunications network is any arrangement where a sender transmits a message to a receiver over a channel consisting of some sort of medium
via via ISP ISP
POTS –Plain Old Telephone Service)
PSTN –Public Switched Telephone Network
ADSL –Asynchronous Digital Subscriber Line
Wi-Fi –Wireless Fidelity (or 802.11)
Modem
Router
Wireless Access Points:Support data transmission and reception Host computer
Front--end processor
Media
Twisted-pair Copper wires
Coaxial cables
Fiber-optic cables p Front end processor Network server
Wireless systems Microwave
Satellite
Radio C ll l t
6-16
Cellular systems
Network Component Alternatives
Five basic network components
(PBX) NOS –network server
*
* TCP/IP(T ransmission C ontrol P rotocol/I nternet P rotocol) technology transmits data
by breaking it up into small pieces, or packets
Modem (modulator-demodulator) –converts data from analog to digital and back.
6-17
RWC2 The
Body Electric
?RFID chip was implanted on human body to p
make personal info. available
?Data stored online at vendor’s portal ?Make changes by reader and PIN code M k h b RFID d d d
p ?RFID scanner works the minute the person walks in to identify the person and his previous purchases.
purchases
Radio Frequency Identification (RFID)-uses radio signals to communicate with a tag placed in an object
placed in an object
LAN and MAN
?Local Area Network (LAN)
?Connects server-based computers in a limited physical area, office, or building ?Ethernet —connect computers via cable
Ethernet connect computers via cable
?Metropolitan Area Network (MAN)
Metropolitan Area Network(MAN)
?Connects LANs in city or town
Inter
Inter--networking of LANs
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Wide Area Network (WAN)
?Network that covers large geographic area
using various types of media Internet is world’s largest WAN
?Internet is world s largest WAN
Global WAN for a major multinational corporation
6-20
课程设计报告题目模拟调制仿真
目录 一．原理 (1) 二．编程思想 (2) 三．结果 (3) 四．分析 (5) 五．程序代码 (8)
一．原理 1.1模拟调制原理 模拟调制包括幅度调制（DSB，SSB，AM）和相角调制（频率和相位调制）。在本次设计中主要讨论模拟调制中的幅度调制，幅度调制即用基带调制信号去控制高频载波的幅度，使其按基带信号的规律变化的过程。幅度调制主要有AM调制，DSB调制，SSB调制。他们的调制原理如下，AM调制：AM 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；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，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调制信号，或称抑制载波双边带调制信号；SSB调制：由于 DSB 信号的上、下两个边带是完全对称的，皆携带了调制信号的全部信息，因此从信息传输的角度来考虑，仅传输其中一个边带。 1.2 AM调制 AM信号的时域表示式： 频谱： 调制器模型如图所示： 1.3 DSB调制 DSB信号的时域表示式 频谱： 1.4 相干解调 相干解调器原理：为了无失真地恢复原基带信号，接收端必须提供一个与接收的已调载波严格同步（同频同相）的本地载波（称为相干载波），它与接收的已调信号相乘后，经低 00 ()[()]cos cos()cos AM c c c s t A m t t A t m t t ωωω =+=+ 1 ()[()()][()()] 2 AM c c c c S A M M ωπδωωδωωωωωω=++-+++- ? () m t() m s t c t ⊕
贵州大学明德学院 《高频电子线路》 课程设计报告 题目：模拟角度调制系统 学院：明德学院 专业：电子信息工程 班级： 学号： 姓名：周科远 指导老师：宁阳 2012年1月 1日
《高频电子线路》课程设计任务书 一、课程设计的目的 高频电子线路课程设计是专业实践环节之一，是学习完《高频电子线路》课程后进行的一次全面的综合练习。其目的让学生掌握高频电子线路的基本原理极其构造和运用，特别是理论联系实践，提高学生的综合应用能力。 二、课程设计任务 课程设计一、高频放大器 课程设计二、高频振荡器 课程设计三、模拟线性调制系统 课程设计四、模拟角度调制系统 课程设计五、数字信号的载波传输 课程设计六、通信系统中的锁相环调制系统 共6个课题选择，学生任选一个课题为自己的课程设计题目，独立完成；具体内容按方向分别进行，不能有雷同；任务包括原理介绍、系统仿真、波形分析等；要求按学校统一的课程设计规范撰写一份设计说明书。 三、课程设计时间 课程设计总时间1周（5个工作日） 四、课程设计说明书撰写规范 1、在完成任务书中所要求的课程设计作品和成果外，要撰写课程设计说明书1份。课程设计说明书须每人一份，独立完成。 2、设计说明书应包括封面、任务书、目录、摘要、正文、参考文献(资料)等内容，以及附图或附件等材料。 3、题目字体用小三，黑体，正文字体用五号字，宋体，小标题用四号及小四，宋体，并用A4纸打印。
目录 摘要...................................................................I ABSTRACT .............................................................II 一．课程设计的目的与要求.. (1) 1.1课程设计的目的 (1) 1.2课程设计的要求 (1) 二．FM调制解调系统设计 (2) 2.1FM调制模型的建立 (3) 2.2调制过程分析 (3) 2.3FM解调模型的建立 (4) 2.4解调过程分析 (5) 2.5高斯白噪声信道特性 (6) 2.6调频系统的抗噪声性能分析 (9) 三．仿真实现 (10) 3.1MATLAB源代码 (11) 3.2仿真结果 (15) 四．心得体会 (18) 五．参考文献 (19)
目录 摘要------------------------------------------------------4 第一章课程设计容及要求--------------------------------4 1、课程设计的容-----------------------------------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
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)
南昌工程学院 《通信原理》课程设计 题目模拟通信调制解调技术的仿真实现—— 相角调制——频率调制 课程名称通信系统原理 系院信息工程学院 专业09通信工程 班级一班 学生姓名 学号 设计地点电子信息楼B405 指导教师侯友国 设计起止时间：2012年6月4日至2012年6月15日
目录 一、需求分析 (2) 二、系统总体设计 (2) 三、系统详细设计 (4) 1.解调过程分析 (4) 四、调试与维护 (5) 频率调制的Matlab演示源程序 (5) 六、参考文献 (8) 七、指导教师评阅（手写） (9)
)(K π <
实验一：模拟调制系统调制及解调模拟 实验要求： 1、 学生按照实验指导报告独立完成相关实验的内容； 2、 上机实验后撰写实验报告，记录下自己的实验过程，记录实验心得。 3、 以电子形式在规定日期提交实验报告。 实验指导 一、线性调幅 1. 普通调幅 原理介绍： 普通调幅 即：AM 幅度调制 ，常规双边带幅度调制(Double-SideBand Modulation Passband) 其中输入信号是u(t),输出信号是y(t)，y(t)是个实信号，若u(t)=0cos u t Ω，则有 0()(())cos(2) ()(cos())cos(2)c c c a c a c y t u t U f t y t U m t f t u m U απθαπθ=++=+Ω+= ① 其中，α是输入信号的偏移，c f 是载波频率，θ是初始相位（设θ=0），c U 是载波幅度，a m 是调制指数。传输载波时，α=1；不传输载波时，α=0。 ()(1cos )cos ()cos cos()cos()22 c a c a a c c c c y t U m t t m m y t U t t t ωωωω=+Ω=++Ω+-Ω ② 由②得出，幅度调制的结果含有：载波c ω、上边带()c ω+Ω、下边带()c ω-Ω的
成分，双边带幅度调制的输出包含了载频高端和低端的频率成分。 参数说明： DSB AM Modulator Passband(双边带频带幅度调制器)的主要参数 DSB AM Demodulator Passband(双边带频带幅度解调器)的主要参数 系统仿真框图： 本例中信源是一个幅度为0.7，频率为8HZ的正弦信号。
模拟信号幅度调制与Matlab 仿真 作者：蛙蛙通信 调制，顾名思义，是指用调制信号（基带信号）去控制载波信号，改变载波某些参数的过程。通过调制，不仅可以实现信号的频谱搬移，而且参数设计合理时，还能将改善系统传输的有效性和可靠性，所以调制过程在通信中占据着非常重要的部分。本文将讨论模拟信号幅度调制（AM ）解调过程中的性能。 幅度调制使用调制信号去控制载波的振幅，使载波的振幅按照调制信号去变化的过程。幅度调制的一般模型如下图(1)所示： 图(1) 幅度调制一般模型 如图(1)所示，调制信号为m(t) ，假定调制信号的频谱为M(ω)，载波为cos(ωc t)，滤波器h(t)的频谱为H(ω),已调信号为S(t)，则S(t)的时域表达式和频域表达式如下： S (t )=m (t ) cos(ωc t) * h(t) S(ω) = 1 2 [M (ω?ωc ) +M(ω+ ωC )]H(ω) 式(1)中，*表示为卷积运算。由式(1)可知，载波信号的幅度被调制信号m(t)控制，在频谱结构上，实现了把调制信号的频谱进行左右搬移。由于这种频谱搬移是线性的，所以幅度调制是一种线性调制。 本文将以MATLAB 仿真结果的形式，来仿真调幅(AM)与解调，抑制载波双边带调制与解调(DSBSC)，单边带调制与解调(SSB)。 调幅（AM ） 在图(1)中，令h(t) = δ(t)，即H(ω) = 1，全通滤波器，m(t) = m(t) +A0,其中A0为直流信号。则此时产生的信号S(t)即为调幅信号，记为S AM (T)。 调幅信号的框图如下图（2）所示： + S(t) cos(ωc t) m(t) 式(1) S AM (T ) m(t)
1.绪论 1.1 模拟通信系统概述 随着社会生产力的发展，人们对传递消息的要求越来越高，通信，则承载着这个重要的任务。通信中要进行消息的传递，必须有发送者和接收者，发送者和接收者可以是人也可以是各种通信终端设备。换言之，通信可以在人与人之间，也可以在人与机器活机器与机器之间进行。必须有三大部分：一是发送端；二是接收端；三是收发两端之间的信道。通信系统主要分为模拟通信系统和数字通信系统。模拟通信系统通常由模拟信息源，调制器，信道，解调器与收信者组成。模型如下： 图1-1 模拟通信系统模型图 模拟通信在信道中传输的信号频谱比较窄，因此可通过多路复用使信道的利用率提高，但它的缺点是: 1)传输的信号是连续的，叠加噪声干扰后不易消除，即抗干扰能力较差; 2)不易保密通信; 3)设备不易大规模集成; 4)不适应飞速发展的计算机通信的要求 1.2 模拟信号调制解调 模拟通信系统中，调制与解调是通信系统中的重要环节，它使信号发生本质性的变化。本文主要对线性调制（AM,DSB,SSB）与非线性调制(FM,NBFM)的信号产生（调制）与接受（解调）的基本原理，方法技术加以讨论，并通过System View仿真验证常规双边带调幅（AM），双边带调幅（DSB），单边带调幅（SSB），频率调制（FM），窄带频率调制（NBFM）。通过此软件观察信号的调制与解调过程，并对输出波形进行分析。 模拟调制和解调是实现是实现模拟通信系统的重要组成部分。调制是将原始电信号变换成其频带适合信道传输的信号；解调是在接收端将信道中传输的信号还原成原始的电信
号；经过调制后的信号成为已调信号;发送端调制前和接收端解调后的信号成为基带信号。因此，原始电信号又称为基带信号，而已调信号又称为频带信号。 模拟信号的调制与解调是通信原理课程的经典内容，也是模拟通信时代的核心技术。虽然当代技术已发展为数字通信新时代，但模拟信号的调制与解调理论仍然是通信技术中的基础内容之一。 1.3仿真软件简介 1.3.1 System View软件介绍 1)System View是美国ELANIX公司推出的，基于Windows环境的用于系统仿真分析的可视化软件工具。它界面友好，使用方便。 2)System View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盒，能满足从数字信号处理、滤波器设计、直到复杂的通信系统等不同层次的设计，仿真要求。它可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合及多速率系统，可用于各种线性、非线性控制系统的设计和仿真。 3)System View以模块化和交互式的界面，在大家熟悉的Windows窗口环境下，为用户提供了一个嵌入式的分析引擎。使用System View你只需要关心项目的设计思想和过程，而不必花费大量的时间去编程建立系统仿真模型。用户只需要使用鼠标器点击图标即可完成复杂系统的建模、设计和测试，而不必学习复杂的计算机程序编制，也不必担心程序中是否存在编程错误。 1.3.2 System View仿真系统的特点 1)能仿真大量的应用系统 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System View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)完善的自我诊断功能。 System View是一个用于电路与通信系统设计、仿真的动态分析工具,它实现了功能的
摘要 调幅，英文是Amplitude Modulation（AM）。调幅也就是通常说的中波，范围在503---1060KHz。调幅是用声音的高低变为幅度的变化的电信号。 本课程设计主要研究了AM模拟调制系统的设计和仿真。在本次通信系统仿真训练中，我主要通过了解模拟幅度调制和解调的原理和其实现方法，然后根据其模拟幅度调制系统的原理给出了调制和解调的框图。其次弄懂了AM模拟调制的基本原理。最后利用Matlab软件仿真模拟幅度调制系统，实现AM调制和相干解调，给出了调制信号、载波信号及已调信号及解调信号的波形图和频谱图，并计算了该系统的信噪比。 关键词：调制解调 AM模拟调制信噪比
目录 前言 (1) 一、调制及解调原理 (2) 1.1调制原理 (2) 1.2 解调原理 (3) 二、模拟调制 (4) 2.1 模拟调制原理 (4) 2.2 AM调制的基本原理 (4) 2.3 AM解调原理与抗噪性能 (6) 2.4 FIR数字滤波器设计方法 (8) 三、AM调制解调系统的MATLAB仿真及其分析 (10) 3.1 AM调制解调分析的MATLAB实现 (10) 3.2 MATLAB仿真及其分析 (10) 总结 (13) 参考文献 (14) 附录 (15)
前言 调制在通信系统中的作用是至关重要的。所谓调制，就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。广义的调制分为基带调制和带通调制（也称载波调制）。在大多数场合，调制一般指载波调制。 载波调制，就是用调制信号去控制载波的参数的过程，使载波的某一个或某几个参数按照调制信号的规律而变化。调制信号是指来自信源的信息信号（基带信号），这些新号可以是模拟的，也可以是数字的。未接受调制的周期性振荡信号称为载波，它可以是正弦波，也可以是非正弦波。载波调制后称为已调信号，它包含有调制信号的全部特征。解调则是调制的逆过程，其作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。 此次设计主要进行模拟调至系统的模拟和仿真，最常用和最重要的模拟调制方式是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。常见的调幅AM、双边带DSB、单边带VSB等调制就是幅度调制的几个典型实例；而频率调制FM是角度调制中被广泛采用的一种。 本文主要分析了AM在高斯白噪声影响下的波形变化，通过对有无噪声解调信号波形的对比分析，，估计AM调制解调系统的性能。
重庆交通大学信息科学与工程学院通信原理课程设计实验报告 专业班级： 学号： 姓名： 实验所属课程：通信原理 实验室(中心)：信息科学与工程学院软件中心指导教师： 实验完成时间： 2013 年 1 月 1日
教师评阅意见： 签名：年月日实验成绩： 一、设计题目 模拟调制系统的线性调制（幅度调制）的AM调制和非线性调制（角度调制）的FM调制 二、实验内容及要求: 1.掌握模拟调制系统的调制和解调（AM，FM）的方法 2.理解模拟调制系统的原理 3.掌握相干解调 4.能熟练运用matlab软件，设计程序，并进行仿真，实现设计功能 三、实验过程(详细设计): 本实验共包括2个程序，一个是线性调制AM，另一个是非线性调制FM，具体程序如下： AM调制 clear all; close all; clc; clf; %************初始的一些定义********** t=0:0.001:2; dt=0.001; %定义t及抽样间隔 w=2*pi*2; n=2*pi*15; m=sin(w*t); %基带信号 p=cos(n*t); %载波信号 %*************AM调制***************** AM=cos(n*t)+m.*cos(n*t); %AM调制信号,Ao=1 %******基带信号与载波信号波形图******
subplot(211); plot(t,m); title('基带信号'); xlabel('t'); ylabel('m(t)'); subplot(212); plot(t,p); title('载波信号'); xlabel('t'); ylabel('p(t)'); %********已调信号与加噪后的波形图******* figure subplot(211); plot(t,AM); title('AM调制'); xlabel('t'); ylabel('S(t)'); snr=10; %定义信噪比为10 y=awgn(AM,snr); subplot(212); plot(t,y); title('加噪后的波形图'); xlabel('t'); ylabel('B(t)'); %******通过带通滤波器和解调的波形图***** m1=2*dt*13; m2=2*dt*17; [b,a]=butter(4,[m1 m2],'bandpass') %设计4阶，带通为m1--m2的滤波器，求滤波器系数 H=filter(b,a,AM); figure subplot(211) plot(t,H); title('带通滤波后的波形'); xlabel('t'); ylabel('H(t)'); xx=abs(hilbert(H)); %希尔伯特变化，解调 xx=xx-1; subplot(212) %解调信号与原基带信号对比 plot(t,m,t,xx,'r') title('解调信号与基带信号对比'); ylabel('m(t)'); xlabel('t'); %************AM频谱图***************
课程设计报告 课程名称通信原理课程设计 系别：XXXXXXXXXX 专业班级：XXXXXXXXXXXXXXX 学号：09XXXXXXX5 姓名：XXXX 课程题目：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 完成日期：2012/6/22 指导老师：XXXXX 2012 年 6 月22 日
课程设计目的《通信原理课程设计》的目的是使学生融会贯通《通信原理》课程所学的专业基础理论知识，完成一个较为完整的设计、仿真、分析及计算过程，以加深对所学理论的理解与应用。培养学生综合运用已学的基础理论知识和专业知识来解决基本工程设计问题的初步技能，全面提高学生的动手能力以及实际工程能力。 课程设计要求（1）每人选择1个题目，阐述所选系统的设计思路与设计步骤，并采用Matlab仿真平台验证你的设计，观点正确、论据充分，字数要求3000～5000字； （2）每人的文档应反映各自的观点，不准抄袭，若发现有两人或两人以 上的雷同卷，一律退回，成绩记0分； （3）不能直接从网上或其他资料下载； （4）按时提交。 课程设计注意事项（1）态度应端正，思想上应重视，并且遵守学校的一切教学规定；（2）独立完成设计与仿真，杜绝抄袭与COPY； （3）课程设计的附件部分应按照模板要求撰写。 课程设计内容设计调频通信系统，包括发送端和接收端，可实现点对点通信，并基于Matlab7.0软件仿真平台进行验证。
课程设计简要操作步骤（1）选题：从8个设计项目中选择1个题目； （2）复习：系统复习通信原理的相关内容； （3）资料检索：根据所选题目收集资料，并且消化资料；（4）系统设计 （5）仿真模型的建立 （6）仿真结果与分析 （7）撰写课程设计论文 课程设计心得体会 通过这次课程设计使我受益匪浅，在设计与实验的过程中验证了大信噪比时宽带系统的调频系统的信噪比增益是很高的，在理论上，它与调频指数的立方成正比，在设计过程中，当加大调频指数时mf时，可使调频系统的抗噪声性能迅速改善。这使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。 课 程 设 计 评 语 及成绩评语
fc = 150; %载波频率 fs = 550; %采样频率 t = (0 :0.001:0.18); %时间区域 x = sin(3*pi*50*t); %调制信号 y = modulate(x,fc,fs,'FM');%对调制信号FM调制 z = modulate(x,fc,fs,'PM');%对调制信号PM调制 y1 = y + awgn(y,10,0);%y = awgn(x,SNR) 在信号x中加入高斯白噪声。信噪比SNR以dB为单位。x的强度假定为0dBW。如果x是复数，就加入复噪声。 %y = awgn(x,SNR,SIGPOWER) 如果SIGPOWER是数值，则其代表以dBW为单位的信号强度；如果SIGPOWER为'measured'，则函数将在加入噪声之前测定信号强度。 z1 = z + awgn(z,10,0);%已调信号 plot(t,x); title('调制信号波形图'); xlabel('t'); ylabel('x'); plot(t,y); xlabel('t(s)'); ylabel('y'); title('FM波形图'); plot(t,z); xlabel('t(s)'); ylabel('y'); title('PM波形图'); a=fft(x,1024); %对x进行傅利叶变换 f1=(0:length(a)-1)*fs/length(a) -fs/2; %figure b=fft(y1,1024); %对y1进行傅利叶变换--plot(f2,abs(b)); f2=(0:length(b)-1)*fs/length(b) -fs/2; %figure c=fft(z1,1024); %对y2进行傅利叶变换 f3=(0:length(c)-1)*fs/length(c) -fs/2; plot(f1,abs(a)); xlabel('Frequence(Hz)'); ylabel('powerSpectrum(x)');
题目模拟调制技术的仿真与实现 学生姓名夏天宝学号1213024099 所在学院陕西理工学院物理与电信工程学院 专业班级通信1204班 指导教师魏瑞 完成地点物理与电信工程学院实验 2016 年 5 月28 日
毕业论文﹙设计﹚任务书 院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信1204班学生姓名夏天宝 一、毕业论文﹙设计﹚题目模拟调制技术的仿真与实现 二、毕业论文﹙设计﹚工作自 2016 年 1 月 10 日起至 2016 年 6 月 15 日止 三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 通信工程实验室 四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求： 设计要求： 1、掌握模拟线性传输系统中AM,DSB,SSB,VSB调制方式的原理和设计思想。 2、掌握模拟非线性传输系统中FM,PM调制方式的原理及设计思想。 3、分析常见噪声——高斯白噪声对模拟线性调制系统的影响。 4、分析在高斯白噪声环境下，模拟非线性调制系统的性能。 5、比较模拟调制系统中各种调制方式的性能的比较。 6、实现一种模拟调制解调系统，比较仿真与实现的差异。 进度安排： 1、 2016年3月1日前完成毕业设计开题报告，并提交至毕业设计管理系统，进入实验室开始设计任务。 2、2016年4月30日前学院组织毕业设计中期检查。 3、2016年5月30日前完成毕业设计成果验收。 4、2016年6月3日前完成设计论文定稿，准备答辩材料。 5、2016年6月6-8日毕业设计答辩。 6、2016年6月15日前，完成毕业设计所有材料的整理归档。 指导教师系(教研室) 系(教研室)主任签名批准日期 接受论文 (设计)任务开始执行日期学生签名
实验二模拟角度调制系统及眼图仿真实验 眼图结果： 方法一：一般调制结果 用电压控制振荡器产生调频信号结果： 实验分析： (1)眼图原理 所谓眼图就是指示波器显示的图形，因为在传输二进制信号波形时，它很象人的眼睛。
为了说明眼图和系统性能之间的关系，我们把眼图简化为一个模型，它的参数表示为： 最佳抽样时刻应是“眼睛”张开最大的时刻； 对定时误差的灵敏度可由眼图的斜边之斜率决定，斜率越陡，对定时误差就越灵敏； 眼图中央的横轴位置应对应判决门限电平； 在抽样时刻上，上下两阴影去的间隔之半为噪声容限（或称噪声边际），即若噪声瞬时值超过这个容限，则就可能发生错误判决。 (2)模拟角度调制系统（FM ）原理： 在连续波调制中，载波可表示为： )cos()(φω+=t A t c c 其中幅度A 、角频率c ω和相位φ这三个参数都可以用来携带信息而构成调制信号。如果幅度A 和角频率c ω保持不变，而瞬时角频率是调制信号f(t)的线性函数时，这种调制方式称为频率调制。此时瞬时角频率偏移为 )(t f K FM =?ω 瞬时角频率为 )(t f K FM c +=ωω 式中K FM 称为频偏常数，有时也称为调频器的灵敏度，单位为弧度/秒/伏。 调频波的瞬时相位为 ?+=dt t f K t t FM c )()(ωφ 因此，调频波的时间表示为 ])(cos[)(?+=dt t f K t A t S FM c FM ω FM K 是的频率偏移指数。 实验体会 通过本次实验我熟悉了调频信号的产生及解调的计算机以及数字基带信号的波形特点及眼图的仿真方法，并掌握了模拟调制系统的调制和解调原理；理解了相干解调。与此同时我知道了计算机仿真连续信号其实都是用密集的离散信号来代替的，当试验中设置的频率过高时计算机会计算不出，所以在仿真是要适当调小频率。
通信系统仿真 实习任务书 开课学院（章） 2015年8 月 19日 实习项目名称通信系统仿真指 导 教 师徐俊（通信1201）、油海东（通信1202）实 习 地 点理信学院机房实习前准备要求复习通信原理的相关知识，学习MATLAB 程序设计思想， 分析一个通信系统，然后进行程序仿真。实习时间、内容、要求（技能、纪律、笔记、考核及成绩评定等） 实习时间： 实习时间安排在第1、2周。实习内容：根据学过的通信原理，利用Matlab 语言或任何熟悉的语言实现以下设计题目之一。要求首先选择一个通信系统（通信系统中的参数请自行设计），掌握其通信过程的原理，然后编写程序进行仿真，最后书写课程设计报告。1、模拟幅度调制系统仿真， 实现AM 和SSB 调制和解调，要求信道为AWGN 信道 （加性高斯白噪声信道），画出调制信号、已调信号、解调信号的波形图与频谱图，并比较信道噪声取不同的平均功率时系统中各信号的变化。2、模拟幅度调制系统仿真， 实现DSB 和SSB 调制和解调，要求信道为AWGN 信道（加性高斯白噪声信道），画出调制信号、已调信号、解调信号的波形图与频谱图，并比较信道噪声取不同的平均功率时系统中各信号的变化。 3、模拟角度调制系统仿真，实现FM 调制和解调，要求信道为AWGN 信道，画出调制信号、已调信号、解调信号的波形图与频谱图，并比较信道噪声取不同的平均功率时系统中各信号的变化。 4、模拟角度调制系统仿真，实现PM 调制和解调，要求信道为AWGN 信道，画出调制信号、已调信号、解调信号的波形图与频谱图，并比较信道噪声取不同的平均功率时系统中各信号的变化。 5、用均匀脉冲编码调制方法对模拟信号（模拟信号请自行设计）进行8电平和16电平的量化，在同一坐标轴上画出原信号和已量化信号，并比较这两种情况下的量噪、管路敷设技术通过管线敷设技术，不仅可以解决吊顶层配置不规范问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。
摘要 调幅，英文是Amplitude?Modulation（AM）。调幅也就是通常说的中波，范围在503---1060KHz。调幅是用声音的高低变为幅度的变化的电信号。? 本课程设计主要研究了AM模拟调制系统的设计和仿真。在本次通信系统仿真训练中，我主要通过了解模拟幅度调制和解调的原理和其实现方法，然后根据其模拟幅度调制系统的原理给出了调制和解调的框图。其次弄懂了AM模拟调制的基本原理。最后利用Matlab软件仿真模拟幅度调制系统，实现AM调制和相干解调，给出了调制信号、载波信号及已调信号及解调信号的波形图和频谱图，并计算了该系统的信噪比。 关键词：调制解调 AM模拟调制信噪比 目录
前言 调制在通信系统中的作用是至关重要的。所谓调制，就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。广义的调制分为基带调制和带通调制（也称载波调制）。在大多数场合，调制一般指载波调制。 载波调制，就是用调制信号去控制载波的参数的过程，使载波的某一个或某几个参数按照调制信号的规律而变化。调制信号是指来自信源的信息信号（基带信号），这些新号可以是模拟的，也可以是数字的。未接受调制的周期性振荡信号称为载波，它可以是正弦波，也可以是非正弦波。载波调制后称为已调信号，它包含有调制信号的全部特征。解调则是调制的逆过程，其作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。 此次设计主要进行模拟调至系统的模拟和仿真，最常用和最重要的模拟调制方式是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。常见的调幅AM、双边带DSB、单边带VSB等调制就是幅度调制的几个典型实例；而频率调制FM是角度调制中被广泛采用的一种。 本文主要分析了AM在高斯白噪声影响下的波形变化，通过对有无噪声解调信号波形的对比分析，，估计AM调制解调系统的性能。 一、调制及解调原理 调制: 将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号(已调信号或频带信号)； 时域定义：调制就是用基带信号去控制载波信号的某个或几个参量的变化，将信息荷载在其上形成已调信号传输，而解调是调制的反过程，通过具体的方法从已调信号的参量变化中将恢复原始的基带信号。 频域定义：调制就是将基带信号的频谱搬移到信道通带中或者其中的某个频段上的过程，而解调是将信道中来的频带信号恢复为基带信号的反过程. 根据所控制的信号参量的不同，调制可分为： 调幅，使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制方式。 调频，使载波的瞬时频率随着调制信号的大小而变，而幅度保持不变的调制方式。 调相，利用原始信号控制载波信号的相位。 调制的目的是把要传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号，这就意味着把基带信号（信源）转变为一个相对基带频率而言频率非常高的代通信号。该信号称为已调信号，而基带信号称为调制信号。调制可以通过使高频载波随信号幅度的变化而改变载波的幅度、相位或者频率来实现。调制过程用于通信系统的发端。在接收端需将已调信号还原成要传输的原始信号，也就是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接受者（信宿）处理和
模拟幅度调制的仿真与设计 一、课程设计的目的 掌握模拟通信系统中常见的调幅（AM）、双边带（DSB）、残留边带（VSB）和单边带（SSB）等调制解调系统的基本原理以及抗噪声性能，并在MATLAB软件平台上仿真实现几种常见的模拟幅度调制方式，并对仿真结果进行分析，从而更深入地掌握模拟调制系统的相关知识。 二、MATLAB基本原理 1、原理概述 随着通信系统复杂性的增加,传统的手工分析与电路板试验等分析设计方法已经不能适应发展的需要,通信系统计算机模拟仿真技术日益显示出其巨大的优越性.。计算机仿真是根据被研究的真实系统的模型,利用计算机进行实验研究的一种方法.它具有利用模型进行仿真的一系列优点,如费用低,易于进行真实系统难于实现的各种试验,以及易于实现完全相同条件下的重复试验等。Matlab仿真软件就是分析通信系统常用的工具之一。Matlab是一种交互式的、以矩阵为基础的软件开发环境,它用于科学和工程的计算与可视化。Matlab的编程功能简单,并且很容易扩展和创造新的命令与函数。应用Matlab可方便地解决复杂数值计算问题。 基于Matlab的通信系统课程设计要求 1.建立通信系统的数学模型根据通信系统的基本原理，确定总的系统功能，将各部分功能模块化，并找出各部分之间的关系，画出系统框图 2.熟悉仿真工具，采用m编程，组建通信系统首先新建一个m文件，再根据系统原理框图画出软件实现流程图，然后根据流程编写相
应程序，最后对代码进行修正优化，最终实现系统功能 3.根据系统新能指标，设置和调整各模块参量及初始变量值 4.实现系统运行仿真，观察分析结果（计算的数据，显示的图形）线性幅度调制系统的仿真设计 指标要求：（1）信源为fm=1Hz,Am=1V的余弦信号，载波fc=10Hz （2）根据线性幅度调制原理，确定调制系统设计方案（3）画出AM,DSB,SSB调制解调信号时域波形和频谱图（4）对数据结果进行分析 2、语句介绍 三、理论知识论述
附件1：课程设计报告书格式 理学院 通信原理课程设计报告 设计题目模拟角度调制系统仿真 学生专业班级通信09级 学生姓名（学号） 指导教师 完成时间 2012-11-5 实习（设计）地点理信学院机房 2012 年 11 月 5 日
一、设计目的和任务分析 1、设计目的 （1）、掌握模拟系统FM、PM调制与解调的原理。 （2）、掌握模拟角度调制系统仿真，实现FM与PM调制与解调的设计方法，并要求信道为AWGN信道，画出调制信号、已调信号的波形图与频谱图，并比较两种调制的带宽、信噪比参数； （3）、掌握matlab分析系统时域、频域特性的方法，进一步锻炼应用matlab 进行编程仿真的能力。 （4）、调制与解调模拟系统，仿真实现相关功能。实现相关功能设计fm、pm 调制与解调模拟系统，仿真实现相关功能。 2、任务分析 （1）、确定仿真算法 （2）、建立仿真模型 （3）、设计仿真程序，fm、pm调制与解调，先初始化，添加高斯白噪声制出调制和已调信号，运行仿真程序 （4）、输出仿真结果并进行分析 二、设计过程 1、模拟通信系统简介 通信系统是为了有效可靠的传输信息，信息由信源发出，以语言、图像、数据为媒体,通过电(光)信号将信息传输，由信宿接收。通信系统又可分为数字通信与模拟通信。基于课程设计的要求，下面简要介绍模拟通信系统。 信源是模拟信号，信道中传输的也是模拟信号的系统为模拟通信。模拟通信系统的模型如图1所示。 图1 模拟通信系统模型 调制器: 使信号与信道相匹配, 便于频分复用等。发滤波器: 滤除调制器输出的无用信号。收滤波器: 滤除信号频带以外的噪声，一般设N(t)为高斯白噪声,则Ni(t)为窄带白噪声。 FM波的幅度恒定不变，这使得它对非线性器件不甚敏感，给FM带来了抗快衰落能力。利用自动增益控制和带通限幅还可以消除快衰落造成的幅度变化效应。这些特点使得NBFM对微波中继系统颇具吸引力。WBFM的抗干扰能力强，可以实现带宽与信噪比的互换，因而WBFM广泛应用于长距离高质量的通信系统中，如空间和卫星通信、调频立体声广播、短波电台等。WBFM的缺点是频带利用率低，存在门限效应，因此在接收信号弱、干扰大的情况下宜采用NBFM，这就是
《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
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)
第一章绪论 1.1引言 在通信技术的发展中，通信系统的仿真是一个技术重点。通常情况下，调制可以分为模拟调制和数字调制。在模拟调制中，调制信号为连续的信号，而在数字调制中调制信号为离散信号。调制对通信系统有着非常重要的作用。经过调制，不仅能够实现频谱的搬移，把调制信号的频谱搬移到其所需要的位置上，从而使调制信号被转换成适合于信道传输或利于信道多路复用的已调制信号，而且它对于系统传输的可靠性和有效性有着非常大的影响和作用[1]。调制方式的选取直接影响了一个通信系统的性能。 在模拟通信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。本次毕业设计的重点就是根据模拟通信系统中调制解调的基本原理进行仿真，基于MATLAB对模拟调制系统进行研究仿真，结合MATLAB模块和Simulink工具箱的实现，对仿真结果进行分析，从而能够更加深入地掌握通信原理中模拟调制系统的相关知识。本文主要以调幅（Amplitude Modulation ,AM）、双边带（Double Side Band,DSB）、单边带（Single Side Band,SSB）调制。为研究对象，研究其调制原理并进行仿真，分析各个调制方式优缺点。 1.2 关键技术 (1)调制 调制在通信系统中有着至关重要的作用。所谓的调制，就是把调制信号转换成合适于信道传输的形式的一种过程。广义的调制可以分为基带调制和带通调制，也叫做载波调制。在大多数场合，调制一般指的是载波调制。 载波调制，就是指用调制信号控制载波参数的一个过程，使载波的一个或几个参数按照调制信号的规律而变化。调制信号是指来自信源的消息信号即为基带信号，这些信号可以是模拟信号，也可以是数字信号。未受调制的周期性振荡信号称为载波，它可以是正弦波，也可以是非正弦波。经过载波调制后的信号称为已调信号，它包含了调制信号的所有特征。 (2)解调 解调是调制的逆过程，其作用是从接收的已调信号中恢复出原基带信号。解调的方法可分为两类：相干解调和非相干解调。 相干解调也叫同步检波。解调和调制的实质一样，均是频谱搬移。相干解调时，为了可以无失真地恢复出调制信号，接收端必须提供一个本地载波与接收的已调载波严格同步，即同频同相的本地载波，它与接收的已调信号相乘后，经过低通滤波器滤除其高频分量，便可以得到原始的调制信号。相干解调器适用于所有线性调制信号的解调，即对于AM、DSB、SSB都适用，只是AM信号的解调