基于Matlab的AM振幅调制及解调仿真

实验2：AM调制与解调仿真一、实验目的1、掌握AM的调制原理和MATLAB Simulink仿真方法2、掌握AM的解调原理和MATLAB Simulink仿真方法二、实验原理1、AM调制原理所谓调制，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。

在线性调回系列中，最先应用的一种幅度调制是全条幅或常规调幅，简称为调制（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。

m（t）为取值连续的调制信号，c（t）为正弦载波。

下图为AM调制原理图：2、AM解调原理从高频已调信号中恢复出调制信号的过程为解调，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。

下图为AM解调原理图：三、实验步骤1、AM调制方式的MATLAB Simulink仿真（1）原理图（2）仿真图（3）仿真分析①调制器Constant和Add 以及低通滤波器，sine wave2和product1是对已调信号频谱进行线性搬移，低通滤波器是滤除高频部分，得到原始信号②调制后调制后信号加上了2v的偏置，频率变大了，幅度随时间在不断的呈现周期性变化，在1~2.5之间，大于调制前的幅度。

③模拟信号的调制是将要发送的模拟信号附加到高频振荡上，再由天线发射出去，这里的高频振荡就是载波。

振幅调制就是由调制信号去控制高频振荡的振幅，直至随调制信号做线性变化。

2、AM解调方式的MATLAB Simulink仿真（1）原理图（2）仿真图（3）仿真分析①调制器Sine wave2和product1是低通滤波器，Sine wave2 和 product1是对已调信号的频谱进行线性搬移，低通滤波器是滤除信号的高频部分以得到原始信号。

基于matlab的正交振幅调制与解调仿真分析文档it168文库文档会议文集图书全部 DOC PDF PPT XLS TXT我要上传当前已有1161330份文档首页分类浏览文集排行榜合作机构会议图书iPad客户端文库首页基于MATLAB的正交振幅调制与解调仿真分析.doc相关文档共94条,当前页显示 0-30基于MATLAB的正交振幅调制与解调仿真分析7>2013-03-19摘要:MATLAB由于其强大的功能而被广泛应用于很多工程技术领域,尤其在通信和信息处理领域更有其突出地位。

众所周知,在物理级的产品作出之前,先用MATLAB进行这种电子产品的输入输出以估计这种产品的性能好坏,从而可以看出什么地方需要从新设计,什么地方需要优化等来进一步提高系统的性能,因此,伴标签:QA 信号仿真 MATLAB 通信分类:网络通信-嵌入式开发贡献者:he97yuyu| 下载: 0次评分: 收藏到书房基于MATLAB的正交振幅调制与解调仿真分析2013-03-19摘要:MATLAB由于其强大的功能而被广泛应用于很多工程技术领域,尤其在通信和信息处理领域更有其突出地位。

众所周知,在物理级的产品作出之前,先用MATLAB进行这种电子产品的输入输出以估计这种产品的性能好坏,从而可以看出什么地方需要从新设计,什么地方需要优化等来进一步提高系统的性能,因此,伴标签:QA 信号仿真 MATLAB 通信分类:软件与测试-C/C++贡献者:OraBSD| 下载: 0次评分: 收藏到书房基于MATLAB模拟调制系统的仿真2013-03-20MATLAB模拟调制系统的仿真标签:调制系统 MATLAB分类:软件与测试调研报告贡献者:lo岁月静好ve| 下载: 0次评分: 收藏到书房MATLAB实现信号的调制与解调2012-07-20MATLAB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。

通信模块设计与仿真报告学院专业班级学号姓名通信原理模拟仿真《通信原理》是通信工程专业的一门极其重要的专业课，内容比较抽象,概念多，是一门难度比较大的课程，通过ＭAＴLAＢ仿真能清晰地理解它的原理和他的过程,信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用,也是通信工程专业必备的知识。

AM 调制与解调是信号调制的最基础的调制方式，本次模拟使用MAT ＬAB2０12进行，包括原始信号，载波信号及其频谱和调制与解调,并显示仿真结果。

根据仿真展示AM 的调制解调过程，并使用数据结果分析系统性能。

一.AM 调制与解调原理幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度，使之随调制信号作线性变化的过程,即载波的幅度随着调制信号而改变的调制,是一种线性调制。

ＡＭ信号的时域表示式:Ａ０为直流分量，ｍ(t)为调制基带信号,基带信号的幅度小于A0,ｃｏs （wct)为载波信号。

A Ｍ以调信号的波形随调制的基带信号波形呈规律变化。

AM 信号的频域表示式：频域为对ＡM 信号进行傅里叶变换所得结果,即所说的频谱。

频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移，而且搬移也是线性的。

A Ｍ调制模型：⊗()m t ()m s t cos c tω⊕A图1.调制器模型AM 的时域波形和频谱如图所示:时域 频域图2. 调制时、频域波形A Ｍ信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成。

它的带宽是基带信号带宽的２倍(正负频域)。

在波形上,调幅信号的幅度随基带信号的变化而呈正比地变化,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。

AM 信号的解调：解调是调制的逆过程，其作用是从接收的已调信号中恢复原基带信号。

ＡＭ信号的解调有包络解调（非相干解调)和相干解调，本次模拟仿真使用的是相干解调。

因为相干解调适用于所有线性调制信号的解调,具有典型的代表性。

相干解调(又叫同步检波)是为了从接受的已调信号中不失真地恢复原调制信号,要求本地载波（又称相干载波)和接收信号的载波保证严格相同(同频同相）。

目录第一章绪论.....................................................................................................................................1 1.1 背景以及意义..................................................................................................................1 1.2 发展前景 (1)第二章AM 信号的原理以及特点.................................................................................................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)2.3.1 AM 信号数字模型以及特点 (6)8 AM 信号的非相干解调 (8)3.4 抗噪声性能的分析模型 (9)3.5 相干解调的抗噪声性能............................................................................................. . 9 3.6 非相干解调的抗噪声性能.. (11)3.6.1 大信噪比的情况 (11)3.6.2 小信噪比情况 (12)第四章仿真结果及结论 (13)参考文献(References) (18)致谢 (19)附录 (20)基于MATLAB 的AM 信号的调制与解调摘要: 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其方法.不同的解调方法在不同的信噪比情况下的解调结果,那种方法更好,作出比较.要求是进行双音及以上的AM 信号的调制与解调.先从AM 的调制研究,研究它的功能及在现实生活中的运用.其次研究AM 的解调,以及一些有关的知识点,以及通过它在通信方面的运用更加深入的了解它.从单音AM 信号的数学模型及调制解调方式出发,得出双音AM 信号的数学模型及其调制与框图调制解调波形.利用MATLAB 编程语言实现对双音AM 信号的调制与解调,给出不同信噪比情况下的解调结果对比. 关键词:AM 信号,调制,解调,信噪比,MA TLAB 关键词第二章AM 信号的原理以及特点2.2 通用调制模型从理论上来说,各种信号都可以用正交调制的方法来实现,其时域形式都可以表示为: s (t ) = I (t ) cos(ω0t ) + Q(t ) sin(ω0t ) 若调制信号在数字域上实现时要对式(2.2.1)进行数字化: (2.2.1) nω nω s (n) = I (n) cos 0 + Q(n) sin 0 ωs ωs (2.2.2) 从式(2.2.1)和式(2.2.2)可以看出, 调制信号的信息都应该包括在I (t ) 和Q (t ) 内. 2.2.1 图给出了调制信号的正交调制框图. 本文规定所有调制信号所调制时所用载波的初始相位均为0, 在后面的分析中不再另作说明. cos(ω0t ) 信源I 多相滤波相乘相加信源Q 多相滤波相乘sin(ω0t ) 图2.2.1 调制信号正交调制框图5 2.3 AM 信号的调制原理2.3.1 AM 信号数字模型以及特点AM 是指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 信号的调制原理模型如下[6]: 图 2.3.1 AM 信号的调制原理模型M(t)为基带信号,它可以是确知信号,也可以是随机信号,但通常认为它的平均值为0. 载波为 C ( t ) = A0 cos( w C t + ￠0 ) 上式中, A0 为载波振幅, Wc 为载波角频率0 为载波的初始相位. 2.3.2 AM 信号的波形和频谱特性(2.3.1) 虽然实际模拟基带信号m(t)是随机的,但我们还是从简单入手, 先考虑m(t)是确知信号的傅氏频谱,然后在分析m(t)是随机信号时调幅信号的功率谱密度. 可知[7] S AM = [ A0 + m( t )]cosw c t = A0 cosw c t + m( t )cosw c t 设m(t)的频谱为M(w) ,由傅氏变换的理论可得已调信号(2.3.2) 1 S AM ( w ) = лA 0 [δ(w - w c ) + δ(w + w c )] + [ M (w - w c ) + M (w + w c )] 2 AM 的波形和相应的频谱图如下(2.3.3) 6 图2.3.2 AM 信号的时域波形及其频谱可以看出,第一:AM 的频谱与基带信号的频谱呈线性关系,只是将基带信号的频谱搬移,并没有产生新的频谱成分,因此AM 调制属于线性调制;第二:AM 信号波形的包络与基带信号成正比,所以AM 信号的解调即可以采用相干解调,也可以采用非相干解调(包络检波) .第三:AM 的频谱中含有载频和上,下两个边带,无论是上边带还是下边带,都含有原调制信号的完整信息,股已调波形的带宽为原基带信号带宽的两倍,即BAM = 2 f 其中f H 为调制信号的最高频率. H (2.3.4) 7第三章AM 信号的解调原理以及特点3.1 AM 信号的解调原理及方式解调是将位于载波的信号频谱再搬回来,并且不失真的恢复出原始基带信号. 解调的方式有两种[6]:相干解调与非相干解调.相干解调适用于各种线性调制系统,非相干解调一般适用幅度调制(AM)信号.3.2 AM 信号的相干解调所谓相干解调是为了从接受的已调信号中, 不失真地恢复原调制信号, 要求本地载波和接收信号的载波保证同频同相.相干载波的一般模型如下: 图 3.2.1 AM 信号的相干解调原理框图将已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波,得S AM ( t) cosw c t = [ A0 + m(t )] cos 2 wc t 1 1 = [ A0 + m(t )] + [ A0 + m(t )] cos 2 wc t 2 2 原始的调制信号(3.2.1) 由上式可知,只要用一个低通滤波器,就可以将第1项与第2项分离,无失真的恢复出1 M 0 (T ) = [ A0 + M (T )] 2 不到满足,则会破坏原始信号的恢复.3.3 AM 信号的非相干解调(3.2.2) 相干关键是必须产生一个与调制器同频同相位的载波. 如果同频同相位的条件得所谓非相干解调是在接收端解调信号时不需要本地载波, 而是利用已调信号中的包络信号来恢复原基带信号[7].因此,非相干解调一般只适用幅度调制(AM)系统.忧郁包络解调器电路简单,效率高,所以几乎所有的幅度调制(AM)接收机都采用这种电路.如下为串联型包络检波器的具体电路. 图 3.3.1 AM 信号的非相干解调原理8 当RC 满足条件1 w c ≤ RC ≤ 1 w h 时,包络检波器的输出基本与输入信号的包络变化呈线性关系,即m(t) A0 + m(t) = o 其中, A0 ≥ m(t) .隔去直流后就得到原信号m(t ) max3.4 抗噪声性能的分析模型(3.3.1) 各种线性已调信号在传输过程中不可避免地要受到噪声的干扰, 为了讨论问题的简单起见,我们这里只研究加性噪声对信号的影响.因此,接收端收到的信号是发送信号与加性噪声之[8]. 由于加性噪声只对已调信号的接收产生影响, 因而调制系统的抗噪声性能主要用解调器的抗噪声性能来衡量. 为了对不同调制方式下各种解调器性能进行度量, 通常采用信噪比增益G(又称调制制度增益)来表示解调器的抗噪声性能,即[9] G= 输出信噪比S 0 N 0 = 输入信噪比S i N i (3.4.1) 有加性噪声时解调器的数学模型如图图3.4.1 AM 信号的解调原理图图中S m (t ) 为已调信号,n(t)为加性高斯白噪声. S m (t ) n(t)首先经过一带通滤波器, 滤出有用信号,滤除带外的噪声.经过带通滤波器后到达解调器输入端的信号为S m (t ) ,噪声为高斯窄带噪声n i (t ) ,显然解调器输入端的噪声带宽与已调信号的带宽是相同的.最后经解调器解调输出的有用信号为m 0 (t ) ,噪声为n0 (t ) ..5 相干抗噪声性能各种线性调制系统的相干解调模型如下图所示. 9 图3.5.1 线性调制系统的相干解调模型图中S m (t ) 可以是各种调幅信号,如AM,DSB,SSB VSB,带通滤波器的带宽等于已调信号带宽[10].下面讨论各种线性调制系统的抗噪声性能[11]. AM 信号的时域表达式为S AM ( t ) = [ A0 + m( t )]cosw c t 通过分析可得AM 信号的平均功率为(3.5.1) ( S i ) AM = A02 m 2 ( t ) + 2 2 (3.5.2) 又已知输入功率N i = n 0 B , 其中B 表示已调信号的带宽. 由此可得AM 信号在解调器的输入信噪比为( S i N i ) AM = AM 信号经相干解调器的输出信号为2 A02 + m 2 ( t ) A0 + m 2 ( t ) = 2n 0 B AM 4n 0 f H (3.5.3) m 0 (t) = 因此解调后输出信号功率为1 m( t ) 2 1 2 m (t ) 4 (3.5.4) 2 ( S 0 ) AM = m 0 ( t ) = (3.5.5) 在上图中输入噪声通过带通滤波器之后,变成窄带噪声n i ( t ) ,经乘法器相乘后的输出噪声为n p (t) = n i (t)cosw c t = [n c (t)cosw c t-n s (t)sinw c t]cosw c t = 经LPF 后, 1 1 n c (t) + [nc (t)cos2w c t-n s (t)sin2w c t] 2 2 1 n c (t ) 2 (3.5.6) n 0 (t) = 因此解调器的输出噪声功率为(3.5.7) 10 2 N 0 = n 0 (t) = 1 2 1 n c (t ) = N i 4 4 m 2 (t) m 2 (t ) = n0B 2n 0 f H (3.5.8) 可得AM 信号经过解调器后的输出信噪比为( S 0 N 0 ) AM = (3.5.9) 由上面分析的解调器的输入,输出信噪比可得AM 信号的信噪比增益为G AM =3.6 非相干抗噪声性能S0 N 0 2m 2 ( t ) = Si N i A02 + m 2 ( t ) (3.5.10) 只有AM 信号可以采用非相干解调[12].实际中,AM 信号常采用包络检波器解调,有噪声时包络检波器的数字模型如下: 图 3.6.1 有噪声时包络检波器的数字模型设包络检波器输入信号S m ( t ) 为S m ( t ) = [ A0 + m( t )]cosw c t ,其中A0 ≥ m( t ) max 输入噪声n i ( t ) 为(3.6.1) ni ( t ) = n c ( t )cosw c t - n s ( t )sinw c t 显然,解调器输入信噪功率(3.6.2) A02 m 2 ( t ) Si = +2 2 噪声功率(3.6.3) N i = n i2 ( t ) = n 0 B 3.6.1 大信噪比的情况(3.6.4) 所谓大信噪比是指输入信号幅度远大于噪声幅度[13].即满足条件A0 + m(t) n i (t) 由此可知,包络检波器输出的有用信号是m(t) ,输出噪声是n c (t) ,信号与噪声是分开的. 直流成分A0 可被低通滤波器滤除.故输出的平均信号功率及平均噪声功率分别为11 S0 = m 2 (t) 2 N 0 = n c ( t ) = n i2 ( t ) = n 0 B (3.6.5) 于是,可以得到G AM S0 N 0 2m 2 ( t ) = = Si N i A02 + m 2 ( t ) (3.6.7) 此结果与相干解调时得到的噪声增益一致.可见在大噪声比情况下,AM 信号包络检波器的性能几乎与相干解调性能相同. 3.6.2 小信噪比情况所谓小信噪比是指噪声幅度远大于信号幅度.在此情况下,包络检波器会把有用信号扰乱成噪声,即有用信号"淹没"在噪声中,这种现象通常称为门限效应.进一步说,所谓门限效应, 就是当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定的数值后, 检波器输出信噪比出现急剧恶化的一种现象[14-16]. 小信噪比输入时,包络检波器输出信噪比计算很复杂,而且详细计算它一般也无必要. 12。

am调制matlab代码以下是一份关于AM调制的MATLAB代码，以及对该代码的详细解释。

首先，我们需要明确AM调制的基本原理。

AM调制是一种将信号转换为通过调制一个高频载波信号来传输的技术。

AM调制的基本过程包括将载波信号的振幅按照基带信号的变化进行调制，并通过解调过程将频率重新还原为原始信号。

在MATLAB中实现AM调制的首要任务是生成高频载波信号。

我们可以通过使用sin函数来生成一个正弦波，然后通过调整振幅和频率来创建一个高频信号。

以下是一个生成高频载波信号的MATLAB代码示例：设置参数fc = 1000; 载波频率amplitude = 1; 载波振幅samplingRate = 10000; 采样率time = 1; 生成的信号时间长度生成时间序列t = 0:1/samplingRate:time-1/samplingRate;生成载波信号carrierSignal = amplitude*sin(2*pi*fc*t);在上述代码中，我们定义了载波的频率为1000Hz，振幅为1，并设置了采样率为10000Hz，生成了一个持续1秒的时间序列。

通过将时间序列与正弦函数相乘，我们可以生成一个高频载波信号。

生成的载波信号存储在名为`carrierSignal`的向量中。

接下来，我们需要准备一个基带信号。

基带信号可以是一段音频，也可以是一个控制信号。

在这个例子中，我们将使用一个简单的正弦波作为基带信号。

以下是一个生成基带信号的MATLAB代码示例：设置参数fm = 20; 基带信号频率amplitude = 1; 基带信号振幅生成基带信号basebandSignal = amplitude*sin(2*pi*fm*t);在上述代码中，我们定义了基带信号的频率为20Hz，振幅为1。

通过使用相同的时间序列`t`，我们可以生成一个基带信号。

生成的基带信号存储在名为`basebandSignal`的向量中。

郑州轻工业学院课程设计任务书题目利用MATLAB实现信号的AM调制与解调专业、班级电子信息工程级班学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容：利用MATLAB对信号()()⎪⎩⎪⎨⎧≤=其他,0t,1002ttSatm进行AM调制，载波信号频率为1000Hz，调制深度为0.5。

t0=0.2;首先在MATLAB中显示调制信号的波形和频谱，已调信号的波形和频谱，比较信号调制前后的变化。

然后对已调信号解调，并比较解调后的信号与原信号的区别。

基本要求：1、掌握利用MATLAB实现信号AM调制与解调的方法。

2、学习MATLAB中信号表示的基本方法及绘图函数的调用，实现对常用连续时间信号的可视化表示。

3、加深理解调制信号的变化；验证信号调制的基本概念、基本理论，掌握信号与系统的分析方法。

主要参考资料：1、王秉钧等. 通信原理[M].北京：清华大学出版社，2006.112、陈怀琛.数字信号处理教程----MATLAB释义与实现[M].北京：电子工业出版社,2004.完成期限：2014.6.9—2014.6.13指导教师签名：课程负责人签名：2014年6月5日目录摘要 (1)1.matlab简介 (2)1.1matlab基本功能 (2)1.2matlab应用 (2)2.系统总体设计方案 (4)2.1调制信号 (4)2.1.1 matlab实现调制信号的波形 (4)2.1.2 matlab实现调制信号的频谱 (4)2.1.3 matlab实现载波的仿真 (5)2.2信号的幅度调制 (6)2.2.1信号的调制 (6)2.2.2幅度调制原理 (6)2.2.3 matlab实现双边带幅度调制 (8)2.2.4 matlab实现已调信号的频谱图 (8)2.2.5 幅度调制前后的比较 (9)2.3已调信号的解调 (9)2.3.1 AM信号的解调原理及方式 (9)2.3.2 matlab实现已调信号的解调 (11)2.3.3信号解调前后的比较 (12)结论与展望 (13)参考文献 (14)附录 (15)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，而信号幅度调制与解调是最基本，也是经常用到的。

通信原理课程设计报告题目：基于MATLAB 的M-QAM调制及相干解调的设计与仿真班级：通信工程1411姓名：杨仕浩(2014111347）解博文(2014111321）介子豪(2014111322）指导老师：罗倩倩成绩：日期：2016 年12 月21 日基于MATLAB的M-QAM调制及相干解调的设计与仿真摘要：正交幅度调制技术（QAM）是一种功率和带宽相对高效的信道调制技术，因此在自适应信道调制技术中得到了较多应用。

本次课程设计主要运用MATLAB软件对M =16 进制正交幅度调制系统进行了仿真，从理论上验证16进制正交幅度调制系统工作原理，为实际应用和科学合理地设计正交幅度调制系统,提供了便捷、高效、直观的重要方法。

实验及仿真的结果证明，多进制正交幅度调制解调易于实现，且性能良好，是未来通信技术的主要研究方向之一，并有广阔的应用前景。

关键词：正交幅度调制系统；MATLAB；仿真目录1引言 (1)1.1课程设计的目的 (1)1.2课程设计的基本任务和要求 (1)1.3仿真平台Matlab (1)2 QAM系统的介绍 (2)2.1正交幅度调制技术 (2)2.2QAM调制解调原理 (5)2.3QAM的误码率性能 (7)3 多进制正交幅度（M-QAM）调制及相干解调原理框图 (9)4 基于MATLAB的多进制正交幅度（M-QAM）调制及相干解调设计与仿真 (10)4.1系统设计 (10)4.2随机信号的生成 (10)4.3星座图映射 (11)4.4波形成形（平方根升余弦滤波器） (13)4.5调制 (14)4.6加入高斯白噪声之后解调 (15)5 仿真结果及分析 (20)6 总结与体会 (23)6.1总结 (23)6.2心得体会 (24)【参考文献】 (25)附录 (26)1引言本次课程设计主要运用MATLAB软件进行程序编写。

实现模拟基带信号经QAM调制与相干解调的传输过程，通过分析比较调制解调输出波形以及功率谱特征，理解QAM调制解调原理。

密级：学士学位论文THESIS OF BACHELOR（2005 — 2009 年）题目基于MATLAB的AM信号的调制与解调目录第一章绪论 (1)1.1 背景以及意义 (1)1.2 发展前景 (1)第二章AM信号的原理以及特点 (3)2.1 噪声模型 (3)2.1.1 噪声的分类 (3)2.1.2 本文噪声模型 (3)2.2 通用调制模型 (4)2.3 AM信号的调制原理 (5)2.3.1 AM信号数字模型以及特点 (5)2.3.2 AM信号的波形和频谱特性 (5)第三章AM信号的解调原理以及特点 (7)3.1 AM信号的解调原理及方式 (7)3.2 AM信号的相干解调 (7)3.3 AM信号的非相干解调 (7)3.4 抗噪声性能的分析模型 (8)3.5 相干解调的抗噪声性能 (8)3.6 非相干解调的抗噪声性能 (10)3.6.1 大信噪比的情况 (10)3.6.2 小信噪比情况 (11)第四章仿真结果及结论 (12)参考文献（References） (17)致谢 (18)附录 (19)基于MATLAB的AM信号的调制与解调摘要：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其解调的方法。

不同的解调方法在不同的信噪比情况下的解调结果，那种方法更好，作出比较。

要求是进行双音及以上的AM信号的调制与解调。

先从AM的调制研究，研究它的功能及在现实生活中的运用。

其次研究AM的解调，以及一些有关的知识点，以及通过它在通信方面的运用更加深入的了解它。

从单音AM信号的数学模型及调制解调方式出发，得出双音AM信号的数学模型及其调制与解调的框图和调制解调波形。

基于matlab的-AM-FM调制与解调报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：AM调制与解调100%% AMµ÷ÖÆfigure('Name','Ðźŵ÷Öƹý³ÌÖв¨Ðμ°ÆäƵÆ×','NumberTitle','off')a0=1;f0=2000;fc=20000;fs=1000000;t=[1:0.000001:4];am1=0*cos(2*pi*f0*t); %µ÷ÖÆÐźÅam=a0+am1;t1=cos(2*pi*fc*t); %Ôز¨s_am=am.*t1;AM1=fft(am1); T1=fft(t1); S_AM=fft(s_am);f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;subplot(3,2,1); plot(t(1:1000),am1(1:1000)); title('ÐÅÏ¢ÐźŲ¨ÐÎ');subplot(3,2,2); plot(f,fftshift(abs(AM1))); title('ÐÅÏ¢ÐźÅƵÆ×');subplot(3,2,3); plot(t(1:1000),t1(1:1000)); title('Ôز¨ÐźÅ');subplot(3,2,4); plot(f,fftshift(abs(T1))); title('Ôز¨ÐźÅƵÆ×');subplot(3,2,5); plot(t(1:1000),s_am(1:1000)); title('Òѵ÷ÐźÅ');subplot(3,2,6); plot(f,fftshift(abs(S_AM))); title('Òѵ÷ÐźÅƵÆ×');%²úÉúÔëÉùfigure('Name','Ìí¼ÓÔëÉù¼°´øͨÂ˲¨¹ý³Ì²¨Ðμ°ÆäƵÆ×','NumberTitle','off ');snr=5;y=awgn(s_am,snr);fcuts=[16000 17500 22500 24000];mags=[0 1 0];devs=[0.05 0.01 0.05];[n,Wn,beta,ftype]=kaiserord(fcuts,mags,devs,fs);hh=fir1(n,Wn,ftype,kaiser(n+1,beta),'noscale');[H,f]=freqz(hh,1,1024,fs);st_p=fftfilt(hh,y);Q=fft(st_p);Y=fft(y);f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;subplot(2,2,1);plot(t(1500001:1501000),y(1500001:1501000));title('Ìí¼ÓÔëÉùºóÐźŲ¨ÐÎ');subplot(2,2,2);plot(f,fftshift(abs(Y)));title('Ìí¼ÓÔëÉùºóÐźÅƵÆ×');subplot(2,2,3);plot(t(1500001:1501000),st_p(1500001:1501000));title('´øͨÂ˲¨ºóÐźŲ¨ÐÎ');subplot(2,2,4); plot(f,fftshift(abs(Q)));title('´øͨÂ˲¨ºóÐźÅƵÆ×');%½âµ÷figure('Name','Ïà¸É½âµ÷ËùµÃ²¨Ðμ°ÆäƵÆ×','NumberTitle','off');ss_am=st_p.*t1;SS_AM=fft(ss_am)f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;subplot(2,1,1);plot(t(1500001:1503000),ss_am(1500001:1503000));title( 'Ïà³ËÐźÅ');subplot(2,1,2); plot(f,fftshift(abs(SS_AM)));title('Ïà³ËÐźÅƵÆ×');fcuts1=[2500,30000];mags1=[1 0];devs1=[0.01 0.05];[n,Wn,beta,ftype]=kaiserord(fcuts1,mags1,devs1,fs);hh1=fir1(n,Wn,ftype,kaiser(n+1,beta),'noscale');[H,f]=freqz(hh1,1,1024,fs);m0=fftfilt(hh1,ss_am);M0=fft(m0);f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;figuresubplot(2,1,1);plot(t(1500001:1501000),m0(1500001:1501000));title('½âµ÷ÐźÅ');subplot(2,1,2); plot(f,fftshift(abs(M0)));title('½âµ÷ÐźÅƵÆ×');11.0005 1.001-101信息信号波形-505x 105012x 106信息信号频谱11.0005 1.001-101载波信号-505x 105012x 106载波信号频谱11.00051.001-202已调信号-55x 105012x 106已调信号频谱2.52.50052.501-4-2024添加噪声后信号波形-505x 105051015x 105添加噪声后信号频谱2.52.50052.501-2024带通滤波后信号波形-55x 10500.511.52x 106带通滤波后信号频谱50%% AMµ÷ÖÆfigure('Name','Ðźŵ÷Öƹý³ÌÖв¨Ðμ°ÆäƵÆ×','NumberTitle','off')2.5 2.5005 2.501 2.5015 2.502 2.5025 2.503 2.5035-1012相乘信号-5-4-3-2-1012345x 105051015x 105相乘信号频谱2.52.50012.50022.50032.50042.50052.50062.50072.50082.5009 2.501-0.500.51解调信号-5-4-3-2-1012345x 105051015x 105解调信号频谱a0=2;f0=2000;fc=20000;fs=1000000;t=[1:0.000001:4];am1=0*cos(2*pi*f0*t); %µ÷ÖÆÐźÅam=a0+am1;t1=cos(2*pi*fc*t); %Ôز¨s_am=am.*t1;AM1=fft(am1); T1=fft(t1); S_AM=fft(s_am);f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;subplot(3,2,1); plot(t(1:1000),am1(1:1000)); title('ÐÅÏ¢ÐźŲ¨ÐÎ');subplot(3,2,2); plot(f,fftshift(abs(AM1))); title('ÐÅÏ¢ÐźÅƵÆ×');subplot(3,2,3); plot(t(1:1000),t1(1:1000)); title('Ôز¨ÐźÅ');subplot(3,2,4); plot(f,fftshift(abs(T1))); title('Ôز¨ÐźÅƵÆ×');subplot(3,2,5); plot(t(1:1000),s_am(1:1000)); title('Òѵ÷ÐźÅ');subplot(3,2,6); plot(f,fftshift(abs(S_AM))); title('Òѵ÷ÐźÅƵÆ×');%²úÉúÔëÉùfigure('Name','Ìí¼ÓÔëÉù¼°´øͨÂ˲¨¹ý³Ì²¨Ðμ°ÆäƵÆ×','NumberTitle','off ');snr=5;y=awgn(s_am,snr);fcuts=[16000 17500 22500 24000];mags=[0 1 0];devs=[0.05 0.01 0.05];[n,Wn,beta,ftype]=kaiserord(fcuts,mags,devs,fs);hh=fir1(n,Wn,ftype,kaiser(n+1,beta),'noscale');[H,f]=freqz(hh,1,1024,fs);st_p=fftfilt(hh,y);Q=fft(st_p);Y=fft(y);f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;subplot(2,2,1);plot(t(1500001:1501000),y(1500001:1501000));title('Ìí¼ÓÔëÉùºóÐźŲ¨ÐÎ');subplot(2,2,2);plot(f,fftshift(abs(Y)));title('Ìí¼ÓÔëÉùºóÐźÅƵÆ×');subplot(2,2,3);plot(t(1500001:1501000),st_p(1500001:1501000));title('´øͨÂ˲¨ºóÐźŲ¨ÐÎ');subplot(2,2,4); plot(f,fftshift(abs(Q)));title('´øͨÂ˲¨ºóÐźÅƵÆ×');%½âµ÷figure('Name','Ïà¸É½âµ÷ËùµÃ²¨Ðμ°ÆäƵÆ×','NumberTitle','off');ss_am=st_p.*t1;SS_AM=fft(ss_am)f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;subplot(2,1,1);plot(t(1500001:1503000),ss_am(1500001:1503000));title( 'Ïà³ËÐźÅ');subplot(2,1,2); plot(f,fftshift(abs(SS_AM)));title('Ïà³ËÐźÅƵÆ×'); fcuts1=[2500,30000];mags1=[1 0];devs1=[0.01 0.05];[n,Wn,beta,ftype]=kaiserord(fcuts1,mags1,devs1,fs);hh1=fir1(n,Wn,ftype,kaiser(n+1,beta),'noscale');[H,f]=freqz(hh1,1,1024,fs);m0=fftfilt(hh1,ss_am);M0=fft(m0);f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2; figuresubplot(2,1,1);plot(t(1500001:1501000),m0(1500001:1501000));title('½âµ÷ÐźÅ');subplot(2,1,2); plot(f,fftshift(abs(M0)));title('½âµ÷ÐźÅƵÆ×');11.0005 1.001-101信息信号波形-505x 105012x 106信息信号频谱11.0005 1.001-101载波信号-505x 105012x 106载波信号频谱11.00051.001-505已调信号-55x 105024x 106已调信号频谱2.52.50052.501-505添加噪声后信号波形-505x 1050123x 106添加噪声后信号频谱2.52.50052.501-4-2024带通滤波后信号波形-55x 10501234x 106带通滤波后信号频谱2.5 2.5005 2.501 2.5015 2.502 2.5025 2.503 2.5035-10123相乘信号-5-4-3-2-1012345x 1050123x 106相乘信号频谱0%% AMµ÷ÖÆfigure('Name','Ðźŵ÷Öƹý³ÌÖв¨Ðμ°ÆäƵÆ×','NumberTitle','off')a0=10^100;f0=2000;fc=20000;fs=1000000;t=[1:0.000001:4];am1=0*cos(2*pi*f0*t); %µ÷ÖÆÐźÅam=a0+am1;t1=cos(2*pi*fc*t); %Ôز¨s_am=am.*t1;AM1=fft(am1); T1=fft(t1); S_AM=fft(s_am);f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;subplot(3,2,1); plot(t(1:1000),am1(1:1000)); title('ÐÅÏ¢ÐźŲ¨ÐÎ');subplot(3,2,2); plot(f,fftshift(abs(AM1))); title('ÐÅÏ¢ÐźÅƵÆ×');2.52.50012.50022.50032.50042.50052.50062.50072.50082.5009 2.50100.511.5解调信号-5-4-3-2-1012345x 1050123x 106解调信号频谱subplot(3,2,3); plot(t(1:1000),t1(1:1000)); title('Ôز¨ÐźÅ');subplot(3,2,4); plot(f,fftshift(abs(T1))); title('Ôز¨ÐźÅƵÆ×');subplot(3,2,5); plot(t(1:1000),s_am(1:1000)); title('Òѵ÷ÐźÅ');subplot(3,2,6); plot(f,fftshift(abs(S_AM))); title('Òѵ÷ÐźÅƵÆ×');%²úÉúÔëÉùfigure('Name','Ìí¼ÓÔëÉù¼°´øͨÂ˲¨¹ý³Ì²¨Ðμ°ÆäƵÆ×','NumberTitle','off ');snr=5;y=awgn(s_am,snr);fcuts=[16000 17500 22500 24000];mags=[0 1 0];devs=[0.05 0.01 0.05];[n,Wn,beta,ftype]=kaiserord(fcuts,mags,devs,fs);hh=fir1(n,Wn,ftype,kaiser(n+1,beta),'noscale');[H,f]=freqz(hh,1,1024,fs);st_p=fftfilt(hh,y);Q=fft(st_p);Y=fft(y);f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;subplot(2,2,1);plot(t(1500001:1501000),y(1500001:1501000));title('Ìí¼ÓÔëÉùºóÐźŲ¨ÐÎ');subplot(2,2,2);plot(f,fftshift(abs(Y)));title('Ìí¼ÓÔëÉùºóÐźÅƵÆ×');subplot(2,2,3);plot(t(1500001:1501000),st_p(1500001:1501000));title('´øͨÂ˲¨ºóÐźŲ¨ÐÎ');subplot(2,2,4); plot(f,fftshift(abs(Q)));title('´øͨÂ˲¨ºóÐźÅƵÆ×');%½âµ÷figure('Name','Ïà¸É½âµ÷ËùµÃ²¨Ðμ°ÆäƵÆ×','NumberTitle','off');ss_am=st_p.*t1;SS_AM=fft(ss_am)f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;subplot(2,1,1);plot(t(1500001:1503000),ss_am(1500001:1503000));title( 'Ïà³ËÐźÅ');subplot(2,1,2); plot(f,fftshift(abs(SS_AM)));title('Ïà³ËÐźÅƵÆ×'); fcuts1=[2500,30000];mags1=[1 0];devs1=[0.01 0.05];[n,Wn,beta,ftype]=kaiserord(fcuts1,mags1,devs1,fs);hh1=fir1(n,Wn,ftype,kaiser(n+1,beta),'noscale');[H,f]=freqz(hh1,1,1024,fs);m0=fftfilt(hh1,ss_am);M0=fft(m0);f=(0:3000000)*fs/3000001-fs/2;figuresubplot(2,1,1);plot(t(1500001:1501000),m0(1500001:1501000));title('½âµ÷ÐźÅ');subplot(2,1,2); plot(f,fftshift(abs(M0)));title('½âµ÷ÐźÅƵÆ×');11.0005 1.001-101信息信号波形-505x 105012x 106信息信号频谱1 1.0005 1.001-101载波信号-505x 105012x 106载波信号频谱11.00051.001-101x 10100已调信号-55x 105012x 10106已调信号频谱2.52.5005 2.501-1-0.500.51x 10100添加噪声后信号波形-505x 105051015x 10105添加噪声后信号频谱2.52.5005 2.501-2-1012x 10100带通滤波后信号波形-55x 10501x 10106带通滤波后信号频谱FM 调制与解调%%FMfigure('Name','FMµ÷ÖƲ¨ÐÎÓëƵÆ×')2.5 2.5005 2.501 2.5015 2.502 2.5025 2.503 2.5035-50510x 1099相乘信号-5-4-3-2-1012345x 105051015x 10105相乘信号频谱2.52.50012.50022.50032.50042.50052.50062.50072.50082.5009 2.5013.93.913.923.93x 1099解调信号-1-0.500.51x 105123x 10105解调信号频谱f0=2000; fc=20000; fs=1000000; Am=1; kf=0.5; Tc=8; Ta=0.001; dt=0.000001;t=[0:1/fs:3];f=(0:length(t)-1)*fs/(length(t))-fs/2;fm0=cos(2*pi*f0*t);mt=fm0;%»ý·ÖÆ÷Éè¼Æw1=0;w2=0;for m=1:length(t)w1=mt(m)+w2;w2=mt(m)+w1;fi(m)=w1/(2*fs);endfi=fi*2*pi/max(abs(fi));I=cos(kf*fi);Q=sin(kf*fi);y1=Am*cos(2*pi*fc*t).*I-Am*sin(2*pi*fc*t).*Q;subplot(2,1,1);plot(t,y1);title('²¨ÐÎ')axis([1e-3 4e-3 -2 2]);Y1=fft(y1);subplot(2,1,2);plot(f,fftshift(abs(Y1))/1e6); title('ƵÆ×') %%Ôز¨ÆµÆ×axis([-4e4 4e4 0 1]);figure('Name','FMµ÷Öƺó¼ÓÔëÉù²¨ÐÎÓë½âµ÷ºó²¨ÐÎÒÔ¼°Â˳ýÖ±Á÷·ÖÁ¿ºóµÄ²¨ÐÎ')y1o=awgn(y1,40);subplot(3,1,1);plot(t,y1o); title('¼ÓÔëÉùºó²¨ÐÎ') %%¼ÓÔëÉùºóµÄÐźÅaxis([1e-3 4e-3 -2 2]);%%´øͨÂ˲¨KSband=2*(3+1)*f0;fcutsb=[fc-KSband-2000 fc-KSband fc+KSbandfc+KSband+2000]; %%½ÓÊÕ»úÇ°¶Ë´øͨÂ˲¨magsb=[0 1 0];devsb=[0.05 0.01 0.05];[nb,Wnb,betab,ftypeb]=kaiserord(fcutsb,magsb,devsb,fs);hhb=fir1(nb,Wnb,ftypeb,kaiser(nb+1,betab),'noscale'); %´øͨÂ˲¨Æ÷£»st_pb=fftfilt(hhb,y1o);subplot(3,1,2);st_pb=st_pb/1e6;plot(t,st_pb); title('´øͨÂ˲¨Æ÷ºóµÄ²¨ÐÎ')axis([1e-3 4e-3 -2e-6 2e-6]);%΢·ÖÆ÷Éè¼Æfor i=1:length(t)-1 %½ÓÊÕÐźÅͨ¹ý΢·ÖÆ÷´¦Àídiff_st_pb(i)=(st_pb(i+1)-st_pb(i))/dt;endsfm=abs(hilbert(diff_st_pb));subplot(3,1,2);plot(t,[sfm*20 0]);axis([1e-3 4e-3 0 4]);%%¸ôÖ±% KSbandh=2*(3+1)*f0;fcutsh=[0.01 3000];magsh=[0 1];devsh=[0.01 0.05];[nh,Wnh,betah,ftypeh]=kaiserord(fcutsh,magsh,devsh,fs);hhh=fir1(nh,Wnh,ftypeh,kaiser(nh+1,betah),'noscale');sfm_out=fftfilt(hhh,sfm*20);subplot(3,1,3);plot(t,[sfm_out 0]);title('¸ôÖ±ºóµÄ²¨ÐÎ')axis([1e-3 4e-3 -2 2]);11.522.533.54x 10-3-2-1012波形-4-3-2-101234x 10400.51频谱11.522.533.54x 10-3-202加噪声后波形11.522.53 3.54x 10-302411.522.533.54x 10-3-202隔直后的波形。