基于MATLAB的AM调制及解调系统仿真
摘要:振幅调制、解调电路是信号在发射机和接收机之间进行传送时的信号处理电路。标准振幅调制与解调电路实际上是完成信号频谱的线性搬移，以便于信号的传送。MATLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，具有强大的软件仿真建模能力，可通过MATLAB建立完整的AM调制、解调系统的仿真模型，描绘出信号在调制与解调过程的波形变化，探究调制解调的影响因素，以便于更好的了解AM调制与解调的过程。
关键词：MATLAB AM 调制解调
Abstract:the amplitude modulation and demodulation circuit is the signals between the transmitter and receiver of the signal processing circuit. Standard of amplitude modulation and demodulation circuit is actually the complete spectrum of linear move, so that the transfer of a signal. MATLAB is a kind of for algorithm development, data visualization, data analysis and numerical calculation of senior technical computing language and interactive environment, is a powerful software simulation modeling ability, can build complete AM modulation and demodulation system by MATLAB, a simulation model of describing the waveform of the signal in the modulation and demodulation process changes, to explore the influencing factors of modem, so as to better understand the AM modulation and demodulation process.
Keywords:MATLAB AM modulation demodulation
1.引言
在无线电技术中，调制与解调占有十分重要的地位。假如没有调制与解调技术，就没有无线电通信，没有广播和电视，也没有今天的 BP 寻呼、手持电话、传真、电脑通信及 Internet 国际互联网。
振幅调制常用于长波、中波、短波和超短波的无线电广播、通信、电视、雷达等系统。这种调制方式是用传递的低频信号（如代表语言、音乐、图像的电信号）去控制作为传送载体的高频振荡波的幅度，使已调信号的幅度随调制信号的大小线性变化，而保持载波的角频率不变。在振幅调制中，根据所输出已调波信号频谱分量的不同，分为普通调幅（标准调幅，用AM表示）、抑制载波的双边带调幅（用DSB表示）、抑制载波的单边带调幅（用SSB表示）等。它们主要的区别是产生的方法和频谱的结构不同。
标准振幅调制（AM）是一种相对便宜的、设备简单、占用频带窄的调制形式，
主要用于声频和视频的商业广播，也能用于双向移动无线通信，如民用波段广播。
MATLAB 是美国MathWorks 公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可
视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。MATLAB 的基
本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用
MATLAB 来解算问题要比用C ，FORTRAN 等语言完成相同的事情简捷得多，并且
MATLAB 也吸收了像Maple 等软件的优点，使MATLAB 成为一个强大的数学软件。
MATLAB 可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接
其他编程语言的程序，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯等领域。
利用MATLAB 研究建立AM 调制解调系统的仿真模型，并对调制解调过程中
的影响因素进行分析，可视性强，更利于表现其特点。
2. 原理说明
2.1 振幅调制(AM)原理及特性
2.1.1标准调幅波的表达式
设载波电压为t U u c c c ωcos = （2-1）
调制电压为：t cos ΩΩΩωU u = （2-2）
通常满足c w >>Ωw 。根据振幅调制信号的定义，已调信号的振幅随调制信号
Ωw 线性变化，由此可得振幅调制信号振幅Um(t)为：
)c o s 1(c t c o s )(t t m U U k Uc t Uc Uc Um a ΩΩΩ△）（ωω+=+=+=
（2-3） 式中，ΔUC(t)与调制电压u Ω成正比，其振幅ΔUC=ΩU k a 与载波振幅之比称为
调幅度（调制度）
c
U U k Uc Uc m a Ω△== （2-4） 式中，ka 为比例系数，一般由调制电路确定，故又称为调制灵敏度。
由此可得调幅信号的表达式
t cos )t cos 1(cos )()(c ωωωΩm Uc t t Um t u c AM +== （2-5）
上面的分析是在单一正弦信号作为调制信号的情况下进行的，而一般传送的信号并非为单一频率的信号，例如是一连续频谱信号f(t),这时，可用下式来描述调幅波:
t t mf Uc t u c AM ωcos )](1[)(+= （2-6） 式中，f(t)是均值为零的归一化调制信号，|f(t)|max=1。若将调制信号分解为： ∑∞
=+=1n n n w c o s w )(）
（ΩΩn t U t f ? （2-7）则调幅波表示式为：
t U Uc t u c AM ω?ωωcos ]t cos(1[)(1n n n n ）ΩΩ∑∞
=++= （2-8）
2.1.2 调幅波的频谱
在单一频率的正弦信号的调制情况下，调幅波如前所描述。将其用三角公式展开，可得:
t U m t U m t U t u c c c c c c AM )cos(2
)cos(2cos )(ΩΩωωωωω-+-+= (2-9) 可见,单一频率信号调制的调幅波包含三个频率分量, 由三个高频正弦波叠加而成, 调制信号的幅度及频率信息只含在边频分量中。
图1 单音调制时已调波的频谱 （a ）调制信号频谱;（b ）载波信号频谱;（c ）AM 信号频谱
2.1.3 调幅波的功率
AM 调幅信号：t cos )t cos 1(c ωωΩm Ucm u AM += (2-10) 设上式代表的调幅信号传输至负载电阻RL 上，那么调幅波各频率分量在RL 上消耗的功率分别为：
（1）RL 上消耗的载波功率：
L
cm R U Pc 221= (2-11) （2） 上、下边频分量所消耗的平均功率：
c L mU P m R Pl Pu cm 4
22212
===??? ?? (2-12) （3）在调制信号的一个周期内，调幅信号的平均总功率：
c l u c AM P m P P P P )2
1(2+=++= (2-13) 由此可得边频功率、载波功率与平均总功率之间的关系比为：
2
m 2
=载波功率双边带功率 (2-14) 22
2222/12/m
m m m +=+=平均总功率双边带功率 (2-15) 2.2调幅信号的解调
从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调，又称为检波。对于振幅调制信号，解调就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。解调是调制的逆过程。
振幅波解调方法可分为包络检波和同步检波两大类。
包络检波是指解调器输出电压与输入已调波的包络成正比的检波方法。由于AM 信号的包络与调制信号成线性关系，因此包络检波只适用于AM 波。
同步检波可分为乘积型同步检波和叠加型。
对于乘积型同步检波，首先使调幅波与本地恢复信号相乘，最后经低通滤波器输出。当恢复载波与发射载波同频同相时，同步检波器可以无失真地将调制信号恢复出来。
叠加型同步检波是将DSB 或SSB 信号插入恢复载波，使之成为或近似为AM 信号，再利用包络检波器将调制信号恢复出来。
2.3巴特沃斯滤波器
巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零。在振幅的对数对角频率的波特图上,从某一边界角频率开始,振幅随着角频率的增加而逐步减少,趋向负无穷大。
一阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频6分贝，每十倍频20分贝。二阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频12分贝、三阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频18分贝、如此类推。巴特沃斯滤波器的振幅对角频率单调下降，并且也是唯一的无论阶数，振幅对角频率曲线都保持同样的形状的滤波器。只不过滤波器阶数越高，在阻频带振幅衰减速度越快。其他滤波器高阶的振幅对角频率图和低级数的振幅对角频率有不同的形状。
巴特沃斯低通滤波器可用如下振幅的平方对频率的公式表示：
n p n
c w H 2222)(11)(11
)(ωωεωω+=+= （2-16）
其中，n=滤波器的阶数，c ω=截止频率=振幅下降为-3dB 时的频率，p ω=通频带边缘频率
3. MATLAB 仿真
3.1 载波信号
3.1.1 仿真程序
function [ ] = Zaiboxinhao()
U1=5;
%载波幅值为5 f1=3000; %载波频率为3000
t=-1:0.00001:1; % t 扫描范围为-1到1
w1=2*pi*f1; %载波信号角频率
u1=U1*cos(w1*t); %载波信号表达式
figure(1);%新建一个图形窗口1
subplot(2,1,1); %将图形窗口一分为二，并把第一个作为当
前图形窗口
plot(t,u1); %绘制载波信号波形
xlabel('t');ylabel('u1'); %横坐标为t，纵坐标显示为u1
title('载波信号波形'); %标题为‘载波信号波形’
axis([0,0.01,-10,10]); %设置显示范围
Y1=fft(u1); %对u1进行傅里叶变换
subplot(2,1,2); %将第二个子图形窗口作为当前图形窗口plot(abs(Y1)); %绘制Y1的图形
xlabel('w');ylabel('Y1'); %横坐标为w，纵坐标显示为Y1
title('载波信号频谱'); %标题为‘载波信号频谱’
axis([5800,6200,0,600000]); %设置显示范围
3.1.2仿真波形
图2 载波信号波形及频谱
3.2调制信号
3.2.1 仿真程序
function [ ] =Tiaozhixinhao()
U2=3;
f2=3;
t=-1:0.00001:1;%t扫描范围为-1到1
w2=2*pi*f2;
u2=1.2*U2*cos(w2*t)+U2*cos(2*w2*t)+1.8*U2*cos(3*w2*t);
%调制信号表达式
figure(2); %新建一个图形窗口2
subplot(2,1,1); %将图形窗口一分为二，并把第一个作为当前图形窗口plot(t,u2); %绘制载波信号波形
xlabel('t');ylabel('u2'); %横坐标为t，纵坐标显示为u2
title('调制信号波形'); %标题为‘调制信号波形’
axis([0,1,-15,15]); %设置显示范围
Y2=fft(u2); %对u2进行傅里叶变换
subplot(2,1,2); %将第二个子图形窗口作为当前图形窗口
plot(abs(Y2));%绘制Y2的图形
xlabel('w');ylabel('Y2'); %横坐标为w，纵坐标显示为u1
title('调制信号频谱'); %标题为‘载波信号频谱’
axis([0,250,0,2000000]); %设置显示范围
3.2.2仿真波形
图3调制信号波形及频谱
3.3 AM调制
3.3.1 仿真程序
function [ ] =Tiaozhi()
t=-1:0.00001:1; %t扫描范围-1到1
U1=5; %载波信号幅度
U2=3;
f1=3000; %载波信号频率
f2=3;
m=0.1; %调制度为0.1
w1=2*pi*f1; %载波信号角频率
w2=2*pi*f2;
u2=1.2*U2*cos(w2*t)+U2*cos(2*w2*t)+1.8*U2*cos(3*w2*t);
%调制信号
u3=U1*(1+m*u2).*cos((w1)*t); %AM已调信号
figure(3); %新建一个图形窗口3
subplot(2,1,1); %将图形窗口一分为二，并把第一个作为当
前图形窗口
plot(t,u3); %绘制已调信号波形
xlabel('t');ylabel('u3'); %横坐标为t，纵坐标显示为u3
title('已调信号波形'); %标题为‘已调信号波形’
axis([0,1,-15,15]); %设置显示范围
Y3=fft(u3); %对u3进行傅里叶变换
subplot(2,1,2); %将第二个子图形窗口作为当前图形窗口plot(abs(Y3)); %绘制Y3的图形
xlabel('w');ylabel('Y3'); %横坐标为t，纵坐标显示为u3
title('已调信号频谱'); %标题为‘已调信号频谱’
axis([5900,6100,0,600000]); %设置显示范围
3.3.2仿真波形
图4 已调信号波形及频谱
3.4 AM波解调（包络检波法）
3.4.1 仿真程序
function [] =Jietiao1()
%经过AM调制产生已调信号u3
env=abs(hilbert(u3)); %找出已调信号的包络
u4=18*(env-U1)*m; %去掉直流分量并重新缩放
figure(4); %新建一个图形窗口4
subplot(2,1,1); %将图形窗口一分为二，并把第一个作为当前图
形窗口
plot(t,u4); %绘制解调波形
xlabel('t');ylabel('u4'); %横坐标为t，纵坐标显示为u4
title('AM已调信号的包络检波波形')%标题为‘AM已调信号的包络检波波形’axis([0,1,-15,15]); %设置显示范围
Y4=fft(u4); %对u4进行傅里叶变换
subplot(2,1,2); %将第二个子图形窗口作为当前图形窗口
plot(abs(Y4));
xlabel('w');ylabel('Y4');
title('AM已调信号的包络检波频谱'); %标题为‘AM已调信号的包络检波频谱’axis([0,250,0,2000000]); %设置显示范围
3.4.2仿真波形
图5 AM已调信号的包络检波波形及频谱
3.5 AM波解调（同步乘积型检波法）
3.5.1 仿真程序
function [ ] =Jietiao2()
%经过AM调制产生已调信号u3
u5=u3.*cos(w1*t); %滤波前的解调信号
figure(5); %新建图形窗口5
subplot(2,1,1); %将图形窗口一分为二
plot(t,u5); %绘制滤波前的解调信号波形
xlabel('t');ylabel('u5'); %横坐标为t，纵坐标显示为u5
title('滤波前的解调信号波形');%设置标题
Y5=fft(u5); %对u5进行傅里叶变换
subplot(2,1,2); %将第二个子图形窗口作为当前图形窗口
plot(abs(Y5)); %绘制Y5的波形
xlabel('w');ylabel('Y5');
title('滤波前的解调信号频谱');
axis([187900,188100,0,600000]);
%巴特沃斯低通滤波器
f1=100;f2=200; %待滤波信号频率
fs=2000; %采样频率
m=(0.3*f1)/(fs/2); %定义过度带宽
M=round(8/m); %定义窗函数的长度
N=M-1; %定义滤波器的阶数
b=fir1(N,0.5*f2/(fs/2)); %使用fir1函数设计滤波器
%输入的参数分别是滤波器的阶数和截止频率figure(6) %新建图形窗口6
[h,f]=freqz(b,1,512); %滤波器的幅频特性图
%[H,W]=freqz(B,A,N)当N是一个整数时函数返回
N点的频率向量和幅频响应向量
plot(f*fs/(2*pi),20*log10(abs(h))) %参数分别是频率与幅值
xlabel('频率/赫兹');ylabel('增益/分贝');
title('滤波器的增益响应');
grid
u6=filter(b,1,u5); %滤波后的解调信号
figure(7); %新建图形窗口7
subplot(2,1,1); %将图形窗口一分为二，并把第一个作为当前
图形窗口
plot(t,u6); %绘制滤波后的解调信号波形
xlabel('t');ylabel('u6');
title('滤波后的解调信号波形');
Y6=fft(u6); %对u6进行傅里叶变换
subplot(2,1,2); %将第二个子图形窗口作为当前图形窗口plot(abs(Y6)); %绘制Y6的波形
xlabel('w');ylabel('Y6');
title('滤波后的解调信号频谱');
axis([0,250,0,600000]);
3.5.2仿真波形
图6 滤波器的增益响应
图7 滤波前的解调信号波形及频谱
图8滤波后的解调信号波形及频谱3.6 AM波的功率
3.6.1 仿真程序
function [] =Gonglv()
m=-1:0.01:1; %调制度扫描范围Ucm=5; %载波信号幅值RL=1000; %负载电阻
Pc=1/2*Ucm*Ucm/RL; %负载上消耗的载波功率
Pu=(1/2*m*Ucm).*(1/2*m*Ucm)/(2*RL); %上边频分量所消耗的平均功率
Pl=Pu; %下边频分量所消耗的平均功率
PAM=Pc+Pu+Pl; %在调制信号的一个周期内，调幅信号的
平均总功率
e=(Pu+Pl)./PAM; %双边带总功率与平均总功率之比figure(8); %新建一个图形窗口8
plot(m,e); %做出m与e的关系曲线
xalbel（‘调制度m’）；% 设定横纵坐标显示
yxabel（‘双边带总功率与平均总功率之比’）；
grid on
3.6.2仿真波形
图9 双边带功率与总功率之比与调制度的关系曲线
3.7 调制度m对AM调制的影响
3.7.1 仿真程序
function [ ] =m_yingxiang()
t=-1:0.00001:1; %t扫描范围-1到1
U1=4; %载波信号幅度
U2=2; %调制信号幅度
f1=3000; %载波信号频率
f2=3; %调制信号频率
m1=0; %调制度为0
m2=0.4; %调制度为0.3
m3=0.7; %调制度为0.6
m4=1; %调制度为1
m5=1.3; %调制度为1.3
m6=3; %调制度为3
u1=U1*(1+m1.*cos(2*pi*f2*t)).*cos(2*pi*f1*t); %调制度为0的调制信号
u2=U1*(1+m2.*cos(2*pi*f2*t)).*cos(2*pi*f1*t);%调制度为0.4的调制信号
u3=U1*(1+m3.*cos(2*pi*f2*t)).*cos(2*pi*f1*t);%调制度为0.7的调制信号
u4=U1*(1+m4.*cos(2*pi*f2*t)).*cos(2*pi*f1*t); %调制度为1的调制信号
u5=U1*(1+m5.*cos(2*pi*f2*t)).*cos(2*pi*f1*t); %调制度为1.3的调制信号
u6=U1*(1+m6.*cos(2*pi*f2*t)).*cos(2*pi*f1*t); %调制度为3的调制信号
figure; %新建一个图形窗口
subplot(3,2,1) %将图形窗口1分为6，把第一个作为当前图形窗口plot(t,u1); %绘制调制度为0时的波形
xlabel('t');ylabel('u1');
title('m=0时AM调制信号');
axis([0,1,-10,10]);
grid on;
subplot(3,2,2) %将第2个子图形窗口作为当前图形窗口
plot(t,u2); %绘制调制度为0.4时的波形
xlabel('t');ylabel('u2');
title('m=0.4时AM调制信号');
grid on;
subplot(3,2,3) %将第3个子图形窗口作为当前图形窗口plot(t,u3); %绘制调制度为0.7时的波形
xlabel('t');ylabel('u3');
title('m=0.7时AM调制信号');
grid on;
subplot(3,2,4) %将第4个子图形窗口作为当前图形窗口plot(t,u4); %绘制调制度为1时的波形
xlabel('t');ylabel('u4');
title('m=1时AM调制信号');
grid on;
subplot(3,2,5) %将第5个子图形窗口作为当前图形窗口plot(t,u5); %绘制调制度为1.3时的波形
xlabel('t');ylabel('u5');
title('m=1.3时AM调制信号');
grid on;
subplot(3,2,6) %将第6个子图形窗口作为当前图形窗口plot(t,u6); %绘制调制度为3时的波形
xlabel('t');ylabel('u6');
title('m=3时AM调制信号');
grid on;
3.7.2仿真波形
图10 调制系数对调制过程的影响
3.8仿真结果分析
（1）由调制解调仿真结果可知，原调制信号的频率分量在0-50之间，调制过后，全在6000左右，解调过后，又恢复到0-50之间。AM调制解调的过程实际上是完成信号频谱的线性搬移。调制时，将调制信号的频谱搬移到载波信号的频段上；解调时，把低频的调制信号从高频的已调波上恢复出来。
（2）调幅波幅度随调制信号的大小线性变化。
（3）调制系数m对AM波的调制有着直接的影响。当m=0时，无调幅作用；当m的范围为0-1时，随着调制度的增大，信号调制的深度越大；当m=1时，调制波形达到临界状态；当m大于1时，已调波的包络形状与调制信号不一样，发生了过量调幅，产生了严重的包络失真，且m越大，失真越厉害。
（4）巴特沃斯低通滤波器的上限截止频率为100左右。
（5）在利用包络检波解调时，直接利用了Matlab里自带的hilbert()函数，没有产生各类失真情况；在利用乘积型同步检波解调时，与本地恢复波相乘之后，通过了巴特沃斯低通滤波器，也很好地还原出了调制信号。
（6）由功率比与调制系数的曲线可得：m在0-1范围内，随调制系数的减小，
双边带功率与调幅波总功率的比值越小，当100%调制（即m=1）时双边带功率只有调幅波总功率的1/3，由于有用信息只携带在边频带内，而载波本身并不携带信息，但它的功率却占用了整个调幅波功率的大部分，因此AM调幅波的功率浪费大，效率低。
4.总结
通过本次大作业，让我再一次体会到了Matlab软件强大的功能。在整个过程中，通过查书和上网查阅资料，我温习了Matlab编程的基本语法格式及一些基本函数的用法，学会了建立M文件和实现函数编辑与调用，以及知道怎么去建立完整的信号仿真模型。
同时，我对AM调制与解调的过程有了一个更深的认识。信号的调制与解调实际上就是完成信号频谱的线性搬移，以便于信号的传送。同时我了解了调制系数m对调制过程的影响，在0-1范围内，随着调制系数的增大，调制深度越大，m大于1，会出现过度调制的现象。同时研究了AM的功率，随着调制系数的增大，双边带功率与调幅波的总功率的比值越大，但当调制系数达到100%时，双边带功率也只有调幅波总功率的1/3，由此可见AM调幅波的功率浪费大，效率低。但是由于它设备简单，解调简单，占用频带窄等优点，被广泛用于无线电广播系统中。
5.参考文献
[1]王卫东. 高频电子线路[M].北京：电子工业出版社，2007
[2]王华,李有军.MATLAB电子仿真与应用教程[M].北京：国防工业出版社, 2009
[3]张琨. MATLAB 2010从入门到精通[M].北京:电子工业出版社, 2011
[4]张志涌.MATLAB与仿真（2010a）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2010
[5]唐向宏. MATLAB及在电子信息类课程中的应用[M].北京：电子工业出版社,
2007
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。
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。
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
2、已知消息信号m(t)定义为： 000103()2 230 t t t m t t t t ≤
******************* 实践教学 ******************* 大学 计算机与通信学院 2014年秋季学期 通信原理课程设计 题目： AM调制系统仿真 专业班级：通信工程 姓名： 学号： 指导教师： 成绩： 摘要
这次的课程设计我们组主要运用MATLAB设计AM调制解调系统仿真。在这次课程设计中先根据AM调制与解调原理编写调制解调程序，然后设计FIR低通滤波器，合理设置参数并运行，并通过不断的修改优化得到需要信号，之后分别加入高斯白噪声，并分析对信号的影响，最后通过对解调信号的波形图、频谱图和功率谱的分析得出AM调制解调系统仿真是否成功。 关键词:AM；调制；解调；噪声；滤波 目录
前言 (1) 第一章基本原理 (2) 2.1 AM调制解调原理 (2) 2.2高斯白噪声原理 (4) 2.3 Matlab基本原理 (6) 第二章FTR滤波器的设计 (6) 2.1 FIR数字低通滤波器的设计 (6) 第三章基于Matlab的AM调制系统仿真 (8) 3.1 载波信号的仿真 (8) 3.2 AM调制信号的仿真 (9) 3.3 AM已调信号的信号仿真 (10) 3.4 AM解调信号的仿真 (11) 总结 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16) 附录一 (17) 附录二 (20)
前言 调制就是使一个信号（如光、高频电磁振荡等）的某些参数（如振幅、频率等）按照另一个欲传输的信号（如声音、图像等）的特点变化的过程。用所要传播的语言或音乐信号去改变高频振荡的幅度，使高频振荡的幅度随语言或音乐信号的变化而变化，这个控制过程就称为调制。其中语言或音乐信号叫做调制信号，调制后的载波就载有调制信号所包含的信息，称为已调波。 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。频率解调要比幅度解调复杂，用普通检波电路是无法解调出调制信号的，必须采用频率检波方式，如各类鉴频器电路。关于鉴频器电路可参阅有关资料，这里不再细述。 本课题利用MATLAB软件对AM信号调制解调系统进行模拟仿真，分别对余弦波进行调制，观察调制信号、已调信号和解调信号的波形和频谱分布。 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“AM调制系统仿真”是希望将AM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。
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)
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：
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
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
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 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 设计（论文）任务书 课题名称：AM调制系统的仿真与原理实验分析 完成期限：2009年11月28日至2010年1月3日 院系名称外经贸学院指导教师李XX 专业班级电信0722班指导教师职称副教授学生姓名许XX 学号 071409xxx 院系课程设计（论文）工作领导小组组长签字 摘要 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，信息和通信已经成为现代社会的“命脉”。信息作为一种资源，只有通过广泛的传播与交流，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、计算机技术相互融合，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。 在此我们将分别介绍各种调制系统，并将重点放在发展迅猛的数字调制上。调制在通信系统中的作用至关重要。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。调制的方式有很多。根据调制信号时模拟信号还是数字信号，载波是连续波还是脉冲序列，相应的调制方式有模拟连续波调制、数字连续波调制、模拟脉冲调制和数字脉冲调制等。 关键字：模拟调制系统、调制解调、超外差、仿真 目录 引言 (4) 1. 通信系统简介 (5) 1. 1 通信的基本概念 (5) 1. 2 通信的发展史 (5) 1.3 通信系统的组成 (5) 1.4 通信系统的分类 (6) 2. AM调制原理 (6) 2. 1 基本概念 (6) 2．2 AM调制的SystemView仿真 (7) 2．3 仿真模型参数 (10) 2．3．1正弦波发生器 (11) 2.3.2运放 (11) 2.3.3噪声源 (11) 2.3.4低通滤波器 (11) 3. 结语 (12) 参考文献： (13) 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 基于MATLAB的AM信号的调制 摘要：现在的社会越来越发达，科学技术不断的在更新，在信号和模拟电路里面经常要用到调制与解调，而AM的调制与解调是最基本的，也是经常用到的。用AM调制与解调可以在电路里面实现很多功能，制造出很多有用又实惠的电子产品，为我们的生活带来便利。在我们日常生活中用的收音机也是采用了AM调制方式，而且在军事和民用领域都有十分重要的研究课题。 本文主要的研究内容是了解AM信号的数学模型及调制方式以及调制结果的分析。不同的调制系数对调制的影响以及单频信号和多频信号调制的不同点。先从AM的调制研究，研究它的实现方法及功能。其次研究不同的调制系数下，对已调波的频谱进行分析与研究，探究其与功率的关系。最后再通过建立数学模型分析功率关系，与前面得出的结论作对比，最终得出正确的结论。利用MATLAB编程语言实现对AM信号的调制，给出不同调制系数情况下的调制结果对比。 关键词：AM信号，调制，调制系数，功率，MATLAB Modulation of AM signal based on MATLAB Abstract: Society becomes more developed now, science and technology in the update, in which signal and analog circuits often used in modulation and demodulation, and AM modulation and demodulation is the most basic, is also frequently used. To participate in the identification of such artificial methods, the ruling includes subjective factors, will vary from person to person, can identify the type of modulation is very limited. Automatic modulation recognition technology can be overcome not only to participate in recognition of artificial difficulties, and the center frequency and bandwidth of the estimation error, adjacent channel crosstalk, noise and interference factors such as the decline of effect is relatively robust. Using AM modulation and demodulation circuit which can achieve a lot of features, creating a lot of useful and affordable electronic products, in order to facilitate our lives. Used in our daily lives is the use of AM radio modulation, but also in the field of military and civilian research topics are very important. The main content of this paper is to understand the mathematical model of the AM signal and the modulation and the demodulation method. Demodulation different methods in different circumstances of the demodulation signal to noise ratio the results of methods that better, to make the comparison. Requirement is more than double the sound and the AM signal modulation and demodulation. AM modulation first study of its function and in real life use. AM demodulation followed by research, as well as some related knowledge, as well as through its use of communications more in-depth understanding of it. AM signal from the tone of the mathematical model and the modulation and demodulation methods, the two-tone AM signal to draw a mathematical model and the block diagram of modulation and demodulation and modulation and demodulation waveforms. MATLAB programming language to use to achieve the two-tone AM signal modulation and demodulation, given the different circumstances of the demodulation signal to noise ratio compared the results. Keyword: AM signal, Modulation, rate of work, MATLAB 课程设计 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 成绩： 电子与信息工程学院 信息与通信工程系 摘要 振幅调制信号的解调过程称为同步检波。有载波振幅调制信号的包络直接反应调制信号的变化规律，可以用二极管包络检波的方法进行检波。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反应调制信号的变化规律，无法用包络检波进行解调，所以要采用同步检波方法。 同步检波器主要适用于对DSB和SSB信号进行解调，也可以用于AM，但是一般AM调制信号都用包络检波来进行检波。同步检波法是加一个与载波同频同相的恢复载波信号。外加载波信号电压加入同步检波器的方法有两种。利用模拟乘法器的相乘原理，将已调信号频谱从载波频率附近搬移到原来位置，并通过低通滤波器提取多需要的调制（基带）信号，滤除无用的高频分量，从而实现双边带信号的解调。 本文详细介绍了根据模拟乘法器MC1496的AM调制系统和同步检波器的详细方案和各种参数。给出了基于Multisim软件的解调和解调仿真结果。 关键字：同步检波；AM；Multisim；调制 目录 1 MC1496芯片设计 (2) 1.1MC1496内部结构及基本性能 (2) 2 信号调制的一般方法 (3) 2.1模拟调制 (3) 2.2数字调制 (3) 2.3脉冲调制 (3) 3 振幅调制 (4) 3.1基本原理 (4) 3.2AM调制与仿真实现 (4) 3.3DSB调制与仿真实现 (6) 4解调 (7) 4.1同步检波器原理框图 (7) 4.2同步检波解调电路图 (9) 4.3分析解调过程 (9) 4.4解调仿真结果 (10) 4.4.1 AM解调与仿真实现 (10) 4.4.2 DSB解调与仿真实现 (11) 5 小结与体会 (12) 6附录：总电路图 (12)基于MATLAB的FM调制实现
AM调制解调系统仿真
基于MATLAB模拟调制系统的仿真设计
基于MATLAB的AM信号的调制
AM调制与解调
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