模拟调制系统的研究通信原理课程设计报告通信工程无需修改
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成绩西安邮电大学《通信原理》软件仿真实验报告实验名称:实验三模拟调制系统——AM系统院系:通信与信息工程学院专业班级:通工学生姓名:学号:(班内序号)指导教师:报告日期:2013年5月15日实验三模拟调制系统——AM系统●实验目的:1、掌握AM信号的波形及产生方法;2、掌握AM信号的频谱特点;3、掌握AM信号的解调方法;4*、掌握AM系统的抗噪声性能。
●仿真设计电路及系统参数设置:图1 模拟调制系统——AM系统仿真电路建议时间参数:No. of Samples = 4096;Sample Rate = 20000Hz1、记录调制信号与AM信号的波形和频谱;调制信号为正弦信号,Amp= 1V,Freq=200Hz;直流信号Amp = 2V;余弦载波Amp = 1V,Freq= 1000Hz;频谱选择|FFT|;2、采用相干解调,记录恢复信号的波形和频谱;接收机模拟带通滤波器Low Fc = 750Hz,Hi Fc = 1250Hz,极点个数6;接收机模拟低通滤波器Fc = 250Hz,极点个数为9;3、采用包络检波,记录恢复信号的波形和频谱;接收机包络检波器结构如下:其中图符0为全波整流器Zero Point = 0V;图符1为模拟低通滤波器Fc = 250Hz,极点个数为9;4、在接收机模拟带通滤波器前加入高斯白噪声;建议Density in 1 ohm = 0.00002W/Hz;观察并记录恢复信号波形和频谱的变化;5*、改变高斯白噪声的功率谱密度,观察并记录恢复信号的变化。
仿真波形及实验分析:1、记录调制信号与AM信号的波形和频谱;图1-1 调制信号波形图1-2 AM已调信号波形图1-3 调制信号的频谱图1-4 AM——已调制信号的频谱分析:AM信号的波形包络包含基带信号信息,频率是载波频率,频谱有边带分量和载波分量。
2、采用相干解调,记录恢复信号的波形和频谱;图2-1 AM——相干解调信号的波形图2-2 AM——相干解调信号的频谱分析:相干解调恢复出来的信号和原始信号相同,其频谱波形跟原始信号频谱波形基本相同。
模拟通信系统课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 理解模拟通信系统的基本概念、原理及组成部分;2. 掌握模拟调制、解调技术及其在通信系统中的应用;3. 学会分析模拟通信系统的性能指标,如信号失真、噪声影响等;4. 了解模拟通信系统在实际应用中的优势和局限性。
技能目标:1. 能够运用模拟调制、解调技术设计简单的通信系统;2. 能够分析并解决模拟通信系统中出现的常见问题;3. 能够运用所学知识对模拟通信系统的性能进行评估和优化;4. 能够运用相关软件工具对模拟通信系统进行仿真实验。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对通信科学的兴趣和热情,激发其探索精神;2. 增强学生的团队合作意识,培养其在团队中分工协作的能力;3. 培养学生严谨、细致的科学态度,提高其分析和解决问题的能力;4. 培养学生对国家通信事业的认同感,增强其社会责任感和使命感。
本课程针对高中年级学生,结合学科特点,注重理论知识与实践操作的相结合。
在教学过程中,充分考虑学生的认知水平和接受能力,通过启发式、探究式教学,使学生在掌握基础知识的同时,提高实际操作能力和综合运用能力。
课程目标明确,分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估的实施。
二、教学内容1. 模拟通信系统基本概念:信号、信道、噪声等;2. 模拟调制技术:调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)等;3. 模拟解调技术:同步解调、非同步解调等;4. 模拟通信系统性能分析:失真、带宽、信噪比等;5. 模拟通信系统实际应用案例:无线电广播、电视传输等;6. 模拟通信系统仿真实验:使用相关软件工具进行模拟通信系统搭建与测试。
教学内容依据课程目标,按照以下教学大纲进行组织和安排:第一周:模拟通信系统基本概念及原理;第二周:模拟调制技术及其分类;第三周:模拟解调技术及其应用;第四周:模拟通信系统性能分析及优化;第五周:模拟通信系统实际应用案例学习;第六周:模拟通信系统仿真实验操作。
教学内容与课本紧密关联,涵盖教材中模拟通信系统的相关章节,确保学生能够系统地学习和掌握模拟通信知识。
模拟通信系统fm课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握模拟通信系统中FM调制的基本原理及其数学表达;2. 学习并识别FM调制信号的波形特征及其调制指数的影响;3. 掌握如何通过FM调制实现信号频谱的扩展以及带宽的计算。
技能目标:1. 能够运用所学知识,模拟设计简单的FM调制通信系统;2. 能够分析FM调制过程中信号的变化,并进行适当的数学推导;3. 能够运用实验或模拟软件进行FM调制和解调操作,评估通信系统的性能。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对模拟通信系统的兴趣,激发其探索通信技术发展的热情;2. 增强学生的团队协作意识,通过小组讨论与合作完成课程设计任务;3. 强化学生的科学探究精神,通过实践操作和问题解决,体会技术进步对社会发展的意义。
课程性质:本课程设计旨在通过模拟通信系统中FM调制技术的学习,结合理论教学与实际操作,提升学生的理论分析能力和实践技能。
学生特点:假定学生为高中年级,具备一定的物理和数学基础,对通信原理有初步了解,具备基本的电路知识和动手能力。
教学要求:课程设计需结合学生的知识水平,注重理论与实践相结合,强调通过实际操作加深理解,确保学生能够达到预定的学习成果。
教学过程中应鼓励学生主动探索,注重培养学生解决问题的能力和创新思维。
二、教学内容1. 理论知识:- 介绍模拟通信系统的基本概念,回顾AM调制原理;- 详细讲解FM调制的基本原理,包括频率变化的数学描述;- 分析FM调制信号的频谱特征,探讨调制指数与带宽的关系;- 讲解FM调制在通信系统中的应用及其优势。
2. 实践操作:- 设计并实施FM调制实验,观察不同调制指数下的信号波形;- 利用模拟软件(如Multisim、LTspice等)进行FM调制和解调的模拟;- 分析实验数据,讨论FM调制对信号传输性能的影响。
3. 教学大纲:- 第一周:回顾AM调制,引入FM调制概念;- 第二周:深入学习FM调制原理,探讨数学表达;- 第三周:分析FM调制信号的频谱特性,讲解调制指数与带宽的计算;- 第四周:实践操作,设计并实施FM调制实验;- 第五周:模拟软件操作,进行FM调制与解调的模拟;- 第六周:数据分析和讨论,总结FM调制在通信系统中的应用。
第1篇一、实验目的1. 理解通信原理的基本概念和原理。
2. 掌握通信系统中的信号传输、调制解调、信道编码和解码等基本技术。
3. 通过实验验证通信原理在实际系统中的应用,提高实际操作能力。
二、实验内容1. 信号传输实验(1)实验目的:验证信号传输过程中的基本特性,如幅度调制、频率调制、相位调制等。
(2)实验原理:通过改变输入信号的幅度、频率和相位,观察输出信号的相应变化,分析调制和解调过程。
(3)实验步骤:① 设计信号传输系统,包括调制器、传输信道和解调器;② 选择合适的调制方式,如AM、FM、PM等;③ 通过实验验证调制和解调过程,分析输出信号的特性;④ 分析实验结果,总结调制和解调过程中的关键因素。
2. 调制解调实验(1)实验目的:研究调制解调技术在通信系统中的应用,掌握调制解调的基本原理和方法。
(2)实验原理:通过实验验证调制解调过程,分析调制解调器的性能指标,如调制指数、解调误差等。
(3)实验步骤:① 设计调制解调系统,包括调制器、解调器和信道;② 选择合适的调制方式和解调方式,如AM、FM、PM、PSK、QAM等;③ 通过实验验证调制解调过程,分析调制解调器的性能指标;④ 分析实验结果,总结调制解调过程中的关键因素。
3. 信道编码和解码实验(1)实验目的:研究信道编码和解码技术在通信系统中的应用,掌握信道编码和解码的基本原理和方法。
(2)实验原理:通过实验验证信道编码和解码过程,分析编码和解码的性能指标,如误码率、信噪比等。
(3)实验步骤:① 设计信道编码和解码系统,包括编码器、信道和解码器;② 选择合适的信道编码方式,如BCH码、RS码等;③ 通过实验验证信道编码和解码过程,分析编码和解码的性能指标;④ 分析实验结果,总结信道编码和解码过程中的关键因素。
4. 通信系统综合实验(1)实验目的:综合运用通信原理中的各种技术,设计一个简单的通信系统,并验证其性能。
(2)实验原理:将上述实验中的技术综合应用于通信系统,验证系统的整体性能。
王-通信原理课程设计-模拟调制系统的线性调制(幅度调制)的AM调制和非线性调制(角度调制)的FM调制重庆交通大学信息科学与工程学院通信原理课程设计实验报告专业班级:学号:姓名:实验所属课程:通信原理实验室(中心):信息科学与工程学院软件中心指导教师:实验完成时间:2013 年1 月1日教师评阅意见:签名:年月日实验成绩:一、设计题目模拟调制系统的线性调制(幅度调制)的AM调制和非线性调制(角度调制)的FM调制二、实验内容及要求:1.掌握模拟调制系统的调制和解调(AM,FM)的方法2.理解模拟调制系统的原理3.掌握相干解调4.能熟练运用matlab软件,设计程序,并进行仿真,实现设计功能三、实验过程(详细设计):本实验共包括2个程序,一个是线性调制AM,另一个是非线性调制FM,具体程序如下:AM调制clear all;close all;clc;clf;%************初始的一些定义**********t=0:0.001:2;dt=0.001; %定义t及抽样间隔w=2*pi*2;n=2*pi*15;m=sin(w*t); %基带信号p=cos(n*t); %载波信号%*************AM调制*****************AM=cos(n*t)+m.*cos(n*t); %AM调制信号,Ao=1%******基带信号与载波信号波形图******subplot(211);plot(t,m);title('基带信号');xlabel('t');ylabel('m(t)');subplot(212);plot(t,p);title('载波信号');xlabel('t');ylabel('p(t)');%********已调信号与加噪后的波形图*******figuresubplot(211);plot(t,AM);title('AM调制');xlabel('t');ylabel('S(t)');snr=10; %定义信噪比为10y=awgn(AM,snr);subplot(212);plot(t,y);title('加噪后的波形图');xlabel('t');ylabel('B(t)');%******通过带通滤波器和解调的波形图*****m1=2*dt*13;m2=2*dt*17;[b,a]=butter(4,[m1 m2],'bandpass') %设计4阶,带通为m1--m2的滤波器,求滤波器系数H=filter(b,a,AM);figuresubplot(211)plot(t,H);title('带通滤波后的波形');xlabel('t');ylabel('H(t)');xx=abs(hilbert(H)); %希尔伯特变化,解调xx=xx-1;subplot(212) %解调信号与原基带信号对比plot(t,m,t,xx,'r')title('解调信号与基带信号对比');ylabel('m(t)');xlabel('t');%************AM频谱图***************f=1/dt; % 采样频率(Hz)X=fft(AM); % 计算x的快速傅立叶变换X N=1/dt;F=X(1:N/2+1); % F(k)=X(k)(k=1:N/2+1) f=f*(0:N/2)/N; % 使频率轴f从零开始figureplot(f,abs(F));title('AM信号频谱图') ,axis([0,50,0,2000])xlabel('Frequency');ylabel('|F(k)|')FM调制clear all;close all;clc;clf;%************初始的一些定义**********dt=0.0001;t=0:dt:1;fe=5;fc=20;mt=cos(2*pi*fe*t+0); %令phi=0A=1;kp=2;%*************FM调制*****************PM=A*cos(2*pi*fc*t+kp*mt);%***基带信号、PM信号和加噪后的信号波形图***subplot(3,1,1);plot(t,mt);title('基带信号')subplot(3,1,2);plot(t,PM);title('FM信号'),axis([0,1,-1.5,1.5])snr=10; %定义信噪比为10s_pm1=awgn(PM,snr);subplot(313);plot(t,s_pm1);title('加噪后的波形图');xlabel('t');ylabel('B(t)');%加噪后的信号、通过带通滤波器、通过低通滤波器figuresubplot(3,1,1);plot(t,s_pm1);title('s_pm1-加噪后的波形')w1=2*dt*30;w2=2*dt*70;[b,a]=butter(4,[w1,w2],'bandpass')s_pm2=filter(b,a,s_pm1);subplot(3,1,2);plot(t,s_pm2);title('s_pm2-通过带通滤波器的波形') ;B=fc+fe;wn3=2*dt*B;[b,a]=butter(4,wn3,'low');s_pm3=filter(b,a,s_pm2);subplot(3,1,3);plot(t,s_pm3);title('s_pm3-通过低通滤波器后的波形');%信号通过微分器、取包络、解调后的波形s_pm4=diff(s_pm3);s_pm4=[s_pm4,0];figuresubplot(3,1,1);plot(t,s_pm4);title('s_pm4-经微分器后的波形')s_pm5=abs(hilbert(s_pm4));subplot(3,1,2);plot(t,s_pm5);title('s_pm5-取包络')B=fc+fe;wn3=2*dt*B;[b,a]=butter(4,wn3,'low');s_pm6=filter(b,a,s_pm5);subplot(313)plot(t,s_pm6);title('s_pm6-经低通滤波器后的波形')s_pm6=s_pm6-0.0022;figure(4)plot(t,s_pm6*300,'r',t,mt);四、测试结果及设计分析:AM调制1.基带信号,载波信号如图所示(w=2*pi*2;n=2*pi*15;m=sin(w*t); p=cos(n*t);)2.调制后的信号(AM信号),和加噪的信号(信噪比=10)3.信号通过带通滤波器,然后进行解调后的波形4.最后画出AM信号的频谱FM调制1.基带信号和FM信号以及加噪后的FM信号2.加噪后的信号通过带通滤波器,低通滤波器后的信号3.信号经过微分器后,然后取包络,得到图形4.解调后的信号与基带信号的比较五、思路及体会实验设计思路根据模拟系统调制的原理,线性系统和非线性系统不同,各有各的方法,一步一步进行程序的设计,由调制信号→载波信号→已调信号→对已调信号进行加噪→然后通过带通滤波器→最后对信号进行解调→然后和原始的调制信号进行比较,观察调制效果。
X x通大学信息科学与工程学院课程设计实验报告姓名:学号班级:实验项目名称:模拟调制系统的设计实验项目性质:设计性实验实验所属课程:通信原理实验室(中心):现代电子实验中心指导教师:实验完成时间: 2013 年 1 月 1 日一、实验目的1. 综合应用《Matlab编程与系统仿真》、《信号与系统》、《现代通信原理》等多门课程知识,使学生建立通信系统的整体概念;2. 培养学生系统设计与系统开发的思想;3. 培养学生利用软件进行通信仿真的能力。
二、实验内容及要求内容:模拟调制系统:主要分为线性调制系统和非线性调制系统,其中线性调制分为AM、DSB、SSB、VSB,非线性调制主要为FM,主要完成FM调制。
(至少选择2种方法)。
调制在通信系统中有十分重要的作用。
通过调制,不仅可以进行频谱搬移,把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上,从而将信号转换成合适于传播的已调信号,而且它对系统的传输有效性和传输的可靠性有着很大的影响,调制方式往往决定了一个通信系统的性能。
AM信号的调制属于频谱的线性搬移,它的解调往往采用非相干解调即包络解调方式;而FM信号的调制属于频谱的非线性搬移,它的解调有相干和非相干解调两种方式。
要求:1.最多2人一组(2人一组必须连成系统)2.对通信系统有整体的较深入的理解,深入理解自己仿真部分的原理的基础,画出对应的通信子系统的原理框图3.提出仿真方案;4.完成仿真软件的编制5.仿真软件的演示6.提交详细的设计报告三、实验原理1.模拟通信系统设计原理模拟通信系统的主要内容是研究不同信道条件下不同的调制解调方法。
调制可以分为三类,即调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)。
基带信号:(1)基带信号是由消息转化而来的原始模拟信号,它的频谱一般从零频附近开始,如语音信号为300~3400Hz;(2)在实际通信系统中,基带信号一般含直流和低频成分,不宜直接传输,这就需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的信号,并可在接收端进行反变换,完成这种变换和反变换作用的通常是调制器和解调器。
现代通信原理课程设计报告设计题目:题目一专业班级:学号:姓名:任课教师:设计时间:题目一一、设计任务与要求设信源 ,载波 ,在Matlab 中画出: ① A=2的AM 调制信号; ② A=1的DSB 调制信号; ③ A=1的SSB 调制信号;④ 在信道中各自加入经过带通滤波器后的窄带高斯白噪声,功率为0.1,解调以上各个信号,并画出解调后的波形。
二、设计任务分析调制是使信号m(t)控制载波的某一个(或几个)参数,使这个参数按照信号m(t)的规律变化的过程。
载波可以是正弦波或脉冲序列。
连续波调制,已调信号可表示为:信号由振幅 、频率 和相位 三个参数构成。
改变三个参数中的任何一个都可能携带信息。
因此,连续波调制可分为调幅、调频和调相。
本题目用到的是调幅。
调幅又分为标准调幅(AM )、抑制载波双边带调幅(DSB )、单边带调幅(SSB )。
信号源: 载波: 实现调幅的方法主要是利用乘法运算,数学模型如下:实现线性调幅则应该还需要满足一个条件: ① 、标准调幅(AM )信号频谱表示为: 写成指数形式:t t m π2cos 2)(=t A t s π20cos )(=)](cos[)()(t t t A t s θω+⋅=t t m π2cos 2)(=t A t s π20cos )(=++m (t)A 0S AM (t)cos(ωc t + θ0)∑⨯max)(A tm ≤()[()]()00cos θω++=t t m At s c AM []()()2)()(00θωθω+-+++=t j t j AM c c e e t m A t s傅立叶变换: 由傅立叶频移性质:代入得到:A 0= 2(外加直流分量) ωc = 20π(载波频率) θ0= 0(起始相位)调幅过程的波形及频谱从上面可以分析出:调幅过程是原始频谱F(w)简单搬移了 ,频谱包含了两部分,载波分量和边带分量 a .AM 波占用的带宽是消息带宽的2倍,即2b .AM 波幅度谱SAM(w)是对称的。
X x通大学信息科学与工程学院课程设计实验报告姓名:学号班级:实验项目名称:模拟调制系统的设计实验项目性质:设计性实验实验所属课程:通信原理实验室(中心):现代电子实验中心指导教师:实验完成时间: 2013 年 1 月 1 日一、实验目的1. 综合应用《Matlab编程与系统仿真》、《信号与系统》、《现代通信原理》等多门课程知识,使学生建立通信系统的整体概念;2. 培养学生系统设计与系统开发的思想;3. 培养学生利用软件进行通信仿真的能力。
二、实验内容及要求内容:模拟调制系统:主要分为线性调制系统和非线性调制系统,其中线性调制分为AM、DSB、SSB、VSB,非线性调制主要为FM,主要完成FM调制。
(至少选择2种方法)。
调制在通信系统中有十分重要的作用。
通过调制,不仅可以进行频谱搬移,把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上,从而将信号转换成合适于传播的已调信号,而且它对系统的传输有效性和传输的可靠性有着很大的影响,调制方式往往决定了一个通信系统的性能。
AM信号的调制属于频谱的线性搬移,它的解调往往采用非相干解调即包络解调方式;而FM信号的调制属于频谱的非线性搬移,它的解调有相干和非相干解调两种方式。
要求:1.最多2人一组(2人一组必须连成系统)2.对通信系统有整体的较深入的理解,深入理解自己仿真部分的原理的基础,画出对应的通信子系统的原理框图3.提出仿真方案;4.完成仿真软件的编制5.仿真软件的演示6.提交详细的设计报告三、实验原理1.模拟通信系统设计原理模拟通信系统的主要内容是研究不同信道条件下不同的调制解调方法。
调制可以分为三类,即调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)。
基带信号:(1)基带信号是由消息转化而来的原始模拟信号,它的频谱一般从零频附近开始,如语音信号为300~3400Hz;(2)在实际通信系统中,基带信号一般含直流和低频成分,不宜直接传输,这就需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的信号,并可在接收端进行反变换,完成这种变换和反变换作用的通常是调制器和解调器。
模拟信号调制课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解模拟信号调制的基本原理,掌握调制方法,如幅度调制(AM)和频率调制(FM);2. 学会分析不同调制方式对信号传输性能的影响;3. 掌握模拟调制系统的抗噪性能分析。
技能目标:1. 能够运用所学知识设计简单的模拟信号调制实验;2. 培养实际操作能力,完成调制和解调过程的实际操作;3. 能够运用数学工具分析调制信号波形,进行信号处理。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对通信工程领域的兴趣,激发其探索精神;2. 培养学生具备团队合作意识,提高沟通与协作能力;3. 增强学生的国家意识,认识到通信技术在国家发展中的重要作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标旨在使学生通过学习模拟信号调制,掌握通信技术的基本原理和方法,培养实际操作能力,提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。
同时,注重培养学生的情感态度和价值观,使其在学习过程中形成积极向上的学习态度,为我国通信领域的发展贡献力量。
通过具体的学习成果分解,教师可针对性地进行教学设计和评估,确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 基本原理- 模拟信号调制概念与分类(教材第3章第1节)- 调制技术的基本原理及其数学描述(教材第3章第2节)2. 调制方法- 幅度调制(AM)及其特性(教材第3章第3节)- 频率调制(FM)及其特性(教材第3章第4节)- 相位调制(PM)简介(教材第3章第5节)3. 调制系统的性能分析- 抗噪性能分析(教材第3章第6节)- 调制信号带宽分析(教材第3章第7节)4. 实际应用- 模拟调制在通信系统中的应用案例分析(教材第3章第8节)- 调制实验设计与操作(教材第3章第9节)5. 数学工具应用- 信号波形分析及数学处理方法(教材第3章附录)- 傅里叶变换在调制信号分析中的应用(教材第3章附录)教学内容按照上述大纲进行安排,确保课程的科学性和系统性。
在教学过程中,教师应结合教材内容,合理安排教学进度,注重理论与实践相结合,提高学生对模拟信号调制的认识和应用能力。
通信原理课程设计总结报告-通用模拟调制解调系统一、硬件部分调制系统模型:调制方式:幅度调制:AM.DSB.SSB(B)角度调制:FM.PM实验设计流程:1.新建工程2.添加顶层原理图文件3.调用ip核4.ISE仿真5.基与MATLAB的滤波器设计6.波形观测。
实验内容:本小组采用的是幅度调制的设计,共采用了四种调制方法,分别为AM(100%)、DSB、LSB、USB。
调制方式的选择由拨码开关控制。
幅度调制控制器将幅值可调的直流信号与调制信号相叠加,叠加后的信号与载波相乘后即得到双边带信号或调幅信号。
单边带信号由双边带信号滤除一个边带而产生,该过程由边带滤波器实现。
将单边带信号通过高通滤波器或低通滤波器,就得到了USB和LSB调制波形。
通过数据选择器选择想要显示的波形,其选通状态与各调制控制器相匹配。
设计框图:00.51 1.52 2.53 3.54x 10-101基带信号20004000基带信号频谱二、软件部分1、 AM 调制与解调1.1 实验方案图1.1.1 AM 调制器模型00()[()]cos cos ()cos AM c c c S t A m t t A t m t t ωωω=+=+图1.1.2 AM 相干解调原理框图1.2 AM 调制与解调结果(调制指数00.51 1.522.533.54x 10-505加噪后的信号00.51 1.52 2.53 3.54x 10-505带通滤波后信号00.51 1.52 2.53 3.54x 10-202经乘法器后的信号0.511.52 2.53 3.54x 10-101经LPF 还原后的信号1/3,0A =1.5)2、 DSB 调制与解调2.1实验方案(同AM ,但不含直流分量0A )2.2 DSB 调制与解调结果3、 SSB 调制与解调3.1 实验方案方案一:滤波法先产生双边带信号,在通过高通或低通滤波器,分别得到上边带和下边带方案二:IQ 支路法(Hilbert 变换)3.2 SSB 调制与解调结果(1)滤波法 (2)移相法x 10x 10x 10x 10x 10x 10x 10x 100000004、 FM 调制与解调4.1 实验方案FM S =A cos ()sin ()c c t I t A t Q t ωω•-•I(t)=cos[K ()]tFMm d ττ-∞⎰Q(t)=sin[K ()]tFMm d ττ-∞⎰4.2FM 调制与解调结果5、 PM 调制与解调5.1 实验方案S cos ()sin ()PM c c A t I t A t Q t ωω=-•I()cos[()]PM t K m t =, Q(t)=sin[K ()]PM m t5.2 PM 调制与解调0 00 00 00 06、问题分析:1、相干解调后的波形的恢复需要一定的时间,并且恢复快慢与滤波器设计的边缘陡峭程度有关,因此在时域波形中需要经历一段时间后才能产生相应的信号。
通信工程专业《通信原理》课程设计题目模拟调制系统的研究学生姓名王学号10000000670 所在院(系)物理与电信工程学院专业班级通信工程专业 100 班指导教师完成地点物理与电信工程学院实验室2013年 3 月 22 日通信工程专业课程设计任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信工程专业103班学生姓名王一、课程设计题目模拟调制系统的研究(AM,DSB,SSB,FM的调制与解调)二、课程设计工作自 2013 年 3 月 4 日起至 2013 年 3 月 22 日止三、课程设计进行地点: 物理与电信工程学院实验室四、课程设计的内容要求:在通信技术的发展中,通信系统的仿真是一个技术重点。
这次课程设计的重点就是模拟通信系统中的调制解调系统的基本原理以及仿真,并在MATLAB软件平台上的仿真实现几种常见的模拟调制方式。
最常用最重要的模拟方式是用正弦波作为载波的幅度调制。
常见的调幅(AM),双边带(DSB),单边带(SSB)等调制就是幅度的几个典型实例。
在线性调制系统中,此次课程设计主要用调幅(AM),双边带(DSB)和单边带(SSB),调频(FM)等调制为说明对象,从原理等方面进行分析阐述并进行仿真分析,说明其调制原理,并进行仿真分析。
利用MATLAB对模拟调制系统进行仿真,结合MATLAB模块和Simulink工具箱的实现,对仿真结果进行分析,从而能够更深入地掌握通信原理中掌握模拟调制系统的相关知识指导教师系(教研室) 通信工程系接受任务开始执行日期 2013年3月4日学生签名模拟调制系统的研究王(xx理工学院物理与电信工程学院通信100班,陕西)指导教师:[摘要] 首先描述了调制与解调, 其次详细地介绍了线性模拟调制,再利用Matlab软件进行线性调制和解调程序设计(包括AM,DSB,SSB,FM),输出显示调制信号、载波信号以及已调信号波形,并输出显示三种信号频谱图。
对产生波形进行分析,并通过参数的改变,观察波形变化,分析实验现象[关键词]线性调制;MATLAB;信号频谱;解调Analog modulation system researchWang(Grade10,Class3,Major of Communication Engineering,School of Physics andtelecommunication Engineering of,)Tutor:[Abstract]First describes the modulation and demodulation, the second linear simulation modulation are introduced in detail, using Matlab software to design linear modulation and demodulation process (including AM, DSB, SSB, FM), the output display modulation signal and carrier signal and modulated signal waveform, and the output shows three kinds of signal spectrum. Analyze the generated waveform, and by the changes of parameters, observe the waveform changes, the analysis of experimental phenomena[Key words] Linear modulation; MA TLAB; The signal spectrum; demodulation目录1.绪论 (1)1.1通信系统原理 (1)1.2模拟通信系统原理 (1)1.3调制原理 (2)1.4调制的种类 (2)1.5 MATLAB简介 (3)1.6 MATLAB仿真在现代通信中的应用 (3)2.模拟调制与解调 (5)2.1普通调幅(AM) (5)2.2双边带调制(DSB) (6)2.3单边带调制(SSB) (7)2.4普通调频(FM) (9)3. 调制与解调的MATLAB仿真 (12)3.1 AM的框图与仿真 (12)3.2 DSB的框图与仿真 (14)3.3 SSB的框图与仿真 (15)3.4 FM的框图与仿真 (17)总结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)1.绪论1.1通信系统原理通信的目的是传递消息中所包含的信息。
消息是物质或精神状态的一种反映,在不同时期具有不同的表现形式。
例如,话音、文字、音乐、数据、图片或活动图像等都是消息。
实现通信的方式和手段很多,如手势、语音、消息树,烽火台和击鼓传令,以及现代社会的电报、电话、广播、电视、遥测、因特网、数据和计算机通信等,这些都是消息传递的方式和信息交流的手段。
调制在通信系统中的作用至关重要。
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)。
在无线通信中和其他大多数场合,调制一词均指载波调制。
载波调制,就是用调制信号去控制载波的参数的过程,即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。
未受调制的周期性基带信号称为载波,它可以是正弦波,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,其作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。
为什么要进行载波调制呢?基带信号对载波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的。
为了获得较高的辐射效率,天线的尺寸必须与发射线号波长相比拟。
而基带信号包含的较低频率分量的波长较长,致使天线过长而难以实现。
第二,把多个基带信号分别搬移到不同载频处,以实现信道的多路复用,提高信道利用率。
第三,扩展信号带宽,提高系统抗干扰,抗衰落能力,还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。
因此,调制对通信系统的有效性和可靠性有着很大的影响和作用。
采用什么样的调制方式将直接影响着通信系统的性能。
调制方式有很多。
根据调制信号是模拟信号还是数字信号,载波信号是连续波还是脉冲序列,相应的调制方式有模拟连续波调制、数字连续波调制、模拟脉冲调制和数字脉冲调制等。
本次课设主要讲述模拟调制的方式及其仿真结果。
最常用和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)、单边带(SSB)和残留边带(VSB)等调制就是幅度调制的几个典型事例;而频率调制(FM)是角度调制中被广泛来用的一种。
1.2模拟通信系统原理我们把信道中传输模拟信号的系统称为模拟通信系统。
模拟通信系统的组成可由一般通信系统模型略加改变而成,这里,一般通信系统模型中的发送设备和接收设备分别为调制器、解调器所代替。
对于模拟通信系统,它主要包含两种重要变换。
一是把连续消息变换成电信号(发端信息源完成)和把电信号恢复成最初的连续消息(收端信宿完成)。
由信源输出的电信号(基带信号)由于它具有频率较低的频谱分量,一般不能直接作为传输信号而送到信道中去。
因此,模拟通信系统里常有第二种变换,即将基带信号转换成其适合信道传输的信号,这一变换由调制器完成;在收端同样需经相反的变换,它由解调器完成。
经过调制后的信号通常称为已调信号。
已调信号有三个基本特性:一是携带有消息,二是适合在信道中传输,三是频谱具有带通形式,且中心频率远离零频。
因而已调信号又常称为频带信号。
必须指出,从消息的发送到消息的恢复,事实上并非仅有以上两种变换,通常在一个通信系统里可能还有滤波、放大、天线辐射与接收、控制等过程。
对信号传输而言,由于上面两种变换对信号形式的变化起着决定性作用,它们是通信过程中的重要方面。
而其它过程对信号变化来说,没有发生质的作用,只不过是对信号进行了放大和改善信号特性等,因此,这些过程我们认为都是理想的,而不去讨论它1.3调制原理调制: 将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号(已调信号或频带信号);时域定义:调制就是用基带信号去控制载波信号的某个或几个参量的变化,将信息荷载在其上形成已调信号传输,而解调是调制的反过程,通过具体的方法从已调信号的参量变化中将恢复原始的基带信号。
频域定义:调制就是将基带信号的频谱搬移到信道通带中或者其中的某个频段上的过程,而解调是将信道中来的频带信号恢复为基带信号的反过程.根据所控制的信号参量的不同,调制可分为:调幅,使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制方式。
调频,使载波的瞬时频率随着调制信号的大小而变,而幅度保持不变的调制方式。
调相,利用原始信号控制载波信号的相位。
调制的目的是把要传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号,这就意味着把基带信号(信源)转变为一个相对基带频率而言频率非常高的代通信号。
该信号称为已调信号,而基带信号称为调制信号。
调制可以通过使高频载波随信号幅度的变化而改变载波的幅度、相位或者频率来实现。
调制过程用于通信系统的发端。
在接收端需将已调信号还原成要传输的原始信号,也就是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接受者(信宿)处理和理解的过程。
该过程称为解调。
1.4调制的种类调制的种类很多,分类方法也不一致。
按调制信号的形式可分为模拟调制和数字调制。
用模拟信号调制称为模拟调制;用数据或数字信号调制称为数字调制。
按被调信号的种类可分为脉冲调制、正弦波调制和强度调制(如对非相干光调制)等。
调制的载波分别是脉冲,正弦波和光波等。
正弦波调制有幅度调制、频率调制和相位调制三种基本方式,后两者合称为角度调制。
此外还有一些变异的调制,如单边带调幅、残留边带调幅等。
脉冲调制也可以按类似的方法分类。
此外还有复合调制和多重调制等。
不同的调制方式有不同的特点和性能。
1.5MATLAB简介MATLAB是MathWorks公司开发的一种跨平台的,用于矩阵数值计算的简单高效的数学语言,与其它计算机高级语言如C,C++,Fortran,Basic,Pascal等相比,MATLAB语言编程要简洁得多,编程语句更加接近数学描述,可读性好,其强大的图形功能和可视化数据处理能力也是其它高级语言望尘莫及的。
对于具有任何一门高级语言基础的读者来说,学习MATLAB十分容易。
但是,要用好MATLAB 却不是在短时间就可以达到的。
这并不是因为MATLAB语言复杂难懂,而是实际问题的求解往往更多的是需要使用者具备数学知识和专业知识。