AM信号的仿真分析

AM调制解调电路的设计仿真与实现1.Proteus 软件简介Proteus软件是英国LABCENTERELECTRONICS公司出版的EDA工具软件。

它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。

它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。

Proteus是世界上著名的EDA工具（仿真软件），从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。

Proteus软件具有4大功能模块：智能原理图设计、完善的电路仿真功能、独特的单片机协同仿真功能、实用的PCB设计平台。

由于Proteus软件界面直观、操作方便、仿真测试和分析功能强大，因此非常适合电子类课程的课堂教学和实践教学，是一种相当好的电子技术实训工具，同时也是学生和电子设计开发人员进行电路仿真分析的重要手段。

Proteus软件具有其它EDA工具软件（例：multisim）的功能。

这些功能是：（1）原理布图（2）PCB自动或人工布线（3）SPICE电路仿真革命性的特点（1）互动的电路仿真用户甚至可以实时采用诸如RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。

（2）仿真处理器及其外围电路可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。

还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，再配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果。

配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Proteus建立了完备的电子设计开发环境。

本次Proteus课程设计实现AM调制解调电路的原理图绘制以及电路的仿真。

运用由三极管组成的乘法器调制出AM信号，再经非线性元件二极管与电容等组成的包络检波电路解调得到解调信号。

2．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)=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:u AM (t)= (Ucm+kUΩmcos 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－Umin )∕Ucm。

题目一摘要本实验利用Simulink仿真，模拟产生AM调制信号，并使该调制信号通过白噪声信道。

利用相干解调法进行解调，最终还原出基带信号。

关键词Simulink；MA TLAB；AM1 引言本实践周以自学为主，熟悉并基本掌握了Simulink的使用方法，重点结合原有知识对AM波的产生与解调进行了仿真与调试。

1.1目的（1）熟悉MATLAB、Simulink的使用方法，包括函数、原理和方法的应用。

（2）增强在通信系统设计方面的动手能力与自学能力。

（3）进一步熟悉AM波的产生与相干解调的原理和方法。

（4）分析噪声在信号传输中的影响1.2步骤（1）利用信号发生器生成基带信号，并叠加直流信号与载波相乘后产生AM信号；（2）将调制信号通过相干解调方法进行解调。

（3）绘制基带信号、AM信号和解调输出信号的时域图，频谱图；（4）改变采样频率后，绘制基带信号、AM信号和解调输出信号时域图，频谱图；（5）加上高斯噪声，绘制基带信号、AM信号和解调输出信号时频图，分析噪声对解调后信号的影响。

2调幅与解调原理简述2.1调幅波产生原理使载波（被调制信号）振幅按照调制信号改变的调制方式叫调幅。

经过调幅的电波叫调幅波。

它保持着高频载波的频率特性，但包络线的形状则和调制信号波形相似。

调幅波的振幅大小，由调制信号的强度决定。

调幅波用英文字母AM表示。

幅度调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度，使其按调制信号的规律变化的过程。

幅度调制器的一般模型如图2.1所示。

图2.1幅度调制模型调制信号()t m叠加直流0A后再与载波相乘，则输出的信号就是常规双边带（AM）调幅。

在图2-1中，若假设滤波器为全通网络（＝1），调制信号()t m叠加直流0A后再与载波相乘，则输出的信号就是常规双边带（AM）调幅。

AM调制器模型如图2-2所示：图2.2AM调制模型2.2调幅波的解调AM波的解调常用的主要有包络检波和相干解调等。

相干解调是将调幅信号与一本地载波信号相乘以得出调制信号分量。

AM模拟调制系统的设计与仿真AM（幅度调制）模拟调制系统是一种将模拟信号调制到载波上的技术。

设计与仿真AM模拟调制系统可以帮助我们理解AM调制原理、调制过程以及系统的性能。

以下是一个关于AM模拟调制系统的设计与仿真的详细介绍。

首先，AM模拟调制系统的设计包括两个主要部分：调制器和解调器。

调制器负责将来自音频源的模拟信号调制到载波信号上，解调器负责从调制后的信号中恢复出原始音频信号。

在设计调制器时，首先需要确定载波频率。

一般情况下，载波频率选择在AM广播频段范围内，例如535kHz至1605kHz。

然后，选择一个适当的载波幅度，这会影响到解调过程中的恢复信号的质量。

接下来，设计一个低通滤波器，该滤波器用于去除调制过程中产生的上、下频谱区域。

最后，通过一个运放电路将调制后的信号放大到合适的水平。

在设计解调器时，需要采用一个带通滤波器来滤除载波信号和上、下频谱区域，使得只剩下原始音频信号。

然后，通过一个恢复电路将解调后的信号放大和恢复正常的幅度。

最后，通过一个扬声器将音频信号转换为可听的声音。

在进行系统的仿真时，可以使用一些仿真软件，例如MATLAB或Simulink，来模拟AM调制系统的性能。

首先，可以创建一个输入信号作为模拟音频信号源，该信号可以是音乐、语音或其他类型的声音。

然后，可以创建一个载波信号，其频率和幅度与设计中选择的相同。

接下来，使用模拟调制技术将输入信号调制到载波信号上，并通过一个示波器观察调制后的信号波形。

然后，使用带通滤波器去除载波和上、下频谱区域，并通过示波器观察解调后的信号波形。

最后，通过扬声器播放解调后的信号，以观察恢复音频信号的质量。

在仿真过程中，还可以改变不同参数的取值，例如载波频率、幅度、带宽等，以观察其对系统性能的影响。

此外，还可以添加噪声、多径传播等干扰信号，以评估系统在复杂环境下的性能。

总结来说，AM模拟调制系统的设计与仿真是一个学习和理解AM调制原理和性能的过程。

信号幅度调制仿真
信号幅度调制（Amplitude Modulation，AM）是一种调制方式，通过改变载波的幅度来传输信息。

信号幅度调制的仿真可以使用MATLAB软件进行实现。

以下是一种简单的信号幅度调制仿真过程：
1. 生成载波信号：首先，生成一个高频的正弦波作为载波信号。

可以使用MATLAB中的sin函数生成，设置合适的频率和幅度。

2. 生成调制信号：生成要传输的调制信号。

可以使用MATLAB中的各种函数生成不同的信号，如正弦波、方波、三角波等。

3. 进行调制：将调制信号与载波信号相乘，得到调制后的信号。

即幅度调制的过程。

4. 仿真显示：绘制调制前后的信号波形，以及频谱图。

可以使用MATLAB中的plot函数和fft函数进行绘制。

5. 添加噪声：为了更真实地模拟实际通信环境，可以向调制后的信号添加一定水平的噪声。

可以使用MATLAB中的randn函数生成高斯噪声，并将其加到信号上。

6. 解调：使用相干解调方法将调制信号还原为原始信号。

可以使用MATLAB中的相关函数进行解调。

7. 仿真结果分析：比较解调后的信号与原始信号，计算误差和信噪比等指标，评估仿真结果的准确性。

以上是一个简单的信号幅度调制仿真过程。

根据具体需求，可以对其中的步骤进行调整和扩展。

东华大学普通调幅（AM）信号及包络检波实验报告【实验目的】利用multisim对普通调幅（AM）信号及包络检波进行仿真。

【实验原理】AM信号的数学表达式如下：[]t wtukVtvcamocos)()(0Ω+=由上式可见，将调制信号与直流相加后，再与载波信号相乘，即可实现普通调幅。

【实验仿真电路】在Multisim仿真电路窗口中创建如下图所示的由乘法器(K=1)组成的普通调幅(AM)电路。

【实验现象及相关分析】载波和基波的波形图如下载波（20kHz，2V）、基波（1kHz，0~5V）调节Rp值得到Ma<1，Ma=1，Ma>1的输出波形。

1）Ma<1:载波（20kHz，2V）、基波（1kHz）Rp取0.6k2）Ma=1:载波（20kHz，2V）、基波（1kHz）Rp取0.35k3）Ma>1:载波（10kHz，2V）、基波（1kHz）Rp取0.2k包络检波后的波形图1）Rp=0.85k 载波（10kHz，2V）、基波（1kHz）2）Rp=0.65k 载波（10kHz，2V）、基波（1kHz）【去耦滤波的实验对比】1）输出端加了2个0.01uF的电容，Rp=0.85k ，载波（10kHz，2V）、基波（1kHz）2）输出端加了4个0.01uF的电容，Rp=0.85k ，载波（10kHz，2V）、基波（1kHz）【惰性失真】将输出端电阻R2、R3从原来的10k到100k，由于输出电压降跟不上调幅波的包络变化，会出现惰性失真，如下图所示：R2=100k，Rp=0.85k ，载波（10kHz，2V）、基波（1kHz）由于参数的选择，检波器容易惰性失真。

在二级管截止期间，电容C两端电压下降的速度取决于RC的时常数。

如果电容放电速度很慢，使得输出电压不能跟随输入信号包络下降的速度，那么检波输出将与输入信号包络不一样，产生失真。

把由于RC时间常数过大而引起的这种失真称为惰性失真或者对角线切割失真。

通信模块设计与仿真报告学院专业班级学号姓名通信原理模拟仿真《通信原理》是通信工程专业的一门极其重要的专业课，内容比较抽象,概念多，是一门难度比较大的课程，通过ＭAＴLAＢ仿真能清晰地理解它的原理和他的过程,信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用,也是通信工程专业必备的知识。

AM 调制与解调是信号调制的最基础的调制方式，本次模拟使用MAT ＬAB2０12进行，包括原始信号，载波信号及其频谱和调制与解调,并显示仿真结果。

根据仿真展示AM 的调制解调过程，并使用数据结果分析系统性能。

一.AM 调制与解调原理幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度，使之随调制信号作线性变化的过程,即载波的幅度随着调制信号而改变的调制,是一种线性调制。

ＡＭ信号的时域表示式:Ａ０为直流分量，ｍ(t)为调制基带信号,基带信号的幅度小于A0,ｃｏs （wct)为载波信号。

A Ｍ以调信号的波形随调制的基带信号波形呈规律变化。

AM 信号的频域表示式：频域为对ＡM 信号进行傅里叶变换所得结果,即所说的频谱。

频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移，而且搬移也是线性的。

A Ｍ调制模型：⊗()m t ()m s t cos c tω⊕A图1.调制器模型AM 的时域波形和频谱如图所示:时域 频域图2. 调制时、频域波形A Ｍ信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成。

它的带宽是基带信号带宽的２倍(正负频域)。

在波形上,调幅信号的幅度随基带信号的变化而呈正比地变化,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。

AM 信号的解调：解调是调制的逆过程，其作用是从接收的已调信号中恢复原基带信号。

ＡＭ信号的解调有包络解调（非相干解调)和相干解调，本次模拟仿真使用的是相干解调。

因为相干解调适用于所有线性调制信号的解调,具有典型的代表性。

相干解调(又叫同步检波)是为了从接受的已调信号中不失真地恢复原调制信号,要求本地载波（又称相干载波)和接收信号的载波保证严格相同(同频同相）。

AM调制解调电路的设计仿真与实现1.Proteus 软件简介Proteus软件是英国LABCENTERELECTRONICS公司出版的EDA工具软件。

它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。

它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。

Proteus是世界上著名的EDA工具（仿真软件），从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。

Proteus软件具有4大功能模块：智能原理图设计、完善的电路仿真功能、独特的单片机协同仿真功能、实用的PCB设计平台。

由于Proteus软件界面直观、操作方便、仿真测试和分析功能强大，因此非常适合电子类课程的课堂教学和实践教学，是一种相当好的电子技术实训工具，同时也是学生和电子设计开发人员进行电路仿真分析的重要手段。

Proteus软件具有其它EDA工具软件（例：multisim）的功能。

这些功能是：（1）原理布图（2）PCB自动或人工布线（3）SPICE电路仿真革命性的特点（1）互动的电路仿真用户甚至可以实时采用诸如RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。

（2）仿真处理器及其外围电路可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。

还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，再配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果。

配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Proteus建立了完备的电子设计开发环境。

本次Proteus课程设计实现AM调制解调电路的原理图绘制以及电路的仿真。

运用由三极管组成的乘法器调制出AM信号，再经非线性元件二极管与电容等组成的包络检波电路解调得到解调信号。

2．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)=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:u AM(t)= (U cm+kUΩm cos Ωt)cosωc t = U cm(1+M a cosΩt)cosωc t（1）——式中：Ma＝kUΩm/U cm，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－Umin )∕Ucm。

毕业设计(论文)题目利用仿真软件System View对AM系统进行仿真模拟通信系统中，常对消息进行两种变换。

第一种变换：将消息变为原始电信号，由于原始电信号通常具有很低的频率分量，一般不宜直接传输；第二种变换：将原始电信号(基带信号)变为适合信道传输的频带信号，在接收端再进行相反变换。

这种变换和反变换通常称为调制和解调。

调制解调技术在现代通信系统中起着十分重要的作用，他直接影响通信的质量和速度。

调频信号是模拟调制系统中最常用的调制信号，如何高效准确地从调频信号中解调出原来原始信号是当今研究的一个重要课题。

关键词：接受；检波；差频；谐振第一章模拟通信的基本概念-----------------------------------1一、模拟通信系统模型----------------------------------------------1二、通信的发展过程-----------------------------------------------1三、通信系统的主要性能指标---------------------------------------2 第二章 AM通信系统的理论分析------------------------------------2一、调幅定义--------------------------------------------------2二、AM的信号表达式--------------------------------------------3三、AM的调制--------------------------------------------------4四、AM的解调--------------------------------------------------6 第三章利用System View系统进行仿真-----------------------------7一、System View仿真系统运行步骤-------------------------------7二、仿真过程---------------------------------------------------7 第四章通过实验进行验证----------------------------------------11 一 AM信号的产生-----------------------------------------------11 二结论-------------------------------------------------------14 第五章谢辞-----------------------------------------------------15 参考文献--------------------------------------------------------16第一章模拟通信的基本概念一、模拟通信系统模型通信所传输各种消息可分为两大类：一类是消息的状态是可数的或离散的消息——离散消息（或数字消息），如符号、文字和数据等；另一类是状态连续变化的消息——连续消息（或模拟消息），如连续变化的语言、图像等。

基于Matlab的AM调制系统仿真
一、设计目的
1.掌握振幅调制和解调原理。

2.学会Matlab仿真软件在振幅调制和解调中的应用。

3.掌握参数设置方法和性能分析方法。

4.通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。

调制信号是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。

二、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(demodulation )，又称为检波(detection )。

对于振幅调制信号，解调(demodulation )就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。

解调(demodulation )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
三、实验代码
见所附matlab文件
四、仿真结果
五、成员分工
分析代码——秦修恒，杨璨宇
视频录制——秦修恒
实验报告——杨璨宇。

2017届课程设计《AM同步检波器的设计与仿真》课程设计说明书学生姓名学号所属学院信息工程学院专业通信工程班级通信17-1指导教师教师职称讲师塔里木大学教务处制目录1、前言 (1)2、设计任务 (2)2.1课程设计的目的 (2)2.2课程设计的基本要求 (2)2.3课程设计的题目和该题目的要求 (2)3、设计方法和内容 (3)3.1 模拟乘法器工作原理 (3)3.2 AM调制原理 (3)3.3 AM相干解调原理 (4)4、仿真结果 (4)4.1仿真电路 (4)4.1.1 AM调制电路 (4)4.1.2 同步检波电路 (5)4.2结果分析 (6)4.2.1 AM调制电路结果（图+仿真分析） (6)4.2.2 同步检波电路结果（图+仿真分析） (7)4.2.3 整体分析 (7)5、整体电路图及元件清单 (8)5.1 整体电路图 (8)5.2 元件清单 (8)6、结论 (9)致谢 (11)参考文献 (11)1、前言检波器，是检出波动信号中某种有用信息的装置。

用于识别波、振荡或信号存在变化的器件。

检波器通常用来提取所携带的信息。

检波器分为包络检波器和同步检波器。

前者的输出信号与输入信号包络成对应关系，主要用于标准调幅信号的解调。

后者实际上是一个模拟相乘器，为了得到解调作用，需要加入另外一个与输入信号的载波完全一致的振荡信号。

同步检波器主要用于单边带调幅信号的解调或者残留边带调幅信号的解调。

本次课程设计主要涉及AM同步检波器的设计与仿真。

2、设计任务2.1课程设计的目的本次课程设计主要是要让学生加强对高频电子线路课程的理解，学会查寻资料，方案比较，以及设计、计算等环节。

进一步提高分析、解决实际问题的能力，创造一个动脑动手、独立开展电路实验的机会，锻炼分析、解决高频电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型电路的设计与制作，加深对基本原理的了解，增强学生的实践能力。

2.2课程设计的基本要求培养学生根据需要选学参考书，查阅资料、手册、图表和文献的自学能力，通过独立思考、深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。

指导教师对学生在课程设计中的评价指导教师对课程设计的评定意见综合成绩______________ 指导教师签字2014 年1月10日AM调制系统仿真摘要本课程设计主要利用MATLAB!成环境下的Simulink仿真平台，设计一个AM调制通信系统，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，根据显示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，并且经过适当的完善后，实验成功。

关键词Simulink；仿真；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AM调制通信系统，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，根据显示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显示。

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，则能够方便地创建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。

通过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课程设计目的设计一个AM调制通信系统，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，根据显示结果分析所设计的系统性能。

本课程设计课题主要研究AM 调制与解调模拟系统的理论设计和软件仿真方法。

通过完成本课题的设计，拟主要达到以下几个目的：（1）掌握模拟系统AM调制与解调的原理；（2）掌握AM调制与解调模拟系统的理论设计方法；（3）掌握应用MATLAB分析系统时域、频域特性的方法，进一步锻炼应用Matlab进行编程仿真的能力；(4)熟悉基于Simulink的动态建模和仿真的步骤和过程；1.2课程设计的要求(1)构建调制电路，并用示波器观察调制前后的信号波形，用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化。

实践周学习报告摘要本题目用Matlab中的建模仿真工具Simulink对通信原理实验进行仿真。

实验内容为模拟信号的线性调制解调(AM)过程。

文中讲述了Matlab 的基础知识、Simulink 仿真操作方法以及在通信系统中的应用，对被仿真实验的基本原理也进行了简要介绍。

通过本设计对构造通信原理虚拟实验室这一课题进行了初步的探索。

关键词 Simulink；MATLAB；噪声;AM调制解调1．引言本实践周开设的通信仿真课程为软件仿真，利用matlab中的建模仿真工具Simulink对通信原理实验进行仿真。

随着通信技术的发展日新月异，通信系统也日趋复杂，在通信系统的设计研发过程中，软件仿真已成为必不可少的一部分，电子设计自动化EDA 技术已成为电子设计的潮流。

随着信息技术的不断发展，电子EDA 仿真技术也在突飞猛进之中。

涌现出了许多功能强大的电子仿真软件，如Workbeench、Protel、Systemview、Matlab等。

许多知名IT企业其实在产品开发阶段也是应用仿真软件进行开发。

虚拟实验技术发展迅速，应用领域广泛，一些在现实世界无法开展的科研项目可借助于虚拟实验技术完成，例如交通网的智能控制、军事上新型武器开发等。

1.1目的（1）熟悉MATLAB、Simulink软件环境及使用方法，包括函数、原理和方法的应用。

（2）熟悉AM 信号的调制及相干解调过程。

（3）增强在通信系统设计方面的动手能力与自学能力。

（4）锻炼自主学习能力，增强分析问题、解决问题的能力。

1.2步骤（1）产生AM 调制信号， 1cos(2(1000))ya t π=+；（2）对信号进行调制，产生调制信号(1cos 2(1000))cos 2(10000)m y k a t tππ=+∙；（3）绘制调制及解调时域图、频谱图；（4）改变采样频率后，绘制调制及解调信号的时域图、频谱图；（5）加上高斯噪声，绘制调制及解调的时域图和频谱频图，分析噪声对调制信号和解调信号的影响。