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
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内的简单搬移。
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 2
=
（1-8）
AM 调制典型波形和频谱如图1-1所示：
图1.3AM 调制典型波形和频谱
如果在AM 调制模型中将直流A 去掉，即可得到一种高调制效率的调制方式—抑制载波双边带信号(DSB —SC)，简称双边带信号。
其时域表达式为
)cos()()(t t m t c D SB
s
ω= （1-9）
式中，假设的平均值为0。DSB 的频谱与AM 的谱相近，只是没有了在±ω处的函数δ，
即
（1-10）
与AM 信号比较，因为不存在载波分量，DSB 信号的调制效率是100，即全部效率都用于信息传输。但由于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。DSB 信号借条是需采用相干解调，也称同步检波（比包络检波器复杂得多）。
)]()([21
)(ωωωωωc c m M M s -++=
其典型波形和频谱如图1-2所示：
图1.4 DSB 调制典型波形和频谱
1.3 DSB 解调原理与抗噪性能
解调是调制的逆过程，其作用是从接收的已调信号中恢复原基带信号（即调制信号）。解调的方法可分为两类：相干解调和非相干解调（包络检波）。
相干解调，也称同步检波，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），它与接受的已调信号相乘后，经低通滤波器取出低频分量，即可得到原始的基带调制信号。
包络检波器就是直接从已调波的幅度中提取原调制信号，通常由半波或全波整流器和低通滤波器组成。
由于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。DSB 信号解调时需采用相干解调。
DSB 相干解调性能分析模型如图2.5所示：
图1.5 DSB 相干解调性能分析模型
设解调器输入信号为：
(t)= m(t)cos(
t)
(1-11)
cos ω0t
O
m (t )s DSB (t
O
c
c
H
H
c
c
s m c
与相干载波
cos(t)相乘后，得
(1-12) 经低通滤波器后，输出信号为:
(1-13) 因此，解调器输出端的有用信号功率为:
(1-14) 解调DSB 信号时，接收机中的带通滤波器的中心频率与调制频率相同，此解调器
输入端的窄带噪声:
)sin()()cos()()(t t t t t c
s
c
c
i
n n n ωω-= （1-15）
它与相干载波
cos(t)相乘后，得：
（1-16）
经低通滤波器后，解调器最终输出噪声为：
)(21
)(0t t n n c = （1-17）
故输出噪声功率为：
（1-18） 式中，
B=2,为DSB 的带通滤波器的带宽，为噪声单边功率谱密度。 解调器输入信号平均功率为：
)(212t m s i = （1-19）
可得解调器的输入信噪比：
B t m S
i
i 02)(21= （1-20） 解调器的输出信噪比：
B t m n N
S 0
20
0)(= （1-21）
因此制度增益为:
N
S N S G
i
i
DSB
00=
（1-22）
也就是说，DSB 信号的解调器使信噪比改善一倍。
)
2cos()(2
1
)cos()(21)(cos )(2t t m t t m t t m c c c ωωω+=
)(2
1)(0t m t m =)(4
1)(22
00t t m m s ==)]
2sin()()2cos()([21)(21)cos()(t t t t t t t c s c c c c i n n n n ωωω-+=B t n t n n N N i c 022
004
141)(41)(===
=
2 DSB双边带信号的模拟与仿真
2.1 DSB调制解调分析的MATLAB实现
信号DSB调制采用MATLAB函数modulate实现，其函数格式为：Y = MODULATE(X,Fc,Fs,METHOD,OPT) X为基带调制信号，Fc为载波频率，Fs为抽样频率，METHOD 为调制方式选择，DSB调制时为’am’，OPT在DSB调制时可不选，Fs需满足Fs > 2*Fc + BW，BW为调制信号带宽。
DSB信号解调采用MATLAB函数demod实现，其函数使用格式为：X = DEMOD(Y,Fc,Fs,METHOD,OPT) Y为DSB已调信号，Fc为载波频率，Fs为抽样频率，METHOD为解调方式选择，DSB解调时为’am’，OPT在DSB调制时可不选。观察信号频谱需对信号进行傅里叶变换，采用MATLAB函数fft实现，其函数常使用格式为：Y=FFT(X,N)，X为时域函数，N为傅里叶变换点数选择，一般取值2'。频域变换后，对频域函数取模，格式：Y1=ABS(Y)，再进行频率转换，转换方法：f=(0:length(Y)-1)’*Fs/length(Y) 分析解调器的抗噪性能时，在输入端加入高斯白噪声，采用MATLAB函数awgn实现，其函数使用格式为：Y =AWGN(X,SNR)，加高斯白噪声于X中，SNR为信噪比，单位为dB，其值在假设X的功率为0dBM的情况下确定。
信号的信噪比为信号中有用的信号功率与噪声功率的比值，根据信号功率定义，采用MATLAB函数var实现，其函数常使用格式为：Y =VAR(X)，返回向量的方差，则信噪比为:SNR=VAR(X1)/VAR(X2)。绘制曲线采用MATLAB函数plot实现，其函数常使用格式：PLOT （X，Y），X为横轴变量，Y为纵轴变量，坐标范围限定AXIS([x1 x2 y1 y2])，轴线说明XLABEL(‘‘)和YLABEL(‘‘)。
程序设计流程图见附录。
2.2仿真程序
用频率300HZ正弦波调制频率30KHZ的正弦波，采用同步解调，观察调制信号、已调信号、解调信号的波形、频谱以及解调器输入输出信噪比的关系。
编程如下：
Fs=100000; %抽样频率
Fc=30000; %载波频率
N=1000; %FFT长度
n=0:N-1; t=n/Fs; %截止时间和步长
x= sin(2*pi*300*t); %基带调制信号
y=modulate(x,Fc,Fs,'am'); %抑制双边带振幅调制
yn=awgn(y,4); %加入高斯白噪声
yn1=awgn(y,10);
yn2=awgn(y,15);
yn3=awgn(y,20);
yn4=awgn(y,25);
y1=demod(y,Fc,Fs,'am'); %无噪声已调信号解调yyn=demod(yn,30000,Fs,'am'); %加噪声已调信号解调yyn1=demod(yn1,30000,Fs,'am');
yyn2=demod(yn2,30000,Fs,'am');
yyn3=demod(yn3,30000,Fs,'am');
yyn4=demod(yn4,30000,Fs,'am');
dy1=yn-y; %高斯白噪声
snr1=var(y)/var(dy1); %输入信噪比
dy2=yyn-y1; %解调后噪声
snr2=var(y1)/var(dy2); %输出信噪比
dy11=yn1-y;
snr11=var(y)/var(dy11);
dy21=yyn1-y1;
snr21=var(y1)/var(dy21);
dy12=yn2-y;
snr12=var(y)/var(dy12);
dy22=yyn2-y1;
snr22=var(y1)/var(dy22);
dy13=yn3-y;
snr13=var(y)/var(dy13);
dy23=yyn3-y1;
snr23=var(y1)/var(dy23);
dy14=yn4-y;
snr14=var(y)/var(dy14);
dy24=yyn4-y1;
snr24=var(y1)/var(dy24);
in=[snr1,snr11,snr12,snr13,snr14];
out=[snr2,snr21,snr22,snr23,snr24];
ff1=fft(x,N); %傅里叶变换mag1=abs(ff1); %取模
f1=(0:length(ff1)-1)'*Fs/length(ff1); %频率转换ff2=fft(y,N); mag2=abs(ff2);
f2=(0:length(ff2)-1)'*Fs/length(ff2);
ff3=fft(y1,N); mag3=abs(ff3);
f3=(0:length(ff3)-1)'*Fs/length(ff3);
figure(1);
subplot(221) %绘制曲线
plot(t,x)
xlabel('调制信号波形')
subplot(222)
plot(f1,mag1)
axis([0 1000 0 1000])
xlabel('调制信号频谱')
subplot(223)
plot(t,y)
xlabel('已调信号波形')
subplot(224)
plot(f2,mag2)
axis([0 40000 0 500])
xlabel('已调信号频谱')
figure(2);
subplot(311)
plot(t,yyn)
xlabel('加噪声解调信号波形')
subplot(313)
plot(f3,mag3)
axis([0 1000 0 600])
xlabel('解调信号频谱')
subplot(312)
plot(t,y1)
xlabel('无噪声解调信号波形')
figure(3);
plot(in,out,'*')
hold on
plot(in,out)
xlabel('输入信噪比')
ylabel('输出信噪比')
2.3 仿真结果及分析
调用程序
调制信号、已调信号的波形、频谱如图3.1所示：
图2.1调制信号、已调信号的波形、频谱
解调信号的波形、频谱如图3.2所示：
图2.2解调信号的波形、频谱
通过MATLAB 对DSB 调制和解调系统的模拟仿真，观察各波形和频谱，在波形上，已调信号的幅度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内的简单搬移，若调制信号频率为ω，载波频率c ω，调制后信号频率搬移至ω±c ω处。
DSB 信号的包络与调制信号的波形的变化规律完全相符。因而不能直接采用包络检波恢复原始信号，只能采用同步解调。
DSB 信号的频谱是基带信号的线性搬移，由上下两个边带分量构成，上下两个边带分量包含相同的有用信息且关于载频左右对称，DSB 信号的带宽是基带信号最高截止频率的两倍。
输入输出信噪比关系曲线如图2.3所示：
图2.3输入输出信噪比关系曲线
通过在已调信号中加入高斯白噪声，通过解调器解调，根据对输入输出信噪比关系曲线绘制观察，在理想情况下，输出信噪比为输入信噪比的二倍，即DSB信号的解调器使信噪比改善一倍；这是因为采用相干解调，使输入噪声中的一个正交分量被消除的缘故。因此，不同的调制信号对系统性能有一定的影响。
4 总结
通过此次通信系统综合训练课程设计，我掌握了运用MATLAB进行信号处理和分析的基本内容和方法，加强了我对MATLAB软件的应用能力。提高自己的基础理论知识、基本动手能力，提高人才培养的基本素质，并帮助我们掌握基本的文献检索和文献阅读的方法，同时提高我们正确地撰写论文的基本能力。在课程设计过程中，着重研究了DSB信号调制与解调原理和MATLAB模拟实现，熟悉了信号波形、频谱的和系统性能的分析方法，了解了数字滤波器的设计与使用方法，综合提高了自己的专业技能。
通过这次课程设计，我明白了：许多细小的环节是注意不到的，而这诸多环节往往影响你整个系统的正常运转；这可真应验了“细节决定一切”这句话。这一切告诉我做任何事情必须从全局出发，并且要注意其中的任何一个细节。
参考文献
[1].葛哲学等 .MATLAB时频分析技术及其应用[M].人民邮电出版社.2007年
[2].葛哲学.精通MATLAB[M].电子工业出版社.2008年
[3].樊昌信等.通信原理[M].国防工业出版社.2007年
[4].陈怀琛. 数字信号处理教程:MATLAB释义与实现[M].2008年
[5].李建新.现代通信系统分析与仿真——MATLAB通信工具箱[M].西安电子科技大学出版社.2000
[6].刘敏.MATLAB通信仿真与应用[M].国防工业出版社.
[7].曹志刚等著.现代通信原理[M].清华大学出版社.2001.5
[8].吴伟陵等著.移动通信原理[M].电子工业出版社.2005
附录
程序设计流程图
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。
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)
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
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
实验一 模拟通信的MATLAB 仿真 姓名：左立刚 学号：031040522 简要说明： 实验报告注意包括AM ，DSB ，SSB ，VSB ，FM 五种调制与解调方式的实验原理，程序流程图，程序运行波形图，simulink 仿真模型及波形，心得体会，最后在附录中给出了m 语言的源程序代码。 一．实验原理 1．幅度调制（AM ） 幅度调制（AM ）是指用调制信号去控制高频载波的幅度，使其随调制信号呈线性变化的过程。AM 信号的数学模型如图3-1所示。 图2-1 AM 信号的数学模型 为了分析问题的方便，令 δ =0， 1.1 AM 信号的时域和频域表达式 ()t S AM =[A 0 +m ()t ]cos t c ω （2-1） ()t S AM =A 0 π[()()ωωωωδC C ++-]+()()[]ωωωωc c M M ++-2 1 （2-2）
AM 信号的带宽 2 =B AM f H （2-3） 式中， f H 为调制信号的最高频率。 2.1.3 AM 信号的功率P AM 与调制效率 η AM P AM =()222 2 t m A +=P P m c + （2-4） 式中，P C =2 A 为不携带信息的载波功率；()2 2 t m P m =为携带信息的边带 功率。 ()() t t m A m P P AM C AM 2 2 2+= = η （2-5） AM 调制的优点是可用包络检波法解调，不需要本地同步载波信号，设备简单。AM 调制的最大缺点是调制效率低。 2.2、双边带调制（DSB ） 如果将在AM 信号中载波抑制，只需在图3-1中将直流 A 0 去掉，即可输出 抑制载波双边带信号。 2.2.1 DSB 信号的时域和频域表达式 ()()t t m t c DSB S ωcos = （2-6） ()()()[]ωωωωωC C DSB M M S ++-=2 1 （2-7） DSB 信号的带宽 f B B H AM DSB 2 == （2-8）
matlab BPSK 调制与解调 1、调制 clear all; g=[1 0 1 0 1 0 0 1];%基带信号 f=100; %载波频率 t=0:2*pi/99:2*pi; cp=[];sp=[]; mod=[];mod1=[];bit=[]; for n=1:length(g); if g(n)==0; die=-ones(1,100); %Modulante se=zeros(1,100); % else g(n)==1; die=ones(1,100); %Modulante se=ones(1,100); % end c=sin(f*t); cp=[cp die]; mod=[mod c]; bit=[bit se]; end bpsk=cp.*mod; subplot(2,1,1);plot(bit,'LineWidth',1.5);grid on; title('Binary Signal'); axis([0 100*length(g) -2.5 2.5]); subplot(2,1,2);plot(bpsk,'LineWidth',1.5);grid on; title('ASK modulation'); axis([0 100*length(g) -2.5 2.5]); 2、调制解调加噪声 clc; close all; clear; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % % 假定：
% 2倍载波频率采样的bpsk信号 % 调制速率为在波频率的 N/2m % %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% m=128; N=512; n=1:1:N; N0=0.5*randn(1,N) %噪声 h0=zeros(1,N); % 30阶低通滤波器 h0 f = [0 0.3 0.3 1]; w0 = [1 1 0 0]; b = fir2(30,f,w0); [h,w] = freqz(b,1,N/2); h0(1,1:N/2)=abs(h'); for i=1:N/2 h0(1,N-i+1)=h0(1,i); end; %%%%%%%%% 随机序列 a=rand(1,m); for i=1:m if(a(1,i)>0.5) a(1,i)=1; else a(1,i)=-1; end; end; %%% 生成BPSK信号 bpsk_m=zeros(1,N); j=1;k=1; for i=1:N if(j==(N/m+1)) j=1; k=k+1; end; % 0.05*pi 为初始相位，可以任意改变 bpsk_m(1,i)=a(1,k)*sin(2*pi*0.5*i+0.05*pi)+a(1,k)*cos(2*pi*0.5*i+ 0.05*pi); j=j+1; end; bpsk_m=bpsk_m+N0;% 信号加噪声，模拟过信道 % 接收处理用正交本振与信号相乘，变频 bpsk_m1=bpsk_m.*sin(2*pi*0.5*n); bpsk_m2=bpsk_m.*cos(2*pi*0.5*n); %滤波 tempx=fft(bpsk_m1);
Matlab FM调制仿真
目录 引言.................................................................................. 一．课程设计的目的与要求 .............................................. 1.1课程设计的目的.................................................... 1.2课程设计的要求.................................................... 二．FM调制解调系统设计............................................... 2.1FM调制模型的建立............................................. 2.2调制过程分析........................................................ 2.3FM解调模型的建立............................................. 2.4解调过程分析........................................................ 2.5高斯白噪声信道特性 ............................................ 2.6调频系统的抗噪声性能分析 ................................ 三．仿真实现...................................................................... 3.1MATLAB源代码.................................................. 3.2仿真结果................................................................ 四．心得体会...................................................................... 五．参考文献...................................................................... 引言 本课程设计用于实现DSB信号的调制解调过程。信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。调制过程是一个频谱搬移的过程，它是将低频信号的频谱搬移到载频位
摘要：设计了二进制振幅键控(2ASK)、二进制移频键控(2FSK) 、二进制移相键控(2PSK)调制解调系统的工作流程图,并得用了MATLAB软件对该系统的动态进行了模拟仿真,得用仿真的结果,从而衡量数字信号的传输质量。（仿宋、小五号） 关键词：调制解调、2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK、MATLAB（宋体、小五号） ABSTRACT(四号加粗居中放置)： The work stream diagrams of 2ASK、2FSK、2PSK are designed .MA TLAB softwave is used to simulate the modem system by the scatter diagrams and wave diagrams, then the transmit quality of digital signal can be measured.（小五号） Key word：Amodulate and ademodulate 、2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK、MATLAB（小五号） （正文：宋体、五号 一级标题：黑体、四号，小标题上下空一行。） 一、数字调制解调相关原理 在通信系统中,信道的频段往往是很有限的,而原始的通信信号的频段与信道要求的频段是不匹配的,这就要求将原始信号进行调制再进行发送.相应的在接收端对调制的信号进行解调,恢复原始的信号,而且调制解调还可以在一定程度上抑制噪声对通信信号的干扰。 调制解调技术按照通信信号是模拟的还是数字的可分为模拟调制解调和数字调制解调。数字调制的基本方式可以归结为3类：振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。此外还有这3类的混合方式。 对于数字调制信号，为了提高系统的抗噪声性能，衡量系统性能的指标是误码率。1.1二进制振幅键控(2ASK) 振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制。当数字基带信号为二进制时，则为二进制振幅键控。设发送的二进制符号序列由0,1序列组成，发送0符号的概率为P，发送1符号的概率为1-P，且相互独立.该二进制符号序列可表示为： 其中： Ts是二进制基带信号时间间隔，g(t)是持续时间为Ts的矩形脉冲， 为单极性不归零脉冲序列，则根据幅度调制的原理，一个二进制的振幅键控信号可以表示成一个单极性矩形脉冲序列与一个正弦型载波的相乘，即 2ASK信号的时间波形如果是通断方式，就称为通断键控信号(OOK信号)。 二进制振幅键控信号的产生可以采用数字键控的方法实现也可以采用模拟相乘的方法实现。2ASK信号与模拟调制中的AM信号类似。所以，对2ASK信号也能够采用非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法)，其相应原理方框图如图1.1所示。
利用MATLAB仿真模拟调制系统 MATLAB的名称源自Matrix Laboratory，专门以矩阵形式处理数据，是目前国际上流行的进行科学研究、工程计算的软件，广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作中。MATLAB的出现使得通信系统的仿真能够用计算机模拟实现，只需要输入不同的参数就能得到不同情况下的系统性能，而且在结构的观测和数据的存储方面也比传统的方式有优势，因而MATLAB在通信仿真领域得到越来越多的应用。 本文中，我们对模拟调制系统、数字带通传输系统等列举了一些MATLAB仿真的实例，作为大家学习MATLAB的参考资料，让读者学会处理具体问题的建模编程方法，逐渐掌握MATLAB的通信系统仿真。 由本章的学习我们知道，各种信源所产生的基带信号并不能在大多数信道内直接传输，而是需要经调制后再送到信道中去。在接受端就必须通过相反的过程，即解调。本章中，我们以常规双边带调幅AM系统为例仿真模拟通信系统的各个过程。 我们假定信号频率为10Hz，载波频率为50Hz，采样率为1000Hz，信噪比SNR等于3。要求利用MATLAB软件仿真AM调制每一点的波形，包括信息信号、AM信号、载波信号、已调信号、通过带通滤波器后的信号，解调后的信号；并仿真AM信号频谱、已调信号频谱与解调信号频谱。 MATLAB程序如下：
% 标准调幅AM调制 a0=2;f0=10;fc=50;snr=3; fs=1000; % 变量定义 t=[-50:0.001:50]; am1=cos(2*pi*f0*t); % 产生信号频率为f0的基带信号 am=a0+am1; % 产生AM信号 c_am=cos(2*pi*fc*t); % 产生频率为fc的载波 AM_mod=am.*c_am; % 产生调制信号 am_f=fft(am); % AM频域 AM_modf=fft(AM_mod); y=awgn(AM_mod,snr); % 叠加噪声 figure(1); hold on; subplot(2,2,1); plot(t,am1); axis([0 0.4 -2 2]); title('基带信号波形'); % 绘图subplot(2,2,2); plot(t,am); axis([0 0.4 -2 6]); title('AM信号波形'); subplot(2,2,3); plot(t,c_am); axis([0 0.4 -2 2]); title('载波信号波形'); subplot(2,2,4); plot(t,AM_mod); axis([0 0.4 -8 8]); title('已调信号波形'); hold off; figure(2); hold on; subplot(2,2,1); plot(t,AM_mod); axis([0 0.4 -8 8]); title('已调信号波形'); subplot(2,2,2); plot(t,y); axis([0 0.4 -8 8]); title('叠加噪声后的信号波形');; a=[35,65];b=[30,70]; Wp=a/(fs/2);Ws=b/(fs/2);Rp=3; Rs=15; [N,Wn]= Buttord(Wp,Ws,Rp,Rs) ; % 计算巴特沃斯数字滤波器的阶数和 3db截止频率 [B,A]=Butter(N,Wn,'bandpass'); % 计算巴特沃斯模拟滤波器系统函数的分子、分母多项式系数向量 sig_bandpass=filtfilt(B,A,y); % 带通滤波后信号 subplot(2,2,3); plot(t,sig_bandpass); axis([0 0.4 -8 8]); title('经带通滤波后信号波形'); hold off; AM_dem=sig_bandpass.*c_am; Wp=15/(fs/2);Ws=40/(fs/2);Rp=3; Rs=20; [N,Wn]= Buttord(Wp,Ws,Rp,Rs) ; % 同上 [B,A]=Butter(N,Wn,'low'); AM_demod=filtfilt(B,A,AM_dem) % 低通滤波后信号 AM_demodf=fft(AM_demod); subplot(2,2,4); plot(t,AM_demod); axis([0 0.4 0 2]); title('解调信号波形'); hold off; f=(0:100000)*fs/100001-fs/2; figure(3); hold on;
科信学院 通信系统仿真二级项目设计说明书 （2012/2013学年第二学期） 课程名称：通信系统仿真二级项目 题目：基于Simulink的模拟通信 系统仿真—采用AM调制系统 专业班级：通信工程11-2班 学生姓名：刘璐李庭敏李梦璐孙玉 学号：110312203 110312205 110312208 110312209 指导教师：侯华、任丹萍、张龙 设计周数：1周 设计成绩： 2013年7月12日
目录 1 项目目的 (3) 2 项目设计平台 (3) 3 项目设计内容 (3) 3.1 双边带幅度调制及解调原理 (3) 3.1.1 AM信号的表达式、频谱及带宽 (3) 3.1.2 AM信号的解调——相干解调 (4) 3.2 数学模型 (5) 3.3 基于Simulink的仿真模块 (5) 3.4 参数设定 (6) 3.5 仿真结果 (7) 4 项目总结 (7) 5 心得体会 (7) 6 参考文献 (8)
1 项目目的 本课程设计是在MATLAB集成环境下，设计一个AM调制与相干解调通信系统，并在Simulink平台上仿真，并把运行仿真结果输入显示器，拿解调输出的波形与基带信号进行比较，根据显示结果分析所设计的系统性能。它以数字电路、模拟电子线路（低频部分和高频部分）、信息论与编码等课程为基础，将学生所学理论有机地结合起来，树立通信系统的概念，建立通信系统的模型，并通过仿真软件实现通信系统的模拟仿真。加强学生利用仿真软件进行系统的设计、参数调整等基本技能的训练，培养学生科学运算、绘图及分析能力、提高理论联系实践的水平。通过本项目的设计让学生掌握利用仿真软件进行通信系统的构建及调试的方法。 2 项目设计平台 Simulink是Matlab环境下的一部分，它通过使用框图的方式编辑建模，比较直观。Simulink 是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。 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。 Simulink是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。对各种时变系统，包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统，Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。 Simulink是一种可视化工具。构架在Simulink基础之上的其他产品扩展了Simulink多领域建模功能，也提供了用于设计、执行、验证和确认任务的相应工具。Simulink与MATLAB; 紧密集成，可以直接访问MATLAB大量的工具来进行算法研发、仿真的分析和可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义。 3 项目设计内容 3.1 双边带幅度调制及解调原理 3.1.1 AM信号的表达式、频谱及带宽 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调制器模型如图1所示。 图1常规双边带调幅AM调制器模型
2ASK 调制与解调的matlab 仿真 实验原理: 振幅键控(2ask)是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而频率和初始相位保持不变。 在2ASK 中： S2ask=m(t)*cos(2*pi*f*t)， 其中m(t)为数字信号，后者为载波。 载波在二进制基带信号控制下通断变化，所以又叫通-断键控（OOK ）。 2ASK 的产生方法有两种：模拟调制和键控法 而解调也有两中基本方式：非相干解调（包络检波）和相干解调（同步检测法） DS2ask=s(t)*cos(2*pi*f*t) =0.5*m(t)+0.5*m(t)*cos(2*wc*t) 乘以相干载波后，只要滤去高频部分就可以了 本次仿真使用相干解调方式： 2ask 信号 →带通滤波器与→与载波相乘→低通滤波器 →抽样判决 →输出 )(a ) 开关电路)(b ) e (a ) e (b )
产生步骤与相应仿真图： 1.产生信源 a=randint(1,10,2);%生成的(1,10) 矩阵的随机二进制数字,标量为正，取值为[0,2-1] 2.产生载波 f=50; carry=cos(2*pi*f*t); 3．进行2ask调制 st=m.*carry;（m=a(ceil(10*t+0.01)); %保证在t=0, 0.999之间的时候，每次t的跳跃都会产生整数倍的“增益”） 可以清楚的看到，2ask实现了频谱的搬移，将基带信号 搬移到了fc=50hz的频率上 而且若只计频谱的主瓣则有： B2ask=2fs=10，fs=1/Ts=5 其中Ts为一个码元宽度 即：2ask信号的传输带宽是码元传输速率的2倍 3. 加高斯噪声 nst=awgn(st,70); 4.相干解调之乘以相干载波（带通滤波器省略） nst=nst.*carry;
振幅调制电路的MATLAB仿真 一、摘要 通过对振幅调制电路的基本电路与工作原理的分析，建立了振幅调制电路的数学模型，利用MATLAB进行了性能仿真和分析，给出了仿真中所用的代码，从而提升对振幅调制电路的理解与应用方面的技巧。 关键词：振幅调制；MATLAB Abstract Based on the basic circuit and working principle of amplitude modulation circuit analysis, established the mathematical model of the amplitude modulation circuit, performance is studied by using the MATLAB simulation and analysis, code used in the simulation are given, so as to promote the understanding and application of amplitude modulation circuit skills. Key words: amplitude modulation; Matlab
二、设计任务 设计任务：实现振幅调制信号实现Matlab程序的仿真，提供基本的调制信号和载波信号，要求输出调制信号，载波信号和已调信号的时域波形以及频谱图。改变输入的参数观察信号的图形变化情况，并进行实验分析。 三、实验原理 1调制 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： 式中，A为载波幅度，为载波频率，为载波初始相位（通常假设=0）,调制信号（基带信号）为。根据调制的定义，振幅调制信号（已调）一般可表示为： 设调制信号的频谱为，则已调信号的频谱为： 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：，调制信号的表达式为： 则调幅信号的表达式为： 四、MATLAB仿真 1、多频AM 首先，需要设定载波和调制信号频率
实验报告 姓名：李鹏博实验名称：模拟调制解调 学号：2011300704 课程名称：数字信号处理 班级：03041102 实验室名称：航海西楼303 组号： 1 实验日期：2014.06.20 一、实验目的、要求 1．掌握掌握模拟调制以及对应解调方法的原理。 2．掌握模拟调制解调方法的计算机编程实现方法，即软件实现。 二、实验原理 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。 三、实验环境 PC机，Windows2000，office2000，Matlab6.5以上版本软件 四、实验过程、数据记录、分析及结论 实验过程 1.根据参数产生消息信号s和载波信号。 2.编程实现调制过程。调用函数y=ammod(s,Fc,Fs)完成幅度调制，y=fmmod(s,Fc,Fs, FREQDEV) 完成频率调制，y=pmmod(s,Fc,Fs, PHASEDEV) 完成相位调制。 3.编程实现信号的传输过程。产生白噪声noise，并将其加到调制信号序列。 4.编程实现信号的解调。调用函数x=amdemod(y,Fc,Fs)完成幅度调制信号的解调， x=fmdemod(y,Fc,Fs, FREQDEV) 完成频率调制信号的解调，x=pmdemod(y,Fc,Fs, PHASEDEV) 完成相位调制信号的解调。 数据记录
消息信号s幅度调制和FFT 消息信号s频率调制和FFT 消息信号s相位调制和FFT 幅度调制信号加入白噪声及FFT 频率调制信号加入白噪声及FFT 相位调制信号加入白噪声及FFT
目录 一、背景 (4) 二、基本要求 (4) 三、设计概述 (4) 四、Matlab设计流程图 (5) 五、Matlab程序及仿真结果图 (6) 1、生成m序列及m序列性质 (6) 2、生成50位随机待发送二进制比特序列，并进行扩频编码 (7) 3、对扩频前后信号进行BPSK调制，观察其时域波形 (9) 4、计算并观察扩频前后BPSK调制信号的频谱 (10) 5、仿真经awgn信道传输后，扩频前后信号时域及频域的变化 (11) 6、对比经信道前后两种信号的频谱变化 (12) 7、接收机与本地恢复载波相乘，观察仿真时域波形 (14) 8、与恢复载波相乘后，观察其频谱变化 (15) 9、仿真观察信号经凯萨尔窗低通滤波后的频谱 (16) 10、观察经过低通滤波器后无扩频与扩频系统的时域波形 (17) 11、对扩频系统进行解扩，观察其时域频域 (18) 12、比较扩频系统解扩前后信号带宽 (19) 13、比较解扩前后信号功率谱密度 (20) 14、对解扩信号进行采样、判决 (21) 15、在信道中加入2040~2050Hz窄带强干扰并乘以恢复载波 (24) 16、对加窄带干扰的信号进行低通滤波并解扩 (25) 17、比较解扩后信号与窄带强干扰的功率谱 (27) 六、误码率simulink仿真 (28) 1、直接扩频系统信道模型 (28) 2、加窄带干扰的直扩系统建模 (29) 3、用示波器观察发送码字及解扩后码字 (30) 4、直接扩频系统与无扩频系统的误码率比较 (31) 5、不同扩频序列长度下的误码率比较 (32) 6、扩频序列长度N=7时，不同强度窄带干扰下的误码率比较 (33) 七、利用Walsh码实现码分多址技术 (34) 1、产生改善的walsh码 (35) 2、产生两路不同的信息序列 (36)
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
《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