Matlab模拟线性调制与解调

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基于MATLAB的模拟线性调制

基于MATLAB的模拟线性调制

基于MATLAB 的模拟调制实验报告一、实验目的1.进一步学习调制的知识,掌握调频与调角两种模拟调制技术。

2.进一步学习MATLAB 的编程,熟练使用MATLAB 进行作图。

二、实验原理1.调制的概念调制(modulation )就是对信号源的信息进行处理加到载波上,使其变为适 合 于信道传输的形式的过程,是使载波随信号而改变的技术。

一般,用来传送消息的信号()t u c 叫作载波或受调信号,代表所欲传送消息的信号叫作调制信号,调制后的信号()t u 叫作已调信号。

用调制信号()t u Ω控制载波的某些参数,使之随()t u Ω而变化,就可实现调制。

2.调制的目的 频谱变换当所要传送的信号的频率或者太低,或者频带很宽,对直接采用电磁波的形 式进行发送很不利,需要的天线尺寸很大,而且发射和接受短的天线与谐振回路的参数变化范围很大。

为了信息有效与可靠传输,往往需要将低频信号的基带频谱搬移到适当的或指定的频段。

这样可以提高传输性能,以较小的发送功率与较短的天线来辐射电磁波。

实现信道复用为了使多个用户的信号共同利用同一个有较大带宽的信道,可以采用各种复用技术。

如模拟电话长途传输是通过利用不同频率的载波进行调制。

将各用户话音每隔4 kHz 搬移到高频段进行传输。

提高抗干扰能力不同的调制方式,在提高传输的有效性和可靠性方面各有优势。

如调频广播系统,它采用的频率调制技术,付出多倍带宽的代价,由于抗干扰性能强,其音质比只占10 kHz 带宽的调幅广播要好得多。

扩频通信就是以大大扩展信号传输带宽,以达到有效抗拒外部干扰和短波信道多径衰落的特殊调制方式。

3.调制的种类根据()t u Ω和()t u c 的不同类型和完成调制功能的调制器传递函数不同,调制分为以下多种方式: (1).按调制信号()t u Ω的类型分为:● 模拟调制:调制信号()t u Ω是连续变化的模拟量,如话音与图像信号。

● 数字调制:调制信号是数字化编码符号或脉冲编码波形。

(很实用,很好)用MATLAB 实现信号的调制与解调 调频 调相等

(很实用,很好)用MATLAB  实现信号的调制与解调  调频  调相等

信号调制与解调[实验目的]1. 了解用MATLAB 实现信号调制与解调的方法。

2. 了解几种基本的调制方法。

[实验原理]由于从消息变换过来的原始信号具有频率较低的频谱分量,这种信号在许多信道中不适宜传输。

因此,在通信系统的发送端通常需要有调制过程,而在接收端则需要有反调制过程——解调过程。

所谓调制,就是按调制信号的变化规律去改变某些参数的过程。

调制的载波可以分为两类:用正弦信号作载波;用脉冲串或一组数字信号作为载波。

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。

本实验中重点讨论幅度调制。

幅度调制是正弦型载波的幅度随调制信号变化的过程。

设正弦载波为)cos()(o c t A t S ϕϖ+=式中 c ϖ——载波角频率o ϕ——载波的初相位A ——载波的幅度那么,幅度调制信号(已调信号)一般可表示为)cos()()(o c m t t Am t S ϕϖ+=式中,m(t)为基带调制信号。

在MATLAB 中,用函数y=modulate(x,fc,fs,’s’)来实现信号调制。

其中fc 为载波频率,fs 为抽样频率,’s’省略或为’am -dsb-sc’时为抑制载波的双边带调幅,’am -dsb-tc’为不抑制载波的双边带调幅,’am -ssb ’为单边带调幅,’pm’为调相,’fm’为调频。

[课上练习]产生AM FM PM signals[实验内容]0. 已知信号sin(4)()t f t tππ=,当对该信号取样时,求能恢复原信号的最大取样周期。

设计MATALB 程序进行分析并给出结果。

1. 有一正弦信号)256/2sin()(n n x π=, n=[0:256],分别以100000Hz 的载波和1000000Hz 的抽样频率进行调幅、调频、调相,观察图形。

2. 对题1中各调制信号进行解调(采用demod 函数),观察与原图形的区别3. 已知线性调制信号表示式如下:⑴ t t c ϖcos cos Ω⑵ t t c ϖcos )sin 5.01(Ω+式中Ω=6c ϖ,试分别画出它们的波形图和频谱图4. 已知调制信号)4000cos()200cos()(t t t m ππ+=,载波为cos104t ,进行单边带调制,试确定单边带信号的表示式,并画出频谱图。

基于MATLAB的模拟信号频率调制与解调分析

基于MATLAB的模拟信号频率调制与解调分析

基于MATLAB的模拟信号频率调制与解调分析信号频率调制(FM)是一种将信息信号调制到载频波形上以便在传输过程中保持信号质量的技术。

本文将基于MATLAB对信号频率调制与解调进行分析与模拟。

首先,我们需要生成一个调制信号。

以正弦信号为例,通过改变该信号的频率来模拟调制信号。

我们可以使用MATLAB的信号处理工具箱中的`fmmod(`函数来实现这一点。

以下是一个示例代码:```matlabt = 0:1/fs:1; % 时间向量fc = 2000; % 载频频率fm = 100; % 调制信号频率m = sin(2*pi*fm*t); % 调制信号modulatedSignal = fmmod(m, fc, fs); % 使用fmmod进行调频调制subplot(2,1,1);plot(t, m);title('调制信号');xlabel('时间');ylabel('振幅');subplot(2,1,2);title('调制后信号');xlabel('时间');ylabel('振幅');```上述代码中,我们定义了采样频率、时间向量、载频频率和调制信号频率,并生成了调制信号。

然后,我们使用`fmmod(`函数将调制信号调制到载频波形上。

最后,我们用两个子图分别显示调制信号和调制后信号。

接下来,我们将对调制后的信号进行解调以还原原始信号。

我们可以使用MATLAB的信号处理工具箱中的`fmdemod(`函数。

以下是一个示例代码:```matlabdemodulatedSignal = fmdemod(modulatedSignal, fc, fs); % 使用fmdemod进行解调subplot(2,1,1);plot(t, modulatedSignal);title('调制后信号');xlabel('时间');ylabel('振幅');subplot(2,1,2);title('解调后信号');xlabel('时间');ylabel('振幅');```上述代码中,我们使用`fmdemod(`函数对调制后的信号进行解调。

基于Matlab的模拟调制与解调实验报告

基于Matlab的模拟调制与解调实验报告

基于Matlab的模拟调制与解调(开放实验)一、实验目的(一)了解AM、DSB和SSB 三种模拟调制与解调的基本原理(二)掌握使用Matlab进行AM调制解调的方法1、学会运用MATLAB对基带信号进行AM调制2、学会运用MATLAB对AM调制信号进行相干解调3、学会运用MATLAB对AM调制信号进行非相干解调(包络检波)(三)掌握使用Matlab进行DSB调制解调的方法1、学会运用MATLAB对基带信号进行DSB调制2、学会运用MATLAB对DSB调制信号进行相干解调(四)掌握使用Matlab进行SSB调制解调的方法1、学会运用MATLAB对基带信号进行上边带和下边带调制2、学会运用MATLAB对SSB调制信号进行相干解调二、实验环境MatlabR2020a三、实验原理(一)滤波法幅度调制(线性调制)(二)常规调幅(AM)1、AM表达式2、AM波形和频谱3、调幅系数m(三)抑制载波双边带调制(DSB-SC)1、DSB表达式2、DSB波形和频谱(四)单边带调制(SSB)(五)相关解调与包络检波四、实验过程(一)熟悉相关内容原理 (二)完成作业已知基带信号()()()sin 10sin 30m t t t ππ=+,载波为()()cos 2000c t t π= 1、对该基带信号进行AM 调制解调(1)写出AM 信号表达式,编写Matlab 代码实现对基带进行进行AM 调制,并分别作出3种调幅系数(1,1,1m m m >=<)下的AM 信号的时域波形和幅度频谱图。

代码 基带信号fs = 10000; % 采样频率 Ts = 1/fs; % 采样时间间隔t = 0:Ts:1-Ts; % 时间向量m = sin(10*pi*t) + sin(30*pi*t); % 基带信号载波信号fc = 1000; % 载波频率c = cos(2*pi*fc*t); % 载波信号AM调制Ka = [1, 0.5, 2]; % 调制系数m_AM = zeros(length(Ka), length(t)); % 存储AM调制信号相干解调信号r = zeros(length(Ka), length(t));绘制AM调制信号的时域波形和幅度频谱图figure;for i = 1:length(Ka)m_AM(i, :) = (1 + Ka(i)*m).*c; % AM调制信号subplot(3, 2, i);plot(t, m_AM(i, :));title(['AM调制信号(Ka = ' num2str(Ka(i)) ')']);xlabel('时间');ylabel('幅度');ylim([-2, 2]);subplot(3, 2, i+3);f = (-fs/2):fs/length(m_AM(i, :)):(fs/2)-fs/length(m_AM(i, :));M_AM = fftshift(abs(fft(m_AM(i, :))));plot(f, M_AM);title(['AM调制信号的幅度频谱图(Ka = ' num2str(Ka(i)) ')']);xlabel('频率');ylabel('幅度');r(i, :) = m_AM(i, :) .* c; % 相干解调信号end绘制相干解调信号的时域波形和幅度频谱图figure;for i = 1:length(Ka)subplot(length(Ka), 1, i);plot(t, r(i, :));title(['相干解调信号(Ka = ' num2str(Ka(i)) ')']);xlabel('时间');ylabel('幅度');end图像(2)编写Matlab代码实现对AM调制信号的相干解调,并作出图形。

使用Matlab进行信号调制和解调技术

使用Matlab进行信号调制和解调技术

使用Matlab进行信号调制和解调技术信号调制和解调是通信系统中非常重要的环节,它们能够将原始信号转换为适合传输的调制信号,并在接收端将其恢复为原始信号。

Matlab是一种功能强大的工具,提供了丰富的信号处理函数和算法,可以方便地进行信号调制和解调的研究与实现。

本文将介绍如何使用Matlab进行信号调制和解调技术,并通过实例展示其在通信系统中的应用和效果。

一、调制技术概述调制技术是将需要传输的信息信号转换为载波信号的过程。

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)。

调制的目的是将低频信号转换为高频信号,使得信号能够在较长距离传输,并能够通过信道传输到接收端。

在Matlab中,可以使用内置函数如ammod、fmmod和pmmod来实现不同的调制技术。

以幅度调制为例,可以使用ammod函数来实现。

下面给出一个简单的幅度调制实例。

```matlabfs = 1000; % 采样频率t = 0:1/fs:1-1/fs; % 时间序列fc = 100; % 载波频率Ac = 1; % 载波幅度ym = sin(2*pi*10*t); % 原始信号ym_mod = ammod(ym, fc, fs, Ac); % 幅度调制```上述代码中,首先定义了采样频率fs、时间序列t、载波频率fc和载波幅度Ac。

然后,生成了一个原始信号ym,其中使用了sin函数生成了一个频率为10Hz的正弦波。

最后使用ammod函数对原始信号进行幅度调制,得到了调制后的信号ym_mod。

二、解调技术概述解调技术是将调制后的信号恢复为原始信号的过程。

解调技术主要包括幅度解调(AM)、频率解调(FM)和相位解调(PM)。

解调的目的是从调制信号中提取出原始信号,以实现信息的传输。

在Matlab中,可以使用内置函数如amdemod、fmdemod和pmdemod来实现不同的解调技术。

以幅度解调为例,可以使用amdemod函数来实现。

模拟线性调制系统的matlab实现

模拟线性调制系统的matlab实现

模拟线性调制系统的Matlab实现1、实验目的通过对AM、DSB、SSB、VSB几种模拟线性调制系统的Matlab 实现,学习如何使用Matlab描述一个模拟通信系统。

2、实验内容选取VSB方法,给出模拟调制的波形及解调方法,其中输入信号频率、载波频率以及信号时长自定义。

输出结果包括:1)输入信号波形;2)载波波形;3)VSB信号波形;4)相干解调后的信号波形;5)VSB信号功率谱。

3、VSB原理描述残留边带是介于双边带和单边带之间的一种调制方式,它保留了一个边带和另一边带的一部分。

用滤波法调制的原理如图所示。

m(t)H VSB(w)c(t) = cos(w c t)图中H VSB(w)为残留边带滤波器。

为了相干解调时无失真得到调制信号,残留边带滤波器的传递函数在载频附近必须具有互补对称特性。

相干解调的原理如图所示。

S VSB(t)S p(t)S d(t)LPFcos(w c t)4、matlab程序及注释%自己写的残留边带调制与解调function [] = VSB()f0 = 1; %调制信号频率Ts = 0.02;fs = 1/Ts; %50Hz采样率符合采样定理t = 0:Ts:4;N = length(t);y = cos(2*pi*f0*t);figure;plot(t,y); %调制信号波形fc = 8.5; %载波频率y = cos(2*pi*fc*t);figure;plot(t,y); %载波波形%滤波法实现VSBvsb = cos(2*pi*fc*t).*cos(2*pi*f0*t); fre = fft(vsb);n = [1:N];f = -25+fs*n/N; %修改坐标使符合习惯%自己写的互补对称残带滤波器fre_candai = zeros(size(fre));for i=1:Nif(i>=35 && i<=51)fre_candai(i) = (-i/16+3.1875)*fre(i); %这个地方有修正使更加对称互补else if(i>=152 && i<=168)fre_candai(i) = (i/16-9.5)*fre(i);else if(i>51 && i<152)fre_candai(i) = 0;elsefre_candai(i) = fre(i);endendendendvsb = real(ifft(fre_candai)); %计算误差会带来虚部弹出警告figure;plot(t,vsb);fre = fft(vsb); %看不见负频率fre = fftshift(fre); %看得见负频率gonglv = abs(fre).^2/4; %计算平均功率figure;plot(f,gonglv); %绘制功率谱%相干解调vsb_jietiao = vsb.*cos(2*pi*fc*t);fre = fft(vsb_jietiao);%自己写的低通滤波器,注意这里没有负频率部分fre_lowpass = zeros(size(f));for i = 1:Nif(i<=8)fre_lowpass(i) = fre(i);else if(i>=192 && i<=200)fre_lowpass(i) = fre(i);elsefre_lowpass(i) = 0;endendendvsb_jietiao = real(ifft(fre_lowpass)); figure;plot(t,vsb_jietiao); %解调波形5、实验结果调制波形:y = cos(2*pi*1*t)载波波形:y = cos(2*pi*8.5*t)VSB波形:VSB功率谱:通过残带滤波器后,在频率8.5+1=9.5Hz处的功率谱是在频率8.5-1=7.5Hz出功率谱的两倍。

基于matlab的fm系统调制与解调的仿真课程设计

基于matlab的fm系统调制与解调的仿真课程设计

基于matlab的fm系统调制与解调的仿真课程设计课程设计题目:基于MATLAB的FM系统调制与解调的仿真一、设计任务与要求1.设计并实现一个简单的FM(调频)调制和解调系统。

2.使用MATLAB进行仿真,分析系统的性能。

3.对比和分析FM调制和解调前后的信号特性。

二、系统总体方案1.系统组成:本设计包括调制器和解调器两部分。

调制器将低频信号调制到高频载波上,解调器则将已调制的信号还原为原始的低频信号。

2.调制方式:采用线性FM调制方式,即将低频信号直接控制高频载波的频率变化。

3.解调方式:采用相干解调,通过与本地载波信号相乘后进行低通滤波,以恢复原始信号。

三、调制器设计1.实现方式:使用MATLAB中的modulate函数进行FM调制。

2.参数设置:选择合适的载波频率、调制信号频率以及调制指数。

3.仿真分析:观察调制后的频谱变化,并分析其特性。

四、解调器设计1.实现方式:使用MATLAB中的demodulate函数进行FM解调。

2.参数设置:选择与调制器相同的载波频率、低通滤波器参数等。

3.仿真分析:观察解调后的频谱变化,并与原始信号进行对比。

五、系统性能分析1.信噪比(SNR)分析:通过改变输入信号的信噪比,观察解调后的输出性能,绘制信噪比与误码率(BER)的关系曲线。

2.调制指数对性能的影响:通过改变调制指数,观察输出信号的性能变化,并分析其影响。

3.动态范围分析:分析系统在不同输入信号幅度下的输出性能,绘制动态范围曲线。

六、实验数据与结果分析1.实验数据收集:根据设计的系统方案进行仿真实验,记录实验数据。

2.结果分析:根据实验数据,分析系统的性能指标,并与理论值进行对比。

总结实验结果,提出改进意见和建议。

七、结论与展望1.结论:通过仿真实验,验证了基于MATLAB的FM系统调制与解调的可行性。

实验结果表明,设计的系统具有良好的性能,能够实现低频信号的FM调制和解调。

通过对比和分析,得出了一些有益的结论,为进一步研究提供了基础。

matlab模拟调制解调的原理和数字实现方案_概述说明

matlab模拟调制解调的原理和数字实现方案_概述说明

matlab模拟调制解调的原理和数字实现方案概述说明1. 引言1.1 概述本文旨在探讨matlab模拟调制解调的原理和数字实现方案。

随着通信技术的迅猛发展,调制和解调成为了现代通信系统中不可或缺的关键环节。

通过对调制和解调原理的深入研究,我们可以更好地理解数据传输过程中所涉及到的关键概念和技术,并能够以最高效、最准确的方式进行信号传输。

1.2 文章结构本文将分为五个主要部分来讲述matlab模拟调制解调的相关内容。

首先,在第二部分我们将详细介绍matlab模拟调制解调的原理,包括调制原理和解调原理。

接着,在第三部分我们将探讨数字实现方案,包括数字调制方案和数字解调方案。

在第四部分中,我们将通过实例来进一步说明matlab模拟调制和解调的具体应用及实施步骤。

最后,在第五部分我们将对前文进行总结回顾,并讨论结果的影响及应用范围。

1.3 目的本文旨在帮助读者深入了解matlab模拟调制解调的原理,并提供数字实现方案作为参考。

通过详细讲解调制解调的工作原理以及实例的讲解,读者将能够更好地掌握matlab模拟调制解调的技术要点和应用方法。

同时,本文还旨在引发读者对通信领域的关注,并激发他们在该领域进一步研究和创新的兴趣。

2. Matlab模拟调制解调的原理:2.1 调制原理:在通信系统中,调制是指将数字信号转换为模拟信号,以便在传输过程中能够被传输介质正确处理和传递。

调制技术通常用于将数字信号转换为模拟信号的基带信号或射频信号。

Matlab提供了丰富的工具和函数来实现各种调制技术。

常用的调制技术包括幅度移键(ASK)、频率移键(FSK)、相位移键(PSK)和正交幅度调制(QAM)。

这些调制技术可以通过改变合适的参数实现对输入数据的编码,从而产生相应的模拟信号。

对于ASK,通过改变载波的幅度来表示二进制数据;对于FSK,通过不同频率的载波来表示二进制数据;对于PSK,通过改变载波的相位来表示二进制数据;而QAM则同时改变载波的幅度和相位来表示多个二进制数据。

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目录1前言 (1)2工程概况 (1)3正文 (1)3.1设计的目的和意义 (1)3.2 设计方法和内容 (2)3.2.1 幅度调制与解调原理 (2)3.2.2 AM信号仿真 (2)3.2.3 DSB信号仿真 (4)3.2.4 SSB信号仿真 (6)3.3 结论 (8)4致谢 (9)5参考文献 (9)前言在当今飞速发展的信息时代,随着数字通信技术计算机技术的发展以及通信网络与计算机网络的相互融合,信息科学技术已成为21世纪国际社会和世界经济发展飞新的强大动力。

信息作为一种资源,只有通过广泛的传播与交流,才能差生利用价值,促进社会成员之间的合作,推动社会生产力的发展,创造巨大的经济效益。

而信息的传播和交流,是依靠各种通信方式和技术来实现的。

学习和掌握现代通信理论和技术是信息社会每一位成员,尤其是未来通信工作着的迫切要求。

近两年来,伴随着美国MathWorks公司的MA TLAB6.0和MATLAB6.5的发布,MA TLAB由最初的“矩阵实验室”,已经发展成适合多科多工作平台的大型科技应用软件。

它包含众多的功能各异的工具箱,涉及领域包括:数字信号处理、通信技术、控制系统、神经网络、模糊逻辑、数值统计、系统仿真和虚拟现实技术等。

作为一个功能强大的数学工具软件,在很多领域中得到了广泛的应用。

近年来已逐渐列入许多大学理工科学生的教学内容,成为广大师生、研究人员的重要数学分析工具和有利助手;也为广大科研工作者进行系统仿真与分析提供了极大的方便。

在过去几年中,Simulink已经成为院校和工程领域中广大师生和研究人员用来建模和方针动态系统的软件包。

Simulink鼓励人们去尝试,可以用它轻松的搭建一个系统模型,并设置模型参数和方针参数,并且立即观察到改变后的方针结果。

通信仿真是衡量通信系统性能的工具。

通信仿真可以分成离散事件仿真和连续仿真。

在寓教事件仿真中,仿真系统只对离散事件做出响应,而在连续仿真中,仿真系统对输入信号“生连续的输出信号。

离散事件仿真是对实际通信系统的一种简化,它的仿真建模比较简单,整个仿真过程需要花费的时间也比连续仿真少。

虽然离散事件仿真舍弃了一些仿真细节,在旨些场合显得不够具体,但仍然是通信仿真的主要形式。

通过调制可以使信号适用于无线信道传输,AM、DSB、SSB是短波通信的三种主要方式。

其中SSB调制已经成为短波通信的一种重要的调制方式。

AM调制的优点是接收设备简单;缺点是功率利用率低,抗干扰能力差,目前主要用于中波和短波的调幅广播中。

DSB调制设备较复杂,应用较少,一般只用于点对点的专用通信。

SSB制式普遍用于频带比较拥挤的场合,如短波的无线电广播和频分多路复用系统中。

工程概况在这次课程设计的主要概况是了解幅度调制与解调的基本原理。

主要概况是利用MATLAB7.0 中的模拟仿真软件Simulink 仿真设计AM、DSB、SSB调制与解调系统。

完成调制信号分析,并绘制相关的波形图及频谱图。

分析信号波形及其频谱特点。

分析信号波形及其频谱特点。

采用包络检波和相干解调的发放分别对DSB、SSB、AM信号进行解调。

正文3.1设计的目的和意义通过利用matlab simulink模拟仿真线性幅度调制与解调。

熟悉matlab simulink仿真工具。

通过课程设计来更好的掌握课本的相关知识,熟悉幅度调制的基本原理与动态模拟仿真的基本过程。

更好的了解通信原理的相关知识,磨练自己分析问题、查阅资料、巩固知识、创新等各方面能力。

3.2 设计方法和内容3.2.1 幅度调制与解调原理幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅,使其按照调制信号的规律而变化的过程。

将基带信号()t m 加入一个直流分量0A 后与载波相乘,即可形成AM 信号。

将直流分量0A 去掉,即可输出抑制载波的双边带信号。

若让双边带信号通过一个带同滤波器或利用相移法即可产生SSB 信号。

即滤波法和相移法。

解调是调制的逆过程,其作用是从接受信号中恢复出原基带信号。

解调的方法分为两类:相干解调和非相干解调(如包络检波)。

相干解调也称同步检波,适用于所有线性调制信号的解调。

其关键是必须在已调信号的接受端产生与信号载波同频同相的本地载波。

包络检波多用于广播接受机中,也适用于AM 信号中。

简单的模块如下图3-1幅度调制与解调基本原理图3.2.2 AM 信号仿真AM 调制的基本原理是将基带信号加一个直流分量0A 后与载波相乘,即可形成调幅信号。

其时域和频域表示式分别为()()[]m t w A t w t m A t S c c AM +=+=cos cos 00()t +()t w t m c cos()()()[]()()[]c c c c AM w w M w w M w w w w A t S -+++-++=210δδπ 因此,已调信号的频谱由载频分量和上、下两个边带组成,上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同,下边带是上边带的镜像。

其带宽是基带信号的两倍,为H AM f B 2=。

AM 信号频谱中,载波分量占据大部分的功率,而含有用信息的两个边带占有的功率较小。

因此,从功率上讲,AM 信号的功率利用率比较低。

利用matlab /simulink 模拟AM 信号的仿真原理图如下图t w t c c cos =S m图3-2 AM信号仿真原理图图中各个模块的作用、参数设置如下:(1) Singal Generrater信号信号发生器。

其主要作用是产生各种信号。

本次实验中采用的是正弦波信号。

正弦波的频率设置为f=10赫兹,幅值A=1。

(2) DSB Modulater ,AM信号调制器。

其主要作用相当于一个加法器和相乘器,使原信号与直流分量相加后再与本地载波相乘,实现对原信号的调制。

该模块中主要的参数如下nout signal offset(输入信号偏移)输入信号偏移K。

本参数应该大于或等于输入信号最小值的绝对值;Carrier frequency(HZ),波频率为200赫兹。

Initial phase(rad) 初始相位为pi/3。

(3)DSB Dmodulater,解调器。

其主要作用是将原信号从已调信号中恢复出来。

需注意的是加入的同步信号必须与本地载波同频同相,因此其频率和初相分别为200赫兹、pi/3。

(4) Analog Filter Design低通滤波器。

它在通信系统中主要其的作用是滤除带外噪声等。

Filter oder值为9,Passband edgefrequency为5000。

(5) Scope示波器。

用来显示各个仿真信号的时域波形图。

设置坐标轴数为4,使其能够同时显示4组信号。

仿真信号的时域波形图为如下图3-3 AM信号仿真时域波形图如图所示基带信号是正弦波信号,经过调制后,可以看出频率较载波信号频率较低的基带信号形成了包络。

而高频载波信号的幅度随着基带信号幅度的改变呈线性变化。

从图上看出解调后的信号高频载波被滤除,只剩下包络信号。

经低通滤波器滤除噪声等干扰后,我们可以看到恢复出的解调信号失真很小。

信号的频谱图如下图3-4 AM 信号仿真频谱图由图可看出AM 信号的频谱成分由载波分量和两个边带分量构成。

对于该系统,由基带信号和载波信号的频率大小可得,仿真信号频谱的中心频率为200赫兹,而上、下边带的频率分别为190赫兹和210赫兹。

其带宽为20赫兹,正好是基带信号的两倍。

因此由图也可看出AM 信号的带宽是基带信号的两倍。

3.2.3 DSB 信号仿真在AM 信号中,载波分量并不携带信息,信息完全由边带传送。

如果抑制载波,只需将直流0A 去掉,即可输出抑制载波双边带信号。

其时域和频域表示式分别为()()t w t m t S c DSB cos =()21=w S DSB ()()[]c c w w w w M -++ 因此DSB 信号的频谱含有两个边带,即上、下边带。

两个边带所含的信息相同。

它的带宽是基带信号带宽的两倍为H D SB f B 2=。

因为其频谱中不含有载有无用信息的载波分量,只含有载有无用信息的边带分量,因此其信号的功率利用率较AM 信号要大的多。

利用matlab /simulink 模拟AM 信号的仿真原理图如下图3-5 DSB信号仿真原理图图中各个模块的作用及参数分别为:(1) Singal Generrater信号信号发生器。

其主要作用是产生各种信号。

本次实验中采用的是正弦波信号。

正弦波的频率设置为f=5兹。

幅值A=1.(2) DSBC Modulater双边带信号调制器。

其主要作用相当于一个相乘器,使基带信号与本地载波相乘,实现对原信号的DSB调制。

该模块中主要的参数如下:nout signal offset(输入信号偏移)输入信号偏移K。

本参数应该大于或等于输入信号最小值的绝对值;载波频率为120赫兹,初始相位为pi/3。

(3) DSBC Dmodulater解调器。

其主要作用是将原信号从已调信号中恢复出来。

需注意的是加入的同步信号也必须与本地载波同频同相,因此其频率和初相分别为120赫兹,pi/3。

(4) Analog Filter Design低通滤波器。

在通信系统中它的主要其的作用是滤除带外噪声等。

Filter oder值为9,Passband edgefrequency为5000。

(6)FFT频谱仪。

用来显示仿真信号的频谱。

设置其横轴以千赫兹为单位。

仿真信号的时域波形图为如图图3-6 DSB信号时域波形图如图所示基带信号也是正弦波信号,经过调制后载波信号的幅度随基带信号的变化而变化,从而出现包络,包络后的信号为高频载波信号。

解调后的信号,滤除了高频分量,因此恢复出原来的基带信号的基本模型。

经低通滤波器滤除噪声等干扰后,可以看出恢复出的信号波形和原始的信号波形几乎一样,有少许的失真。

信号频谱图如下图3-7 DSB 信号频谱图由图可知DSB 的频谱分量不含有载波分量,而含有两个边带分量。

同时,由图可以看出DSB 信号的频谱为H D SB f B 2=。

因此,信号的带宽为10赫兹,频谱成分以200赫兹为中心频率,两侧的上、下边带的频谱分量分别为115赫兹与125赫兹。

3.2.4 SSB 信号仿真产生SSB 信号最直观的方法是让双边带信号通过一个边带滤波器,保留所需要的边带,滤除不要的边带。

但是,这要求单边带滤波器在c f 附近具有陡峭的截止特性。

是的滤波器的设计和制作很困难。

因此,我们借助希尔伯特变换来实现相移法形成SSB 信号。

其时域和频域的表示式分别为()()2121 t m t S SSB =()()t w t m c sin ∧ ()41=w S SSB ()()[]c c w w w w M -++()[]w j w M sgn 41-⋅ t w c sin ⨯ 1sgn =w ,0>w 1sgn -=w 0<wSSB 信号所占用的带宽为AM 、DSB 的一半。

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