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AM调制与解调电路设计

AM调制与解调电路设计
AM调制与解调电路设计

A M调制与解调电路设计 IM

B standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

课程设计报告

课题名称_____通信电子线路课程设计_ 学院电子信息学院

专业

班级

学号

姓名

指导教师

定稿日期:2015年12月27日

目录

目录

一课程设计目的

二课程设计题目

三课程设计内容

设计方案的选择

电路设计

总电路图

仿真及过程

元器件清单0

调试结果0

四课后总结和体会0

参考文献1

一课程设计目的

《高频电子线路》课程是通信工程专业继《电路理论》、《电子线路(线性部分)》之后必修的主要技术基础课,同时也是一门工程性和实践性都很强的课程。课程设计是在课程内容学习结束,学生基本掌握了该课程的基本理论和方法后,通过完成特定电子电路的设计、安装和调试,培养学生灵活运用所学理论知识分析、解决实际问题的能力,具有一定的独立进行资料查阅、电路方案设计及组织实验的能力。通过设计,进一步培养学生的动手能力。

二课程设计题目

设计题目

AM 调制解调电路设计

晶体管检波电路设计(采用Multisim 软件仿真设计电路) 1)完成AM 振幅调制解调电路的设计 2)AM 信号m< 3)音频信号

kHZ

F 5max =

4)解调时电压传输系数>

三课程设计内容

设计方案的选择:经过我查阅的资料显示,较全体的合适方案有两种,对于检波的部分电路有两种方案。

第一种:出处:《通信电子线路实验》

振幅调制就是用低频调制信号去控制高频载波信号的振幅,使载波的振幅随调制信号成正比地变化。经过振幅调制的高频载波称为振幅调制波(简称调幅波)。调幅波有普通调幅波(AM )、抑制载波的双边带调幅波(DSB )和抑制载波的单边带调幅波(SSB )三种。

普通调幅波(AM ) (1)调幅波的表达式、波形

设调制信号为单一频率的余弦波:()cos cos 2m m u t U t U Ft πΩΩΩ=Ω=(1-1) 载波信号为()cos cos 2c cm c cm c u t U t U f t ωπ==(1-2)

为了简化分析,设两者波形的初相角均为零,因为调幅波的振幅和调制信号成正比,由此可得调幅波的振幅为

()cos (1cos )(1cos )AM cm a m m

cm a

cm

cm a U t U k U T

U U k t U U m t ΩΩ=+Ω=+Ω=+Ω(1-3)

式中,m

a a

cm U m k U Ω=,

其中,称为调幅指数或调幅度,它表示载波振幅受调制信号控制程度,为由调制电路决定的比例常数。由于实现振幅调制后载波频率保持不变,因此已调波的表示式为()()cos (1cos )cos AM AM c cm a c U t U t t U m t t ωω==+Ω(1-4)

(2)调幅波的频谱由式(1-4)展开得

11

()()cos cos()cos()22

AM cm c a cm c a cm c U t U t t m U t m U t ωωω=++Ω+-Ω(1-5)

图1AM 信号的波形与频谱

调幅的过程就是在频谱上将低频调制信号搬移到高频载波分量两侧的过程。 显然,在调幅波中,载波并不含有任何有用信息,要传送的信息只包含于边频分量中。边频的振幅反映了调制信号幅度的大小,边频的频谱虽属于高频范畴,但反映了调制信号频率的高低。

由图1可见,在单频调制时,其调幅波的频带宽度为调制信号频谱的两倍。由此可以看出,一个调幅波实际上是占有某一个频率范围,这个范围称为频带。总的频带宽度为最高调制频率的两倍,即,这个结论很重要。因为在接收和发送调幅波的通信设备中,所有选频网络应当不但能通过载频,而且还要能通过边频成分。如果选频网络的通频带太窄,将导致调幅波的失真。

所以,经过查阅,选择方案调幅部分电路如图 图2调幅方案一调幅部分电路

由上可见,这个方案虽然详尽与适合实际,但过于复杂,故不采用。 第二种:集电极调幅

所谓的集电极调幅,就是用调幅信号来改变高频功率放大器的集电极直流电

OUT

源电压,以实现调幅。

集电极调幅的特点:(1)集电极调幅工作于过压状态;用于大功率调幅。(2)需要大

功率的调制信号源。(3)集电极调幅的集电极效率高,晶体管得到充分利用。

应用集电极调幅调幅部分电路如图:

图3集电极调幅电路图

V1载波源产生载波经Q1三极管以及下面的直流偏置电压形成的功放与受调制信号源共同构成了调幅电路的主体。但对于后面的检波电路却有不同方案。

方案一:

图4检波部分电路方案一检波电路

经过仿真设计检验,实用且有效,不加赘述:

方案二:

图5检波部分电路方案二检波电路

经过比较,选择方案一。

电路设计:

集电极调幅电路部分: 图6实际电路图调幅部分电路 计算过程:调制信号为()tV t U c

π240000cos 3=,

载波信号为

()tV t U Ω=Ω

cos 1,调制信号的频率范围为500-5000Hz,

所以条幅信号为[]

t t m

U U

a

cm

am

π240000cos cos 1Ω+=

,m a =,

最终调幅信号为

[]t t U

am

π240000cos cos 5.013Ω+=

其中选频网络参数为:21

ω=LC

,π

ω

240000=c

L=,C=

解调包络检波电路部分: 图7实际电路图包络检波部分电路

(1)取R L =10k Ω,有1

c RC ω=,为避免惰性失真,max

2

1Ω-<

m m RC =,取RC=,则R=2000Ω,C=30nF

(2)设R1/R2=,R1=R/6=334Ω,R2=5R/6=Ω

(3)c C 的取值应使低频调制信号能有效地耦合到L R 上,即满足min

1

c

L C

R Ω,c C =100μF

总电路图: 图8总电路图 仿真及过程:

下图为调制波与调幅波的对比: 图9调制波与调幅波

图中,蓝色波形为调制波,粉色波形为调幅波。

下图为调幅波与解调波的对比:

图10调幅波与解调波

图中,粉色波形为调幅波,绿色波形为解调波,可以看到基本符合要求。元器件清单:

1、三极管:2N2222一个;

2、二极管:1N1200C一个;

3、电源:+6V、+1V电源各一个,两个交流电源;

4、变压器:1:1理想变压器一个

5、电阻,电容,电感元器件:L1===30nFC

c =100uFR1=334ΩR2=ΩR

L

=10kΩ

调试结果:解调出来的波形波峰上半部分略有重叠,其他一切正常完全符合要求。

四课后总结和体会

通过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关高频电子线路方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知,通过亲自动手制作,使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。

过而能改,善莫大焉。这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后在老师的指导下,终于游逆而解。在今后社会的发展和实践过程中,一定

要不懈努力,不能遇到问题就想到要退缩,一定要不厌其烦的发现问题所在,然后一一进行解决,只有这样,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荆斩棘。由此我才真正了解到了高频电子线路这门课的精髓。

回顾起此课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在这段日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计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。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,但可喜的是最终都得到了解决。

参考文献

《电子技术基础实验与课程设计》高吉祥主编,电子工业出版社2007;

《通信电子电路原理及仿真设计》叶建威电子工业出版社

《高频电子线路实验与仿真》胡宴如高等教育出版社2009年

《通信电子线路实验与课程设计》史丽娟清华大学出版社2013

《高频电子线路辅导》曾兴雯西安电子科技大学出版社2000

《高频电子线路》高瑜翔科学出版社2008

AM调制与解调

高频电子线路 振幅调制电路(AM,DSB,SSB)调制与解调 目录

摘要 (3) 引言 (4) 原理说明 (5) 实验分析 (10) 总结 (20) 参考文献 (21) 摘要

解调是调制的逆过程,它的作用是从已调波信号中取出原来的调制信号。对于幅度调制来说,解调是从它的幅度变化提取调制信号的过程。对于频率调制来说,解调是从它的频率变化提取调制信号的过程。而在在实际应用当中大型、复杂的系统直接实验是十分昂贵的,而采用仿真实验,可以大大降低实验成本。在实际通信中,很多信道都不能直接传送基带信号,必须用基带信号对载波波形的某些参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变化,即所谓正弦载波调制。利用仿真软件对系统进行仿真可以弥补真实的实验设备所不能满足的条件,减少实验成本。

引言 调制在通信系统中有十分重要的作用。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传播的已调信号,而且它对系统的传输有效性和传输的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。 振幅调制的方法分为包络检波和同步检波,本文选用乘积型同步检波。

原理说明 AM 调制与解调 首先讨论单频信号的调制情况。如果设单频调制信号 ,载 波 ,那么调幅信号(已调波)可表示为 式中,为已调波的瞬时振幅值。由于调幅信号的瞬时振幅与调制信号成线性关系,即 有 = 由以上两式可得 包络检波是指检波器的输出电压直接反应输入高频调幅波包络变化规律的一种检波方式。由于AM 信号的包络与调制信号成正比,因此包络检波只适用与AM 波的解调,其原理方框图如图1: 图1 包络检波器的输入信号为振幅调制信号,其频谱由载频和 边频,组成,载频与上下边频之差就是。因而它含有调制信号的信息。 非线性电路 低通滤波器

课程设计报告模板(调制解调)

基于MATLAB的差分码PSK调制解调实现学生姓名:易武指导老师:吴志敏 摘要 PSK调制是通信系统中最为重要的环节之一,PSK调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。分析了数字调制系统的基本调制解调方法,利用MATLAB作为编程工具,设计了相移键控系统的模型,并且对模型的方针流程以及仿真结果都给出具体详实的分析,为实际系统的构建提供了很好的依据。数字调制是通信系统中最为重要的环节之一,数字调制解调技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。 关键词 MATLAB;PSK;调制解调;差分码 1 引言 1.1课程设计目的 差分码PSK的调制解调的实现,通过课程设计,我学到了MATLAB的操作,深入了解了PSK调制解调的原理,利用MATLAB集成环境下的M文件,编程实现差分码的PSK 调制解调,并绘制了调制前后的时域和频域波形级叠加噪声时解调前后额频域波形,根据运行结果和波形来分析该解调过程的正确性及信道对信号的额传输影响,知道了2PSK 信号的产生方法主要有两种。这两种方法的复杂程度差不多,并且都可以用数字信号处理器实现,加深了对信号的调制解调的认识,培养了实际操作能力。 1.2课程设计要求 1)绘制基带信号,PSK调制信号和解调信号。 2)绘制噪声后的调制信号和解调信号。 3)改变噪声功率进行解调,分析噪声对信号传输造成的影响。

1.3课程设计原理 差分码PSK 的调制解调实质上就是DPSK 调制解调,利用载波的多种不同的相位状态来表征数字信息的调制方式,调制解调有2DPSK 和4DPSK 调制解调,本次课程实际采用二进制的DPSK 。 2 PSK 调制解调原理 2.1 2PSK 调制的基本原理 在4PSK 信号中,相位变化是以未调载波的相位作为参考基准的。由于它利用载波相位的绝对数值表示数字信息,所以又称为绝对相移。4PSK 相干解调时,由于载波恢复中相位有0、π模糊性,导致解调过程出现“反向工作”现象,恢复出的数字信号“1”和“0”倒置,从而使2PSK 难以实际应用。为了克服此缺点,提出了二进制差分相移键控(2DPSK )方式。 2DPSK 是利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息,所以又称相对相移键控。假设??为当前码元与前一码元的载波相位差,可定义一种数字信息与??之间的关系为 ”“”“010表示数字信息表示数字信息???=?π? (2-1) 于是可以将一组二进制数字信息与其对应的2DPSK 信号的载波相位关系示例如下: 二进制数字信息: 1 1 0 1 0 0 1 1 0 2DPSK 信号相位: (0) π 0 0 π π π 0 π π 或 (π) 0 π π 0 0 0 π 0 0 数字信息与??之间的关系也可定义为 ”0“”1“0表示数字信息表示数字信息???=?π? 由此示例可知,对于相同的基带数字信息序列,由于初始相位不同,2DPSK 信号的相位并不直接代表基带信号,而前后码元相对相位的差才唯一决定信息符号。 为了更直观地说明信号码元的相位关系,我们可以用矢量图来表述。按照(2-1)的定义关系,我们可以用如图2-1(a )所示的矢量图来表示,图中,虚线矢量位置称

AM调制解调电路的设计与仿真报告

AM调制解调电路的设计仿真与实现 1.Proteus 软件简介 Proteus软件是英国LABCENTERELECTRONICS公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。 Proteus软件具有4大功能模块:智能原理图设计、完善的电路仿真功能、独特的单片机协同仿真功能、实用的PCB设计平台。由于Proteus软件界面直观、操作方便、仿真测试和分析功能强大,因此非常适合电子类课程的课堂教学和实践教学,是一种相当好的电子技术实训工具,同时也是学生和电子设计开发人员进行电路仿真分析的重要手段。 Proteus软件具有其它EDA工具软件(例:multisim)的功能。这些功能是: (1)原理布图 (2)PCB自动或人工布线 (3)SPICE电路仿真 革命性的特点 (1)互动的电路仿真 用户甚至可以实时采用诸如RAM,ROM,键盘,马达,LED,LCD,AD/DA,部分SPI器件,部分IIC器件。 (2)仿真处理器及其外围电路 可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程,再配合显示及输出,能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等,Proteus建立了完备的电子设计开发环境。 本次Proteus课程设计实现AM调制解调电路的原理图绘制以及电路的仿真。运用由三极管组成的乘法器调制出AM信号,再经非线性元件二极管与电容等组成的包络检波电路解调得到解调信号。

2ASK调制解调课程设计论文(简单版)

目录 1 引言 1.1课题研究的背景和意义……………………………………………… 1.2研究现状……………………………………………………………… 1.3论文的内容安排………………………………………………………… 2 系统原理及设计方法 2.1 2ASK调制的原理…………………………………………………………Y 2.2 ASK解调原理及设计方法…………………………………………………… 3 ASK调制与解调的VHDL系统建模 3.1软件平台介绍………………………………………………………………… 3.2整体方案设计………………………………………………………………… 4 2ASK调制系统VHDL建模 4.1 2ASK调制系统仿真模型……………………………………………………… 4.1.1 m序列原理………………………………………………………… 4.1.2 m序列的实现…………………………………………………… 4.1.3分频器原理……………………………………………… 4.2 调制程序实现…………………………………… 4.2.1 M序列的实现………………………………………… 4.2.2分频器的实现…………… 4.3 2ASK调制系统仿真…………… 4.3.1 M序列伪随机码仿真………………………………………… 4.3.2分频器仿真…………………………………………… 4.3.3 2ASK调制仿真…………………………………………………… 5 2ASK解调系统VHDL建模与仿真 5.1 2ASK解调系统仿真模型……………………………………………………… 5.2 2ASK解调系统的实现………………………… 5.2.1 2ASK解调系统的VHDL设计…………………………………………

AM,DSB,SSB调制和解调电路的设计。

东北大学分校电子信息系 综合课程设计 基于Multisim的调幅电路的仿真 专业名称电子信息工程 班级学号5081411 学生曹翔 指导教师王芬芬 设计时间2011/6/22

基于Multisim的调幅电路的仿真 1.前言 信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置,从而有利于信号的传送,并且是频谱资源得到充分利用。调制作用的实质就是使相同频率围的信号分别依托于不同频率的载波上,接收机就可以分离出所需的频率信号,不致相互干扰。而要还原出被调制的信号就需要解调电路。调制与解调在高频通信领域有着广泛的应用,同时也是信号处理应用的重要问题之一,系统的仿真和分析是设计过程中的重要步骤和必要的保证。论文利用Multisim提供的示波器模块,分别对信号的调幅和解调进行了波形分析。 AM调制优点在于系统结构简单,价格低廉,所以至今仍广泛应用于无线但广播。与AM信号相比,因为不存在载波分量,DSB调制效率是100%。我们注意到DSB信号两个边带中任意一个都包含了M(w)的所有频谱成分,所以利用SSB调幅可以提高信道的利用率,所以选择SSB调制与解调作为课程设计的题目具有很大的实际意义。 论文主要是综述现代通信系统中AM ,DSB,SSB调制解调的基本技术,并分别在时域讨论振幅调制与解调的基本原理, 以及介绍分析有关电路组成。此课程设计的目的在于进一步巩固高频、通信原理等相关专业课上所学关于频率调制与解调等相关容。同时加强了团队合作意识,培养分析问题、解决问题的综合能力。 本次综合课设于2011年6月20日着手准备。我团队四人:曹翔、婷婷、赖志娟、少楠分工合作,利用两天时间完成对设计题目的认识与了解,用三天时间完成了本次设计的仿真、调试。 2.基本理论 由于从消息转换过来的调制信号具有频率较低的频谱分量,这种信号在许多信道中不宜传输。因此,在通信系统的发送端通常需要有调制过程,同时在接受端则需要有解调过程从而还原出调制信号。 所谓调制就是利用原始信号控制高频载波信号的某一参数,使这个参数随调制信号的变化而变化,最常用的模拟调制方式是用正弦波作为载波的调幅(AM)、调频(FM)、调相 (PM)三种。解调是与调制相反的过程,即从接收到的已调波信号中恢复原调制信息的过程。与调幅、调频、调相相对应,有检波、鉴频和鉴相[1]。 振幅调制方式是用传递的低频信号去控制作为传送载体的高频振荡波(称为

AM及SSB调制与解调

通信原理课程设计 设计题目:AM及SSB调制与解调及抗噪声性能分析班级: 学生: 学生学号: 指导老师:

1.1概述 ......... 1.2课程设计的目的 1.3课程设计的要求 、AM 调制与解调及抗噪声性能分析 2.1 AM 调制与解调 ........ 2.1.1 AM 调制与解调原理 2.1.2调试过程 ........................................................................ 6 .............. 2.2相干解调的抗噪声性能分析 .. (10) 2.2.1抗噪声性能分析原理 .................................................................... 10 2.2.2调试过程 .. (11) 三、SSB 调制与解调及抗噪声性能分析 .......................................... 13 ......... 3.1 SSB 调制与解调原理 .......................................................................... 13 3.2 SSB 调制解调系统抗噪声性能分析 . (14) 3.3调试过程 (16) 四、心得体会 ................................................................. 20. .............. 、引言 (3) .................... 五、参考文献 (21) ................ 3 ................ 3 .............. 3 .............. 4. 4

课程设计:基于MATLAB的BPSK调制解调研究

课程设计:基于MATLAB的BPSK 调制解调研究

东北石油大学课程设计 2012年3月9日

东北石油大学课程设计任务书 课程通信综合课程设计 题目基于MATLAB的BPSK调制解调研究 专业XXXXXXX姓名XXX学号XXXXXXXXX 主要内容: 1、简要阐述了BPSK的调制与解调原理; 2、利用MATLAB进行仿真,附上仿真程序和仿真结果,并对仿真结果进 行分析。 基本要求: 掌握数字带通BPSK调制解调相关知识,学习MATLAB软件,掌握相关调制解调的MATLAB函数的使用。运用MATLAB进行编程实现BPSK的调制解调过程,并且仿真输出调制前的基带信号、调制后的BPSK信号和叠加噪声后的2PSK信号波形、解调器在接收到信号后解调的各点的信号波形,并对仿真结果进行分析。 主要参考资料: [1] 樊昌信,曹丽娜.通信原理[M].国防工业出版社,2010:205-212. [2] 章宜华.精通MATLAB5[M].清华大学出版社,1999:136-140. [3] 沈兰芬,李治群.调制解调的数字实现[J].电信科学,1993,(6):27-31. 完成期限2012.2.20—2012.3.9 指导教师 专业负责人 2012年2月20日

目录 1.设计要求 (1) 2.设计原理 (1) 2.1BPSK的调制原理 (1) 2.2BPSK的解调原理 (3) 3.基于MATLAB的BPSK调制解调仿真 (4) 3.1仿真框图 (4) 3.2仿真源程序 (4) 3.3仿真输出结果 (6) 3.4仿真结果分析 (9) 4.总结 (10) 参考文献 (10)

调制电路

调制电路与解调电路 一。调幅电路调幅电路是把调制信号和载波信号同时加在一个非线性元件上(例如晶体二极管或三极管)经非线性变换成新的频率分量,再利用谐振回路选出所需的频率成分。 调幅电路分为二极管调幅电路和晶体管基极调幅。发射极调幅及集电极调幅电路等。 通常,多采用三极管调幅电路,被调放大器如果使用小功率小信号调谐放大器,称为低电平调幅;反之,如果使用大功率大信号调谐放大器,称为高电平调幅。在实际中,多采用高电平调幅,对它的要求是:(1)要求调制特性(调制电压与输出幅度的关系特性)的线性良好;(2)集电极效率高;(3)要求低放级电路简单。1.基极调幅电路 图1是晶体管基极调幅电路,载波信号经过高频变压器T1加到BG的基极上,低频调制信号通过一个电感线圈L与高频载波串联,C2为高频旁路电容器,C1为低频旁路电容器,R1与R2为偏置的分压器,由于晶体管的ic=f(ube)关系曲线的非线性作用,集电极电流ic含有各种谐波分量,通过集电极调谐回路把其中调幅波选取出来,基极调幅电路的优点是要求低频调制信号功率小,因而低频放大器比较简单。其缺点是工作于欠压状态,集电极效率较低,不能充分利用直流电源的能量。 2.发射极调幅电路 图2是发射极调幅电路,其原理与基极调幅类似,因为加到基极和发射极之间的电压为1伏左右,而集电极电源电压有十几伏至几十伏,调制电压对集电极电路的影响可忽略不计,因此射极调幅与基极调幅的工作原理和特性相似。 3.集电极调幅电路 图3是集电极调幅电路,低频调制信号从集电极引入,由于它工作于过压状态下,故效率较高但调制特性的非线性失真较严重,为了改善调制特性,可在电路中引入非线性补尝措施,使输入端激励电压随集电极电源电压而变化,例如当集电极电源电压降低时,激励电压幅度随之减小,不会进入强压状态;反之,当集电极电源电压提高时,它又随之增加,不会进入欠压区,因此,调幅器始终工作在弱过压或临界状态,既可以改善调制特性,又可以有较高的效率,实现这一措施的电路称为双重集电极调幅电路。 采用图4的集电极。发射极双重调幅电路也可以改善调制特性。注意变压器的同名端,在调制信号正半波时,虽然集电极电源电压提高,但同时基极偏压也随之变正,这就防止了进入欠压工作状态;在调制信号负半波时,虽然集电极电压降低,但基极度偏压也随之变负,不致进入强过压区,从而保持在临界。弱过压状 态下工作。图一。基极调幅电路

AM幅度调制解调

3.1.1 幅度调制的一般模型 幅度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。幅度调制器的一般模型如图3-1所示。 图3-1 幅度调制器的一般模型 图中,为调制信号,为已调信号,为滤波器的冲激响应,则已调信号的时域和频域一般表达式分别为 (3-1) (3-2) 式中,为调制信号的频谱,为载波角频率。 由以上表达式可见,对于幅度调制信号,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在频域的简单搬移。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,相应地,幅度调制系统也称为线性调制系统。 在图3-1的一般模型中,适当选择滤波器的特性,便可得到各种幅度调制信号,例如:常规双边带调幅(AM)、抑制载波双边带调幅(DSB-SC)、单边带调制(SSB)和残留边带调制(VSB)信号等。 3.1.2 常规双边带调幅(AM) 1. AM信号的表达式、频谱及带宽 在图3-1中,若假设滤波器为全通网络(=1),调制信号叠加直流后再与载波相乘,则输出的信号就是常规双边带调幅(AM)信号。 AM调制器模型如图3-2所示。 图3-2 AM调制器模型 AM信号的时域和频域表示式分别为

(3-3) (3-4) 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。点此观看AM调制的Flash; AM信号的典型波形和频谱分别如图3-3(a)、(b)所示,图中假定调制信号的上限频率为。显然,调制信号的带宽为。 由图3-3(a)可见,AM信号波形的包络与输入基带信号成正比,故用包络检波的方法很容易恢复原始调制信号。但为了保证包络检波时不发生失真,必须满足,否则将出现过调幅现象而带来失真。 由Flash的频谱图可知,AM信号的频谱是由载频分量和上、下两个边带组成(通常称频谱中画斜线的部分为上边带,不画斜线的部分为下边带)。上边带的频谱与原调制信号的频谱结构相同,下边带是上边带的镜像。显然,无论是上边带还是下边带,都含有原调制信号的完整信息。故AM信号是带有载波的双边带信号,它的带宽为基带信号带宽的两倍,即 (3-5)式中,为调制信号的带宽,为调制信号的最高频率。 2. AM信号的功率分配及调制效率 AM信号在1电阻上的平均功率应等于的均方值。当为确知信号时,的均方值即为其平方的时间平均,即

DSB波的调制与解调课程设计报告材料

- 1 - 现代通信系统原理课程设计说明书 题目:DSB-SC调制与解调 学生姓名: 学号: 院(系): 专业: 指导教师: 年月日

目录 一、调幅与解调原理: (4) 二、DSB的调制调制与解调总系统框:………………………………………… ..4 三、DSB调制与解调: (4) 3.1.双边带调制原理 (4) 3.2调幅波的解调:......................................................... .. (6) 3.3乘法器原理 (7) 四、单元电路设计: (7) 4.1调幅电路图、波形图以及频谱图及理论分析 (8) 4.2解调电路图、波形图以及频谱图及理论分析 (9) 4.3低通滤波器电路图、已调波波形图以及频谱图及理论分析 (10) 五:总电路图: (18) 六、自设问题并解答以及心得体会 (19) 七、附录元器件清单: (20) 八、参考文献 (21) 摘要 模拟通信系统具有直观,容易实现等优点,在早期的通信系统中得到了广泛的应用,例如早期的电话系统就是模拟通信系统。抑制双边带调幅(DSB-SC)作为最经典的模拟通

信系统之一,具有调制效率高,抗噪性能好等优点,得到了广泛的研究与应用。MATLAB仿真软件具有编程效率高,使用方便等优点广泛应用与电子通信,航空航天等科学领域,而SIMUINK作为一种可视化的仿真工具直观以及便捷等优点。本次仿真就是基于这两种仿真平台对DSB通信系统进行仿真建模,在对一个系统进行仿真建模时需要我们对原理部分熟练掌握,在建模过程中达到学以致用的目的,因此仿真建模对于教学研究具有积极作用。 本次设计首先在简要概述DSB通信系统原理的基础上,建立了基于MATLAB与SIMULINK 的仿真建模,其中主要包括调制部分,信道与解调部分的仿真建模。整个通信系统中以正弦信号为基带信号,经过加性高斯白噪声信道后通过巴特沃斯低通滤波器以及相干解调方式解调得到解调信号;在SIMULINK对整个DSB系统进行建模的基础上再对该系统的各个部分进行了MATLAB仿真建模。在仿真后的数据分析中得到了与理论分析一致的结果,从而也验证了此次仿真建模的成功。 关键词:模拟通信系统;仿真建模; DSB; MATLAB; SIMULINK 绪论 课题研究的意义

基于MATLAB的AM信号的调制与解调

通信专业课程设计一(论文) 太原科技大学 课程设计(论文) 设计(论文)题目:基于MATLAB的AM信号的调制与解调 姓名张壮阔 学号 200822080132 班级通信082201H 学院华科学院 指导教师郑秀萍 2011年12 月23 日

太原科技大学课程设计(论文)任务书 学院(直属系):华科学院电子信息工程系时间:2011年12月9日

目录 第1章绪论............................................................. - 2 - 1.1 AM信号调制解调的背景、意义和发展前景........................... - 2 - 1.2 本文研究的主要内容............................................. - 3 - 第2章AM信号调制解调的原理以及特点..................................... - 4 - 2.1 噪声模型....................................................... - 4 - 2.1.1 噪声的分类................................................. - 4 - 2.1.2 本文噪声模型............................................... - 4 - 2.2 通用调制模型................................................... - 5 - 2.3 AM信号的调制原理............................................... - 6 - 2.4 AM信号的解调原理及方式......................................... - 6 - 2.5 抗噪声性能的分析模型........................................... - 6 - 2.6 相干解调的抗噪声性能.......................................... - 7 - 第3章基于双音信号的AM调制与解调的仿真及结论.......................... - 9 - 3.1 设定的双音信号................................................. - 9 - 3.2 基于双音信号的AM调解与解调的仿真结果.......................... - 9 - 参考文献............................................................... - 14 - 附录.................................................................. - 17 -

FM调制解调系统设计与仿真

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)

调制解调电路

第六章 频谱变换电路 ?? ?非线性:调频、限幅 频 线性:调幅、混频、倍 6.1概述 频谱变换电路:频谱搬移,使之适合于传输. 具备将输入信号频谱进行频谱变换,以获取具有所需频谱的输出信号这种功能的电路就叫做频谱变换电路。 6.2乘法器 变跨导式模拟乘法器是以恒流源式差动放大电路为基础,并采用变换跨导的原理而形成的。 变跨导式模拟乘法器(恒流源式差分放大器) 双入双出 () () EQ T EQ T b b be i be c o I U I U r r u r R u ββ β+≈++=?- ='111

() 21I U T β+= ∴I u U R u i T C o ??- ≈12 若I u i ∞2成正比,则21i i o u u u ?∞ e i e BE i e R u R u u I I 23 2≈-= = ∴21212i i e i i T C o U U R R u u U R u ??=? ?- = 跨导 222121 i e I T T T EQ m u R U U U I U I g ∞?=== ∴称为变跨导乘法器. 6.3调幅波 一、幅度调制(AM ) ()t u Ω-低频 ()t u c -高频 定义:用()t u Ω去控制()t u c 的幅度,使幅度()t u Ω∞,称为调制 称()t u Ω为调制信号,()t u c 为载波信号. 1、 调幅特性. 令()t U t u m Ω=ΩΩcos ()t w U t u c cm c cos = 则 )()t w t M U t u c a cm AM cos cos 1?Ω+= 其中cm m a U U k M Ω? =称为调制指数.(k 由电路决定的一个常数) ()t w t M U t w U t u c a cm c cm AM cos cos cos ?Ω??+?= ()()[]t w t w M U t w U c c a cm c cm Ω-+Ω+??+ ?=cos cos 2 1cos ∴调幅波有3个频率分量c w 、Ω+c w 、Ω-c w .

AM调制与解调的设计与实现

课题三 AM 调制与解调的设计与实现 一、 本课题的目的 本课程设计课题主要研究模拟系统AM 调制与解调的设计和实现方法。通过完成本课题的设计,拟主要达到以下几个目的: 1.掌握模拟系统AM 调制与解调的原理,了解FDM 频分复用工作原理及实现方法。 2.掌握模拟系统AM 调制与解调的设计方法; 3.掌握应用MA TLAB 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.熟悉基于Simulink 的动态建模和仿真的步骤和过程; 二、 课题任务 设计一个模拟系统,实现AM 调制与解调。要求通过硬件实验掌握AM 的工作原理,根据给定的技术指标通过程序设计实现系统仿真。 硬件部分:基于信号与系统实验箱,使用信号源单元和FDM 频分复用模块进行实验。 软件仿真设计:采用Matlab 语言设计,采用两种方式进行仿真,即直接采用Matlab 语言编程的静态仿真方式和采用Simulink 进行动态建模和仿真的方式。 三、主要设备和软件 1. 信号与系统实验箱,一台(含FDM 频分复用模块(DYT3000-70)、同步信号源模块(DYT3000-57)) 2. PC 机,一台 3. 20MHz 双踪示波器,一台 4. MATLAB6.5以上版本软件,一套 5. USB2090数据采集卡,一块 三、 实验原理: AM 调制解调的原理 1.所谓调制,就是用一个信号(原信号也称调制信号)去控制另一个信号(载波信号)的某个参量,从而产生已调制信号, 解调则是相反的过程,即从已调制信号中恢复出原信号。 模拟调制方式是载频信号的幅度、频率或相位随着欲传输的模拟输入基带信号的变化而相应发生变化的调制方式,包括:幅度调制(AM )、频率调制(FM )、相位调制(PM )三种。 这三种调制方式的实质都是对原始信号进行频谱搬移,将信号的频谱搬移到所需要的较高频带上,从而满足信号传输的需要。 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变化,其它参数不变。是使高频载波的振幅载有传输信息的调制方式。 振幅调制分为三种方式:普通调幅方式(AM )、抑制载波的双边带调制(DSB-SC )和单边带调制(SSB )。所得的已调信号分别称为调幅波信号、双边带信号和单边带信号。 设载波信号为)cos()(t V t v c m o c ω=,c c f πω2=,调制信号为)cos()(t V t v m Ω=ΩΩ,则输出调幅电压为 )2cos())cos(()(0θπα+Ω+=t f t m V t v c a m o (1-1) 式中α是输入信号偏移,当1=α,为普通调幅波,当0=α时,为抑制载波的双边带调制波。θ是初始相位(设0=θ),a m 为调制指数(或称为调幅度,1≤a m )。

基于MATLAB的2FSK调制解调课设

摘要 FSK是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是: 实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。所谓FSK就是用数字信号去调制载波的频率。二进制的基带信号是用正负电平来表示的。FSK--又称频移键控法。FSK 是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是: 实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。所谓FSK就是用数字信号去调制载波的频率。 关键词:2FSK 基带信号载波调制解调

目录 摘要 0 一引言 (1) 二设计原理 (2) 2.1 2FSK介绍 (2) 2.2 2FSK调制原理 (2) 2.3 2FSK解调原理 (3) 三详细设计步骤 (4) 四设计结果及分析 (5) 4.1 信号产生 (5) 4.2 信号调制 (7) 4.3 信号解调 (8) 4.4 课程设计程序 (10) 五心得体会 (15) 六参考文献 (16)

一、引言 2FSK信号的产生方法主要有两种:一种是调频法,一种是开关法。这两种方法产生的2FSK信号的波形基本相同,只有一点差异,即由调频产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是连续的,而开关法产生的2FSK信号则分别由两个独立的频率源产生两个不同频率的信号,故相邻码元之间的相位不一定是连续的。本设计采用后者——开关法。2FSK信号的接受也分为相干和非相干接受两种,非相干接受方法不止一种,它们都不利用信号的相位信息。故本设计采用相干解调法。

二、 设计原理 2.1 2FSK 介绍: 数字频率调制又称频移键控(FSK ),二进制频移键控记作2FSK 。数字频移键控 是用载波的频率来传送数字消息,即用所传送的数字消息控制载波的频率。2FSK 信号便是符号“1”对应于载频f1,而符号“0”对应于载频f2(与f1不同的另一载频)的已调波形,而且f1与f2之间的改变是瞬间完成的。 其表达式为: { )cos() cos(212)(n n t A t A FSK t e ?ωθω++= (3-1) 典型波形如下图所示。由图可见,2FSK 信号可以看作两个不同载频的ASK 信号的叠加。因此2FSK 信号的时域表达式又可以写成: ) cos()]([)cos(])([)(2_ 12n s n n n n s n FSK t nT t g a t nT t g a t s ?ωθω+-++-=∑∑ (3-2) 1 1 1 1 t ak s 1(t)cos (w1t+θn ) s 2(t) s 1(t) co s(w1t+θn ) cos (w2t+φn) s 2(t) cos (w2t+φn) 2FSK 信号t t t t t t 2.2 2FSK 调制原理 2FSK 调制就是使用两个不同的频率的载波信号来传输一个二进制信息序列。可以用二进制“1”来对应于载频f1,而“0”用来对应于另一相载频w2的已调波形,而这个可以用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立的频率源w1、f2进行选择通。本次课程设计采用的是前面一种方法。如下原理图:

调制电路与解调电路详解

调制电路与解调电路详解 一、调幅电路 调幅电路是把调制信号和载波信号同时加在一个非线性元件上(例如晶体二极管或三极管)经非线性变换成新的频率分量,再利用谐振回路选出所需的频率成分。 调幅电路分为二极管调幅电路和晶体管基极调幅、发射极调幅及集电极调幅电路等。 通常,多采用三极管调幅电路,被调放大器如果使用小功率小信号调谐放大器,称为低电平调幅;反之,如果使用大功率大信号调谐放大器,称为高电平调幅。 在实际中,多采用高电平调幅,对它的要求是:(1)要求调制特性(调制电压与输出幅度的关系特性)的线性良好;(2)集电极效率高;(3)要求低放级电路简单。 1、基极调幅电路 图1是晶体管基极调幅电路,载波信号经过高频变压器T1加到BG的基极上,低频调制信号通过一个电感线圈L与高频载波串联,C2为高频旁路电容器,C1为低频旁路电容器,R1与R2为偏置的分压器,由于晶体管的ic=f(ube)关系曲线的非线性作用,集电极电流ic含有各种谐波分量,通过集电极调谐回路把其中调幅波选取出来,基极调幅电路的优点是要求低频调制信号功率小,因而低频放大器比较简单。其缺点是工作于欠压状态,集电极效率较低,不能充分利用直流电源的能量。 2、发射极调幅电路 图2是发射极调幅电路,其原理与基极调幅类似,因为加到基极和发射极之间的电压为1伏左右,而集电极电源电压有十几伏至几十伏,调制电压对集电极电路的影响可忽略不计,因此射极调幅与基极调幅的工作原理和特性相似。 3、集电极调幅电路 图3是集电极调幅电路,低频调制信号从集电极引入,由于它工作于过压状态下,故效率较高但调制特性的非线性失真较严重,为了改善调制特性,可在电路中引入非线性补尝措施,使输入端激励电压随集电极电源电压而变化,例如当集电极电源电压降低时,激励电压幅度随之减小,不会进入强压状态;反之,当集电极电源电压提高时,它又随之增加,不会进入欠压区,因此,调幅器始终工作在弱过压或临界状态,既可以改善调制特性,又可以有较高的效率,实现这一措施的电路称为双重集电极调幅电路。 采用图4的集电极、发射极双重调幅电路也可以改善调制特性。注意变压器的同名端,在调制信号正半波时,虽然集电极电源电压提高,但同时基极偏压也随之变正,这就防止了进入欠压工作状态;在调制信号负半波时,虽然集电极电压降低,但基极度偏压也随之变负,不致进入强过压区,从而保持在临界、弱过压状态下工作。 图一、基极调幅电路 图二、发射极调幅电路

基于Simulink的2FSK调制解调系统设计

二○一二~二○一三学年第二学期 电子信息工程系 课程设计计划书 班级: 课程名称: 学时学分: 姓名: 学号: 指导教师: 二○一三年六月一日

一、课程设计目的: 通过课程设计,巩固已经学过的有关数字调制系统的知识,加深对知识的理解和应用,学会应用Matlab Simulink 或SystemView等工具对通信系统进行仿真。 二、课程设计时间安排: 课程设计时间为第一周。首先查找资料,掌握系统原理,熟悉仿真软件,然后编写程序或构建仿真结构模型,最后调试运行并分析仿真结果。 三、课程设计内容及要求: 1 设计任务与要求 1.1 设计要求 (1)学习使用计算机建立通信系统仿真模型的基本方法及基本技能,学会利用仿真的手段对于实用通讯系统的基本理论、基本算法进行实际验证; (2)学习现有流行通信系统仿真软件MATLAB7.0的基本实用方法,学会使用这软件解决实际系统出现的问题; (3)通过系统仿真加深对通信课程理论的理解,拓展知识面,激发学习和研究的兴趣;(4)用MATLAB7.0设计一种2FSK数字调制解调系统; 1.2设计任务 根据课程设计的设计题目实现某种数字传输系统,具体要求如下; (1)信源:产生二进制随机比特流,数字基带信号采用单极性数字信号、矩形波数字基带信号波形; (2)调制:采用二进制频移键控(2FSK)对数字基带信号进行调制,使用键控法产生2FSK 信号; (3)信道:属于加性高斯信道; (4)解调:采用相干解调; (5)性能分析:仿真出该数字传输系统的性能指标,即该系统的误码率,并画出SNR(信噪比)和误码率的曲线图;

2 方案设计与论证 频移键控是利用载波的频率来传递数字信号,在2FSK 中,载波的频率随着二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化,频移键控是利用载波的频移变化来传递数字信息的。在2FSK 中,载波的频率随基带信号在f1和f2两个频率点间变化。故其表达式为: { )cos() cos(212)(n n t A t A FSK t e ?ωθω++= 典型波形如下图所示。由图可见。2FSK 信号可以看作两个不同载频的ASK 信号的叠加。因此2FSK 信号的时域表达式又可以写成: )cos()]([)cos(])([)(2_ 12n s n n n n s n FSK t nT t g a t nT t g a t s ?ωθω+-++-=∑∑ 1 1 1 1 t ak s 1(t) cos (w1t+θn ) s 2(t) s 1(t) co s(w1t +θn )cos (w2t+φn) s 2(t) cos (w2t+φn) 2FSK 信号 t t t t t t 2.1 2FSK 数字系统的调制原理 2FSK 调制就是使用两个不同的频率的载波信号来传输一个二进制信息序列。可以用二进制“1”来对应于载频f1,而“0”用来对应于另一相载频w2的已调波形,而这个可以用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立的频率源w1、f2进行选择通。如下原理图: 载波 f1 载波 f2 二进制数据 2FS K 输出信号 2FS K 的调制原理图

角度调制与解调电路范文

1.某超外差接收机的中频为465kHz,当接收931kHz的信号时,还收到1kHz的干扰信号,此干扰为( A )A.干扰哨声B.中频干扰 C.镜像干扰D.交调干扰 2.MC1596集成模拟乘法器不可以用作(C )A.振幅调制B.调幅波的解调C.频率调制D.混频 3.若载波u C(t)=U C cosωC t,调制信号uΩ(t)= UΩcosΩt,则调频波的表达式为(A )A.u FM(t)=U C cos(ωC t+m f sinΩt)B.u FM(t)=U C cos(ωC t+m p cosΩt)C.u FM(t)=U C(1+m p cosΩt)cosωC t D.u FM(t)=kUΩU C cosωC tcosΩt 4.单频调制时,调相波的最大相偏Δφm正比于( A )A.UΩB.uΩ(t)C.Ω 5.某超外差接收机的中频f I=465kHz,输入信号载频fc=810kHz,则镜像干扰频率为 (C)A.465kHz B.2085kHz C.1740kHz 6.调频收音机中频信号频率为( A )A.465kHz B.10.7MHz C.38MHz D.不能确定 7.直接调频与间接调频相比,以下说法正确的是(C)A.直接调频频偏较大,中心频率稳定B.间接调频频偏较大,中心频率不稳定C.直接调频频偏较大,中心频率不稳定D.间接调频频偏较大,中心频率稳定8.鉴频特性曲线的调整内容不包括(B)A.零点调整B.频偏调整 C.线性范围调整D.对称性调整 9.某超外差接收机接收930kHz的信号时,可收到690kHz和810kHz信号,但不能单独收到其中一个台的信号,此干扰为(D)A.干扰哨声B.互调干扰 C.镜像干扰D.交调干扰 10.调频信号u AM(t)=U C cos(ωC t+m f sinΩt)经过倍频器后,以下说法正确的是(C)A.该调频波的中心频率、最大频偏及Ω均得到扩展,但m f不变 B.该调频波的中心频率、m f及Ω均得到扩展,但最大频偏不变 C.该调频波的中心频率、最大频偏及m f均得到扩展,但Ω不变 D.该调频波最大频偏、Ω及m f均得到扩展,但中心频率不变 11.关于间接调频方法的描述,正确的是(B)A.先对调制信号微分,再加到调相器对载波信号调相,从而完成调频 B.先对调制信号积分,再加到调相器对载波信号调相,从而完成调频 C.先对载波信号微分,再加到调相器对调制信号调相,从而完成调频 D.先对载波信号积分,再加到调相器对调制信号调相,从而完成调频 12、变频器的工作过程是进行频率变换,在变换频率的过程中,只改变_____A_____频率,而______C_____的规律不变。 (A)载波(B)本振(C)调制信号(D)中频 13、调频系数与___B__、A___有关,当调制信号频率增加时,调频系数____E____,当调制信号幅度增加时,调频系数___D_______。 A)UΩm B) ΩC)Ucm D)增大E)减小F)不变

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