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AM调制与相干解调

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AM调制与相干解调

赵伯政《2路FDM的AM调制与相干解调系统仿真》第1页共18页

2路FDM的AM调制与相干解调系统仿真

学生姓名：赵伯政指导教师：黄红兵

摘要本课程设计主要利用MARLAB集成环境下的Simulink仿真平台，设计一个2路FDM的AM调制与相干解调通信系统，分别在理想信道和非理想信道中运行，并把运行仿真结果输入显示器，根据现实结果分析所设计的系统性能。经过调制，初步实现了设计目标，并经过适当的完善后，实验成功。

关键词：Simulink；仿真；FDM；AM调制；相干解调

1引言

本课程设计是在MATLAB集成环境下，设计一个2路FDM的AM调制与相干解调通信系统，并在Simulink平台上仿真，并把运行仿真结果输入显示器，拿解调输出的波形与基带信号进行比较，根据现实结果分析所设计的系统性能。MATLAB是一种可交互式使用又能解释执行的计算机编程语言，利用简单的命令，能快速完成其他高级语言只有通过复杂编程才能实现的数值运算和图形现实。Simulink是建立在MATLAB基础上的动态系统仿真工具。利用MATLAB工具箱可以快速完成各类数值计算、符号计算和数据可视化等任务，可以解决有关线性代数、矩阵分析、微积分、微分方程、信号与系统、信号分析与处理、系统控制等领域的问题;利用Simulink机器模块库，则能够方便的穿件各种动态系统的模型并进行仿真，可以用来仿真线性系统、非线性系统、连续系统、离散系统、连续和离散的混合系统、多速率采样系统以及单任务或多任务的离散事件驱动系统。通Simulink，用户可以快速的构建和运行仿真模型，根据仿真结果分析系统性能，并且从中分离出影响系统的性能的关键因素，找出最优的系统配置方案。

1.1课程设计目的

赵伯政《2路FDM的AM调制与相干解调系统仿真》第2页共18页

设计一个2路FDM的AM调制与相干解调系统，分别在理想信道和非理想信道中运行，并把运行结果输入显示器，根据现实结果分析所设计的系统性能。

1.2课程设计的步骤

2基本原理

频分多路复用（Frequency-diviionmultiple某ing，FDM），是指载波带宽被划分为多种不同频带的子信道，每个子信道可以并行传送一路信号的一种多路复用技术。FDM常用于模拟传输的宽带网络中。在通信系统中，信道所能提供的带宽通常比传送一路信号所需的带宽宽得多。如果一个信道只传送一路信号是非常浪费的，为了能够充分利用信道的带宽，就可以采用频分复用的方法。在频分复用系统中，信道的可用频带被分成若干个互不交叠的频段，每路信号用其中一个频段传输，因而可以用滤波器将它们分别滤出来，然后分别解调接收。图2.1频分多路复用系统组成图幅度调制（AM）是用调制信号去控制高频整选拨的幅度，使其按调制信号的规律变化的过程。嘟嘟调制器的一般模拟如图：

赵伯政《2路FDM的AM调制与相干解调系统仿真》第3页共18页

图2.2AM调制模型AM调制的时域表示式为：AM调制的频域表达式为：图2.3AM信号的波形和频谱相干解调：相干解调也叫同步检波。解调与调制的实质一样，均是频谱搬移。调制是把基带信号的频谱搬到了载频的位置，，这一过程可以通过一个相乘器与载波相乘来实现。解调则是调制的逆过程，即把在载频位置的已调信号的谱搬回到原始基带位置，因此同样可以用相乘器与载波相乘来实现。

赵伯政《2路FDM的AM调制与相干解调系统仿真》第4页共18页

图2.4AM信号相干解调模型3仿真系统设计

3.1构建AM的调制框图按照设计的各项要求，以及AM信号的调制原理，在仿真模型窗口选择合适的器件并在模块中画出AM调制的电路级框图。框图及各项参数设置如下：图3.1.1AM调制线路框图

赵伯政《2路FDM的AM调制与相干解调系统仿真》第5页共18页

将电路图连好后，依次对各模块和器件进行相应的参数配置。进行AM调制时，根据实际要求分别要对基带信号，直流信号，载波信号，基带信号的功率谱密度与调制信号的功率谱密度参数进行设置。图3.1.2基带信号参数设置

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am的调制与解调

am的调制与解调

沈阳理工大学通信系统课程设计报告

1 1课程设计目的：

掌握am调制与解调系统的理论设计和软件仿真方法，掌握应用matlab分析时域 频域特性的方法。通过MATLAB仿真，加深对AM系统的理解；锻炼运用所学知识，独立分析问题、解决问题的综合能力

2课程设计要求：

运用通信原理的基本理论和专业知识，对AM系统进行设计、仿真（仿真用程序实现），要求用程序画出调制信号，载波，已调信号、相干解调之后信号的的波以及已调信号的功率谱密度。

用matlab产生一个频率为1HZ、功率为1的余弦信源，设载波频率为10HZ，A=2，试画出：调制信号，AM信号，载波，解调信号及已调信号的功率谱密度。

3相关知识：

AM调制信号波形图：

AM调制也称普通调幅波，已调波幅度将随调制信号的规律变化而线性变化，但载波频率不变。设载波是频率为ωc的余弦波： uc(t)=Ucmcosωct, 调制信号为频率为Ω的单频余弦信号，即UΩ(t)=UΩmcosΩt(Ωωc),则普通调幅波信号为:

uAM(t)= (Ucm+kUΩm cos Ωt)cosωct = Ucm(1+MacosΩt)cosωct （1）

——式中：Ma＝kUΩm/Ucm，称为调幅系数或调幅度

AM调制信号波形如图1所示： 沈阳理工大学通信系统课程设计报告

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图1.普通调幅波形

显然AM波正负半周对称时：MaUcm＝Umax－Ucm ＝Ucm－Umin，

调幅度为：Ma=( Umax－Ucm )∕Ucm =( Ucm－Umin )∕Ucm。

Ma＝0时，未调幅状态

Ma＝1时，满调幅状态（100％），正常Ma值处于0～1之间。

Ma>1时，普通调幅波的包络变化与调制信号不再相同，会产生失真，称为过调幅现象。所以，普通调幅要求Ma必须不大于1。图2所示为产生失真时的波形。 沈阳理工大学通信系统课程设计报告

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图2.Ma>1时的过调制波形

4课程设计分析

am调制的可靠性

am调制的可靠性

am调制的可靠性

AM（幅度）调制是利用multisim仿真如下电路，观察信号波、载波和调制波的波形。二极管D1导通使得电容C1开始充电，使它两端电压很快的接近输入信号的峰值。这个电压对二极管D1来说是反向电压。当输入高频信号正半周期峰值逐渐减小时，只要高频信号电压小于电容上的电压，二极管D1便截止。

接着，电容C2开始向负载R放电，由于R阻值比较大，RC时间常数远大于高频信号的周期，所以放电很慢，电容两端电压下降很慢。当电容C2上的电压下降不多时，高频载波的第二个正半周期电压又超过电容C2上的电压，二极管D1开始重新导通，电容再次充电至第二个调频信号的峰值。

如此反复循环，只要适当选择R、C2和二极管D1，使放电时间常数RC足够大，就可使电容两端电压的幅度与输入电压幅度相当接近，即输出电压跟随高频信号的峰值变化。输入信号是调幅波，输出端就得到近似于调幅波包络线的输出电压，所以AM信号的检波也叫做包络检波（蓝色）。因此am的可靠性最强。

AM幅度调制解调

AM幅度调制解调

AM幅度调制解调

1. 概述

在通信领域中，AM幅度调制解调是最为基础的调制解调方式之一。AM表示幅度调制（Amplitude Modulation），即通过调节载波的振幅来实现传输信息。此方法简单易行，但由于调制信号对载波的幅度有影响，因此存在一些问题。

2. AM信号的生成

产生AM信号的通信系统由下图所示。调制器将一个低频信号（称为基带信号或调制信号）m(t)与高频载波信号（频率为fc）相乘，生成带有信息的AM信号s(t)。

s(t) = [Ac + m(t)] cos(2πfct)

• Ac：载波振幅

• m(t)：调制信号

• fc：载波频率

在AM调制过程中，载波振幅Ac和载波频率fc保持不变，载波相位随时间推移而改变（cos函数）。调制信号m(t)随着时间的推移而改变，根据m(t)的变化，载波的振幅会随之改变。

3. AM信号的特点

3.1 带宽

• 以s(t)为例：带宽为 2×调制信号带宽 + 载波频率。

• 由于信息存在于载波振幅中，因此带宽比基带信号带宽大得多。

• 在AM信号的传输过程中，通常会存在一些失真，例如频率失真和相位失真。采用过调制或者双边带抑制等技术可以减轻失真。

3.2 幅度限制

• 载波振幅必须低于某个最大值，否则会导致失真。

• 由于调制信号对振幅的调制，如果调制信号加上太大，则会导致在接收端的解调出来的结果失真。

• 通过调整调制信号幅度可以消减失真，但同时也减小了传输的范围。

4. AM信号的解调

以下以相干解调为例，简单介绍AM信号解调的原理。 4.1 相干解调

相干解调是一种较为常用的解调技术，在此方法中，接收机需要知道载波角频率fct，因为相干解调需要使用本地产生的绝缘同步载波信号来解调。根据公式：

cos(2πfct) × cos(2πfct) = 1/2 + 1/2 cos(4πfct)

可以发现，如果将一个信号分别与1/2和cos(4πfct)相乘，然后进行低通滤波，就可以得到原始调制信号。

AM及SSB调制与解调

AM及SSB调制与解调

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：

目 录

一、引言 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。

概述 ........................................................................................................................ 错误!未定义书签。

课程设计的目的 .................................................................................................... 错误!未定义书签。

课程设计的要求 .................................................................................................... 错误!未定义书签。

二、AM调制与解调及抗噪声性能分析 .................................................. 错误!未定义书签。

AM调制与解调 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。

AM调制与解调原理 ..................................................................................... 错误!未定义书签。