振幅调制与解调高频课程设计样本

基于Matlab的AM振幅调制与解调仿真摘要：本次高频电子电路大作业的设计，我组所选的题目为振幅调制电路（AM）及解调。

在本课程设计报告中，首先说明了进行此次课程设计的目的、内容及要求；阐明了标准振幅调制与解调的基本原理以及操作方法，同时也对滤波电路的原理加以说明。

接着叙述了利用Matlab软件对振幅调制、解调以及滤波器等所设计编写的程序，并附上了调试后输出的载波信号、调制信号、AM已调信号及滤波前后的解调信号等的波形图和频谱图，另外还附上了滤波器的增益响应和双边带总功率与平均总功率之比。

报告的最后，是个人对本次大作业结果的分析、过程反思以及总结。

关键词：振幅调制解调AM Matlab仿真Abstract：In The high-frequency electronic circuit designing job, our group selected the topic as amplitude modulation circuit (AM) and demodulation. In this course design report, first explains the purpose, content and requirements of the curriculum design; clarify the basic principles and methods of operation standard amplitude modulation and demodulation, and also to illustrate the principles of the filter circuit. Then describes the use of Matlab and other amplitude modulation, demodulation and filter design program written, along with the carrier signal debugging output modulation signal, AMmodulated and demodulated signal waveform signal before and after filtering, etc. map and spectrum, also attached a total power and average power ratio of the total gain response and bilateral band filter. At the end of the report is to analyze the individual results of this large operation, process reflection and summary.Keywords: amplitude modulation, demodulation, Matlab simulation引言：无线通信系统中，信号通过一定的传输介质在发射机和接受机之间进行传送时，信号的原始形式一般不适合传输。

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 cu 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，cmm 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 11cos cos cos 22AM 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 tU k u t tU m t tU t U m t tU 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cω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12a cm m U 。

由于a m 不可以超过1，所以边频振幅不大于12cm 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示，频率由在横轴上的位置表示。

通过以上的分析，振幅调制就是把低频调制信号的频谱搬移到高频载波分量的两侧。

班级：通信13-3班*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目录1题目要求及设计分析 (3)1.1题目要求 (3)1.2软件介绍 (3)1.3具体设计分析 (3)2调制原理以及相关知识介绍 (4)2.1 MC1496 的简介 (5)2.2 MC1496 的工作原理 (6)3模拟乘法器MC1496 的工程设计 (8)3.1 MC1496性能参数的设置及计算 (8)3.1.1影响乘法器输出的的参量 (8)3.1.2不接负反馈电阻 (9)3.1.3接入负反馈电阻 (9)3.2 MC1496的元件的设计与制作 (10)4 AM和DSB调幅波仿真模型设计 (11)4.1 AM调幅 (11)4.2 DSB调幅 (13)5心得体会 (16)1题目要求及设计分析1.1题目要求用模拟乘法器MC1496设计一个振幅调制器，使其实现AM 和DSB 信号的调制，参数自行设置.1.2软件介绍Multisim 是加拿大图像交互技术公司（Interactive Image Technoligics 简称IIT 公司)推出的以Windows 为基础的仿真工具，适用于初级的模拟/数字电路板的设计工作。

它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力，工程师们可以使用Multisim 交互式地搭建电路原理图，并对电路行为进行仿真。

通过Multisim 和虚拟仪器技术，PCB 设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程，软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。

1.3具体设计分析最常用的模拟调制方法是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。

本次实现的是AM 和DSB 信号的调制。

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。

振幅调制与解调设计报告⾼频电⼦线路课程设计实验报告《振幅调制与解调电路设计》信息学院 09电⼦B班吴志平 0915212020⼀、设计⽬的：1、通过实验掌握调幅与检波的⼯作原理。

2、掌握⽤集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制波双边带调幅的⽅法和过程，并研究已调波与⼆输⼊信号的关系。

3、进⼀步了解调幅波的原理，掌握调幅波的解调⽅法。

4、掌握⽤集成电路实现同步检波的的⽅法。

5、掌握调幅系数测量与计算的⽅法。

⼆、设计内容：1．调测模拟乘法器MC1496正常⼯作时的静态值。

2．实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。

3．实现抑⽌载波的双边带调幅波。

4．完成普通调幅波的解调5．观察抑制载波的双边带调幅波的解调三、设计原理：幅度调制就是载波的振幅（包络）受调制信号的控制作周期性的变化。

变化的周期与调制信号周期相同。

即振幅变化与调制信号的振幅成正⽐。

通常称⾼频信号为载波信号，低频信号为调制信号，调幅器即为产⽣调幅信号的装置。

调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程，通常称之为检波。

调幅波解调⽅法有⼆极管包络检波器和同步检波器，在此，我们主要研究同步检波器。

同步检波器：利⽤⼀个和调幅信号的载波同频同相的载波信号与调幅波相乘，再通过低通滤波器滤除⾼频分量⽽获得调制信号。

本设计采⽤集成模拟器1496来构成调幅器和解调器。

图4－1为1496芯⽚内部电路图，它是⼀个四象限模拟乘法器的基本电路，电路采⽤了两组差动对由V1—V4组成，以反极性⽅式相连接；⽽且两组差分对的恒流源⼜组成⼀对差分电路，即V5与V6，因此恒流源的控制电压可正可负，以此实现了四象限⼯作。

D、V7、V8为差动放⼤器 V5与 V6的恒流源。

进⾏调幅时，载波信号加在 V1—V4的输⼊端，即引脚的⑧、⑩之间；调制信号加在差动放⼤器V5、V6的输⼊端，即引脚的①、④之间，②、③脚外接 1KΩ电位器，以扩⼤调制信号动态范围，⼰调制信号取⾃双差动放⼤器的两集电极（即引出脚（6）、（12）之间）输出。

高频电子线路题目：单边带调制解调电路的设计摘要单边带调制技术是模拟调制中的重要技术，相对于幅度调制（AM）、双边带调制（DSB）、残留边带调制（VSB）而言，传输带宽仅为调制信号带宽，有效节约了带宽资源，且节约载波发射功率。

本课程设计主要介绍单边带调制电路的设计。

学习和掌握电路设计的方法和仿真软件，并综合运用所学知识完成常规调幅的设计。

本设计的技术指标是采用乘法器来实现DSB的调制，然后经过带通滤波器滤除一个边带，得到单边带调幅波，解调时采用同步检波法实现。

输入参考信号频率5KHz,电压60mV左右，调幅系数0.5，载波频率为100KHz，载波电压为60mV。

关键字单边带，调制目录第1章单边带调制电路的设计意义 (4)第2章单边带调制电路的总体方案 (4)2.1 单边带调制方案 (4)第3章电路参数选择 (5)3.1输入信号参数 (5)3.2 调制器参数 (5)3.3 带通滤波器参数 (6)3.4低通滤波器参数 (6)第4章电路工作原理及设计说明 (7)4.1DSB信号的表达式、带宽 (7)4.2 SSB信号的产生及设计 (8)4.3 带通滤波器 (10)第5章实验结果 (12)第6章结果分析 (15)实验总结 (16)参考文献 (18)第1章单边带调制电路的设计义传输信息是人类生活的重要内容之一。

利用无线电技术进行信息传输在这些手段中占有极重要的地位。

无线电通信、广播、电视、导航、雷达、遥控遥测等等，都是利用无线电技术传播各种不同信息的方式。

无线电通信传输语音、点吗或其他信号；无线电广播传输语言、音乐等；电视传送图像、语言、音乐；导航是利用一定的无线电信号指引飞机或船舶安全航行，以保证他们能平安到达目的地；雷达是利用无线电信号的反射来测定某些目标（如飞机、船舶等）的方位；遥测遥控则是利用无线电技术来测量远处或运动体上的某些物理量，控制远处机件的运行等。

在以上这些信息传递的过程中，都要把频率不高的调制信号加载到高频载波上，然后进行信号的传输。

调制与解调信号课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解调制与解调信号的基本概念，掌握不同类型的调制方法及其原理；2. 学生能够描述调制与解调信号在通信系统中的作用和重要性；3. 学生能够运用数学表达式和图形来表示调制与解调过程。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的调制与解调电路，并进行仿真实验；2. 学生能够分析调制与解调信号的特点，解释其在实际通信系统中的应用；3. 学生能够运用相关工具和软件进行调制与解调信号的观察、分析和调试。

情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到调制与解调技术在现代通信领域的重要地位，增强对通信科学的兴趣和好奇心；2. 学生通过合作学习和实践操作，培养团队协作意识，提高问题解决能力和创新思维；3. 学生能够关注通信技术对社会发展的积极影响，树立正确的科学价值观。

课程性质：本课程属于电子信息类学科，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。

学生特点：学生具备一定的电子基础和数学知识，对通信原理有一定的了解，但实践经验不足。

教学要求：注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和实际问题解决能力，培养学生对通信技术的兴趣和热情。

通过具体的学习成果分解，使学生在课程结束后能够达到上述目标。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 调制与解调信号基本概念：- 调制信号的分类（模拟调制、数字调制）- 解调信号的分类（同步解调、异步解调）2. 常见调制方法及其原理：- 幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）- 二进制数字调制（ASK、FSK、PSK、QAM）3. 调制与解调信号在通信系统中的应用：- 调制解调器工作原理- 调制技术在无线电广播、电视、卫星通信等领域的应用4. 调制与解调电路设计及仿真：- 搭建调制与解调电路- 使用Multisim、MATLAB等软件进行仿真实验5. 教学内容的安排与进度：- 第一周：调制与解调信号基本概念，调制信号分类- 第二周：常见调制方法及其原理，教材第二章- 第三周：调制与解调信号在通信系统中的应用，教材第三章- 第四周：调制与解调电路设计及仿真，教材第四章教学内容根据课程目标进行科学性和系统性地组织，注重理论与实践相结合，使学生能够逐步掌握调制与解调信号相关知识，提高实际操作能力。

数字信号处理课程设计——调制与解调调制和解调是数字信号处理中的重要概念和技术，广泛应用于无线通信、数据传输、图像处理等领域。

调制是将数字信号转换为模拟信号，以便在模拟传输介质中传输，而解调则是将模拟信号转化为数字信号，以便在数字系统中处理和分析。

调制的基本原理是通过改变信号的某种特性，将数字信号转换为模拟信号。

最常见的调制方式包括频移键控（FSK）、相移键控（PSK）、振幅调制（AM）和频率调制（FM）等。

其中，FSK调制是通过改变信号的频率来表示数字信号的0和1；PSK调制是通过改变信号的相位来表示数字信号的0和1；AM调制则是通过改变信号的振幅来表示数字信号的0和1；FM调制则是通过改变信号的频率来表示数字信号的0和1。

调制技术的主要目标是将数字信号变换为适合模拟传输的信号，以便在传输过程中能够有效地传输和保持信号的完整性。

在调制过程中，需要考虑信号的带宽、抗干扰能力、传输距离和功耗等因素。

因此，选择合适的调制方式对系统性能至关重要。

不同的调制方式具有不同的特点和应用范围，需要根据具体情况进行选择。

解调是调制的逆过程，即将模拟信号转换为数字信号。

解调技术的主要目标是恢复数字信号的原始信息，并进行后续的处理和分析。

常见的解调方式包括包络检测、相位检测和频率检测等。

其中，包络检测是通过监测信号的振幅变化来恢复数字信号的0和1；相位检测是通过监测信号的相位变化来恢复数字信号的0和1；频率检测则是通过监测信号的频率变化来恢复数字信号的0和1。

解调技术的选择和设计主要取决于调制方式和传输环境。

在实际应用中，解调技术通常与调制技术相匹配，以实现信号的准确解码和信息的可靠传输。

解调过程中需要考虑信号的噪声、干扰、衰减和失真等因素，以提高解调精度和系统性能。

总之，调制和解调是数字信号处理中的重要环节。

通过合适的调制和解调技术，可以实现数字信号在模拟传输介质和数字系统中的可靠传输和处理。

对于不同的应用场景和要求，需要综合考虑信号特性、传输环境和系统性能等因素，选择合适的调制和解调方式，以实现更好的信号传输和处理效果。

高频电子线路课程设计学校：海南大学学院：信息学院指导老师：专业：电子信息工程设计者：日期：2009年4月18日简易振幅调制解调器的设计摘要：在当今时代，电子科技已经十分发达，而通信和广播等领域也随之高速发展。

在模拟调制系统的有效性从优至劣排列为SSB、VSB、AM（DSB）、FM；可靠性从优至劣排列为FM、SSB（DSB）、AM，因此我们选择制作SSB。

有时为了提高通信质量和处理信号方便，需要在将语音、图象等有用信息经过调幅后再发送出去，这就无疑需要一种振幅调制电路来实现，该电路的载波信号和调制信号经乘法器后，将调制信号搬移到了高频处，输出抑制载波的双边带调幅波，再经过低通滤波器，即可产生单边带调幅波；然后将已调信号和载波信号经乘法器后，则已调信号搬移到了低频和更高频处，再经过低通滤波器，即可恢复出调制信号。

此电路的设计思路十分清晰，原理较为易懂，结构简单明了，使用起来方便、稳定且实用价值较高。

关键词：高频；载波；调幅；调制信号。

一、概述1、设计任务要求设计一个简易的振幅调制解调器，该电路的载波信号和调制信号经乘法器后，将调制信号搬移到了高频处，输出抑制载波的双边带调幅波，再经过低通滤波器，即可产生单边带调幅波；然后将已调信号和载波信号经乘法器后，则已调信号搬移到了低频和更高频处，再经过低通滤波器，即可恢复出调制信号。

2、技术指标①振幅调制的载波部分采用高频信号发生器输出幅值为7mV，频率为20KHz的正弦波；②振幅调制器的设计采用乘法器产生抑制载波的双边带调幅波；③低频信号可以利用已有的信号发生器产生，输出2KHz的正弦波信号，幅值根据实际需要自行确定。

3、理论意义本课题其理论意义十分广泛且重要，涉及方面广，而且对电路基础、模拟电子线路、通信电子线路中的一些基础知识要求较高，对以往学过的知识是一次全面的复习。

同时也将理论知识应用到设与计与实践中。

二、方案分析1、整体方案分析（1）、本课题的调制电路原理框图（图1）如下：图1 原理框图载波由高频信号源直接产生即可，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，工作原理如图2。

《高频电子线路》振幅调制与解调实验报告课程名称：高频电子线路实验类型：设计型实验项目名称：振幅调制与解调一、实验目的和要求通过实验，学习振幅调制与解调的工作原理、电路组成和调试方法，学习用差分对电路实现AM调制和包络检波电路的设计方法，利用Multisim仿真软件进行仿真分析实验。

二、实验内容和原理1、实验原理幅度调制就是载波的振幅(包络)受调制信号的控制作周期性的变化。

变化的周期与调制信号周期相同。

即振幅变化与调制信号的振幅成正比。

通常称高频信号为载波信号。

调幅波的解调是调幅的逆过程，即从调幅信号中取出调制信号，通常称之为检波。

调幅波解调方法主要有二极管峰值包络检波器，同步检波器。

2、实验内容（1）设计单差对管实现AM调幅信号电路图。

（2）在电路中双端输入频率为1MHz的载波信号，单端输入频率为10kHz的调制信号，模拟仿真产生AM信号，并用双踪示波器观察调制信号和AM信号波形。

（3）用频谱分析仪测试AM信号的频谱，并进行理论分析对比。

（4）对AM信号采用包络检波，设计检波电路，仿真分析，用双踪示波器观察检波后的调制信号波形。

（5）混频实验仿真分析。

三、主要仪器设备计算机、Multisim仿真软件、双踪示波器、函数发生器、频谱分析仪、直流电源。

四、操作方法与实验步骤及实验数据记录和处理1、设计单差对管实现AM调幅信号电路图2、在电路中Q1和Q2的基极双端接入函数发生器，函数发生器的频率设为1MHz，幅度设为10Vp。

在Q3的基极单端接入函数发生器，其频率设为10kHz，幅度为20Vp。

进行模拟仿真，用双踪示波器观察产生AM信号和调制信号。

3、在Q2的集电极接入频谱分析仪，观察AM信号的频谱结构。

为了便于观察，可将Q3的基极的函数发生器的频率设置为0.5MHz，测量并记录输出信号的频率成分。

C1200pF R2100ΩR1100ΩL1126uH R43kΩXSC3V112VR31.2kΩR55.6kΩR64.7kΩR74.7kΩV212VR810kΩXFG1COMXFG2COMQ12N2923Q22N2923Q32N2923XSA1TINAM 输出信号 f 1（MHz ）f 2（MHz ）f 3（MHz ）测量频率 理论计算频率4、包络检波实验，用双踪示波器观察原调制信号和包络检波后恢复的调制信号。

温州大学城市学院高频电子线路实验三 振幅调制与解调班级：____________ 姓名：____________ 同组人员：_____________ 实验时间：______________一、实验目的：掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制载波双边带调幅的方法与过程； 掌握用集成电路实现同步检波的方法； 掌握二极管包络检波方法，了解波形失真现象。

二、实验仪器：1、SS-7810双踪示波器；2、QF1055A 型高频信号发生器;3、GFG-80160函数发生器；4、实验电路板2。

三、预习要求：1、基本概念：调制解调、基带信号、载波信号、调幅、调幅系数（调幅度、调制度）；2、调幅波数学模型：①υAM (t)=V cm (1+M a COS Ωt )COS ωt=V cm COS ωt +k a V Ωm COS Ωt COS ωt=υc (t)+A m •υΩ(t)•υc (t) (1)式中A m =k a /V cm ;调幅度=M a =k a V Ωm /V cm =A m V Ωm ，与V Ωm 成正比，其组成模型可由一个相乘器和一个相加器组成，如图１(a)所示: ②调幅波表达式也可写成:υAM (t)=(V cm +k a V Ωm COSΩt )COS ωt=A m •[V DC +υΩ(t)]•υc (t) (2)式中A m =k a /V cm ，V DC =V cm /k a ;调幅度=M a =k a V Ωm /V cm = A m V Ωm ，其组成模型也可由一个相乘器和一个相加器组成，如图1(b)所示； ③调幅波的频谱：对单频调制: υAM (t)= V cm (1+M a COS Ωt )COS ωt= V cm COSωt +Ωm (COS(ω-Ω)t+ COS(ω+Ω)t可见普通调幅波（全载波调幅）的频谱由载波ω、下边频ω-Ω、上边频ω+Ω组成。

对调制信号为包含一系列频率成分的频带信号，则为载波和上下边频带。