信号的调制与解调(完整版)

信号与系统

设计题目:信号的调制与解调

院系:机械电子工程系

专业班级:09应用电子技术

学生姓名:谢焱松吴杰谭雨恒刘庆

学号:09353017 09353018 09353019 09353020

专业班级:文如泉

起止时间:2010.12.13-2010.12.25

设计任务:

信号的调制与解调

•目的:理解Fourier变换在通信系统中的应用:掌握调制与解调的基本原理。

•要求:实现信号的调制与解调。

•内容:调制信号为一取样信号(自己选,一般取常见的信号),利用MATLAB分析幅度调制(AM)产生的信号频谱,比较信号调制前后的频谱并解调已调信号。设载波信号的频率为100HZ。

•方法:应用MATLAB平台。

•参考资料:MATLAB相关书籍。

教师点评:

一、课程设计目的

利用MATLAB 集成环境下的Simulink 仿真平台,设计一个2ASK/2DPSK 调制与解调系统。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;加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。

二、课程设计要求

(1)熟悉MATLAB 环境下的Simulink 仿真平台,熟悉2ASK/2DPSK 系统的调制解调原理,构建调制解调电路图。

(2)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的频谱的变化。并观察解调前后频谱有何变化以加深对该信号调制解调原理的理解。

(3)在调制与解调电路间加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率,并给出仿真波形,改变信噪比并比较解调后波形,分析噪声对系统造成的影响。

(4)在老师的指导下,要求独立完成课程设计的全部内容,并按要求编写课程设计学年论文,能正确阐述和分析设计和实验结果。

三、基本原理

1 ASK 调制与解调

ASK 即幅移键控(振幅键控),是一种相对简单的调制方式。

对于振幅键控这样的线性调制来说,在二进制里,2ASK 是利用基带矩形脉冲去键控一个连续的载波,使载波时断时续的输出,有载波输出时表示发送“1”,反之表示发送“0”。

根据线性调制的原理,一个2ASK 信号可表示为:t w t s t e c cos )()(0=。式中,w c 为载波角频率,s(t)为单极性NRZ 矩形脉冲序列∑-=n

b n nT t g a t s )()(。其中,g(t)是持续时

间为T b 、高度为1的矩形脉冲,常称为门函数;a n 为二进制数字 调制:幅移键控相当于模拟信号中的调幅,只不过与载频信号相乘的是二进制数码

而已。幅移就是把频率、相位作为常量,而把振幅作为变量,信息比特是通过载波的幅度来传递的。二进制振幅键控它实际是当调制的数字信号为“1”时,传输载波;当调制的数字信号为“0”时,不传输载波。原理如图1所示。

载波信号一般用正弦信号,调制信号是把数字序列转换成矩形脉冲序列,通断键控将矩形脉冲序列与载波相乘,把频谱搬移到载波频率附近,实现2ASK 。波形如图2示。

解调:2ASK 信号解调的常用方法主要有两种:包络检波法和相干检测法。本课程设计采用相干解调法。

相干检测法是利用此载波与收到的已调信号相乘,经低通滤波滤除第二项高频分量后,即可输出s(t)信号,低通滤波器的截止频率与基带数字信号的最高频率相等。由于

噪声影响及传输特性的不理想,低通滤波器输出波形有失真,经抽样判决、整形后再生数字基带脉冲,原理如图3所示。

2 DPSK 调制与解调

二进制差分相移键控常简称为二相相对调相,记为2DPSK 。它是用前后码元的相对载波相位值传送数字信息,所谓相对载波相位是只本码元初相与前一码元初相之差。

调制:2DPSK 方式即是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。例如,假设相位值用相位偏移△φ表示(△φ定义为本码元初相与前一码元初

图1 ASK 调制原理 cos w c t

S 2ASK (t)

b(t) 图2 输出后2ASK 的波形

图3 ASK 信号的相干解调

解调器 2ASK 信号

e 0(t) s (t

z (t y(t) cos w c

LP BP 抽 样

判决器 定时脉冲

相只差),并设:

△φ=π→数字信息1;△φ=0→数字信息0

则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如如下:

数字信息:0 0 1 1 1 0 0 1 0 1

2DPSK信号相位:0 0 0 π0 πππ0 0 π

或πππ0 π0 0 0 ππ0

画出的2PSK及DPSK信号的波形如图4示。

图4 2PSK 及2DPSK信号的波形

2DPSK的产生基本类似于2PSK,只是调制信号需要经过码型变换,将绝对码变为相对码,其原理图如图5所示。

图5 2DPSK信号的调制原理图

可见,2DPSK信号的功率谱密度和2PSK信号的功率谱密度是完全一样的。

解调:2DPSK信号可以采用相干解调法和差分相干解调法。文中采用相干解调法,其解调原理是:先对2DPSK信号进行相干解调,恢复出相对码,再通过码反变换器变换为绝对码,从而恢复出发送的二进制数字信息,如图6所示,(a)和(b)分别表示解调器原理图和解调过程各点时间波形。

图6(b) 2DPSK的相干解调波形

3 2ASK/2DPSK调制与解调

2ASK/2DPSK调制与解调:即将2DPSK的调制与解调系统嵌入到2ASK调制于解调系统中。整个过程为:ASK调制——DPSK调制——DPSK解调——ASK解调

四、系统设计

1 ASK调制与解调

构建ASK调制与解调电路,如图7所示,并用示波器观察调制与解调前后的信号

图 7 ASK 调制与解调电路图

波形,如图8所示。

将基带信号与载波信号相乘,经过带同滤波器,就完成了调制过程;经过信道传输

后,经过带同滤波器,与本地载波相乘,再经过低通滤波器,最后经过抽样判决起转换成数字信号,就完成了解调过程。

图8 ASK调制与解调波形图

第一路波形为基带信号,第二路波形为载波,第三波形路为调制后的信号,第四路波形为已调信号经过带同滤波器和低通滤波器后所得信号,第五路波形为经过抽样判决器过得到的解调波形。

2 DPSK调制与解调

图9 DPSK调制与解调电路图

构建DPSK调制与解调电路,并用示波器观察调制与解调前后的信号波形。

图9是DPSK采用模拟调制的电路图。调制电路的主要模块是码型变换模块,它主

要是完成绝对码波形转换为相对码波形,在实际的仿真中基带信号要先经过差分编码,

图10 DPSK调制与解调波形

再进行极性双变换,得到的信号与载波一起通过相乘器,就完成了调制过程。仿真结果如图10所示。

3 ASK/DPSK调制与解调

根据ASK和DPSK调制与解调电路图以及ASK/DPSK调制与解调的原理,构建ASK/DPSK调制与解调电路,如图11所示,调制与解调前后的信号波形如图12。

图11 ASK/DPSK 调制与解调电路

第一路波形为基带信号,第二路信号为载波信号,第三路信号为基带信号与载波相乘所得信号,第四路信号为所得信号经过带通滤波器后的已调波,第五路信号是经过抽

样判决后的数字信号,第六路信号是经过封装部分的DPSK调制与解调后所得的信号,第七路信号是经过带通滤波器后与本地载波相乘后的所得信号,第八路信号是经过低通滤波器后的信号,第九路信号是经过抽样判决器后的解调信号。

图12 ASK/DPSK调制与解调波形

其中subsystem中封装的DPSK调制与解调电路图如图13,波形如图14所示。

图13 封装的DPSK调制与解调电路图

第一路信号是载波,第二路信号是ASK调制信号,第三路信号是经过码变换和单双极性变换后,与载波相乘所得的调制信号,第四路信号第三路信号相同,为了观察噪

声对信号的影响而加入,第五路信号经过带通滤波器后,与本地载波相乘后,再通过低通滤波器后得到的信号,第六路信号是经过抽样判决器后的DPSK解调信号。

图14 封装的DPSK调制与解调波形图

图15 基带信号频谱图16 ASK调制后信号频谱

图17 DPSK调制后信号频谱图18 DPSK解调后信号频谱

将频谱分析模块加入到基带信号处,其频谱如图15所示;将频谱分析模块加入到

无线通信中的调制与解调技术

无线通信中的调制与解调技术 一、调制技术 1. 调制的概念和作用 - 调制是指将要传输的信息信号与载波信号进行叠加或控制,使其适应信道传输的过程。 - 调制的作用是将低频信息信号转换为高频载波信号,以便在信道中传输和接收。 2. 常见的调制技术 - 幅度调制(AM):通过改变载波的振幅来传输信息。 - 频率调制(FM):通过改变载波的频率来传输信息。 - 相位调制(PM):通过改变载波的相位来传输信息。 3. 不同调制技术的特点和应用 - AM调制:简单且易于实现,但抗干扰能力较差,适用于电台广播。 - FM调制:对抗干扰能力强,适用于音频广播和无线电通信。 - PM调制:对抗干扰能力较差,适用于调频电视、雷达和导航系统。 4. 调制技术的发展趋势 - 数字调制:将数字信号直接调制为模拟信号,提高传输效率和抗干扰能力。 - 复合调制:将多种调制技术结合,以适应不同的传输环境和需求。 二、解调技术

1. 解调的概念和作用 - 解调是将调制信号还原为原始信号的过程,以便进行信号的恢复和处理。 - 解调的作用是恢复出经过传输信道后被调制过的信号,以获取原始信息。 2. 常见的解调技术 - 幅度解调:通过检测载波的振幅变化来还原信息信号。 - 频率解调:通过检测载波的频率变化来还原信息信号。 - 相位解调:通过检测载波的相位变化来还原信息信号。 3. 不同解调技术的特点和应用 - 幅度解调:简单且易于实现,适用于AM调制的信号解调。 - 频率解调:对调幅信号解调效果较好,适用于FM调制的信号解调。 - 相位解调:适用于PM调制的信号解调。 4. 解调技术的发展趋势 - 软件解调:利用计算机软件实现解调过程,提高解调的灵活性和性能。 - 盲解调:无需事先获得调制参数,直接对信号进行解调,适用于复杂的信号环境。 三、调制与解调技术的步骤 1. 调制技术的步骤 - 选择适合的调制技术和参数。 - 产生调制信号:将原始信息信号与载波信号进行叠加或控制。 - 调制预处理:添加同步信号、更正信息信号的频谱等。

信号与系统课程设计(信号调制与解调)(采样定理)(LTI系统分析)

课题一信号调制与解调 题目说明: 从语音,图像的原始信息变过来的原始信号频谱分量频率较低,不适宜在信道中长距离传输。因此,在通信系统的发送通端常需要有调制过程将其转换为适合传输的信号,在接收端则需要有调节过程,将信号还原成原来的信息,以便更准确的利用信息。 原理分析: 调制就是按调制信号的变化规律去改变某些参数。解调是调制的逆过程,即从已调制信号中恢复或提取调制信号的过程。幅度调制是正弦型载波的幅度随调制信号变化的过程。 采用模拟调制利用正旋波载波的幅度调制,频率调制和相位调制的方式进行信号的处理。 同步解调端本振信号频率必须与发射端调制的载波信号的频率和相位相同才能实现同步解调。 脉冲调制信号只有在脉冲出现才需要存在,在其他时间内等于零,这样就有可能在这空余的时间间隔中去传输其他路德信号,发送端和接受端的转换开关按照同样的顺序和周期轮流接通各个通道,在信道中传送的是各个脉冲幅度调制信号的和,各个脉冲出现在不同的时间段。而通过接收端的开关以后各路接受端接收到的相当于某一路信号脉冲幅度的结果,可以用低通滤波器进行解调。 实验内容: 1.将一正旋信号x(n)=sin(2πn/256)分别以100000Hz的载波和1000000Hz的取样频率进行调制,写出MATLAB脚本实现抑制载波幅度调制,实现同步解调,滤波输出的波形。 2.分别作出cos(10t)cos(w c t)和[1+0.5sin(10t)]cos(w c t)的波形图和频谱图,并对上面调制信号进行解调,观察与源图的区别。 模块设计1:1.产生一个输入信号 2.产生一个载波信号 3.构造用于解调的低通滤波器 4.低通滤波解调 5.画图 MATLAB程序1: >> clear; %清除已存在变量 n=0:0.0001:256; %自变量 e=sin(2*pi*n/256); %调治信号 s=cos(100000*n); % 载波信号 a=e.*s; % 调制 b=a.*s; % 解调 [nb,na]=butter(4,100,'s'); % 低通滤波 sys=tf(nb,na); % 构建sys对象

数字信号处理中的调制与解调技术

数字信号处理中的调制与解调技术数字信号处理技术在现代通信中扮演着至关重要的角色。它可以对信号进行调制与解调,使得信号可以在不同的载体(比如无线电波、光纤等)传输和传递。本文将介绍数字信号处理中的调制与解调技术。 一、调制技术 调制技术是将基带信号(即未调制的信号)转换为能够在载体中传输的信号的过程。它可以用来改变信号的频率、幅度和相位等属性。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)等。 1. 幅度调制(AM) 幅度调制是最简单的调制技术之一,它通过将基带信号和一个高频载波信号进行乘法运算,来改变信号的幅度。结果可以用下式表示: s(t) = Ac[1 + m(t)]cos(2πfct)

其中,Ac是载波的幅度,f是载波频率,m(t)是基带信号,s(t)为调制后的信号。可以看出,载波信号的幅度随着基带信号而变化,从而实现了对信号幅度的调制。 2. 频率调制(FM) 频率调制是一种常见的调制方式,在广播电台、卫星通信等领域得到广泛应用。它是通过改变载波频率的大小,来反映出基带信号的变化。这个过程可以用下式表示: s(t) = Ac cos[2πfc t + kf∫m(τ)dτ] 其中,kf是调制指数,m(t)是基带信号,∫m(τ)dτ是对基带信号的积分。这里,频率调制实质是将基带信号的斜率值转化为频率的变化,从而体现了基带信号的变化。 3. 相位调制(PM)

相位调制是另一种常见的调制方式,它通过改变相位来反映出基带信号的变化。相位调制可以用下式表示: s(t) = Ac cos[2πfct + βm(t)] 其中,β是调制指数,m(t)是基带信号。可以看出,相位调制实质上是将基带信号的变化转化为相位的变化。 二、解调技术 解调技术是将调制后的信号还原为原始基带信号的过程。它在通信中起着至关重要的作用,可以保证信息的正确传递。 1. 相干解调 相干解调是最常见的解调方式,它是通过连续时间信号的乘法运算来分离出基带信号的。具体来说,假设接收到的调制信号为s(t),载波信号为Ac cos(2πfct),则相干解调的过程可以用下式表示:

信号的幅度调制和解调(DOC)

本科学生实验报告 学号114090315姓名李开斌 学院物电学院专业、班级11电子 实验课程名称数字信号处理(实验) 教师及职称李宏宁 开课学期2013 至 2014 学年下学期填报时间 2014 年 6 月 4 日 云南师范大学教务处编印

实验序号 11 实验名称 信号的幅度调制和解调 实验时间 2014年6月4日 实验室 同析3栋313 一.实验预习 1.实验目的 加深信号幅度调制与解调的基本原理,认识从时域与频域的分析信号幅度调制和解调的过程掌握信号幅度调制和解调的方法,以及信号调制的应用等。 2.实验原理、实验流程或装置示意图 实验原理: 连续时间信号的幅度调制与解调是通信系统中常用的调制方式,其利用信号的傅里叶变换的频移特性实现信号的调制。 2.1 抑制载波的幅度调制与解调 对消息信号x(t)进行抑制载波的正弦幅度调制的数学模型为: ()()cos()c y t x t t ω= (3.1.1) 式中:cos()c t ω为载波信号; c ω为载波角频率。 若信号x(t)的频谱为()X j ω,根据信号傅里叶变换的频移特性,已调信号的y(t)的频谱为()Y j ω为: 1 ()[(())(())]2 c c Y j X j X j ωωωωω=++- (3.1.2) 设调制信号x(t)的频谱如图 3.1.1(a )所示,则已调信号y(t)的频谱如图3.1.1(b)所示。可见,正弦幅度调制就是将消息信号x(t)“搬家”到一个更合适传输的频带上去。这种方法中已调信号的频带宽度是调制信号频带宽度的两倍,占用频带较宽。 在接收机端,通过同步解调的技术可以将消息信号x(t)恢复,这可经由 01 ()()cos()()[1cos(2)]2 c c x t y t t x t t ωω== + 11 ()()cos(2)22 c x t x t t ω= + (3.1.3)

电路中的信号调制与解调

电路中的信号调制与解调 信号调制与解调是现代通信技术中不可或缺的一环。它们负责将信 息转换为适合传输的信号,并在接收端将信号恢复为原始的信息。在 电路中,调制和解调有着多种形式,每种形式都有其独特的特点和应 用场景。 调制是指将原始信息信号与一定的载波信号相结合,形成适合传输 的调制信号。通过调制,原始信息信号的频率、振幅、相位等特性被 转换成与载波信号相关的参数。常见的调制方式包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制(PM)等。 幅度调制是最简单的调制方式之一。它通过改变载波信号的幅度, 来表示原始信息信号的变化。当原始信号为高电平时,载波信号的幅 度较大;当原始信号为低电平时,载波信号的幅度较小。幅度调制广 泛应用在调幅广播、电视和手机通信等领域。 频率调制是将原始信息信号的变化通过改变载波信号的频率来表示 的一种调制方式。当原始信号为高电平时,载波信号的频率较高;当 原始信号为低电平时,载波信号的频率较低。频率调制被广泛应用在 调频广播、无线通信和音频传输等领域。 相位调制则是通过改变载波信号的相位,来表示原始信息信号的变化。当原始信号为高电平时,载波信号的相位发生改变;当原始信号 为低电平时,载波信号的相位保持不变。相位调制常用于调相广播和 数字通信系统中。

解调是将调制信号还原为原始信息信号的过程。它在接收端起着至关重要的作用,能够使接收端正确地解读和解析接收到的信号。常见的解调方式包括包络检测、鉴相解调、锁相环等。 包络检测是一种常用的解调方式,适用于幅度调制。它通过提取调制信号的包络(即调制信号的振幅)来还原原始信息信号。包络检测被广泛应用在调幅广播接收机中。 鉴相解调是一种用于解调相位调制信号的方法。它通过比较接收信号与参考信号的相位差,来推测原始信息信号的变化。鉴相解调在数字通信系统中得到广泛应用。 锁相环是一种复杂且高效的解调方法,通常用于频率调制。它通过将接收信号的相位与本地参考信号的相位进行比较,通过调整本地振荡信号的频率和相位,使其与接收信号保持同步。锁相环在调频广播和无线通信系统中具有重要的应用价值。 总之,信号调制与解调是现代通信技术中不可或缺的一环。通过调制可以将原始信息转换为适合传输的信号,而解调则能够在接收端还原原始信息。不同的调制和解调方式在不同的应用领域具有重要的作用,它们的发展与创新将进一步推动通信技术的发展。

信号的调制与解调原理

信号的调制与解调原理 一、引言 信号的调制与解调是通信领域中的重要概念,它们在无线通信、有线通信以及光通信等领域中起着关键作用。调制(Modulation)是指将要传输的原始信号通过改变载波的某些特性来进行编码,以便能够适应信道传输的需求。解调(Demodulation)则是将经过调制的信号恢复为原始信号的过程。本文将详细介绍信号的调制与解调原理。 二、调制原理 1. 调制的基本概念 调制技术的核心是将原始信号与载波进行合理的组合,通过改变载波的某些特性来实现信息的传输。常见的调制方式包括振幅调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。 2. 振幅调制(AM) 振幅调制是指通过改变载波的振幅来传输信号的一种调制方式。在振幅调制中,原始信号的幅度变化会导致载波的幅度随之变化,从而实现信息的传输。振幅调制的优点是简单易实现,但受到干扰的影响较大。 3. 频率调制(FM) 频率调制是通过改变载波的频率来传输信号的一种调制方式。在频

率调制中,原始信号的波形会使载波的频率随之变化,从而实现信息的传输。频率调制的优点是抗干扰能力强,但需要更宽的带宽。4. 相位调制(PM) 相位调制是通过改变载波的相位来传输信号的一种调制方式。在相位调制中,原始信号的波形会使载波的相位随之变化,从而实现信息的传输。相位调制的优点是带宽利用率高,但对于相位噪声敏感。 三、解调原理 1. 解调的基本概念 解调是将经过调制的信号恢复为原始信号的过程。解调的目标是将调制信号中的信息提取出来,并进行恢复。解调过程通常包括检测、滤波和信号恢复等步骤。 2. 幅度解调 幅度解调是将调制信号中的振幅信息提取出来的过程。常见的幅度解调方式有包络检波和同步检波等。包络检波是通过将调制信号通过整流和低通滤波器处理,提取出其包络来实现幅度解调。同步检波则是利用参考信号与调制信号进行比较,提取出其振幅信息。 3. 频率解调 频率解调是将调制信号中的频率信息提取出来的过程。常见的频率解调方式有相干解调和非相干解调等。相干解调是利用参考信号与调制信号进行相干检测,提取出其频率信息。非相干解调则是通过

无线通信中的调制与解调方法

无线通信中的调制与解调方法 无线通信是指通过无线电波或其他电磁波进行信息传输的通信方式。在无线通信中,调制和解调是最基本的信号处理方法,用于将信号转换为适合无线传输的形式。本文将详细介绍无线通信中的调制与解调方法,并分步解析。 一、调制方法 调制是将信息信号注入到载波信号中的过程,主要有以下几种调制方法: 1. AM调制(Amplitude Modulation) AM调制是通过改变载波信号的幅度来传输信息的一种调制方法。它的过程包括:调制信号经过调制器调制后与载波信号相乘,形成带有调制信号的调制波。调制波的幅度随着调制信号的变化而变化,解调时可以从调制波中还原原始的调制信号。 2. FM调制(Frequency Modulation) FM调制是通过改变载波信号的频率来传输信息的一种调制方法。它的过程包括:调制信号经过调制器调制后控制载波信号的频率变化,形成带有调制信号的调制波。调制波的频率随着调制信号的变化而变化,解调时可以从调制波中还原原始的调制信号。 3. PM调制(Phase Modulation) PM调制是通过改变载波信号的相位来传输信息的一种调制方法。它的过程包括:调制信号经过调制器调制后控制载波信号的相位变化,形成带有调制信号的调制波。调制波的相位随着调制信号的变化而变化,解调时可以从调制波中还原原始的调制信号。 二、解调方法

解调是将调制后的信号还原成原始信号的过程,主要有以下几种解调方法: 1. AM解调(Amplitude Demodulation) AM解调是从调制波中还原出原始调制信号的一种解调方法。它的过程包括:将调制波通过一个带通滤波器,滤除掉不必要的频率成分,得到基带信号,再经过放大器放大,即可得到原始的调制信号。 2. FM解调(Frequency Demodulation) FM解调是从调制波中还原出原始调制信号的一种解调方法。它的过程包括:将调制波通过一个频率鉴别器,将频率变化转换成幅度变化,然后通过一个低通滤波器滤除高频噪声,得到原始的调制信号。 3. PM解调(Phase Demodulation) PM解调是从调制波中还原出原始调制信号的一种解调方法。它的过程包括:将调制波经过一个相敏检波器,将相位变化转换成幅度变化,然后通过一个低通滤波器滤除高频噪声,得到原始的调制信号。 三、调制与解调方法在无线通信中的应用 调制与解调方法在无线通信中广泛应用,主要用于数字通信系统和模拟通信系统。 1. 数字通信系统 在数字通信系统中,常用的调制方法有正交振幅调制(QAM)、正交频分复用(OFDM)等。解调方法则根据调制方法的不同而不同。 2. 模拟通信系统 在模拟通信系统中,常用的调制方法有调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)等。解调方法与调制方法相对应,可以还原出原始信号。

信号的调制与解调(完整版)

信号与系统 课 程 设 计 设计题目:信号的调制与解调 院系:机械电子工程系 专业班级:09应用电子技术 学生姓名:谢焱松吴杰谭雨恒刘庆 学号:09353017 09353018 09353019 09353020 专业班级:文如泉 起止时间:2010.12.13-2010.12.25

设计任务: 信号的调制与解调 •目的:理解Fourier变换在通信系统中的应用:掌握调制与解调的基本原理。 •要求:实现信号的调制与解调。 •内容:调制信号为一取样信号(自己选,一般取常见的信号),利用MATLAB分析幅度调制(AM)产生的信号频谱,比较信号调制前后的频谱并解调已调信号。设载波信号的频率为100HZ。 •方法:应用MATLAB平台。 •参考资料:MATLAB相关书籍。 教师点评:

一、课程设计目的 利用MATLAB 集成环境下的Simulink 仿真平台,设计一个2ASK/2DPSK 调制与解调系统。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;加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。 二、课程设计要求 (1)熟悉MATLAB 环境下的Simulink 仿真平台,熟悉2ASK/2DPSK 系统的调制解调原理,构建调制解调电路图。 (2)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的频谱的变化。并观察解调前后频谱有何变化以加深对该信号调制解调原理的理解。 (3)在调制与解调电路间加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率,并给出仿真波形,改变信噪比并比较解调后波形,分析噪声对系统造成的影响。 (4)在老师的指导下,要求独立完成课程设计的全部内容,并按要求编写课程设计学年论文,能正确阐述和分析设计和实验结果。 三、基本原理 1 ASK 调制与解调 ASK 即幅移键控(振幅键控),是一种相对简单的调制方式。 对于振幅键控这样的线性调制来说,在二进制里,2ASK 是利用基带矩形脉冲去键控一个连续的载波,使载波时断时续的输出,有载波输出时表示发送“1”,反之表示发送“0”。 根据线性调制的原理,一个2ASK 信号可表示为:t w t s t e c cos )()(0=。式中,w c 为载波角频率,s(t)为单极性NRZ 矩形脉冲序列∑-=n b n nT t g a t s )()(。其中,g(t)是持续时 间为T b 、高度为1的矩形脉冲,常称为门函数;a n 为二进制数字 调制:幅移键控相当于模拟信号中的调幅,只不过与载频信号相乘的是二进制数码

调制与解调的概念

调制与解调的概念 调制与解调是通信技术中重要的概念,它们是实现信息传输的关键技术。在通信系统中,调制与解调的作用是将信息信号转换成一定的形式,以便能够在传输媒介中传输。本文将从调制与解调的基本概念、调制与解调的分类、调制与解调的实现原理以及调制解调器的应用等方面进行介绍。 一、调制与解调的基本概念 调制是指把信息信号(如语音、图像等)按照一定的规律转换成调制信号,使得信息信号能够适应传输媒介的特性,以便能够在传输媒介中传输。调制的过程就是在信号中加入一定的高频载波信号,使得信息信号的频率被调制到高频载波信号的频率范围内,从而形成调制信号。 解调是指在接收端将调制信号还原成原始信息信号的过程。解调的过程就是将接收到的调制信号中的高频载波信号去除,从而得到原始的信息信号。解调是调制的逆过程,也是通信系统中非常重要的一个环节。 二、调制与解调的分类 调制和解调可以根据不同的分类方式进行划分。 1. 按照信号的调制方式分类 调制和解调可以按照信号的调制方式进行分类,常见的调制方式有模拟调制和数字调制。 模拟调制是指将模拟信号进行调制,将其转换成模拟调制信号。

模拟调制分为调幅、调频和调相三种方式。调幅是指将模拟信号的幅度加到载波信号上,形成调幅信号;调频是指将模拟信号的频率加到载波信号上,形成调频信号;调相是指将模拟信号的相位加到载波信号上,形成调相信号。 数字调制是指将数字信号进行调制,将其转换成数字调制信号。数字调制分为ASK、FSK、PSK、QAM等多种方式。ASK是指将数字信 号转换成调幅信号;FSK是指将数字信号转换成调频信号;PSK是指 将数字信号转换成调相信号;QAM是指将数字信号同时转换成调幅和调相信号。 2. 按照载波信号的性质分类 调制和解调可以按照载波信号的性质进行分类,常见的载波信号有连续波和脉冲波。 连续波调制是指将信息信号加到连续的正弦波或余弦波上,形成连续波调制信号。连续波调制主要包括调幅、调频和调相三种方式。 脉冲波调制是指将信息信号加到脉冲波上,形成脉冲波调制信号。脉冲波调制主要包括脉冲调幅、脉冲调频和脉冲调相三种方式。 3. 按照调制信号的波形分类 调制和解调可以按照调制信号的波形进行分类,常见的调制信号有正弦波、方波、三角波和锯齿波等。 三、调制与解调的实现原理 调制和解调的实现原理主要涉及到信号的变换、调制信号的生成和解调信号的提取等方面。在通信系统中,调制和解调是通过调制解

电路基础原理模拟信号的调制与解调

电路基础原理模拟信号的调制与解调在现代通信领域中,模拟信号的调制与解调是至关重要的一环。通过调制和解调,我们可以在信号传输过程中实现高效率的数据传输。本文将深入探讨电路基础原理下的模拟信号调制与解调技术。 一、调制的概念与分类 调制是指将源信号与载波信号相互作用,使源信号的特征转移到载波信号上的过程。根据不同的需求和应用场景,调制可以分为幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。 1. 幅度调制(AM) 幅度调制是一种将源信号的幅度变化转换为载波信号的振幅变化的调制方式。幅度调制广泛应用于广播电台、音频传输等领域。它将源信号的振幅变化转化为载波信号的振幅变化,实现信号的传输。 2. 频率调制(FM) 频率调制是一种将源信号的频率变化转换为载波信号的频率变化的调制方式。频率调制常见的应用包括调频广播和音频信号的传输。频率调制通过改变载波信号的频率,实现信号在传输过程中的变化。 3. 相位调制(PM) 相位调制是一种将源信号的相位变化转换为载波信号的相位变化的调制方式。相位调制常见的应用领域包括调制解调器、调相器等。相位调制通过调整载波信号的相位,实现源信号的传输。

二、解调的原理与应用 解调是指将经过调制后的信号恢复为原始信号的过程。通过解调, 我们可以将调制信号恢复为原始信号,实现信号的接收与处理。 1. 幅度解调 幅度解调是指将幅度调制的信号恢复为源信号的过程。常见的幅度 解调技术包括包络检波、同步检波等。幅度解调通过对调制信号进行 处理,提取出源信号的幅度信息。 2. 频率解调 频率解调是指将频率调制的信号恢复为源信号的过程。常见的频率 解调技术包括鉴频器和锁相环等。频率解调通过对调制信号进行处理,提取出源信号的频率信息。 3. 相位解调 相位解调是指将相位调制的信号恢复为源信号的过程。常见的相位 解调技术包括相移解调、鉴相器等。相位解调通过对调制信号进行处理,提取出源信号的相位信息。 三、模拟信号调制与解调的应用 模拟信号调制与解调技术在各个领域都有广泛的应用。下面以两个 典型应用进行介绍。 1. 调频广播

电路基础原理数字信号的调制与解调

电路基础原理数字信号的调制与解调数字信号的调制与解调是电路基础原理中的重要概念。调制是将数 字信号转化为模拟信号的过程,解调则是将模拟信号还原为数字信号 的过程。本文将介绍数字信号的调制与解调原理及其应用。 一、调制的基本原理 调制是为了将数字信号传输到远距离时,能够克服传输噪声、提高 信号质量而进行的一种技术。数字信号经过调制后,会转化为模拟信号,其特点是连续的波形。 1.频移键控调制(FSK) FSK是一种基本的数字信号调制方式,它通过改变信号的频率来表 示不同的数字。在FSK中,使用两个频率来分别代表二进制的0和1。 2.相移键控调制(PSK) PSK是一种通过改变信号的相位来表示不同的数字的调制方式。在PSK中,使用不同的相位来表示二进制的0和1。 3.正交幅度调制(QAM) QAM是一种通过改变信号的振幅和相位来表示不同的数字的调制 方式。在QAM中,通过改变信号的振幅和相位的组合来表示多个二进制数字。 二、解调的基本原理

解调是将模拟信号还原为数字信号的过程,其目的是还原接收到的信号,以便后续的数字信号处理。 1.频移解调 频移解调是将经过FSK调制的信号还原回数字信号的过程。解调器需要检测接收到的信号的频率,并根据频率的不同判断出二进制的0和1。 2.相移解调 相移解调是将经过PSK调制的信号还原为数字信号的过程。解调器需要检测接收到信号的相位,并根据相位的变化来判断出二进制的0和1。 3.幅度解调 幅度解调是将经过QAM调制的信号还原为数字信号的过程。解调器需要测量接收到信号的振幅和相位,并根据这些信息来判断出二进制的0和1。 三、调制与解调的应用 调制与解调技术广泛应用于通信领域,特别是在无线通信中。 1.无线电广播 无线电广播使用调制技术将音频信号转化为无线电信号,并通过无线电波传输到接收器中,然后通过解调技术将无线电信号还原为音频信号。

调制与解调的概念

调制与解调的概念 1. 调制的概念 调制是指将信息信号载体(如电磁波、光波等)的某种属性(如 频率、振幅、相位等)随时间变化,使其携带上特定的信息。调制技 术是通信系统中广泛使用的一种技术,通过调制技术可以将原始信号 转变成能够在传输介质中传输的信号,从而完成信息传输的过程。 在实际应用中,调制技术主要是指模拟调制和数字调制两种方式。模拟调制是将模拟信号转化为模拟调制信号,如调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)等调制方式;数字调制是将数字信号转化为数字 调制信号,如PSK调制、ASK调制、FSK调制、QAM调制等。 2. 解调的概念 解调是指将调制信号中所携带的信息信号进行还原的过程,解调 可以分为模拟解调和数字解调两种方式。模拟解调是指将模拟调制信 号还原成模拟信号的过程,例如将FM调制信号解调成音频信号;数字 解调则是指将数字调制信号还原为数字信号的过程,例如将QPSK信号 解调为二进制数字信号。 为了实现可靠的信息传输,解调技术对于通信系统来说是至关重 要的一环。很多解调技术都是针对特定调制方式的,例如对于相移键 控调制(PSK)而言,其中的信息可以通过对相位的解调来还原成二进 制数字信号。

3. 调制解调在通信中的应用 调制解调技术是通信领域非常重要的一部分,目前在无线通信、 有线通信、卫星通信、电视广播等领域广泛应用。 在无线通信中,调制技术主要用来将原始信号转化成高频信号, 通过传输介质(如空气)的传输将信息传至接收端,而接收端需要经 过解调过程,将这些高频信号还原成原始信号。例如手机通信就是将 人声音频信号转化为射频信号传输,再通过接收端将信号解调为原始 语音信号。 在数字通信领域,调制解调技术也是广泛应用的。例如在ADSL中,通过将数字信号调制成高频信号,然后通过电话线传输至接收端,最 终将数字信号还原成原数据信号。类似的,数字调制技术也被广泛运 用在数字电视、卫星通信领域等。 总之,调制解调技术是通信领域中不可或缺的重要技术。通过调 制和解调技术,我们可以将信息信号转化成能够在传输介质中传输的 信号,并且在接收端将其还原成原始信号,从而实现可靠的信息传输。

广播电视传输信号的调制与解调技术

广播电视传输信号的调制与解调技术在广播电视传输领域,调制与解调技术是至关重要的一环。它们通 过将音视频信号转换成适合传输的信号形式,并在接收端将其恢复成 原始信号,实现了音视频的高质量传输。本文将详细介绍广播电视传 输信号的调制与解调技术。 一、调制技术 调制技术是将音视频信号转换为适合传输的电磁波信号的过程。常 见的调制技术有模拟调制和数字调制两种。模拟调制是通过改变载波 的幅度、频率或相位来传输信号。而数字调制则是将数字信号转换为 模拟信息信号的一种方式。 1.1 调幅(AM)调制技术 调幅是一种常见的模拟调制技术,它是通过改变载波的幅度来传输 信号。调幅信号的频谱是对称的,中心频率为载波频率,两侧分别有 两个边带。调幅广播在音频传输上应用较广泛,但受到抗干扰能力较 弱的限制。 1.2 调频(FM)调制技术 调频是另一种模拟调制技术,它是通过改变载波的频率来传输信号。调频信号的频谱是非对称的,中心频率为载波频率,两侧的带宽包含 了丰富的信号信息。调频广播在音频传输上具有良好的抗干扰能力, 但对带宽的需求较大。

1.3 正交振幅调制(QAM)技术 正交振幅调制是一种数字调制技术,常用于有线电视传输和数字电 视广播。它将音视频信号转换成一系列的正交信号,并通过改变振幅 和相位来传输信息。QAM技术在频谱利用率和传输容量上有较大优势,适合高质量的音视频传输。 二、解调技术 解调技术是将传输过程中经过调制的信号恢复成原始音视频信号的 过程。根据调制技术的不同,解调技术也有所区别。 2.1 调幅(AM)解调技术 调幅信号的解调相对简单,常用的解调方式是振幅检波。振幅检波 器通过探测调幅信号的幅度变化,得到原始音频信号。然而,由于调 幅信号容易受到干扰,因此在解调过程中可能存在一定的噪声。 2.2 调频(FM)解调技术 调频信号的解调主要采用频率鉴频和相干解调两种方式。频率鉴频 通过检测调频信号的频率变化,得到原始音频信号。相干解调则是通 过与载波频率相一致的本地振荡器进行解调。调频信号解调相对于调 幅信号来说,有着更好的抗干扰能力。 2.3 正交振幅调制(QAM)解调技术

AM信号的调制与解调

一、题目分析 调幅调制和解调在理论上包括了信号处理,模拟电子,高频电子和通信原理等知识,涉及比较广泛。在实际上包括了各种不同信息传输的最基本原理,是大多数设备发射与接收的基本部分,所以我们做的这个课题是有很大的意义的。 本设计报告总体分为两大问题:信号的解调和调制。在调制部分省略了载波信号的放大、功放部分,要调制的信号也同样省略了放大部分,所以在调制中保留了调制器中的主要部分—乘法器,在解调部分也只是保留了检波器部分,即二极管检波器。 在确定电路后,利用了EDA 软件Multisim进行仿真来验证结果。 二、电路的总框图 三、调制部分 1、AM调制波电路图

2、工作原理 滑动变阻器W1向右滑动到100%电源VEE产生一个电压加载到信号发生器XFG2产生频率为10kHz幅值为的22mv的调制信号,然后与信号发生器XFG1产生的频率为10MHz,幅值为23mv的载波信号进入到乘法器形成已调信号,用框图的形式表现如下: 乘法器MC1496工作原理:Q1、Q2与Q3、Q4组成双差分放大器,Q5、Q6组成单差分放大器用以激励Q1~Q4。Q7、Q8及其偏置电路组成差分放大器Q5、Q6的恒流源。C2端接入载波信号,C3端接入调制信号。Q2,Q3发射极之间接电

阻,对差分放大器Q5、Q6产生串联电流负反馈,以扩展输入电压us的线性动态范围。负电源VEE(双电源供电),电阻W1用来调节偏置电流及镜像电流的值。 三极管Q10工作原理:三极管Q10能够使乘法器工作在线性区,保证输出 的稳定,因为输出在基极,不具备放大功能。 3、调制仿真 载波信号:周期fc=1MHz 幅值Vcm=23mv 调制信号:fs=10kHz Vsm=22mv 已调信号

AM信号的调制与解调(带仿真图)

题目:AM调制与解调的设计时间:2011/1/4—2011/1/10

目录 一、题目分析 (2) 二、电路的总框图 (2) 三、调制 (2) 1. AM调制波电路图 (2) 2.工作原理 (3) 3.调制仿真 (4) 四、解调 (6) 1.包络检波电路 (6) 2.工作原理 (6) 3. 解调仿真 (7) 五、完整电路图 (8) 六、理想条件及参数计算 (8) 七、总结 (9) 1.设计电路的特点 (9) 2. 使用价值 (9) 3. 心得体会 (10) 4.问题解答 (10) 5.元器件清单 (12) 八、参考文献 (13)

一、题目分析 调幅调制和解调在理论上包括了信号处理,模拟电子,高频电子和通信原理等知识,涉及比较广泛。在实际上包括了各种不同信息传输的最基本原理,是大多数设备发射与接收的基本部分,所以我们做的这个课题是有很大的意义的。 本设计报告总体分为两大问题:信号的解调和调制。在调制部分省略了载波信号的放大、功放部分,要调制的信号也同样省略了放大部分,所以在调制中保留了调制器中的主要部分—乘法器,在解调部分也只是保留了检波器部分,即二极管检波器。 在确定电路后,利用了EDA 软件Multisim进行仿真来验证结果。 二、电路的总框图 三、调制部分 1、AM调制波电路图

2、工作原理 滑动变阻器W1向右滑动到100%电源VEE产生一个电压加载到信号发生器XFG2产生频率为10kHz幅值为的22mv的调制信号,然后与信号发生器XFG1产生的频率为10MHz,幅值为23mv的载波信号进入到乘法器形成已调信号,用框图的形式表现如下: 乘法器MC1496工作原理:Q1、Q2与Q3、Q4组成双差分放大器,Q5、Q6组成单差分放大器用以激励Q1~Q4。Q7、Q8及其偏置电路组成差分放大器Q5、Q6的恒流源。C2端接入载波信号,C3端接入调制信号。Q2,Q3发射极之间接电

(完整word版)PI4-QPSK信号的调制与解调

大学生本科毕业设计(论文)题目:PI/4—QPSK信号的调制与解调 专业电子与通信工程 类别计算机模拟 日期05年5月

摘要 在以前的数字蜂窝系统中,往往采用FSK、ASK、PSK等调制方式.随着数字蜂窝系统的发展,对调制和数字蜂窝系统的技术要求越来越高,许多优秀的调制技术应运而生,其中PI/4—QPSK 技术是无线通信中比较突出的一种二进制调制方法。 本文首先介绍了数字相位调制的一般原理;然后对PI/4—QPSK的调制原理进行了阐述,并对影响调制性能的滤波器进行了分析与研究;最后重点研究了PI/4—QPSK的三种解调方法并通过用Matlab对这一过程进行编程,得出信号在不同信噪比下模拟传输的时域图、频域图及功率谱密度曲线等,并在相同信道条件下通过眼图和误码率曲线图对PI/4—QPSK的三种解调方法进行了性能比较,得出了基带差分解调性能最差、中频差分解调性能次之、鉴频器解调性能最优的结论。 关键词PI/4—QPSK;同相信道;正交信道;调制;差分解调

(完整word版)PI4-QPSK信号的调制与解调 Abstract Previous digital honeycomb system often adopt modulation way of FSK, ASK,PSK etc. Along with development of digital honeycomb system the tec- hnical criterion of modulation and demodulation will be adjusted to meet hig—her requirement. A lot of excellent modulation technology has emerged as the times require, the PI/4—QPSK is one of the most outstanding technology in radio communication。 This paper introduces the modem theory and process of the digital phase modulation first.Then studied the detection method of PI/4-QPSK and analyzed the filter which can influence the system’s performance. Finally, the process of three demodulate methods of the PI/4-QPSK was emulated 。It also addresses a method for programming with Matlab to analyze the PI/4—QPSK system and descry bees how to emulate the system separately via ideal signal channel and interfered channels with different signal to noise ratio。The article analyses the dynamic and static behaviors of the PI/4-QPSK system as well as the performance against noise under the condition of Gauss noise channe1。The comparison is made on the eye pattern and curve of bit error rate between PI/4—DQPSK’s three demodulate methods under the same channel. The result of simulation shows that the performance of the baseband differential detector is less than the IF—ba nd differential detector’s, the performance of the FM-discriminator detector is the best。 Keywords PI/4-QPSK,In-phase channel, Quadrature channel, Modulation, Differential demodulation

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