实验六频移键控调制与解调实验
一．实验目的：
1.理解FSK调制调制工作原理及电路组成。
2.理解利用锁相环解调FSK的原理和实验方法。
二、实验原理
数字调频又可称作移频键控, 它是利用载频频率变化来传递数字信息。数字调频信号可以分为相位连续和相位离散两种情形。若两个振荡频率分别由不同的独立振荡器组供，它们之间相位互不相关，这就叫相位离数的数字调频信号：若两个振荡频率由同一振荡信号源提供，只是对其中一个载频进行分频，这样产生的两个载频就是相位连续的数字调频信号。本实验电路中，由实验一提供的载频频率经过电路分频而得到的两个不同频率的载频信号，则为相位连续的数字载频信号。
(一)FSK调制电路工作原理
1.FSK调制原理框图：
由图6- 1可知，插入的基带信号由74LS04转接后分成两路，一路控制fi =32KHz的载频，另一路经倒相去控制=16KHz的载频，当基带信号为“1”时，模拟开关1打开，模拟开关2关闭，此时载频fl =32KHz，当基带信号为“0”时，模拟开关1关，闭，模拟开关2开通。此时播出=16KHz，于是可在输出端得到已调的FSK信号。电路中的两路载频(f1,f2)由时钟信号发生器产生，经过开关中K901,K902送入。两路载频分别经射随、选频滤波、射随、再送至模拟开关U901：A与U902;B(4006)。
关于FSK调制原理图波形见图6 -2所示。
(二)FSK解调电路工作原理
FSK集成电路模拟锁相环解调器由于性能优越，价格低廉，体积小，所以得到了越来越广泛的应用。
（1）FSK解调电原理框图。
FSK集成电路模拟锁相环解调器的工作原理是十分简单的，只要在设计锁相环时，使它锁定在FSK的一个载频fl上，对应输出高电平，而对另一载频失锁，对应输出低电平，那么在锁相环路滤波器输出端就可以得到解调的基带信号序列，解调器框图如图6-3所示。
FSk锁相环解调器中的集成锁相环选用CD4046,其特性参数见附表。
CD4046集成电路中有两个数字鉴相器（PDI，PDII），一个压控振荡器（VCO），还有输入放大电路，环路低通滤波器接在集成电路的外部。
压控振荡器的中心频率设计在32KHz。当锁相环锁定时，鉴相器PDII输出端为低电平，锁定只是输出脚为高电平，锁相器PDI输出为低电平，PDI输出和锁定指示输出经或非门U903;A(74LS32)和U904;B(74ls04)后输出为低电平，在京积分电路和肺门U904;;C(74LS04)输出为高电平。在经过U904;D(74LS04)整形电路反相后输出。
当输入信号为16 KHz是，环路失锁。此时环路对16KHz在品德再评跟踪破坏，鉴相器输入端的两个比较信号存在频差，经鉴相器PDI后输出一串无规则矩形脉冲，而锁定指示（第一应交）输出为低电平，PDI输出和锁定指示输出经或非门U903;A与U904：B后，输出认为无规则矩形脉冲，这些矩形脉冲经济分期合肥门U904:C后输出为低电平。环路对32 KHz载频锁定实时输出高电平，对16KHz载频失锁时就输出低电平。只要适当选择环路参数，是他对32KHz锁定，对16KHz失锁，则在解调器输出端就得到解调输出的基带信号序列。
三、实验内容
1．测试FSK调制电路TP901-TP907各测量点波形，并作详细分析。
2．测试FSK解调电路TP908 -TP910各测量点波形，并作详细分析。
四、实验步骤
1．接通电源，按下按键开关：K1、K2、K900，使电路工作。
2．跳线开关设置：K901 (1-2、K902(2-3)。
3．在CA901上插上电容(4700 PF)调节W903、W904，使TP909的频率为29-
30 KHz之间，然后，K902接1-2脚，此时TP909频率上升。
4. 调节W901. W902，使TP907、TP904输出的波形幅度平齐，幅值约为2V。
5．观察TP901-TP910波形，并作记录。
五、测量点参考波形
TP901：输出频率为32 KHz、占空比为50%的方波。
TP902：输出频率为16 KHz、占空比为50%的方波。
TP903：调节电位器W901，使TP903输出频率为32 KHz的正弦波。
TP904：调节电位器W902，使TP904输出频率为16 KHz的正弦波。
TP905：输出7位的伪随机码序列。
TP906: 波形同TP905，相位相反。
TP907：调制信号输出。
TP908：调制信号输入到锁相环，波形同TP907。
FP909：锬相环输出的方波（因锁相环工作于锁定失锁两种状态，所以波形不稳定）
TP910：输出7位的伪随机码序列。
六、实验仪器
1．双踪示波器一台
2．频率计一台
3．三用表一台
七、实验中遇到的问题及分析
（1）在实验的过程中，按照实验步骤进行，步骤（3）中要求调节W903、W904，使TP909的频率为29-30 KHz之间，但是进行实际操作时，我们不论怎么调节W903、W904，TP909的输出频率怎么也达不到这个要求，实际的情况就是，调节W903、W904，对输出频率没有太大的影响，经过分析，我们判定实验仪器老化，可能电位器已经损坏，虽然频率不够准确，但是幅值其他都没有太大偏差，所以继续试验。
（2）进行到实验的最后一步，在测试TP910的波形时，理论上应该输出7位的伪随机码，但是，实际情况是示波器无论怎么调节，就是没有正常的显示。我们分析，可能是上一个步骤中频率没有达到要求，导致这一步受到前边的影响，这也是理论与实际之间存在的差距。
八、实验总结
. 通过本实验，本人理解FSK调制调制工作原理及电路组成，理解利用锁相环解调FSK的原理和实验方法。学会了将理论运用到实践，并用实践的结果证明了理论，在今后的学习过程中，我们要继续发扬这种学习方法，勤动手，多动脑，这样才能学到真正正的本领。
目录 前言 (1) 正文 (1) 2.1 课程设计的目的及意义 (1) 2.2 多进制数字调制 (1) 2.3 MFSK简介 (1) 2.4 MFSK信号的频谱、带宽及频带利用率 (2) 2.5 MFSK调制与解调的原理 (3) 3 仿真结果与分析 (3) 3.1 八进制的随机序列 (3) 3.2 调制后的信号 (4) 3.3 加入高斯白噪声后的已调信号 (5) 3.4 MFSK的解调 (6) 3.4.1 滤除高斯白噪声 (6) 3.4.2 相干解调后的信号 (7) 3.4.3 非相干解调后的信号 (7) 3.5 MFSK系统的抗噪声性能 (8) 3.5.1 相干解调时的误码率 (8) 3.5.2 非相干解调时的误码率 (8) 课程设计总结 (9) 致谢 (9) 参考文献 (10) 附录 (11)
前言 MFSK——多进制数字频率调制，简称多频制，是2FSK方式的推广。它是用不同的载波频率代表各种数字信息。在数字通信系统中，数字调制与解调技术占有非常重要的地位。随着MATLAB技术的发展，数字通信技术与MATLAB的结合体现了现代数字通信系统发展的一个趋势。文中介绍了MFSK调制解调的原理，并基于MATLAB实现MFSK调制解调的程序代码设计，仿真结果表明设计方案是可行的。 正文 2.1 课程设计的目的及意义 本次课程设计我所做的课题是一个多进制频移键控MFSK的调制与解调项目，这就要求我们需要完成信号的调制解调以及抗噪声性能的分析等问题。 通过我们对这次项目的学习和理解，综合运用课本中所学到的理论知识完成一个多进制频移键控MFSK的调制与解调项目的课程设计。以及锻炼我们查阅资料、方案比较、团结合作的能力。学会了运用MATLAB编程来实现MFSK调制解调过程，并且输出其调制及解调过程中的波形，并且讨论了其调制和解调效果，分析了抗噪声性能，增强了我的动手能力，为以后学习和工作打下了基础。 2.2 多进制数字调制 二进制键控调制系统中，每个码元只传输1b信息，其频带利用率不高。而频率资源是极其宝贵和紧缺的。为了提高频带利用率，最有效的办法是使一个码元传输多个比特的信息。这就是将要讨论的多进制键控体制。多进制键控体制可以看作是二进制键控体制的推广。这时，为了得到相同的误码率，和二进制系统相比，接要用更大的发送信号功率。这就是为了传输更多信息量所要付出 的代价。由二进制数字调制系统的性能比较可得知，各种键控体制的误码率都决定于信噪比：r=a 2 2σn2 （r表示信号码元收信号信噪比需要更大，即需码元功率a 2 2 和噪声功率σn2之比）。 现在，设多进制码元的进制数为M,一个码元中包含信息K比特，则有k=log2M；若想把码元 功率a 2 2平均分配给每比特，则每比特分得的功率为P b=a2 2k ；这样每比特的信噪功率比为：r b=r k ； 在M进制中，由于每个码元包含的比特数K和进制数M有关，所以在研究不同M值下的错误率时，适合用r b为单位来比较不同体制的性能优劣。 所谓多进制数字调制，就是利用多进制数字基带信号去调制高频载波的某个参量，如幅度、频率或相位的过程。根据被调参量的不同，多进制数字调制可分为多进制幅度键控（MASK）、多进制频移键控（MFSK）以及多进制相移键控（MPSK或MDPSK）。也可以把载波的两个参量组合起来进行调制，如把幅度和相位组合起来得到多进制幅相键控（MAPK）或它的特殊形式多进制正交幅度调制（MQAM）等。 2.3MFSK简介 多进制数字频率调制（MFSK）简称多频制，是2FSK方式的推广。它是用不同的载波频率代表不同种数字信息。多进制频移键控（MFSK）的基本原理和2FSK是相同的，其调制可以用频率键控法和模拟调频电路来实现，不同之处在于使用键控法的时候供选的频率有M个。
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
实验三：幅度调制与解调 一、实验目的 1、加深理解幅度调制与检波原理。 2、掌握用集成模拟乘法器构成调幅与检波电路的方法。 3、了解二极管包络检波的主要指标、检波效率及波形失真。 二、实验预习要求 1、复习《高频电子线路》中有关调幅与检波的内容； 2、阅读本实验的内容，熟悉实验的步骤； 三、实验原理和电路说明 1、调幅与检波原理简述： 调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡(载波)的幅度，使高频振荡的振幅呈调制信号的规律变化：而检波则是从调幅波中取出低频信号。振幅调制信号按其不同频谱结构分为普通调幅(AM)信号，抑制载波的双边带调制(DSB)信号，抑制载波和一个边带的单边带调制信号。 把调制信号和载波同时加到一个非线性元件上(例如晶体二极管和晶体三极管)，经过非线性变换电路，就可以产生新的频率成分，再利用一定带宽的谐振回路选出所需的频率成分就可实现调幅。 2、集成四象限模拟乘法器MCl496简介： 本器件的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、鉴频动态增益控制等。它有两个输入端Vx、Vy和一个输出端Vo。一个理想乘法器的输出为V o=KVxVy，而实际输出存在着各种误差，其输出的关系为：Vo=K(Vx+Vxos)(Vy+Vyos) + Vzox。为了得到好的精度，必须消除Vxos、Vyos与Vzox 三项失调电压。集成模拟乘法器MC1496是目前常用的平衡调制／解调器，内部电路含有8个有源晶体管。本实验箱MCl496的内部原理图和管脚功能如图3-1所示：
图3-1 集成模拟乘法器MC1496电路原理图 MCl496各引脚功能如下： （1）、SIG+ 信号输入正端 （2）、GADJ 增益调节端 （3）、GADJ 增益调节端 （4）、SIG- 信号输入负端 （5）、BIAS 偏置端 （6）、OUT+ 正电流输出端 （7）、空脚 （8）、CAR+ 载波信号输入正端 （9）、空脚 （10）、CAR- 载波信号输入负端 （11）、空脚 （12）、OUT- 负电流输出端 （13）、空脚 （14）、V- 负电源 3、实际线路分析 U501是幅度调制乘法器，音频信号和载波分别从J50l和J502输入到乘法器的两个输入端，K501和K503可分别将两路输入对地短路，以便对乘法器进行输入失调凋
课程设计任务书 学生姓名：王成刚专业班级：通信0906班 指导教师：许建霞工作单位：信息工程学院 题目: 设计一个4PSK调制解调系统 初始条件： 本设计基于数字信号处理技术基础实验，通过自行设计程序并在电脑上利用MATLAB软件进行仿真。 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)4PSK信号波形的载频和相位参数应随机置或者可有几组参数组合供选择 2)系统中要求加入高斯白噪声 3)4PSK解调方框图采用相干接收形式 4)分析误码率 参考书目: [1]谢自美.电子线路设计·实验·测试(第三版).武汉：华中科技大学出版社 [2]康华光. 电子技术基础模拟部分.高等教育出版社，2005 [3]康华光. 电子技术基础数字部分.高等教育出版社，2005 [4]樊昌信. 通信原理（第五版）.北京：国防工业出版社，2005 时间安排： 第1周，安排任务（鉴主15楼实验室） 第1-17周，仿真设计（鉴主13楼计算机实验室） 第18周，完成（答辩，提交报告，演示） 指导教师签名: 年月日系主任签名:年月日
目录 摘要 (3) Abstract (4) 1 引言 (5) 1.1 背景介绍 (5) 1.2 设计要求 (5) 2 4PSK调制解调的基本原理 (6) 2.12PSK数字调制原理 (6) 2.24PSK的调制和解调 (7) 3 4PSK调制解调系统仿真 (10) 3.1MATLAB软件介绍 (10) 3.22PSK调制解调系统仿真 (11) 3.34PSK调制解调系统仿真 (12) 4 4PSK误码率分析 (15) 4.1 4PSK误码率的计算 (15) 4.24PSK误码率的仿真 (16) 5 总结 (17) 参考文献 (18)
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。
实验三、模拟调制与解调 一、实验目的 1、学习用MATLAB 进行模拟调制与解调的方法。 2、理解各种模拟调制解调系统的性能。 3、掌握幅度调制和角度调制的仿真方法。二、实验设备与器件 1、 计算机 2、 MATLAB 软件三、实验原理与步骤一）、调幅 1、AM 信号的仿真与解调 项目1、给定消息信号，，使用该信号以AM 方式调制一个载波频率为300Hz ，)4sin()2cos()(t e t t x t ππ-+=100≤≤t 幅度为1的正弦载波，试求： （1）消息信号的频谱和已调信号的频谱。（2）消息信号的功率和已调信号的功率。 clear all ts=0.001; t=0:ts:10-ts; fs=1/ts; df=fs/length(t); msg=randint(100,1,[-3,3],123); msg1=msg*ones(1,fs/10); msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; f=-fs/2:df:fs/2-df; subplot(2,1,1) plot(f,fftshift(abs(Pm))) ;xlabel('李啊兴'); title('消息信号频谱') A=1; fc=300; Sam=(A+msg2).*(cos(2*pi*fc*t)+exp(-t).*sin(4*pi*fc*t)); Pam=fft(Sam)/fs; subplot(2,1,2) plot(f,fftshift(abs(Pam))); xlabel('李啊兴'); title('AM 信号频谱') axis([-500 500 0 23]) Pc=sum(abs(Sam).^2)/length(Sam) Ps=Pc-A^2/2 eta=Ps/Pc Pc = 2.3077Ps = 1.8077eta = 0.7833项目2、用Simulink 重做项目1 。
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
课程设计论文 姓名：姜勇 学院：机电与车辆工程学院 专业：电子信息工程2班 学号：1665090208
安徽科技学院学年第学期《》课程···················装···············订················线···················专业级班姓名学号 内容摘要： 教师评语：
利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调 专业：电子信息工程（2）班姓名：姜勇学号：1665090208 一、设计摘要： 现代通信系统要求通信距离远、信道容量大、传输质量好。在信号处理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。用AM调制与解调可以实现很多功能，制造出很多的电子产品。本设计主要研究内容是利用MATLAB实现对正弦信) fπ =进行双边带幅度调制，载波信号频率为100Hz，在MATLAB中 t sin( (t 40 ) 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。并对已调信号解调，比较了解调后的信号与原信号的区别。信号幅度调制与解调及MATLAB 中信号表示的基本方法及绘图函数的调用，实现了对连续时间信号的可视化表示。本文采用MATLAB对信号的幅度进行调制和解调。 二、关键词：幅度、调制、解调、 MAT LAB 三、设计内容 1. 调制信号 调制信号是原始信息变换而来的低频信号。调制本身是一个电信号变换的过程。调制信号去改变载波信号的某些特征值（如振幅、频率、相位等），导致载波信号的这个特征值发生有规律的变化，这个规律是调制信号本身的规律所决定的。 1.1 matlab实现调制信号的波形 本设计的调制信号为正弦波信号) fπ =，通过matlab仿真显示出其波形图 t (t sin( ) 40 如图1-1所示
基础实验c m调制与解 调实验 集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
基础实验6 PCM调制与解调实验 一、实验目的 1．掌握PCM编译码原理与系统性能测试； 2．熟悉PCM编译码专用集成芯片的功能和使用方法； 3．学习PCM编译码器的硬件实现电路，掌握它的调整测试方法。 二、实验仪器 1．PCM/ADPCM编译码模块，位号：H 2．时钟与基带数据产生器模块，位号:G 3．20M双踪示波器1台 4．低频信号源1台（选用） 5．频率计1台（选用） 6．信号连接线3根 7．小平口螺丝刀1只 三、实验原理 脉冲编码调制（PCM）是把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散的数字信号在信道中传输。脉冲编码调制是对模拟信号进行抽样，量化和编码三个过程完成的。 PCM通信系统的实验方框图如图6-1所示。
在PCM脉冲编码调制中，话音信号经防混叠低通滤波器后进行脉冲抽样，变成时间上离散的PAM脉冲序列，然后将幅度连续的PAM脉冲序列用类似于“四舍五入”办法划归为有限种幅度，每一种幅度对应一组代码，因此PAM脉冲序列将转换成二进制编码序列。对于电话，CCITT规定抽样率为8KHz，每一抽样值编8位码（即为28=256个量化级），因而每话路PCM编码后的标准数码率是64kB。本实验应用的单路PCM编、译码电路是 TP3057 芯片（见图6-1中的虚线框）。此芯片采用a律十三折线编码，它设计应用于PCM 30/32系统中。它每一帧分32个时隙，采用时分复用方式，最多允许接入30个用户，每个用户
各占据一个时隙，另外两个时隙分别用于同步和标志信号传送，系统码元速率为。各用户PCM编码数据的发送和接收,受发送时序与接收时序控制,它仅在某一个特定的时隙中被发送和接收，而不同用户占据不同的时隙。若仅有一个用户，在一个PCM 帧里只能在某一个特定的时隙发送和接收该用户的PCM编码数据，在其它时隙没有数据输入或输出。 本实验模块中，为了降低对测试示波器的要求，将PCM 帧的传输速率设置为64Kbit/s或128Kbit/s两种，这样增加了编码数据码元的宽度，便于用低端示波器观测。此时一个PCM 帧里，可容纳的PCM编码分别为1路或2路。另外，发送时序FSX与接收时序FSR使用相同的时序，测试点为34TP01。实验结构框图已在模块上画出了，实验时需用信号连接线连接34P02和34P03两铆孔，即将编码数据直接送到译码端，传输信道可视为理想信道。 另外， TP3057芯片内部模拟信号的输入端有一个语音带通滤波器，其通带为200HZ～4000HZ，所以输入的模拟信号频率只能在这个范围内有效。 四、各测量点的作用 34TP01：发送时序FSX和接收时序FSR输入测试点，频率为8KHz的矩形窄脉冲； 34TP02：PCM线路编译时钟信号的输入测试点； 34P01：模拟信号的输入铆孔； 34P02：PCM编码的输出铆孔； 34P03：PCM译码的输入铆孔； 34P04：译码输出的模拟信号铆孔，波形应与34P01相同。 注：一路数字编码输出波形为8比特编码(一般为7个半码元波形,最后半个码元波形被芯片内部移位寄存器在装载下一路数据前复位时丢失掉)，数据的速率由编译时钟决定，其中第一位为语音信号编码后的符号位，后七位为语音信号编码后的电平值。
目录 1.实验要求及开发环境 (3) 2. 二、课程设计软件说明 (7) 三、基本原理 (2) 3.1调制方式简介 (2) 3.2OQPSK的含义 (3) 3.3同相正交环法（科斯塔斯环） (5) 四、实验框图原理说明 (12) 4.1实验总框图介绍 (12) 4.2五个子部分的介绍 (7) 4.2.1串并转换 (7) 4.2.2载波调制 (9) 4.2.3 科斯塔斯环解调 (15) 4.2.4 抽样判决 (17) 4.2.5 并串转换 (17) 五、实验结论 (18) 六、调试报告 (19) 6.1频率调制器F M参数设置 (19) 6.2低通滤波器参数设置 (19) 6.3脉冲串的参数设置 (20) 七、实验心得 (21) 八、参考文献 (22)
一、实验要求及开发环境 实验要求：1. 数字相关器子系统 2. 仿真结果分析 实验目的：1.了解PSK直序扩频通信系统的基本原理 2.掌握Systemview的使用 开发环境：PC机开发软件：Systemview Systemview简介 Systemview是一个用于现代工程与科学系统设计及仿的动态系统分析平台。从滤波器设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真。直到一般系统的数学模型建立等各个领域，systemview在友好且功能齐全的窗口环境下，为用户提供了一个精密的嵌入式分析工具。 利用systemview，可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统和各种多速率系统．可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。其特色是，利用它可以从各种不同角度、以不同方式，拉要求设计多种滤波器，并可自动完成滤波器的各种指标一如幅频待件(波特图)、传递函数、根轨迹图等之间的转换。它还
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
实验一：Systemview 系统下幅度调制与解调 一．实验目的 1．熟悉Systemview 仿真软件； 2. 掌握调幅信号产生和解调的过程及实现方法； 2．研究输入信号和信道对调幅信号的影响； 二．实验原理 1．调制 幅度调制是无线电通信中最常用的调制方式之一。普通的调幅广播就是它的典型应用。 幅度调制的基本原理是用基带信号（调制信号）控制高频载波的幅度，使其携带基带信号信息，从而实现信息的传输。 调制的基本作用是频谱搬移，其目的是进行频率变换，使信号能够有效的传输（辐射）或实现信道的多路复用。 根据频谱特性的不同，通常可将调幅分为标准调幅（AM ），抑制载波双边带调幅（DSB ），单边带调幅（SSB ）和残留边带调幅（VSB ）等。 2．调制信号的实现方法 设f （t ）为调制信号，高频载波为C （t ）=A 0cos （ω0t ＋θ0） （1）标准调幅 AM 信号可以表示为： S AM （t ）=［A 0＋f （t ）］cos （ω0t ＋θ0） 已调信号的频谱为（设θ。＝0） S AM （ω）=πA o ［δ（ω-ωo ）＋δ（ω＋ω0）］＋1／2［F （ω-ωo ）＋F （ω＋ωo ）］ 标准调幅的数学模型如图1-1所示。 图1-1 标准调幅的数学模型 AM 信号在SystemView 中可由模块实现，如图1-2所示。 cos (ω0t + θ0 ) A 0
图1-2 AM 信号在SystemView 中的实现 调制信号和已调信号的波形如图1-3所示。 图1-3 调制信号和已调信号 3．解调 调制的逆变换过程叫解调。解调方法分为相干解调和非相干解调。 为了不失真的恢复调制信号，要求本地载波和接收信号的载波必须保持同频同相，这种方法称为相干解调。它适用各种调幅系统。它的一般数学模型如图1-4所示。 图1-4 相干解调数学模型
GFSK 的调制和解调原理 高斯频移键控GFSK (Gauss frequency Shift Keying)，是在调制之前通过一个高斯低通滤波器来限制信号的频谱宽度，以减小两个不同频率的载波切换时的跳变能量，使得在相同的数据传输速率时频道间距可以变得更紧密。它是一种连续相位频移键控调制技术，起源于FSK(Frequency- shift keying)。但FSK 带宽要求在相当大的程度上随着调制符号数的增加而增加。而在工业，科学和医用433MHz 频段的带宽较窄，因此在低数据速率应用中，GFSK 调制采用高斯函数作为脉冲整形滤波器可以减少传输带宽。由于数字信号在调制前进行了Gauss 预调制滤波，因此GFSK 调制的信号频谱紧凑、误码特性好，在数字移动通信中得到了广泛使用（高斯预调制滤波器能进一步减小调制频谱，它可以降低频率转换速度，否则快速的频率转换将导致向相邻信道辐射能量）。 GFSK 调制 1、直接调制：将数字信号经过高斯低通滤波后，直接对射频载波进行模拟调 频。由于通常调制信号都是加在PLL 频率合成器的VCO 上（图一），其固有的环路高通特性将导致调制信号的低频分量受到损失，调制频偏（或相偏）较小。因此,为了保证调制器具有优良的低频调制特性，得到较为理想的GFSK 调制特性，提出了一种称为两点调制的直接调频技术。 uc 图一 两点调制：调制信号被分成2部分，一部分按常规的调频法加在PLL 的VCO 端,另一部分则加在PLL 的主分频器一端（基于PLL 技术的频率合成器将增加两个分频器：一个用于降低基准频率，另一个则用于对VCO 进行分频 ）。由于主分频器不在控制反馈环内，它能够被信号的低频分量所调制。这样,所产生的复合GFSK 信号具有可以扩展到直流的频谱特性，且调制灵敏度基本上为一常量, 鉴频器 PD 环路低通滤波器LF 压控振荡器VCO 载波信号 调制信号ui 调频信号uo 主分频器
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 -
《通信原理》实验报告 实验一：抽样定理和PAM调制解调实验 系别：信息科学与工程学院 专业班级：通信工程1003班 学生姓名：陈威 同组学生：杨鑫 成绩： 指导教师：惠龙飞 （实验时间：2012 年 12 月 7 日——2012 年 12 月28日） 华中科技大学武昌分校
1、实验目的 1对电路的组成、波形和所测数据的分析，加深理解这种调制方法的优缺点。 2.通过脉冲幅度调制实验，使学生能加深理解脉冲幅度调制的原理。 2、实验器材 1、信号源模块 一块 2、①号模块 一块 3、60M 双踪示波器 一台 4、连接线 若干 3、实验原理 3.1基本原理 1、抽样定理 图3-1 抽样与恢复 2、脉冲振幅调制（PAM ） 所谓脉冲振幅调制，即是脉冲载波的幅度随输入信号变化的一种调制方式。如果脉冲载波是由冲激脉冲组成的，则前面所说的抽样定理，就是脉冲增幅调制的原理。 自然抽样 平顶抽样 ) (t m ) (t T
图3-3 自然抽样及平顶抽样波形 PAM方式有两种：自然抽样和平顶抽样。自然抽样又称为“曲顶”抽样，(t)的脉冲“顶部”是随m(t)变化的，即在顶部保持了m(t)变已抽样信号m s 化的规律（如图3-3所示）。平顶抽样所得的已抽样信号如图3-3所示，这里每一抽样脉冲的幅度正比于瞬时抽样值，但其形状都相同。在实际中，平顶抽样的PAM信号常常采用保持电路来实现，得到的脉冲为矩形脉冲。 四、实验步骤 1、将信号源模块、模块一固定到主机箱上面。双踪示波器，设置CH1通道为同步源。 2、观测PAM自然抽样波形。 （1）将信号源上S4设为“1010”，使“CLK1”输出32K时钟。 （2）将模块一上K1选到“自然”。 （3）关闭电源，连接 表3-1 抽样实验接线表 (5)用示波器观测信号源“2K同步正弦波”输出，调节W1改变输出信号幅度，使输出信号峰-峰值在1V左右。在PAMCLK处观察被抽样信号。CH1接PAMCLK（同步源），CH2接“自然抽样输出”（自然抽样PAM信号）。
移频键控FSK调制与解调系统设计实验 一．实验目的 1．加深对数字调制中移频键控FSK调制器与解调器工作原理及电路组成的理解与掌握。 2．学会综合地、系统地应用已学到的知识，对移频键控FSK调制与解调系统电路的设计与仿真方法，提高独立分析问题与解决问题的能力。 二．实验任务与要求 构建并设计一个数字移频键控FSK传输系统，具体要求是： 主载波频率：11800HZ 载波1频率：2950HZ（四分频） 载波2频率：1475HZ（八分频） 数字基带信号NRZ：7位M序列，传输速率约为400波特。（32分频） FSK调制器可以采用数字门电路构成电子开关电路(或集成模拟开关)与采用集成模拟乘法器，利用键控法实现。 FSK解调器可以采用非相干解调法或过零检测法实现。 传输信道不考虑噪声干扰，采用直接传输。 整个系统用EWB软件仿真完成。 三、2FSK 调制与解调系统原理与电路组成 数字频移键控是用载波的频率的变化来传送数字消息的，即用所传送的数字消息控制载波的频率。实现数字频率调制的方法很多，总括起来有两类。直接调频法和移频键控法。注意到相邻两个振荡器波形的相位可能是连续的，也可能是不连续的，因此有相位连续的FSK 及相位不连续的FSK之分。并分别记作CPFSK及DPFSK。 根据实验任务的要求,本次设计实验采用的是相位连续的FSK调制器与非相干解调器,其电路结构如图1-1所示.： 图1-1 2FSK调制与解调系统电路原理图
1）2FSK 调制系统设计 本次综合设计实验的调制系统主要由主载波振荡器、分频器、Ｍ序列发生器、调制器、相加器构成。其调制电路的组成框图如图1-2所示 由图可以看出，当信码为“１”时， 分频链作４分频，即输出频率 图1-2 FSK 调制器电路组成框图 为2950Hz 载波，信码为“０”时，分频链作８分频，输出频率为1475Hz 载波。如此一来，多谐振荡器输出的载波，通过不同次数的分频，就得到了两种不同频率的输出，经相加器后，从而在输出端得到不同频率的已调信号，即FSK 信号，完成了数字基带信号转换为数字频带信号的过程。 ①主载波振荡器电路设计 主要提供2FSK 的载波和信码的定时信号，本设计使用集成电路（555）构成多谐振荡器，产生的振荡频率为11800Hz 载波，其电路如图1-3。。 已知由（555）构成多谐振荡器的振荡频率为： 则R1=3.6K R2=4.7K （可调） 图1-3 555 定时器接成的多谐振荡器 C=0.033uf ②分频器电路设计 将主载波按设计要求，用D 触发器构成适当的分频电路，获得载频f1、f2和Ｍ序列所需的时钟信号，因一级D 触发器可实现二分频（选用74LS74双D3片），所以2FSK 系统所需的四、八及32分频器电路如图1-4所示： 图1-4 分频器电路 ③Ｍ序列发生器电路设计 实际的数字基带信号是随机的，为了实验和测试的方便，一般都用M 序列产生器产生的伪随机序列来充当数字基带信号。本次设计采用三级线性移位寄存器（选用74LS74双D2片），形成长度为23-1=7位码长的伪随机码序列，码率约为400bit/s ，如图1-5所示： 输出的信码为： 1110010 C R R T f )2(1121+= =
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 ）。
郑州轻工业学院 课程设计说明书 题目：利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调 姓名： XXX_____________ 院（系）：电气信息工程学院____ 专业班级：电子信息工程10-01班 学号： 541001030XXX______ 指导教师：_______任景英_________ 成绩: _____________________ 时间：2013年6月24日至2013年6月28日
郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调__ 专业、班级电子信息工程10级学号姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容： 利用MATLAB对正弦信号) t (t fπ =进行双边带幅度调制，载波信号频率为 40 sin( ) 100Hz，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实现信号幅度调制与解调的方法。 2、利用MATLAB实现对常用连续时间信号的可视化表示。 3、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。 4、加深对信号解调的理解。 主要参考资料： 1、陈后金. 信号与系统[M].北京：高等教育出版社，2007.07. 2、张洁.双边带幅度调制及其 MATLAB 仿真[J].科技经济市场，2006.9 完成期限： 2013.6.24—2013.6.28 指导教师签名：—————————— 课程负责人签名：——————————— 2013年6月21日
利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调 摘要 本文主要研究的内容是利用MATLAB实现信号幅度调制与解调以及MATLAB中信号表示的基本方法及绘图函数的运用，实现对常用连续时间信号的可视化表示。详细介绍了正弦信号的双边带调制与解调原理并对调制信号与已调信号以及调制信号与解调后的信号分别进行了比较。利用matlab作为编程工具通过计算机实现对欲传输的原始信号在发送端对一个高频信号进行振幅调制，而在接收端通过检波过程恢复原信号。这种频带传输不仅克服了目前许多长途电话线路不能直接传输基带信号的缺点，而且能实现多路复用的目的，从而提高了通信线路的利用率。 关键词：DSB调制、解调、MATLAB
幅度调制解调器案例 1. 理论公式解析 1.1 振幅调制信号分析 设载波电压为 ()cos cos 2c cm c cm c u t U t U ft ωπ== 设调制电压为 ()cos cos 2m m u t U t U Ft πΩΩΩ=Ω= 根据幅度调制信号的定义，已调信号的幅度随调制信号()u t Ω线性变化，那么普通AM 波的振幅()m U t 表达式 ()()t m U t U U k U t U u k U t U a cm cm m a cm m a cm m Ω+=??? ? ??Ω+=Ω=+=ΩΩΩcos 1cos 1cos a k 是叫做灵敏度的参数，a m 一般叫做调幅系数，也可以叫做调幅度或者调制度， cm m a a U U k m Ω=?= c c U U 是载波幅度根据调制信号变化程度。这给出了单频调制的调幅信号表达式 ()()()()()()cos =cos cos =1cos cos cos cos cos 11 cos cos cos 22 AM m c cm a m c cm a c cm c cm a c cm c a cm c a cm c u t U t t U k u t t U m t t U t U m t t U t m U t m U t ωωωωωωωωΩ=+Ω+Ω=+Ω=+ +Ω+-Ω 可以看出，三个高频分量组成了单频信号调制的已调波，分别是角频率为c ω的载波， ()c ω+Ω和()c ω-Ω两个新产生的角频率分量。其中上边频分量比c ω高，下边频分量比c ω低。频率分量为c ω的载波振幅还是为cm U ，两个边频分量的振幅都是1 2 a cm m U 。由于a m 不 可以超过1，所以边频振幅不大于1 2cm U ，把三个频率分量画成图，便能够得到图1所示的 频谱图。图1中，用每一条线段表示幅度调制波的一个正弦分量，幅度用线段的长度来表