基于MATLAB的模拟线性调制

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)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。

*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2011年秋季学期移动通信课程设计题目：基于Matlab 的线性模拟调制技术研究专业班级：姓名：学号：指导教师：成绩：在本课程设计AM、DSB、SSB、VSB线性调制将基带信号调制在不通的载波频率进行电磁波的辐射发射。

我将通过多方搜集资料与分析，来理解线性调制的具体过程和它在MATLAB中的实现方法。

更清晰地认识线性的调制原理，同时加深对MATLAB这款通信仿真软件操作的熟练度，并在使用中去感受计算机仿真的应用与特色在线性调制方式通过时域与频域进行分析。

利用自主的设计过程来锻炼自己独立思考，分析和解决问题的能力，为我今后的自主学习研究提供具有实用性的经验关键词：AM信号，调制，解调，信噪比，MATLA B调制在通信系统中的作用至关重要。

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。

广义的调制分为基带调制和带通调制（也称为载波调制）。

在无线通信中和其他的大多数场合，调制信号是指来自信源的消息信号（基带信号），这些信号可以是模拟的，也可以是数字的。

未受调制的周期信号振荡信号称为载波，他可以是正弦波，也可以是非正弦波（如周期性脉冲序列）。

载波调制后称为已调信号，它含有调制信号的全部特征。

解调（也称检波）则是调制的逆过程。

起作用是将已调制信号中的调制信号恢复出来。

载波调制是基带信号对载波信号的调制是为了实现下列一个或多个目标：第一，在无线传输中，信号是以电磁波的形式通过天线辐射到空间中的。

为了获得较高的辐射功率，天线的尺寸必须与发射信号的波长相比拟。

而基带信号包含的较低频率分量的波长较长，致使天线长度过长而难以实现。

但通过调制，吧基带信号的频率搬至较高的载波频率上，使已调信号的频率与信道的带通特性相匹配，这样就可以提高传输新能，以较小的发送功率与较短的天线来辐射电磁波。

如在GSM体制移动通信使用的是900MHz频段，所需天线尺寸为8cm。

基于MATLABSimulink的模拟通信系统的仿真(线性调制通信原理课程设计题目基于SIMULINK的通信系统仿真学号 1113024132学生姓名周龙刚专业名称通信工程所在系(院) 物理与电信工程学院指导教师侯宝生2021 年 2 月24 日题目基于SIMULINK的模拟通信系统的仿真〔线性调制〕摘要在模拟通信系统中，由模拟信源产生的携带信息的消息通过传感器转换成电信号，模拟基带信号在通过调制将低通频谱搬移到载波频率上适应信道，最终解调还原成电信号；在数字传输系统中，数字信号对高频载波进行调制，变为频带信号，通过信道传输，在接收端解调后复原成数字信号。

本文应用了幅度调制以及键控法产生调制与解调信号。

本论文中要紧通过对SIMULINK工具箱的学习和使用，利用其丰富的模板以及本科对通信原理知识的把握，完成了AM、DSB、SSB、2ASK、2FSK、2PSK三种模拟信号和三种数字信号的调制与解调，以及用SIMULINK进行设计和仿真。

第一我进行了两种通信系统的建模以及不同信号系统的原理研究，然后将学习总结出的相应理论与SIMULINK中丰富的模块相结合实现仿真系统的建模,同时调整参数直到仿真波形输出，观看成效，最终对设计结论进行总结。

关键词通信系统调制 SIMULINKTitle Based on SIMULINK communications system simulationAbstractIn simulation of communication system, produced by simulation source carry information news after sensor into electrical signal, analog baseband signal after a low pass spectrum will move to adapt to the carrier frequency channel, eventually demodulation reductive into electrical signals; In digital transmission system, digital signal to the high frequency modulated carrier, a band signal, through the channel transmission, at the receiving end after demodulation back into a digital signal. This paper applied the amplitude modulation and keying method produce modulation and demodulation signal.This paper mainly through Simulink tool box the study and use of the use of its rich templates and the undergraduate course communication principle of the knowledge, and completed the AM, DSB, SSB, 2 ASK, 2 FSK, 2 PSK three simulation signal and three kinds of digital signal modulation and demodulation, and using Simulink for design and simulation. First I two kinds of communication system model and the principle of different signal system research, and then will study summarized the corresponding theory and Simulink rich module in combining the modeling of the simulation system is realized, and adjust the parameters of the simulation output waveform until, observing effect, ultimately for design conclusions were summarized in this paper.Keywords Communication system modulation Simulink名目1. 前言 (1)1.1选题的意义和目的 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3通信系统及其仿真技术 (3)1.4毕设的要紧内容 (4)2. SIMULINK与通信系统仿真 (5)2.1SIMULINK和其模块简介 (5)2.2通信系统仿确实研究方法和技术路线 (5)2.2.1 通信系统仿确实研究方法 (5)2.2.2 通信系统仿确实技术路线 (6)3. 现代通信系统的介绍 (7)3.1通信系统的一样模型 (7)3.2模拟通信系统模型 (7)3.2.1 模拟通信系统模型 (7)3.3模拟通信和数字通信的区别和优缺点 (9)4. 通信系统的仿真原理及框图 (12)4.1模拟通信系统的仿真原理 (12)4.1.1 AM信号的调制解调原理 (12)5. 通信系统仿真结果及分析 (14)5.1模拟通信系统结果分析 (14)5.1.1 AM模拟通信系统 (15)5.2仿真结果框图 (19)5.2.1 AM模拟系统仿真结果 (20)6. 结论 (22)致谢 (24)参考文献 (25)1. 前言1.1 选题的意义和目的随着现代通信系统的飞速进展,运算机仿真差不多成为分析和设计通信系统的要紧工具,在通信系统的研发和教学中具有越来越重要的意义。

基于MATLAB模拟调制系统的仿真设计调制是无线通信系统中的重要环节，主要用于在传输信号过程中对信号进行编码和解码，以实现信号的传输和接收。

MATLAB作为一种强大的数学仿真工具，可以方便地进行调制系统的仿真设计。

调制系统一般包括三个主要部分：调制器、信道和解调器。

调制器负责将发送信号进行编码，以适应信道传输的需求；信道主要是指无线信号在传输过程中的传播环境，会受到各种影响，如多径效应、噪声等；解调器对接收到的信号进行解码，恢复出原始信号。

在MATLAB中，可以利用其信号处理、通信和仿真工具箱来进行调制系统的仿真设计。

以下是一个基于MATLAB的调制系统的仿真设计流程：1.确定调制方式：首先确定要使用的调制方式，比如常见的调制方式有调幅（AM）、调频（FM）、相位调制（PM）等。

根据需求选择合适的调制方式。

2.信号生成：使用MATLAB的信号处理工具箱生成原始信号。

可以选择不同的函数生成不同的信号，如正弦信号、方波信号、高斯脉冲等。

3.调制器设计：根据选择的调制方式，设计相应的调制器。

比如对于AM调制，可以通过将原始信号与载波进行乘法运算来实现；对于FM调制，可以通过改变载波频率的方式来实现。

在MATLAB中，可以使用相关函数来实现这些调制方式。

4.信号传输：将调制后的信号传输到信道中。

可以在仿真中模拟不同的信道情况，如加入噪声、多径效应等。

MATLAB提供了相关函数来模拟这些信道效应。

5.解调器设计：设计相应的解调器以恢复原始信号。

解调器的设计与调制器的设计相对应。

在MATLAB中，可以使用相关函数来实现解调器。

6.信号分析：对仿真结果进行分析。

可以通过绘制波形图、功率谱密度图等来观察信号在传输过程中的变化。

除了上述基本的仿真设计流程外，还可以在仿真过程中加入其他功能，如信号压缩、信号变换等。

MATLAB提供了大量的工具箱，可以方便地实现这些功能。

总之，基于MATLAB的调制系统仿真设计可以方便地模拟调制系统的工作过程，以及对不同信道效应的影响。

基于MATLAB的模拟信号频率调制与解调分析信号频率调制（FM）是一种将信息信号调制到载频波形上以便在传输过程中保持信号质量的技术。

本文将基于MATLAB对信号频率调制与解调进行分析与模拟。

首先，我们需要生成一个调制信号。

以正弦信号为例，通过改变该信号的频率来模拟调制信号。

我们可以使用MATLAB的信号处理工具箱中的`fmmod(`函数来实现这一点。

以下是一个示例代码：```matlabt = 0:1/fs:1; % 时间向量fc = 2000; % 载频频率fm = 100; % 调制信号频率m = sin(2*pi*fm*t); % 调制信号modulatedSignal = fmmod(m, fc, fs); % 使用fmmod进行调频调制subplot(2,1,1);plot(t, m);title('调制信号');xlabel('时间');ylabel('振幅');subplot(2,1,2);title('调制后信号');xlabel('时间');ylabel('振幅');```上述代码中，我们定义了采样频率、时间向量、载频频率和调制信号频率，并生成了调制信号。

然后，我们使用`fmmod(`函数将调制信号调制到载频波形上。

最后，我们用两个子图分别显示调制信号和调制后信号。

接下来，我们将对调制后的信号进行解调以还原原始信号。

我们可以使用MATLAB的信号处理工具箱中的`fmdemod(`函数。

以下是一个示例代码：```matlabdemodulatedSignal = fmdemod(modulatedSignal, fc, fs); % 使用fmdemod进行解调subplot(2,1,1);plot(t, modulatedSignal);title('调制后信号');xlabel('时间');ylabel('振幅');subplot(2,1,2);title('解调后信号');xlabel('时间');ylabel('振幅');```上述代码中，我们使用`fmdemod(`函数对调制后的信号进行解调。

河北建筑工程学院本科生毕业设计（论文）答辩委员会主席签字：河北建筑工程学院本科生毕业设计（论文）学科专业: 建筑电气与智能化班级: 电智151姓名: 王金立指导教师: 李亚杰指导教师职称: 讲师摘要随着时间的发展，通信技术得到了很大的提高，能够通过模拟将我们需要的信号进行一下调制，调成能够在信道上传送的一个非常重要的技术。

我们经常使用到幅度调制和角度调制来作为重要的方式。

当我们用幅度调制的时候，我们会将振幅调制、双侧波带、单侧波段等方法来作为我们首要的研究对象，了解他们的原理我们再进行讲解分析讨论。

而当进行到角度调制分析的话，我们往往用到频率调制还有音调来进行研究探讨，阐述一下我们了解到的调制原理，紧接着开展模拟调制研究。

我们可以用一个软件叫做MATLAB，他下面有一个工具箱叫Simulink，这个工具箱可以帮助我们到我们进行模拟调制研究分析。

经过一系列工作研究我们会得到频域或者时域模拟结论，我们会清楚的得到所有调制方法的优劣，哪一个更好、哪一个有不足，我们将会更加全面地掌握模拟调制系统有关方面的一些重要东西，在了解每一种调制方法后我们再根据我们想要使用的调制方法，但是不同的调制方法往往就会有不同的系统功能，通信系统的发送端通常需要调制过程，为了将调制信号的光谱移动到期望的位置，并将调制信号频谱转换为适合信道传输或方便信道复用的调制信号，在接收端为了恢复本来的有用信号而进行解调过程必要。

调制解调方案通常确定通信系统的性能。

随着信息化时代的到来，调制解调技术成为当今社会极其重要的学科和技术领域，广泛应用于通信、信号处理等多个领域。

在调制解调系统中担当者主角地位的应当归属调制解调器啦，数字通信技术中没有调制解调器是万万不可以的，这使得调制解调器大面积投入到大中小型工厂和个人研究所中。

关键词：MATLAB；模拟调制；仿真；SimulinkAbstractWith the development of time, communication technology has been greatly improved. We can modulate the signal we need through simulation to a very important technology that can transmit on the channel. Amplitude modulation and angle modulation are often used as important methods. When we use amplitude modulation, we will take the methods of amplitude modulation, bilateral band and unilateral band as our primary research object. We will explain and discuss their principles. When we do angular modulation analysis, we often use frequency modulation and tone to study and discuss, elaborate the modulation principle we know, and then carry out analog modulation research.We can use a software called MATLAB, which has a toolbox called Simulink below. This toolbox can help us to carry out analog modulation research and analysis. After a series of work research, we will get the conclusion of frequency domain or time domain simulation. We will clearly get the advantages and disadvantages of all modulation methods, which one is better and which one is insufficient. We will have a more comprehensive grasp of some important aspects of analog modulation system. After understanding each modulation method, we will use the modulation method we want to use, but not. The same modulation method often has different system functions. The transmitter of communication system usually needs a modulation process. In order to move the spectrum of the modulated signal to the desired position and convert the spectrum of the modulated signal into a modulated signal suitable for channel transmission or convenient for channel multiplexing, it is necessary for the receiver to carry out the demodulation process in order to recover the original useful signal. Modem schemes usually determine the performance of communication systems. With the advent of the information age, modem technology has become an extremely important subject and technical field in today's society, which is widely used in communication, signal processing and other fields. In the modem system, the leading role should belong to the modem. It is absolutely impossible without the modem in digital communication technology, which makes the modem invest in large and medium-sized factories and personal research institutes.Key words: Analog modulation; simulation; Simulink目录目录第1章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2 研究背景 (1)1.3 关键技术 (2)1.3.1 调制 (2)1.3.2 解调 (2)1.4 研究目的及意义 (3)1.5 本文工作及内容安排 (4)第2章MATLAB简介 (5)2.1 什么是MATLAB： (5)2.2 MATLAB发展： (5)2.3 主要版本 (5)2.4 MATLAB应用 (6)2.5 MATLAB特点 (6)2.6 MATLAB影响意义 (6)（1）矩阵和阵列处理 (7)（2）2-D和3-D绘图和图形 (7)（3）线性代数 (7)（4）代数方程组 (7)（5）非线性函数 (7)（6）统计 (7)（7）数据分析 (7)（8）微积分和微分方程 (7)（9）数值计算 (7)（10）积分 (7)（11）变换 (7)（12）曲线拟合 (7)（13）各种其它的特殊功能 (7)2.7 MATLAB的基本特征 (7)2.8 MATLAB的用途 (7)（1）信号处理和通信 (7)（2）图像和视频处理 (7)（3）控制系统 (7)（4）测试和测量 (7)（5）计算金融 (8)（6）计算生物 (8)第3章模拟调制 (9)3.1 什么是模拟调制 (9)3.1.1幅度调制 (9)3.1.2角度调制 (10)3.2 各种模拟调制系统的比较 (10)3.2.1 AM调制的优点 (10)3.2.2 DSB调制的优点 (10)3.2.3 SSB调制的优点 (11)3.2.4 VSB调制的优点 (11)3.3 幅度调制定理 (11)3.3.1 DSB调制与解调 (11)第4章 Simulink工具箱简介以及仿真实例搭建 (13)4.1 Simulink工具箱简介 (13)4.2 幅度调制解调仿真与分析 (13)4.3 DSB-AM调制 (13)4.3.1概念 (13)4.3.2 实例 (14)4.3.3总结 (15)4.4常规双边带AM调制 (16)4.4.1概念 (16)4.4.2实例 (17)4.4.3总结 (18)4.5 SSB-AM调制 (18)4.5.1概念 (18)4.5.2实例 (19)4.5.3 总结 (20)4.6 残留边带幅度调制 (20)4.6.1 概念 (20)4.6.2 实例 (21)第5章总结 (22)致谢 (23)附录 (24)A1=5;%调制波信号振幅 (24)A2=3;%已调信号振幅 (24)T1=10*fft(Uc);%傅里叶变换 (24)T2=fft(mes);%傅里叶变化 (25)T3=fft(Uam);%已调信号的傅里叶变换 (25)T4=fft(Dam); (26)T5=fft(z21);%求AM信号的频谱 (26)参考文献 (31)[14] 宋辉. 通信信号的特征分析、自动识别与参数提取[D]. 南京理工大学, 2003 (31)[15] 胡广书. 现代信号处理[M]. 北京：清华大学出版社, 2004 (31)[16] 罗明. 数字通信信号的自动识别与参数估计研究[D]. 西安电子科技大学, 2005 (31)第1章绪论1.1引言通信技术经过长时间的漫长发展，模拟仍旧是一个非常重要的学科技术重点，往往我们可以通俗的来说，调制可以分为模拟调制和数字调制两种重要的方法，在进行模拟调制的时候，调制信号往往是不间断的的信号，而在数字调制中往往是间断的离散信号，调制在通信系统中扮演的角色非常高，因此它是非常重要的，我们调制完成后，可以将这个频谱搬到另一个频谱上，令我们开心的是还可以把调制信号的光谱挪到我们想要的位置上，这样我们就把信号调制到相应的信道上来传输，不会发生传输不合适的情况，在有些时候适当的变换一下信道复用往往可以起到意想不到的结果，大大提高了系统的稳定性，效益也是非常显著的，发挥的作用和影响超乎想象。

基于MATLAB模拟调制系统的仿真设计摘要：本文基于MATLAB平台，通过建立调制系统的仿真模型，实现了对调制系统的仿真设计。

首先对调制系统的基本原理进行了介绍，然后建立了调制系统的数学模型。

接着使用MATLAB对模型进行了仿真分析，包括调制信号的产生、载波信号的产生、调制信号与载波信号的混合调制、调制后的信号的传输等过程。

最后，通过仿真结果的分析，对调制系统的性能进行了评估，并提出了优化方案。

本文的研究对于调制系统的设计和优化具有一定的参考意义。

关键词：调制系统；MATLAB仿真；混合调制；性能评估；优化方案一、引言调制是无线通信中的一项基本技术，通过将信息信号与载波信号进行合成，使信息信号能够被传输到远距离的通信接收端。

调制系统是实现调制技术的关键，其性能直接影响到通信系统的可靠性和传输质量。

因此，对调制系统的研究和优化具有重要的意义。

二、调制系统的基本原理调制系统的基本原理是将信息信号经过调制器与载波信号进行混合调制，形成调制后的信号。

调制过程中，需要考虑到载波频率、调制信号幅度、调制信号频率等参数的选择。

常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）等。

三、调制系统的数学模型调制系统的数学模型是根据调制原理建立的，一般可表示为：$s(t) = A_c \cdot (1 + m \cdot \cos(f_m \cdot t)) \cdot\cos(f_c \cdot t)$其中，$s(t)$表示调制后的信号，$A_c$为载波幅度，$m$为调制系数，$f_m$为调制信号频率，$f_c$为载波频率。

四、MATLAB仿真设计4.1调制信号的产生通过MATLAB生成调制信号，并将其绘制出来，以便后续的仿真分析。

4.2载波信号的产生通过MATLAB生成载波信号，并将其绘制出来，以便后续的仿真分析。

4.3调制信号与载波信号的混合调制将调制信号与载波信号进行混合调制，并将调制后的信号绘制出来，以便后续的仿真分析。

基于Matlab的模拟调制与解调（开放实验）一、实验目的（一）了解AM、DSB和SSB 三种模拟调制与解调的基本原理（二）掌握使用Matlab进行AM调制解调的方法1、学会运用MATLAB对基带信号进行AM调制2、学会运用MATLAB对AM调制信号进行相干解调3、学会运用MATLAB对AM调制信号进行非相干解调（包络检波）（三）掌握使用Matlab进行DSB调制解调的方法1、学会运用MATLAB对基带信号进行DSB调制2、学会运用MATLAB对DSB调制信号进行相干解调（四）掌握使用Matlab进行SSB调制解调的方法1、学会运用MATLAB对基带信号进行上边带和下边带调制2、学会运用MATLAB对SSB调制信号进行相干解调二、实验环境MatlabR2020a三、实验原理（一）滤波法幅度调制（线性调制）（二）常规调幅（AM）1、AM表达式2、AM波形和频谱3、调幅系数m（三）抑制载波双边带调制（DSB-SC）1、DSB表达式2、DSB波形和频谱（四）单边带调制（SSB）（五）相关解调与包络检波四、实验过程（一）熟悉相关内容原理 （二）完成作业已知基带信号()()()sin 10sin 30m t t t ππ=+，载波为()()cos 2000c t t π= 1、对该基带信号进行AM 调制解调（1）写出AM 信号表达式，编写Matlab 代码实现对基带进行进行AM 调制，并分别作出3种调幅系数（1,1,1m m m >=<）下的AM 信号的时域波形和幅度频谱图。

代码 基带信号fs = 10000; % 采样频率 Ts = 1/fs; % 采样时间间隔t = 0:Ts:1-Ts; % 时间向量m = sin(10*pi*t) + sin(30*pi*t); % 基带信号载波信号fc = 1000; % 载波频率c = cos(2*pi*fc*t); % 载波信号AM调制Ka = [1, 0.5, 2]; % 调制系数m_AM = zeros(length(Ka), length(t)); % 存储AM调制信号相干解调信号r = zeros(length(Ka), length(t));绘制AM调制信号的时域波形和幅度频谱图figure;for i = 1:length(Ka)m_AM(i, :) = (1 + Ka(i)*m).*c; % AM调制信号subplot(3, 2, i);plot(t, m_AM(i, :));title(['AM调制信号(Ka = ' num2str(Ka(i)) ')']);xlabel('时间');ylabel('幅度');ylim([-2, 2]);subplot(3, 2, i+3);f = (-fs/2):fs/length(m_AM(i, :)):(fs/2)-fs/length(m_AM(i, :));M_AM = fftshift(abs(fft(m_AM(i, :))));plot(f, M_AM);title(['AM调制信号的幅度频谱图(Ka = ' num2str(Ka(i)) ')']);xlabel('频率');ylabel('幅度');r(i, :) = m_AM(i, :) .* c; % 相干解调信号end绘制相干解调信号的时域波形和幅度频谱图figure;for i = 1:length(Ka)subplot(length(Ka), 1, i);plot(t, r(i, :));title(['相干解调信号(Ka = ' num2str(Ka(i)) ')']);xlabel('时间');ylabel('幅度');end图像（2）编写Matlab代码实现对AM调制信号的相干解调，并作出图形。

通过Matlab软件实现对DSP/FPGA线性调频信号仿真直接数字频率合成（DDS）是近年来得到迅速发展的一种新的频率合成方法，具有频率切换速度快，很容易提高频率分辨率、对硬件要求低等优点。

可编程全数字化便于单片集成、有利于降低成本。

提高可靠性并便于生产等有点。

DDS技术从相位的概念出发进行频率合成，存储了数字采样波形表，可以产生点频、线性调频、ASK、FSK等各种形式的信号。

线性调频信号可以获得较大的压缩比，有着良好的距离分辨率和径向速度分辨率，作为一种常用的脉冲压缩信号，已经广泛应用于高分辨率雷达领域。

Matlab是美国MathWorks公司自20世纪80年代中期推出的数学软件，优秀的数值计算与卓越的数据可视化能力使其很快在同类软件中脱颖而出。

Matlab已经发展成为多学科、多种工作平台的功能强大的大型软件。

本文用Matlab软件建立DDS系统中线性调频信号的仿真模型，对于理解线性调频信号和在FPGA中来实现线性调频信号有借鉴意义。

DDS线性调频信号发生器框图设计图1 DDS技术的基本原理1 DDS技术的基本原理基本模型如图1所示，主要由时钟频率源fclk、相位累加器、波形存储器(ROM)、数/模转换器(D/A)、以及低通滤波器(LPF)组成。

输出信号波形的频率表达式为：(1)式中，fclk为参考时钟频率，ΔΦ为相位增量，N为相位累加器的位数。

只要N足够大，DDS可以得到很小的频率间隔。

要改变DDS的输出信号的频率，只要改变ΔΦ即可。

当参考时钟频率给定后，输出信号的频率取决于频率的控制字，频率分辨率取决于累加器的位数，相位分辨率取决于ROM的地址位数，幅度量化取决于ROM的数据字长和D/A转换器的位数。

2 线性调频信号的实现框图图2 软件编程实现线性调频信号的原理图脉冲压缩雷达最常见的调制信号是线性调频信号，接收时采用匹配滤波器（Matched Filter）压缩脉冲。

它的数学表达式如下：式中fe为载波频率，K=B/T是调频斜率，于是，信号的瞬时频率为。

******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2012年秋季学期《通信系统综合训练》课程设计题目：模拟调制系统的设计与仿真专业班级：通信工程（3）班姓名：张光伟学号： 09250315 指导教师：王维芳成绩：在本次通信系统综合训练中，首先介绍了调制与解调；叙述了其工作的基本原理以及操作方法。

其次主要介绍了DSB双边带调制的基本原理。

最后利用利用Matlab软件进行调幅调制和解调程序设计，对DSB双边带调制进行了仿真，输出显示调制信号波形、调制信号频谱、已调信号波形、已调信号频谱、加噪声的解调波形、未加噪声的解调波形、解调信号的频谱并输出显示其输入输出信噪比，通过对实验结果的分析，更加清楚的了解到了噪声对DBS信号的影响，也更加熟练的应用了所学知识。

关键词：调制解调 DSB Matlab仿真前言 (1)第1章调制原理及Matlab简介 (2)1.1调制原理 (2)1.2 Matlab简介 (3)1.3 Matabl的应用 (3)第2章线性模拟调制 (4)2.1模拟调制原理 (4)2.2双边带调制DSB的基本原理 (4)2.3 DSB解调原理与抗噪性能 (7)第3章 DSB双边带信号的模拟与仿真 (9)3.1 DSB调制解调分析的MATLAB实现 (9)3.2仿真程序 (9)3.3 仿真结果及分析 (12)第4章总结 (15)参考文献 (16)附录 (17)前言调制在通信系统中的作用是至关重要的。

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。

广义的调制分为基带调制和带通调制（也称载波调制）。

在大多数场合，调制一般指载波调制。

载波调制，就是用调制信号去控制载波的参数的过程，使载波的某一个或某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信息信号（基带信号），这些新号可以是模拟的，也可以是数字的。

未接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。

模拟线性调制系统的Matlab实现1、实验目的通过对AM、DSB、SSB、VSB几种模拟线性调制系统的Matlab 实现，学习如何使用Matlab描述一个模拟通信系统。

2、实验内容选取VSB方法，给出模拟调制的波形及解调方法，其中输入信号频率、载波频率以及信号时长自定义。

输出结果包括：1）输入信号波形；2）载波波形；3）VSB信号波形；4）相干解调后的信号波形；5）VSB信号功率谱。

3、ＶＳＢ原理描述残留边带是介于双边带和单边带之间的一种调制方式，它保留了一个边带和另一边带的一部分。

用滤波法调制的原理如图所示。

m(t)H VSB(w)c(t) = cos(w c t)图中H VSB(w)为残留边带滤波器。

为了相干解调时无失真得到调制信号，残留边带滤波器的传递函数在载频附近必须具有互补对称特性。

相干解调的原理如图所示。

S VSB(t)S p(t)S d(t)LPFcos(w c t)4、matlab程序及注释%自己写的残留边带调制与解调function [] = VSB()f0 = 1; %调制信号频率Ts = 0.02;fs = 1/Ts; %50Hz采样率符合采样定理t = 0:Ts:4;N = length(t);y = cos(2*pi*f0*t);figure;plot(t,y); %调制信号波形fc = 8.5; %载波频率y = cos(2*pi*fc*t);figure;plot(t,y); %载波波形%滤波法实现VSBvsb = cos(2*pi*fc*t).*cos(2*pi*f0*t); fre = fft(vsb);n = [1:N];f = -25+fs*n/N; %修改坐标使符合习惯%自己写的互补对称残带滤波器fre_candai = zeros(size(fre));for i=1:Nif(i>=35 && i<=51)fre_candai(i) = (-i/16+3.1875)*fre(i); %这个地方有修正使更加对称互补else if(i>=152 && i<=168)fre_candai(i) = (i/16-9.5)*fre(i);else if(i>51 && i<152)fre_candai(i) = 0;elsefre_candai(i) = fre(i);endendendendvsb = real(ifft(fre_candai)); %计算误差会带来虚部弹出警告figure;plot(t,vsb);fre = fft(vsb); %看不见负频率fre = fftshift(fre); %看得见负频率gonglv = abs(fre).^2/4; %计算平均功率figure;plot(f,gonglv); %绘制功率谱%相干解调vsb_jietiao = vsb.*cos(2*pi*fc*t);fre = fft(vsb_jietiao);%自己写的低通滤波器，注意这里没有负频率部分fre_lowpass = zeros(size(f));for i = 1:Nif(i<=8)fre_lowpass(i) = fre(i);else if(i>=192 && i<=200)fre_lowpass(i) = fre(i);elsefre_lowpass(i) = 0;endendendvsb_jietiao = real(ifft(fre_lowpass)); figure;plot(t,vsb_jietiao); %解调波形5、实验结果调制波形：y = cos(2*pi*1*t)载波波形：y = cos(2*pi*8.5*t)VSB波形：VSB功率谱：通过残带滤波器后，在频率8.5+1=9.5Hz处的功率谱是在频率8.5-1=7.5Hz出功率谱的两倍。

******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2011年秋季学期通信工程综合训练课程设计题目：基于Matlab 的线性模拟调制技术研究专业班级：通信工程姓名：学号：指导教师：成绩：摘要从语音、声音、图像等信息源直接转换得到的电信号是频率较低的电信号，其频谱特点是包括直流分量的低通频谱。

如电话信号的频率范围在0.3~3kHz，这些信号可以直接通过架空线、电缆等有线信道传输，但不可能在无线信道直接传输。

另外，这些信号即使可以在有线信道传输，但一对线路上只能传输一路信号，对信道的利用不经济。

为了使低频信号能够在像无线信道上传输，同时为了使有线信道上同时传输多路信号，就需要采用调制和解调技术。

调制和解调在通信系统中是一个极为重要的组成部分，采用什么样的调制和解调将直接影响通信系统的性能，而模拟调制技术还可以推广到数字调制中，因此我们对几种调制方式进行了研究。

关键字：MATLAB仿真AM SSB DSB VSB前言调制就是使基带信号（调制信号）控制载波的某个（或几个）参数，使这一（或几个）参数按照基带信号的变化规律而变化的过程。

调制后所得到的信号称为已调信号或频带信号。

调制的类型根据调制信号的形式可分为模拟调制和数字调制；根据载波的不同可分为以正弦波作为载波的连续载波调制和以脉冲串作为载波的脉冲调制；根据调制器频谱搬移特性的不同可分为线性调制和非线性调制。

线性调制是指输出已调信号的频谱和调制信号的频谱之间呈线性搬移关系。

线性调制的已调信号种类有幅度调制（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。

目录摘要 (1)前言 (2)第一章通信系统简介 (4)1.1 通信系统的一般模型 (4)1.2 模拟通信系统 (4)1.3数字通信系统 (5)第二章线性调制方式 (7)2.1 AM调制 (7)2.1.1 AM信号的相干解调 (8)2.2 SSB调制 (8)2.3 DSB调制 (9)2.4 VSB调制 (10)第三章仿真结果 (12)3.1 AM程序及仿真 (12)3.2 DSB程序及仿真 (13)3.3 SSB程序及仿真 (15)3.4 VSB程序及仿真 (17)参考文献 (19)课程设计总结 (20)第一章通信系统简介1.1 通信系统的一般模型实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒质的总和称为通信系统。

通信系统模拟调制系统仿真一 课题内容 AM FM PM 调制 二 设计要求1.掌握AM FM PM 调制和解调原理。

2.学会Matlab 仿真软件在AM FM PM 调制和解调中的应用。

3.分析波形及频谱1.AM 调制解调系统设计1.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()(0ϕω+=t A t c c式中，A 为载波幅度；c ω为载波角频率；0ϕ为载波初始相位(通常假设0ϕ=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 AS ωωωωω-++=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+=图5.1 标准调幅波示意图 3.信号解调思路从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调(demodulation )，又称为检波(detection )。

基于MATLAB的线性调频信号的仿真存档编号________基于MATLAB的线性调频信号的仿真教学学院届别专业学号指导教师完成日期I内容摘要:线性调频信号是一种大时宽带宽积信号。

线性调频信号的相位谱具有平方律特性，在脉冲压缩过程中可以获得较大的压缩比，其最大优点是所用的匹配滤波器对回波信号的多普勒频移不敏感，即可以用一个匹配滤波器处理具有不同多普勒频移的回波信号，这些都将大大简化雷达信号处理系统，而且线性调频信号有着良好的距离分辨率和径向速度分辨率。

因此线性调频信号是现代高性能雷达体制中经常采用的信号波形之一，并且与其它脉压信号相比，很容易用数字技术产生，且技术上比较成熟，因而可在工程中得到广泛的应用。

关键词:MATLAB;线性调频;脉冲压缩;系统仿真IAbstract: Linear frequency modulation signal is a big wide bandwidth signal which is studied and widely used. The phase of the linear frequency modulation signal spectra with square law characteristics, inpulse compression process can acquire larger compression, its biggest advantage is the use of the matched filter of the echo signal doppler frequency is not sensitive, namely can use a matched filter processing with different doppler frequency shift of the echo signal, these will greatly simplified radar signal processing system, and linear frequency modulation signal has a good range resolution and radial velocity resolution. So linear frequency modulation signal is the modern high performance radar system often used in one of the signal waveform, and compared with other pulse pressure signal, it is easy to use digital technologies to produce, and the technology of the more mature, so in engineering can be widely applied.Keywords:MATLAB, LFM, Pulse compression, System simulationII目录内容摘要 ..................................................................... .......................... I 关键词 ..................................................................... (I)Abstract ............................................................... . (II)Keywords ............................................................... ............................... II 1 绪论 ...................................................................................................1 1.1引言 ..................................................................... ............................1 1.2课题研究背景及意义 .....................................................................1 1.3本文主要工作 ..................................................................... ............2 2 线性调频基本理论 ..................................................................... ......3 2.1线性调频原理简介 ..................................................................... ....3 2.2线性调频信号特点 ..................................................................... ....3 3 MATLAB简介 ..................................................................... ..............5 3.1 MATLAB的起源 ..................................................................... .......5 3.2 MATLAB的应用领域 (5)3.3 MATLAB的仿真方法 (6)4 线性调频脉冲压缩原理及实现 .....................................................10 4.1线性调频信号的数字脉冲压缩原理 (10)4.1.1匹配滤波器原理 ..................................................................... ...10 4.1.2 LFM信号的脉冲压缩 (11)4.1.3线性调频信号和噪声的生成 ....................................................12 4.2线性调频信号的脉冲压缩过程 ...................................................13 5 仿真结果分析 ..................................................................... ............14 6 小结 ..................................................................... ............................18 参考文献 ..................................................................... ........................20 致谢 ..................................................................... ..............................21 附录 MATLAB程序代码 (22)III1 绪论1.1 引言在非平稳信号的研究过程中，有一种特殊的非平稳信号:chirp 信号，又称线性调频(Liner Frequency Modulation，LFM)信号，研究价值较高。

《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。

模拟线性调制系统(DSB 含调制和解调）实验目的】1、 了解MATLAB 在通信原理中有哪些应用2、 学会用MATLAB 模拟分析通信原理中的模拟调制，数字调制,增量调制,最佳基带传输等过程，加深对该课程的理解。

3、 初步了解MATLAB 中如何使用SIMULINK 去搭建实现通信系统中的一些简单模块【实验要求】0、对选中的题目,分别用Simulink 和编程序两种方式实现。

1、 写明实验原理2、 课程设计的构思3、 附程序及显示结果，并要求结合理论，进行分析。

4、 心得,总结一、 设计原理在AM 信号中，载波分量并不携带信息,信息完全由边带传送。

AM 调制模型中将直流分量去掉，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，即双边带信号（DSB ）。

DSB 信号的时域表示式频谱：tt m t s c DSB ωcos )()(=)]()([21)(c c DSB M M S ωωωωω-++=(DSB s t HH时域频域DSB调制时、频域波形二、Simulink建模调制信号:频率5 HZ ，振幅1 ，载波：频率50HZ ，振幅1三、仿真结果图一是输入信号,图二是已调信号加白噪声,图三是相干解调的乘载波后的波形，图四是解调后的波形四、结果分析从仿真结果可以看出，恢复出的调制信号在幅度上减小,波形上较输入信号有一定的变化。

在系统中我添加了均值为0,方差为0.1的高斯白噪声来模拟通信信道，从结果中可以看出该系统基本恢复了原信号.五，程序实现方法构建原理和用simulink一样,不同的是用代码实现simulink的模型；。

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 cs(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 mM M Asωωωωω-++= （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。