基于MATLAB的PM调制与解调通信原理实验

基于MATLAB 的模拟调制实验报告一、实验目的1.进一步学习调制的知识，掌握调频与调角两种模拟调制技术。

2.进一步学习MATLAB 的编程，熟练使用MATLAB 进行作图。

二、实验原理1.调制的概念调制（modulation ）就是对信号源的信息进行处理加到载波上，使其变为适 合 于信道传输的形式的过程，是使载波随信号而改变的技术。

一般，用来传送消息的信号()t u c 叫作载波或受调信号，代表所欲传送消息的信号叫作调制信号，调制后的信号()t u 叫作已调信号。

用调制信号()t u Ω控制载波的某些参数，使之随()t u Ω而变化，就可实现调制。

2.调制的目的 ➢ 频谱变换当所要传送的信号的频率或者太低，或者频带很宽，对直接采用电磁波的形 式进行发送很不利，需要的天线尺寸很大，而且发射和接受短的天线与谐振回路的参数变化范围很大。

为了信息有效与可靠传输，往往需要将低频信号的基带频谱搬移到适当的或指定的频段。

这样可以提高传输性能，以较小的发送功率与较短的天线来辐射电磁波。

➢ 实现信道复用为了使多个用户的信号共同利用同一个有较大带宽的信道，可以采用各种复用技术。

如模拟电话长途传输是通过利用不同频率的载波进行调制。

将各用户话音每隔4 kHz 搬移到高频段进行传输。

➢ 提高抗干扰能力不同的调制方式，在提高传输的有效性和可靠性方面各有优势。

如调频广播系统，它采用的频率调制技术，付出多倍带宽的代价，由于抗干扰性能强，其音质比只占10 kHz 带宽的调幅广播要好得多。

扩频通信就是以大大扩展信号传输带宽，以达到有效抗拒外部干扰和短波信道多径衰落的特殊调制方式。

3.调制的种类根据()t u Ω和()t u c 的不同类型和完成调制功能的调制器传递函数不同，调制分为以下多种方式： （1）．按调制信号()t u Ω的类型分为：● 模拟调制：调制信号()t u Ω是连续变化的模拟量，如话音与图像信号。

● 数字调制：调制信号是数字化编码符号或脉冲编码波形。

摘要在通信技术的发展中，通信系统的仿真技术是一个技术重点。

本文将着重讨论模拟通信系统中的调制解调系统的基本原理以及抗噪声性能，并在MA TLAB软件平台上仿真实现几种常见的模拟调制方式。

最常用最重要的模拟调制方式是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。

常见的调幅（AM）、双边带（DSB）、残留边带（VSB）和单边带（SSB）等调制就是幅度调制的几个典型实例；而频率调制（FM）就是角度调制中被广泛采用的一种。

在线性调制系统中，文中将以调幅（AM）、双边带（DSB）和单边带（SSB）为说明对象，从原理等方面进行分析阐述并进行仿真分析；而在非线性调制中，以常用的调频（FM）和调相(PM)为说明对象，说明其调制原理，并进行举例仿真分析。

利用MATLAB对模拟调制系统进行仿真，将结合MATALB模块和Simulink工具箱的实现，并对仿真结果进行分析，从而更深入地掌握模拟调制系统的相关知识。

关键词MATLAB 模拟通信系统调制解调仿真频谱分析信噪比Title Based on MATLAB analog modulation system simulationAbstractIn the development of communication technology, communication system simulation technology is a technical focus. This paper will focus on simulation of communication systems in the modem system and the basic principles of anti-noise performance and MATLAB simulation software platform to achieve some common analog modulation. The most important of the most commonly used analog modulation is the sine wave as a carrier perspective modulation and amplitude modulation. Common AM (AM), with bilateral (DSB), residual sideband (VSB) and single sideband (SSB) modulation, and so is the amplitude modulation of a few typical examples, and frequency modulation (FM) modulation in the point of view is widely used. Modulation of the online system, the text will be AM (AM), with bilateral (DSB) and single sideband (SSB) for that object, from the basic principles, and other aspects of analysis and simulation analysis on while in nonlinear Modulation, as commonly used FM (FM) and Phase Modulation (PM) for that target on its modulation principle, for example simulation and analysis. MATLAB simulation of the modulation system simulation, will combine MA TALB model block and Simulink toolbox the realization of the analysis and simulation results, thus better grasp of the analog modulation system knowledge.Key Words MATLAB simulation of communication systems modem simulation spectrum analysis SNR一、利用MATLAB软件仿真PM通信系统。

MATLAB中的信号调制与解调技巧随着科技的不断发展，无线通信越来越成为人们生活中不可或缺的一部分。

在无线通信系统中，信号调制与解调技巧起到至关重要的作用。

而MATLAB作为一种强大的工具，能够帮助工程师们在信号调制与解调方面进行深入研究和实践。

一、信号调制的基本原理与方法信号调制是将原始信号（baseband signal）通过改变某些参数来转换为调制信号（modulated signal）。

常见的信号调制方法包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。

1.1 幅度调制幅度调制是一种通过改变信号的振幅来调制信号的方法。

MATLAB提供了丰富的函数和工具箱，可以方便地进行幅度调制的模拟和分析。

例如，我们可以使用MATLAB中的ammod函数来模拟幅度调制过程。

首先，我们需要准备一个原始信号，可以是一个正弦波或任何其他波形。

然后，通过设置调制指数（modulation index）来改变振幅。

最后，使用ammod函数对原始信号进行调制，生成调制后的信号。

1.2 频率调制频率调制是一种通过改变信号的频率来实现调制的方法。

以调幅电台为例，电台信号的频率会随着音频信号的变化而改变。

在MATLAB中，我们可以利用fmmod函数来模拟频率调制过程。

类似于幅度调制，我们需要先准备一个原始信号。

然后，通过设置调制指数和载波频率来改变频率。

最后，使用fmmod函数对原始信号进行调制，生成调制后的信号。

1.3 相位调制相位调制是一种通过改变信号的相位来实现调制的方法。

在数字通信系统中，相位调制常用于传输和提取数字信息。

MATLAB中的pmmod函数可以方便地实现相位调制。

与前两种调制方法类似，我们需要先准备一个原始信号。

然后，设置调制指数和载波频率来改变相位。

最后，使用pmmod函数对原始信号进行调制，生成调制后的信号。

二、信号解调的基本原理与方法信号解调是将调制信号恢复为原始信号的过程。

解调方法通常与调制方法相对应，常见的解调方法包括幅度解调（AM）、频率解调（FM）和相位解调（PM）。

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。

使用Matlab进行信号调制和解调技术信号调制和解调是通信系统中非常重要的环节，它们能够将原始信号转换为适合传输的调制信号，并在接收端将其恢复为原始信号。

Matlab是一种功能强大的工具，提供了丰富的信号处理函数和算法，可以方便地进行信号调制和解调的研究与实现。

本文将介绍如何使用Matlab进行信号调制和解调技术，并通过实例展示其在通信系统中的应用和效果。

一、调制技术概述调制技术是将需要传输的信息信号转换为载波信号的过程。

常见的调制技术包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。

调制的目的是将低频信号转换为高频信号，使得信号能够在较长距离传输，并能够通过信道传输到接收端。

在Matlab中，可以使用内置函数如ammod、fmmod和pmmod来实现不同的调制技术。

以幅度调制为例，可以使用ammod函数来实现。

下面给出一个简单的幅度调制实例。

```matlabfs = 1000; % 采样频率t = 0:1/fs:1-1/fs; % 时间序列fc = 100; % 载波频率Ac = 1; % 载波幅度ym = sin(2*pi*10*t); % 原始信号ym_mod = ammod(ym, fc, fs, Ac); % 幅度调制```上述代码中，首先定义了采样频率fs、时间序列t、载波频率fc和载波幅度Ac。

然后，生成了一个原始信号ym，其中使用了sin函数生成了一个频率为10Hz的正弦波。

最后使用ammod函数对原始信号进行幅度调制，得到了调制后的信号ym_mod。

二、解调技术概述解调技术是将调制后的信号恢复为原始信号的过程。

解调技术主要包括幅度解调（AM）、频率解调（FM）和相位解调（PM）。

解调的目的是从调制信号中提取出原始信号，以实现信息的传输。

在Matlab中，可以使用内置函数如amdemod、fmdemod和pmdemod来实现不同的解调技术。

以幅度解调为例，可以使用amdemod函数来实现。

摘要当今，随着通信技术日新月异的发展，尤其是数字通信的快速普及，使得通信技术日新月异。

现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好，因此通信系统也日趋复杂。

在各种通信系统的设计研发环节中，软件仿真已成为必不可少的部分。

应用Matlab＼Simulink的计算机仿真具有经济、安全、可靠、编程简易以及实验周期短等特点。

因此，本文就以Matlab为软件平台，利用其通信工具箱和信号处理工具箱中的模块，尤其是Matlab语言的Simulink动态系统仿真软件包，对数字调制解调系统进行仿真，并且对仿真结果进行误差分析，从而对现代数字通信有更加明确的认识和直观的了解。

重点对2ASK、2PSK、2FSK进行性能比较，在实际通信系统中，根据具体情况选择最合适的调制方式，进一步促进数字通信的发展。

本文首先介绍了课题研究的背景和进行数字通信仿真的意义，然后介绍对数字通信系统进行仿真所使用的Matlab＼Simulink软件以及这些软件在使用时的注意事项和采用的一些方法，随后又介绍了数字调制系统的原理并据此进行数字调制解调系统的仿真，最后对仿真结果进行误差分析，对设计进行总结归纳。

关键词：数字通信系统；调制解调；Matlab；Simulink；仿真AbstractNowadays, with the rapid development of communication technology, especially the rapid spread of the digital communication, makes communication technology is developing rapidly. Modern communication system requirements communication distance, communication capacity, transmission quality is good, because this communication system has become more and more complex. In all kinds of communication system design r&d link, the software has become an indispensable part of. Application of computer simulation, Simulink Matlab has economic, safe, reliable, easy programming and the cycle is short, etc.Therefore, this paper is using Matlab software platform, Use its communication tool box and signal processing toolbox module, especially Matlab language dynamic system simulation software package of simulink on digital demodulation system, and simulation results of simulation and error analysis, and the modern digital communication have more explicit recognition and intuitive understanding. Emphasis on 2 ASK, 2 PSK, 2 FSK performance comparison, in actual communication system, according to the specific circumstances to select the most appropriate modulation mode, and further promote the development of digital communication.This paper firstly introduces the background of the subject research and the meaning of digital communication simulation, and then introduced to digital communication system simulation of Matlab /Simulink used by the software used in the software and the matters needing attention and some methods used, then introduces digital modulation system and based on the principle of digital demodulation system simulation, finally the results for error was analyzed, the design was summarized, summed up in the digital demodulation of the simulation to the matters of attention when, to the aspects of learning and provide some reference for researchers and their ownexperience.Key words：Digital communication system；Demodulation；Matlab；Simulink；Simulation目录第一章绪论 (1)1.1研究的目的和意义 (1)1.1.1 研究目的 (1)1.1.2 研究意义 (2)1.2国内外研究现状 (2)第二章仿真的意义和仿真软件 (4)2.1仿真的意义 (4)2.2仿真软件Matlab简介 (4)2.3 Simulink简介 (6)2.4 Matlab与Simulink的联系 (6)第三章数字通信系统 (7)3.1 数字通信系统的概念 (7)3.2数字通信系统的组成 (7)3.3通信系统的分类与通信方式 (8)第四章信号的调制与解调 (10)4.1调制的意义和类别 (10)4.2模拟信号的调制与解调 (11)4.2.1幅度调制 (11)4.2.2角度调制 (13)4.3数字信号的调制与解调 (14)4.3.1数字频率调制 (14)4.3.2数字相位调制 (15)4.3.3正交振幅调制 (17)第五章系统设计与仿真 (19)5.1 2ASK信号的调制与解调 (19)5.1.1 2ASK信号调制仿真 (19)5.1.2 2ASK信号解调仿真 (21)5.2 2FSK信号的调制与解调 (23)5.2.1 2FSK信号调制仿真 (23)5.2.2 2FSK信号解调仿真 (26)5.3 2PSK信号的调制与解调 (28)5.3.1 2PSK信号调制仿真 (28)5.3.2 2PSK信号解调仿真 (30)结论 (33)参考文献 (34)谢辞 (35)第一章绪论1.1 研究的目的和意义信息是一种资源，通过广泛的传播与交流，能促进社会成员之间的合作，推动生产力的发展和社会的进步。

通信原理实验教程MATLAB通信原理是一个非常重要的学科，它涉及到人类社会中所有的信息传递和交流。

在通信原理实验中，MATLAB是一个广泛应用的软件工具，它可以帮助我们更好地理解和分析各种信号处理、调制和调解技术。

本文将介绍通信原理实验教程MATLAB，包括实验内容、实验步骤和实验效果。

一、实验内容通信原理实验教程MATLAB主要包括以下内容：1.信号处理实验：涉及对不同类型的信号进行采样、量化、编码、解码和滤波等处理。

2.模拟调制实验：涉及常见的调制方式，如AM、FM、PM等，通过信号模拟生成带载波的调制信号。

3.数字调制实验：涉及数字调制方式，如ASK、FSK、PSK 等，通过二进制数字信号生成带载波的数字调制信号。

4.调解实验：涉及不同的调解技术，如干扰消除、正交调解等，可以帮助我们更好地理解信号的编码和解码过程。

二、实验步骤通信原理实验教程MATLAB的实验步骤如下：1.信号处理实验：利用MATLAB实现信号处理算法，包括采样、量化、编码、解码和滤波等过程。

通过图形界面展示处理后的信号波形和频谱，来验证算法的正确性。

2.模拟调制实验：利用MATLAB生成正弦波载波和调制信号，利用Mod函数进行AM、FM和PM模拟调制操作。

通过图形界面展示调制信号的波形和频谱，以及载波和调制信号的相位、频率和幅值信息。

3.数字调制实验：生成二进制数字信号，利用MATLAB实现ASK、FSK、PSK等数字调制算法，利用图形界面展示调制信号的波形和频谱，以及载波和数字信号的相位和频率信息。

4.调解实验：利用MATLAB实现干扰消除和正交调解等调解技术，通过图形界面展示编码和解码过程的波形和频谱信息，并比较不同技术之间的性能差异。

三、实验效果通信原理实验教程MATLAB的实验效果如下：1.信号处理实验：通过MATLAB实现信号处理算法，可以快速准确地分析和优化不同类型的信号，从而保证通信系统的稳定性和可靠性。

2.模拟调制实验：通过MATLAB模拟AM、FM和PM模拟调制操作，可以深入了解不同调制方式的优缺点以及应用场景，从而更好地选择调制方式。

通信原理实验报告matlab《通信原理实验报告：MATLAB》摘要：本实验报告基于通信原理课程的实验要求，利用MATLAB软件进行了一系列的实验。

通过实验，我们深入了解了通信原理中的一些重要概念和技术，并通过MATLAB软件进行了模拟和分析。

本实验报告将详细介绍实验的目的、原理、实验步骤、实验结果和分析，以及对实验过程中遇到的问题和解决方法进行了总结和讨论。

1. 实验目的本实验旨在通过使用MATLAB软件进行通信原理相关的实验，加深对通信原理中的相关概念和技术的理解，并通过实际操作加强对课程知识的掌握和应用能力。

2. 实验原理在本实验中，我们将涉及到通信原理中的一些重要概念和技术，包括信号的调制与解调、信道编码、信道调制等内容。

通过MATLAB软件，我们可以对这些概念和技术进行模拟和分析，从而更好地理解其原理和应用。

3. 实验步骤本实验中，我们将根据实验要求，依次进行一系列的实验步骤，包括信号的调制与解调、信道编码、信道调制等内容。

通过MATLAB软件，我们将对这些实验步骤进行模拟和分析，得到实验结果。

4. 实验结果和分析在实验过程中，我们得到了一系列的实验结果，并进行了详细的分析。

通过对这些实验结果的分析，我们可以更好地理解通信原理中的相关概念和技术，并加深对课程知识的理解和掌握。

5. 实验总结和讨论在实验过程中，我们也遇到了一些问题，并通过一些方法进行了解决。

在本部分，我们将对实验过程中遇到的问题和解决方法进行总结和讨论，以便更好地应对类似的实验问题。

通过本次实验，我们加深了对通信原理中的相关概念和技术的理解，并通过MATLAB软件进行了模拟和分析，得到了一系列的实验结果。

这些实验结果将有助于我们更好地理解通信原理中的相关知识，并加强对课程知识的掌握和应用能力。

同时，本次实验也为我们今后的学习和研究提供了一定的参考和借鉴。

基于Matlab的相位调制与解调技术1.前⾔1.1 序⾔随着⼈类社会步⼊信息化社会，电⼦信息科学技术正以惊⼈的速度发展，开辟了社会发展的新纪元。

从20世纪90年代开始⾄今，通信技术特别是移动通信技术取得了举世瞩⽬的成就。

在通信技术⽇新⽉异的今天，学习通信专业知识不仅需要扎实的基础理论，同时需要学习和掌握更多的现代通信技术和⽹络技术。

通信技术正向着数字化、⽹络化、智能化和宽带化的⽅向发展。

全⾯、系统地论述了通信系统基本理沦、基本技术以及系统分析与设计中⽤到的基本⼯具和⽅法，并将重点放在数字通信系统上。

通信系统⼜可分为数字通信与模拟通信。

传统的模拟通信系统，包括模拟信号的调制与解调，以及加性噪声对幅度调制和⾓度调制模拟信号解调的影响。

数字通信的基本原理，包括模数转换、基本AWGN信道中的数字调制⽅法、数字通信系统的信号同步⽅法、带限AWGN信道中的数字通信问题、数字信号的载波传输、数字信源编码以及信道编码与译码等，同时对多径信道中的数字通信、多载波调制、扩频、GSM与IS95数位蜂窝通信。

随着数字技术的发展原来许多不得不采⽤的模拟技术部分已经可以由数字化来实现，但是模拟通信还是⽐较重要的1.2 设计任务本设计是基于MATLAB的模拟相位（PM）调制与解调仿真，主要设计思想是利⽤MATLAB这个强⼤的数学软件⼯具，其中的通信仿真模块通信⼯具箱以及M檔等，⽅便快捷灵活的功能实现仿真通信的调制解调设计。

还借助MATLAB可视化交互式的操作，对调制解调处理，降低噪声⼲扰，提⾼仿真的准确度和可靠性。

要求基于MATLAB的模拟调制与解调仿真，主要设计思想是利⽤MATLAB、simulink檔、M檔等，⽅便快捷的实现模拟通信的多种调制解调设计。

基于simulink对数字通信系统的调制和解调建模。

并编写相应的m檔，得出调试及仿真结果并进⾏分析。

2.通信系统与MATLAB软件2.1模拟通信系统简介通信系统是为了有效可靠的传输信息，信息由信源发出，以语⾔、图像、数据为媒体,通过电(光)信号将信息传输，由信宿接收。