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普通双边带调幅与解调实验设计报告一、实验目的1．掌握普通双边带调幅与解调原理及实现方法。
2．掌握二极管包络检波原理。
3．掌握调幅信号的频谱特性。
4．了解普通双边带调幅与解调的优缺点。
二、实验内容1．观察普通双边带调幅波形。
2．观察普通双边带调幅波形的频谱。
3．观察普通双边带解调波形。
三、实验器材1. 信号源模块2. PAM、AM模块3. 终端模块4. 频谱分析模块5. 20M双踪示波器一台6. 立体声耳机一副7. 连接线若干四、AM调制解调电路基本原理2.1振幅调制电路2.1.1振幅调制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)=Ucm cosωct, 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：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－Umi n )∕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。
图2.Ma>1时的过调制波形2.1.2 振幅调制电路的组成模型从调幅波的表达式（1）可知，在数学上调幅电路的组成模型，可以由一个相乘器和一个相加器组成。
如图3所示：图3.低电平调幅原理图2.2振幅解调电路2.2.1包络检波原理振幅解调是振幅调制的逆过程，从频谱的角度看就是将有用信号从高频段搬到低频段。
计算机与信息工程学院验证型实验报告一、实验目的1.掌握普通双边带调幅与解调原理及实现方法。
2.掌握调幅信号的频谱特性。
3.了解普通双边带调幅与解调的优缺点。
二、实验仪器装有MATLAB的计算机一台三、实验原理1、具有离散大载波的双边带幅度调制信号AM该幅度调制是由DSB-SC AM信号加上离散的大载波分量得到，其表达式及时间波形图为：应当注意的是，m(t)的绝对值必须小于等于1，否则会出现下图的过调制：AM信号的频谱特性如下图所示：由图可以发现，AM信号的频谱是双边带抑制载波调幅信号的频谱加上离散的大载波分量。
2.信号解调从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调。
对于振幅调制信号，解调就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。
解调是调制的逆过程。
可利用乘积型同步检波器实现振幅的解调，让已调信号与本地恢复载波信号相乘并通过低通滤波可获得解调信号。
3..滤波器解调后的信号还需要进行低通滤波滤去高频部分才能获得所需信号。
低通滤波器种类繁多，每一种原理各不相同。
本系统有FIR与IIR两种滤波器可供选择。
三、仿真设计实验结果&分析讨论实验仿真结果从仿真结果看，AM调制信号包络清晰，可利用包络检波恢复原信号，接收设备较为简单。
其频谱含有离散大载波，从理论分析可知，此载波占用了较多发送功率，使得发送设备功耗较大。
3、结果分析：根据通原理论课的知识可知，信号的AM调制比较容易实现，但其功率谱中有相当大一部分是载频信号，效率非常低。
四、程序代码//基带信号m(t)=sin(2000*pi*t)+2cos(1000*pi*t),fc=20khz,求AMclear allexec t2f.sci;exec f2t.sci;fs=800; //采样速率T=200; //截短时间N=T*fs; //采样点数dt=1/fs; //时域采样间隔t=[-T/2:dt:T/2-dt]; //时域采样点df=1/T; //频域采样间隔f=[-fs/2:df:fs/2-df]; //频域采样点数fm1=1; //待观测正弦波频率，单位KHz，下同fm2=0.5; //待观测余弦波频率fc=20; //载波频率//以上为初始化参数设置m1=sin((2*%pi)*fm1*t); //待观测正弦波部分M1=t2f(m1,fs); //傅里叶变换MH1=-%i*sign(f).*M1; //希尔伯特变换mh1=real(f2t(MH1,fs)); //希尔伯特反变换m2=2*cos((2*%pi)*fm2*t); //待观测余弦波部分M2=t2f(m2,fs); //傅里叶变换MH2=-%i*sign(f).*M2; //希尔伯特变换mh2=real(f2t(MH2,fs)); //希尔伯特反变换s1=(1+(m1+m2)/abs(max(m1+m2))).*cos((2*%pi)*fc*t); //AM信号时域表达式S1=t2f(s1,fs); //AM信号频域表达式//以上是仿真计算部分//以下为绘图部分//AM信号xset('window',1)plot(f,abs(S1))title('AM信号频谱')xlabel('f')ylabel('S(f)')mtlb_axis([-25,25,0,max(abs(S1))]);xset('window',2)plot(t,s1)title('AM信号波形')xlabel('t')ylabel('s(t)')mtlb_axis([-3,3,-3,3]);。
实验五常规双边带调幅与解调实验一、实验目的1、掌握常规双边带调幅与解调的原理及实现方法。
2、掌握二极管包络检波原理。
3、掌握调幅信号的频谱特性。
4、了解常规双边带调幅与解调的优缺点。
5、了解抑制载波双边带调幅和解调的优缺点。
二、实验内容1、观察常规双边带调幅的波形。
2、观察常规双边带调幅波形的频谱。
3、观察常规双边带解调的波形。
三、实验仪器1、信号源模块2、PAM/AM模块3、频谱分析模块（可选）4、20M双踪示波器一台5、频率计（可选）一台6、音频信号发生器（可选）一台7、立体声单放机（可选）一台8、立体声耳机（可选）一副9、连接线若干四、实验原理1、常规双边带调幅所谓调制，就是在传送信号的一方（发送端）将所要传送的信号（它的频率一般是较低的）“附加”在高频振荡信号上。
所谓将信号“附加”在高频振荡上，就是利用信号来控制高频振荡的某一参数，使这个参数随信号而变化，这里，高频振荡波就是携带信号的“运载工具”，所以也叫载波。
在接收信号的一方（接收端）经过解调（反调制）的过程，把载波所携带的信号取出来，得到原有的信息，解调过程也叫检波。
调制与解调都是频谱变换的过程，必须用非线性元件才能完成。
调制的方式可分为连续波调制与脉冲波调制两大类，连续波调制是用信号来控制载波的振幅、频率或相位，因而分为调幅、调频和调相三种方式；脉冲波调制是先用信号来控制脉冲波的振幅、宽度、位置等，然后再用这已调脉冲对载波进行调制，脉冲调制有脉冲振幅、脉宽、脉位、脉冲编码调制等多种形式。
本实验模块所要进行的实验是连续波的振幅调制与解调，即常规双边带调幅与解调。
我们已经知道，调幅波的特点是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化，这变化的周期与调制信号的周期相同，振幅变化与调制信号的振幅成正比。
为简化分析，假定调制信号是简谐振荡，即为单频信号，其表达式为：图5-1 常规调幅波形如果用它来对载波（）进行调幅，那么，在理想情况下，常规调幅信号为：（5－1）其中调幅指数为比例系数。
湖南农业大学信息科学技术学院学生实验报告【实验原理】1.AM调制解调原理标准调幅就是常规双边带调制，简称调幅(AM)。
假设调制信号m(t)的平均值为0，将其叠加一个直流分量A0后与载波相乘，即可形成调幅信号。
其时域表达式为：为外加的直流分量;m(t)可以是确知信号，也可以是随机信号。
AAM调制解调原理图模型如下图所示：AM调制器AM相干解调包络检波2.过调现象定义调幅系数m（及调幅度）——反映基带信号改变载波幅度的程度：m<1时正常调幅aX+b：x^1(交流系数 |m(t)|max):1,x^0(直流分量A0）:0.5m>1时过调幅aX+b：x^1(交流系数|m(t)|max):1,x^0(直流分量A0）:2【实验环境】【实验步骤、过程】1.根据AM 调制与解调原理，用Systemview 软件建立一个仿真电路，如下图所示：2.元件参数配置Token 0: 基带信号—正弦波信号源（F=50HZ,A=1V)Token 1:多项式函数（a=1,b=2）Token 2,8:高弦正向载波乘法器Token 3,9:正弦信号载波（f=500HZ,A=1V）Token 4，5，6,13,14,15,16:观测点Token 7:线性系统带通滤波器（LF=400HZ,HF=600HZ）Token 10，12:线性系统低通滤波器（LF=100HZ）Token 11:半波整流器3.运行时间设置运行时间=0.5s 抽样速率=2000HZ4.运行系统及分析结果（1）基带信号、载波信号和AM信号的波形分析：AM信号的频率与载波信号的频率变化相同，且AM基带的幅度是随基带幅度的变化而变化的，所以AM信号实际上是将载波的幅度进行调整使其随基带信号变化的一种调幅波。
（2）基带信号、载波信号和AM信号的频谱分析：从图中可知，AM信号中间高峰处为载波项，两边为边带项，基带信号的截止频率是100HZ，AM信号的截止频率是400HZ—600HZ。
通信模块设计与仿真课程设计DSB调制与解调1课程设计目的本课程设计是实现DSB的调制解调。
在此次课程设计中，我将通过多方搜集资料与分析，来理解DSB调制解调的具体过程和它在MATLAB中的实现方法。
预期通过这个阶段的研习，更清晰地认识DSB的调制解调原理，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MATLAB的应用方式与特色。
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。
2课程设计要求（1）熟悉MATLAB中M文件的使用方法，掌握DSB信号的调制解调原理，以此为基础用M文件编程实现DSB信号的调制解调。
（2）绘制出SSB信号调制解调前后在时域和频域中的波形，观察两者在解调前后的变化，通过对分析结果来加强对DSB信号调制解调原理的理解。
（3）对信号分别叠加大小不同的噪声后再进行解调，绘制出解调前后信号的时域和频域波形，比较未叠加噪声时和分别叠加大小噪声时解调信号的波形有何区别，由所得结果来分析噪声对信号解调造成的影响。
（4）在老师的指导下，独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计论文，文中能正确阐述和分析设计和实验结果。
3相关知识在AM 信号中，载波分量并不携带信息，信息完全由边带传送。
如果将载波抑制，只需在将直流0A 去掉，即可输出抑制载波双边带信号，简称双边带信号（DSB ）。
DSB 调制器模型如图1所示。
图1 DSB 调制器模型其中，设正弦载波为0()cos()c c t A t ωϕ=+式中，A 为载波幅度；c ω为载波角频率；0ϕ为初始相位（假定0ϕ为0）。
调制过程是一个频谱搬移的过程，它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。
而解调是将位于载频的信号频谱再搬回来，并且不失真地恢复出原始基带信号。
双边带解调通常采用相干解调的方式，它使用一个同步解调器，即由相乘器和低通滤波器组成。
在解调过程中，输入信号和噪声可以分别单独解调。
太原理工大学现代科技学院通信原理课程实验报告专业班级通信0902学号20091姓名指导教师太原理工大学现代科技学院实验报告实验名称 普通双边带调幅与解调 同组人 房学涛 专业班级 通信0902 学号 200910 姓名 成绩 实验二 普通双边带调幅与解调实验 一、实验目的 1. 掌握普通双边带调幅与解调原理及实现方法。
2. 掌握二极管包络检波原理。
3,. 掌握调幅信号的频谱特性。
4. 了解普通双边带调幅与解调的优缺点。
二、实验内容 1. 观察普通双边带条幅波形。
2． 观察偶同双边带调幅波形的频谱。
3. 观察普通双边带解调波形。
三、实验器材 1. 信号源模块 2. PAM/AM 模块 3. 终端模块 4. 频谱分析模块 5. 20M 双踪示波支器 一台 6. 频率计（可选） 一台 7. 音频信号发生器（可选） 一台 8. 立体声单放机（可选） 一台 9． 立体声耳机 一副 10. 迎接线 若干 四、实验原理 1. 普通双边带调幅 所谓调制，就是在传送信号的一方（发送端）将所要传送的信号（它的频率一般是较低的）“附加”在高频振荡信号上。
脉冲波调制是先用信号来控制脉冲波的振幅、宽度、位置等，然后再用这已调脉冲对载波进行调制，脉冲调制有脉冲振幅、脉宽、脉位、脉冲编码调制等多种形式。
……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………太原理工大学现代科技学院实验报告调幅波的特点是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化，这变化周期与调制信号的周期相同，振幅变化与调制信号的振幅成正比。
2. 普通双边带解调在解调电路中，采用二极管包络检波对调幅信号进行解调。
五、实验步骤1. 将信号源模块、PAMAM模块、频谱分析模块、终端模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。
2. 插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下四个模块中的开关POWER1、POWER2，对应的发光二极管LED001、LED002、D200、D201、L1、L2、LED600，按一下信号源模块的复位键，四个模块均开始工作。
实验3 双边带（DSB）调制与解调3-1 实验目的1．通过实验加深对DSB信号调制与解调基本原理的理解。
2．了解DSB调制解调的数字实现方法，观察调制解调过程中各点的波形。
3-2 实验仪器一、实验所需的仪器与器材之一（已购买IST-B智能信号测试仪）1．双踪示波器 1台2．IST-B智能信号测试仪 1台二、实验所需的仪器与器材之二（已购买IST-B智能信号测试仪）1．双踪示波器 1台2．低频信号发生器 1台3．多路稳压电源 1台4．频率计 1台5．选频表 1台3-3 实验原理挣幅调制（AM）存在着一个很大的缺点，就是他的频谱成分中含有一个不包含任何信号的载波，且占用了发射机的大部分功率。
DSB信号则是滤除了载波后的调幅信号。
设调制信号为uΩ(t)=uΩm cosΩt,载波信号为u c(t)=U cm cosωc t（忽略初始相位Φ），则DSB信号可表示为：uDSB (t)=mauΩ(t)u c(t)=m a uΩm U cm cosωc t可以看出，其频谱中仅有ωc +Ω和ωc-Ω两个分量，而没有载波分量。
用数字方法实现DSB的原理与实现AM的原理基本相同，不同之处在于它比需要加入载波。
3-4 实验内容1．改变输入调制信号的频率和幅度，观察输出波形的变化；2．观察DSB信号与AM信号波形的区别；3．修改调幅度，观察输出波形的变化；4．分别修改调制载波频率和解调载波频率，观察DSB信号及解调后信号波形；5．用IST-B智能信号测试仪或另一台现代通信技术实验箱观察DSB信号的频谱成分； 6．逐渐增加噪声幅度，观察各点波形的变化，特别注意在噪声幅度多大时解调后的信号出现失真。
3-5 实验步骤1．用IST-B智能信号测试仪（或低频信号发生器）产生约100Hz的正弦信号，加到实验箱模拟通道1输出端，将示波器探头接至模拟通道3输出端，同时用短路线将模拟通道1输出连接至模拟通道2的输入端。
2．在保证实验箱正确加电且串口电缆连接正常的情况下，运行现代通信技术实验开发软件，在“现代通信原理实验”菜单下选择“模拟调制与解调”的“幅度调制与解调”子菜单，出现如图3-1所示的窗口。
实验五常规双边带调幅与解调实验
一、实验目的
1、掌握常规双边带调幅与解调的原理及实现方法。
2、掌握二极管包络检波原理。
3、掌握调幅信号的频谱特性。
4、了解常规双边带调幅与解调的优缺点。
5、了解抑制载波双边带调幅和解调的优缺点。
二、实验内容
1、观察常规双边带调幅的波形。
2、观察常规双边带调幅波形的频谱。
3、观察常规双边带解调的波形。
三、实验仪器
1、信号源模块
2、PAM/AM模块
3、频谱分析模块（可选）
4、20M双踪示波器一台
5、频率计（可选）一台
6、音频信号发生器（可选）一台
7、立体声单放机（可选）一台
8、立体声耳机（可选）一副
9、连接线若干
四、实验原理
1、常规双边带调幅
所谓调制，就是在传送信号的一方（发送端）将所要传送的信号（它的频率一般是较低的）“附加”在高频振荡信号上。
所谓将信号“附加”在高频振荡上，就是利用信号来控制高频振荡的某一参数，使这个参数随信号而变化，这里，高频振荡波就是携带信号的“运载工具”，所以也叫载波。
在接收信号的一方（接收端）经过解调（反调制）的过程，把载波所携带的信号取出来，得到原有的信息，解调过程也叫检波。
调制与解调都是频谱变换的过程，必须用非线性元件才能完成。
调制的方式可分为连续波调制与脉冲波调制两大类，连续波调制是用信号来控制载波的振幅、频率或相位，因而分为调幅、调频和调相三种方式；脉冲波调制是先用信号来控制脉冲波的振幅、宽度、位置等，然后再用这已调脉冲对载波进行调制，脉冲调制有脉冲振幅、脉宽、脉位、脉冲编码调制等多种形式。
本实验模块所要进行的实验是连续波的振幅调制与解调，即常规双边带调幅与解调。
我们已经知道，调幅波的特点是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化，这变化
2 的周期与调制信号的周期相同，振幅变化与调制信号的振幅成正比。
为简化分析，假定调制信号是简谐振荡，即为单频信号，其表达式为：
()cos m u t U t ΩΩ=Ω
图5-1 常规调幅波形
如果用它来对载波()cos c cm c u t U t ω=（Ω≥c ω）进行调幅，那么，在理想情况下，常规调幅信号为：
5－3 ()(cos )cos AM cm m c u t U kU t t ωΩ=+Ω
(1cos )cos cm a c U M t t ω=+Ω （5－1）
其中调幅指数,01,m a a cm
U M k M k U Ω=⋅<≤为比例系数。
图5-1给出了()t u Ω，()t u c 和()AM u t 的波形图。
从图中并结合式（5－1）可以看出，常规调幅信号的振幅由直流分量cm U 和交流分量t kU m ΩΩcos 迭加而成，其中交流分量与调制信号成正比，或者说，常规调幅信号的包络（信号振幅各峰值点的连线）完全反映了调制信号的变化。
另外还可得到调幅指数M a 的表达式：
cm
cm cm cm a U U U U U U U U U U M min max min max min max -=-=+-=
显然，当M a >1时，常规调幅波的包络变化与调制信号不再相同，产生了失真，称为过调制，如图5-2所示。
所以，常规调幅要求M a 必须不大于1。
图5-2 过调制波形
式（5－1）又可以写成
[]()cos cos()cos()2
a cm AM cm c c c M U u t U t t t ωωω=++Ω+-Ω （5－2）
0 ()AM u t t
4 可见，()AM u t 的频谱包括了三个频率分量：c ω（载波）、Ω+c ω（上边频）和Ω-c ω（下边频）。
原调制信号的频带宽度是Ω（或π
2Ω=F ），而常规调幅信号的频带宽度是2Ω（或2F ），是原调制信号的两倍。
常规调幅将调制信号频谱搬移到了载频的左右两旁，如图5-3所示。
被传送的调制信息只存在于边频中而不在载频中，携带信息的边频分量最多只占总功率的三分之一（因为M a ≤1）。
在实际系统中，平均调幅指数很小，所以边频功率占的比例更小，功率利用率更低。
为了提高功率利用率，可以只发送两个边频分量而不发送载频分量，或者进一步仅发送其中一个边频分量，同样可以将调制信息包含在调制信号中。
这两种调制方式分别称为抑制载波的双边带调幅（简称双边带调幅）和抑制载波的单边带调幅（简称单边带调幅）。
本实验模块所进行的实验是双边带调制与解调。
图5-3 常规调幅波的频谱
双边带调幅信号产生的具体电路原理图如图5-4所示。
5－
5
图5-4 双边带调幅信号产生电路原理图
图中MC1496是双平衡四象限模拟乘法器。
MC1496可用于振幅调制、同步检波、鉴频。
本实验就是采用MC1496作为振幅调制器。
高频载波信号从“载波输入”点输入，经高频耦合电容C08输入至U02（MC1496）的10脚。
低频基带信号从“音频输入”点输入，经低频耦合电容E05输入至U02的1脚。
C08为高频旁路电容，E06为低频旁路电容。
调幅信号从MC1496的12脚输出。
实际上，从此脚输出的调幅信号还要经过滤波，这样才能保证调幅信号的质量。
滤波电路如图5-5所示。
图5-5 双边带调幅信号的滤波
2、常规双边带解调
在解调电路中，采用二极管包络检波对调幅信号进行解调。
因为二极管D02的作用是实
现高频包络检波，所以要求二极管的正向导通压降越小越好，在这里采用的是锗型二极管1N60，其正向导通电压U F≤0.3V，可以很好的满足要求。
R28为负载电阻，C14为负载电容，它的值应该选取在高频时，其阻抗远小于R，可视为短路；而在调制频率（低频）时，其阻抗则远大于R，可视为开路。
利用二极管的单向导电性和检波负载RC的充放电过程，就可以还原出与调幅信号包络基本一致的信号。
具体电路如图5-6所示。
图5-6 二极管包络检波解调电路
五、实验步骤
1、将信号源模块、PAM/AM模块、频谱分析模块小心地固定在主机箱中，确保电源接
触良好。
2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下三个模块中的开关POWER1、
POWER2，对应的发光二极管LED01、LED02发光，按一下信号源模块的复位键，三个模块均开始工作。
（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）
3、使信号源模块的信号输出点“模拟输出”输出频率为2KHz、峰-峰值为0.5V左右的
正弦波, 旋转“64K幅度调节”电位器使“64K正弦波”处信号的峰-峰值为1V。
4、用连接线连接信号源模块的信号输出点“模拟输出”和PAM/AM模块的信号输入点
“AM音频输入”，以及信号源模块的信号输出点“64K正弦波”和PAM/AM模块的信号输入点“AM载波输入”，调节PAM/AM模块的电位器“调制深度调节”，同时用示波器观察测试点“调幅输出”处的波形，可以观察到常规双边带调幅波形和抑制载波的双边带调幅波形。
5、观察“AM载波输入”、“AM音频输入”、“调幅输出”、“滤波输出”、“解调
幅输出”各点处输出的波形。
6、用频谱分析模块（用法请参考实验三）分别观察普通双边带调幅时“AM载波输入”、
“AM音频输入”、“调幅输出”、“滤波输出”、“解调幅输出”各点频谱，以及抑制载波的双边带调幅时各点频谱并比较之。
（可选）
7、改变“AM音频输入”的频率及幅度，重复观察各点波形。
8、改变“AM载波输入”的频率及幅度，重复观察各点波形。
6。
