三个同频带信号的频分复用的课程设计
频分复用原理
频分复用原理一、频分复用的基本概念频分复用（Frequency Division Multiplexing，简称FDM）是一种多路复用技术，它将多个低速信号合成为一个高速信号在同一通信信道中传输。
在发送端，不同的低速信号经过调制后占据不同的频带宽度，然后将这些带宽叠加起来形成一个宽带信号。
在接收端，通过解调和滤波将各个低速信号分离出来。
二、频分复用的原理1. 多路复用器多路复用器是实现FDM技术的关键设备。
它能够将多个低速信号通过模拟或数字处理技术转换成高速模拟或数字信号，并将这些高速信号按照特定的规律合并到一个宽带载波上进行传输。
在接收端，多路复用器可以将这些混合在一起的高速信号解开并恢复原始信息。
2. 调制与解调调制是指将原始信息转换成适合于传输媒介传输的电磁波形式的过程。
常见的调制方式有振幅调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。
解调则是指将接收到的电磁波信号转换成原始信息的过程。
3. 带宽分配在FDM技术中，每个低速信号所占用的带宽是固定的，因此在进行带宽分配时需要考虑每个信号所需的带宽大小。
如果某个信号需要的带宽超过了分配给它的带宽大小，就会造成信号失真或丢失。
4. 滤波在接收端，需要对传输过来的宽带信号进行滤波处理，以便将各个低速信号分离出来。
这可以通过选择性地去除不需要的频段实现。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
三、应用场景1. 电视广播FDM技术可以将多个电视频道混合在一起发送，并在接收端通过解调和滤波将各个频道分离出来。
这种方式被广泛应用于电视广播领域。
2. 电话网络在电话网络中，FDM技术可以将多路电话信号合并到一个传输媒介中进行传输。
这样可以大幅度提高电话网络的通话容量和效率。
3. 数据通信FDM技术也被广泛应用于数据通信领域。
例如，在局域网中，可以使用FDM技术将多个计算机的数据流合并到一个传输媒介中进行传输。
四、优缺点分析1. 优点FDM技术可以将多个低速信号合并到一个高速信号中进行传输，从而提高了传输效率和容量。
频分复用原理及其应用研究
2015届学士学位论文频分复用原理及其应用研究频分复用原理及其应用研究摘要频分复用(FDM)是通信系统中信号多路复用方式中的一种，本质上是依据频率来分隔信道的。
频分复用技术在当今通信领域有着很重要的地位。
根据性质和特点的不同频分复用还可以被细分为传统的频分复用(FDM)和正交频分复用(OFDM)。
本论文主要由以下几个部分组成。
第一部分介绍频分复用基本原理，系统实现以及其应用特点；第二部分介绍正交频分复用的基本原理及DFT的实现；第三部分主要介绍在实际应用中当载波频率接近时，频谱会发生重叠，传统的频分复用解调效果容易出现失真，正交频分复用由于其载波的正交性特点,在频谱发生重叠时可以保证解调效果；最后通过MATLAB程序中的SIMULINK仿真图来表现正交频分复用的优越之处。
关键词频分复用；正交频分复用；MA TLAB仿真Frequency division multiplexing principle and its applicationresearchAbstract Frequency division multiplexing (FDM) is a kind of signal multiplexing mode in communication system, which is divided by frequency channel essentially. Frequency division multiplexing technology is very widely used in today's communication. Frequency division multiplexing can also be divided into the traditional frequency division multiple(FDM) and orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) depending on the nature and characteristics.This paper consists of the following parts. The basic principle of frequency division multiplexing, system implementation and its application characteristics are introduced in the first part . The basic principle of orthogonal frequency division multiplexing and its realization of DFT are introduced in the second part .Due to its characteristics ,orthogonal frequency division multiplexing can guarantee the demodulation compare with the traditional frequency division multiplexing when the carrier frequency is close to in the practical application, spectrum overlap happens ,which is introduced in the third part .Finally by SIMULINK of MA TLAB simulation diagram to show the superiority of the orthogonal frequency division multiplexing.Keywords Frequency division multiplexing; Orthogonal frequency division Multiplexing ;MA TLAB simulation淮北师范大学2015届学士毕业论文频分复用原理及其应用目录1.引言 (1)2频分复用基本原理及实现 (2)2.1频分复用的基本原理 (2)2.2 频分复用系统应用及其特点 (2)3正交频分复用基本原理及实现 (4)3.1正交频分复用原理 (4)3.2 DFT的实现 (6)3.3 正交频分复用的优缺点 (8)4频分复用原理的应用 (9)4.1系统仿真主要模块的介绍 (9)4.2频分复用系统仿真的实际应用分析 (9)4.3 仿真结果分析 (14)结论 (15)参考文献 (16)致谢 (17)淮北师范大学2015届学士毕业论文频分复用原理及其应用1.引言在通信系统中，一般情况下用来传输信号的物理信道的传输能力是比一路传输信号的需求要大的很多，这时候就可以让多路信号共同来利用该物理信道。
武汉理工大学通信原理课程设计2ASK频分复用systemview仿真结果
3.2ASK信号产生电路设计图3.1：2ASK信号的产生电路这里，基带信号频率为800hz，载波为5000hz，带通滤波器范围是4200~5800hz。
图3.2：基带信号图3.3：载波信号用乘法器将载波和基带信号相乘即可得调制过的2ASK信号图3.4：2ASK信号波形5.2ASK非相干解调电路的设计在原理处已经说明用非相干解调电路，其仿真电路图如下图5.1所示图5.1：2ASK非相干解调电路这里选取的带通滤波器与相应的调制电路的范围相同。
低通滤波器是800hz，与基带信号频率相同，两个滤波器参数相同，是为了滤得更彻底。
图5.2：有噪声全波整流后波形图5.3：有噪声位同步及采样保持后波形图5.4：有噪声判决后波形图5.5：无噪声全波整流后波形图5.6：无噪声位同步及采样保持后波形图5.7：无噪声判决后波形上述六图分别是是在有噪声和无噪声的情况下选择的fc=1000hz的一路信号的波形。
比较两次传输（有无噪声）得，有噪声时，基带信号为‘0’时，整形信号仍有微小波动，有可能影响到信号的传输和解调，无噪声时，微小波动几乎没有，几乎不会影响信号的传输，符合理论解释。
7.频分复用电路的设计图7.1频分复用电路这里共有六路信号，载波频率fc分别为1000hz，3000hz，5000hz，7000hz，9000hz，11000hz，相邻两个相差为2000hz，基带信号频率为800hz，相当于有一个（2000-800*2=400hz）宽的隔离带，可以满足信号之间不交叉重叠。
每一路信号相对的带通滤波器的范围是fc-800hz~fc+800hz，前后两个带通滤波器的范围相同。
波形见图7.2（有噪声）和图7.3（无噪声）A：复用前波形B：复用后波形C：六路信号复用总波形图7.2：有噪声频分复用前后波形变化上述三图是有噪声情况下频分复用前后的波形。
复用前后波形取自fc=1000hz的一路。
通过波形比较可以看出，复用后波形有轻微失真，大部分仍保持原本的趋势。
(完整word版)基于MATLAB的N路信号频分复用系统的设计
通信系统课程设计报告基于MATLAB的N路信号频分复用系统的设计[摘要］【目的】在通信技术的发展中，通信系统的仿真技术是一个重点.尤其是通信技术在生活中的应用，更是必不可少的，因而研究和改善通信工程的应用是十分必要的。
【方法】本次课程设计主要运用MATLAB集成环境下的M文件编程仿真平台进行N路信号占用频分复用系统的设计与建模。
主要是对多路信号进行SSB及FM调制，叠加，然后再进行解调，恢复出基带信号。
【结果】程序运行的结果展现了产生的信号，以及后续信号的调制、加高斯白噪声、叠加、解调及滤波等，在误差允许的范围为内，结果是正确的.【结论】所设计的频分复用系统,可靠性好,稳定性高，抗噪声强,以后具有良好的应用前景。
[关键词］频分复用;调制及解调；滤波[abstract]【objective 】in the development of communication technology，the communication system simulation technology is a key。
Communication technology in the application of life, in particular, is more essential，thus research and application is very necessary to improve communication engineering。
【method 】the course design of the main use of MATLAB M file programming simulation platform of integrated environment is N signal takes the design and modeling of frequency division multiplexing system。
使用FFT实现任意三个同频带信号的频分复用
使用FFT实现任意三个同频带信号的频分复用频分复用是一种常用的多路复用技术，它可以将多个具有不同频率的信号通过同一个传输介质进行传输。
在频分复用中，每个信号都被调制到一个特定的频带上，以避免信号之间的干扰。
一种实现频分复用的方法是使用快速傅里叶变换（FFT）。
FFT是一种高效的算法，它可以将时域信号转换为频域信号。
通过使用FFT，我们可以将三个不同的信号分别调制到不同的频带上，从而实现频分复用。
下面我们将详细讨论如何使用FFT实现任意三个同频带信号的频分复用。
步骤1：准备三个时域信号首先，我们需要准备三个时域信号，每个信号代表三个不同的源信号。
这些信号可以是任何类型的信号，例如音频、视频或数据信号。
假设我们有三个音频信号S1(t)、S2(t)和S3(t)，它们具有不同的频率和幅度。
步骤2：对每个信号进行FFT变换接下来，我们将对每个时域信号进行FFT变换，以获得频域表示。
FFT变换将时域信号转换为包含频率和幅度信息的频域信号。
假设我们使用N点FFT变换，其中N是一个大于等于三个信号中具有最高频率的信号的采样点数。
对第一个信号S1(t)进行FFT变换，得到频域表示F1(k)。
对第二个信号S2(t)进行FFT变换，得到频域表示F2(k)。
对第三个信号S3(t)进行FFT变换，得到频域表示F3(k)。
步骤3：分配频带接下来，我们需要为每个信号分配一个特定的频带。
这可以通过选择FFT变换结果的一部分来实现。
假设我们将频域表示F1(k)分配到频带B1，F2(k)分配到频带B2，F3(k)分配到频带B3步骤4：合成复合信号最后，我们将分配到不同频带的频域表示进行合成，以获得复合信号。
这可以通过将频域表示相加来实现。
假设我们有一个复合信号C(k)，它由S1(t)、S2(t)和S3(t)组成。
我们可以通过以下公式计算C(k)：C(k)=F1(k)+F2(k)+F3(k)复合信号C(k)代表了三个信号的频分复用信号。
通信系统中的多路复用技术介绍
通信系统中的多路复用技术介绍多路复用技术指的是在通信系统中，通过将多个信号合并在一个信道中传输，以提高通信信道的利用率和传输效率的一种技术。
它可以将不同用户的信号同时传输在同一个信道中，从而实现多个用户同时进行通信。
下面将详细介绍多路复用技术的原理和步骤。
一、多路复用技术的原理1. 频分多路复用（FDM）：将传输信道频带划分为若干个不重叠的子信道，每个子信道用于传输一个用户的信号。
通过控制每个子信道的带宽，可以使不同用户之间的信号不会相互干扰。
2. 时分多路复用（TDM）：将传输信道的时间分成若干个时隙，每个时隙用于传输一个用户的信号。
用户的信号在不同的时隙进行传输，通过控制每个用户的传输速率，可以实现多用户同时传输。
3. 统计多路复用（SDM）：根据用户的传输需求和信道的使用情况，动态地分配信道资源。
当用户的传输需求较小或者其他用户没有传输时，可以将信道资源分配给其他用户使用。
二、多路复用技术的步骤1. 信号接入：将不同用户产生的信号接入到通信系统中。
用户的信号可以通过不同的方式接入，如数字化后通过信号结构器输入、模拟信号通过模数转换器转换为数字信号后输入等。
2. 信号编码：对每个用户的信号进行编码。
编码可以使得不同用户的信号在传输过程中相互独立，不会相互干扰。
常见的编码方式有频分编码、时分编码等。
3. 多路复用：将各个用户的信号按照多路复用技术的原理进行合并。
例如，对于频分多路复用技术，可以将每个用户的信号经过调制后分配到不同的频带中；对于时分多路复用技术，可以将每个用户的信号按照时间顺序分配到不同的时隙中。
4. 信号传输：将多路复用后的信号通过信道传输。
传输过程中需要保持信号的完整性和准确性，避免信号受到干扰或衰减。
5. 信号分解：在接收端，将传输的信号进行分解，分离出各个用户的信号。
分解可以使用与多路复用技术相对应的解复用技术，如频分解复用、时分解复用等。
6. 信号解码：对分离出的每个用户的信号进行解码。
移动通信,李建东,第四版
图 1-5 (a) 大区覆盖； (b) 小区覆盖
移动通信,李建东,第四版
什么是蜂窝小区？
蜂窝移动电话将移动电话服务区划分为 若干个彼此相邻的小区，每个小区设立 一个基站的网络结构。由于每个小区呈 正六边形，又彼此邻接，从整体上看， 形状酷似蜂窝，所以人们称它为“蜂窝” 网，这种小区称为“蜂窝” 小区。
2000s，第三代移动通信，（The Third Generation）
第三代移动通信技术，相对第一代模拟制式手机 （1G）和第二代GSM、TDMA等数字手机（2G）， 第三代手机一般是指将无线通信与国际互联网等 多媒体通信结合的新一代移动通信系统。 第三代手机能够处理图像、音乐、视频流 等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、 电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务， 无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也 就是说，在室内、室外和行车的环境中能够分别 支持至少2兆字节／每秒、384千字节／每秒以及 144千字节／每秒的传输速度。
电台（乙）
图 1-1 单工通信
移动通信,李建东,第四版
移动通信,李建东,第四版
移动通信,李建东,第四版
2.
所谓双工通信，是指通信双方可同时进行 传输消息的工作方式，有时亦称全双工通 信，如图 1-2 所示。
f1
送话器 发射机
f1
f2 发射机
双工器
接收机
受话器
f2
接收机 f1
基站
图 1-2 双工通信 移动通信,李建东,第四版
1.2.3 话音通信和数据通信
移动通信系统
基于话音的网络
基于数据的网络
无绳 (低功率局域网)
蜂窝 (高功率宽域网)
宽带LAN (高速局域网)
使用FFT实现任意三个同频带信号的频分复用
使用FFT实现任意三个同频带信号的频分复用频分复用（Frequency Division Multiplexing，简称FDM）是一种多路复用技术，通过将不同频率的信号叠加在同一条传输介质上，实现多个信号的同时传输。
FFT（Fast Fourier Transform，快速傅里叶变换）是一种高效的计算傅里叶变换的算法，可用于将时域信号转换为频域信号。
实现任意三个同频带信号的频分复用，首先需要生成这三个信号，并将它们转换为时域信号。
然后，对这三个时域信号分别进行FFT变换得到对应的频域信号，再将这三个频域信号叠加在一起，得到复用后的信号。
最后，将复用后的信号进行IFFT（Inverse Fast Fourier Transform，傅里叶逆变换）操作，得到时域信号，可以通过声音输出设备播放出来。
具体步骤如下：1.生成三个同频带信号，可以使用任意的信号生成方式，如正弦波、方波、三角波等，并确定它们的频率、幅度和相位。
2.将这三个信号叠加在一起，得到复用前的信号。
在时域上，这三个信号直接相加即可。
3. 对复用前的信号进行FFT变换，得到频域信号。
可以使用现有的FFT库或算法，如Cooley-Tukey算法。
4.将三个频域信号分别叠加在一起，得到复用后的频域信号。
频域信号的叠加可以简单地将三个信号的频谱相加。
5.对复用后的频域信号进行IFFT操作，得到时域复用后的信号。
同样可以使用现有的IFFT库或算法。
6.将复用后的信号输出到声音设备，通过喇叭或耳机播放出来。
需要注意的是，在进行FFT和IFFT的过程中，要根据采样的点数和采样频率进行适当的设置，以确保信号的准确性和恢复性。
频分复用技术广泛应用于无线通信领域，如电视广播、移动通信、卫星通信等，可以有效地提高信道利用率和传输效率。
通过使用FFT算法实现任意三个同频带信号的频分复用，可以更好地理解和应用这一技术。
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1. 课程设计目的
综合运用信号与系统、数字信号处理的理论知识进行频谱分析和滤波器设计，通过理论推导得出相应结论，再利用MATLAB 作为编程工具进行计算机实现从而加深对所学知识的理解，建立概念。
2. 课程设计的基本要求
①熟悉离散时间信号与系统的时域特性；
②掌握数字信号处理的基本概念，基本理论和基本方法；
③掌握序列快速傅里叶变换方法，利用序列傅里叶变换对离散信号和系统的响应进行频域分析；
④学会MATLAB 的使用，掌握MATLAB 的程序设计方法；
⑤掌握MATLAB 设计各种熟悉滤波器的方法和对信号进行滤波的方法。
3. 课程设计的内容
选择三个不同频段的信号对其进行频谱分析，根据信号的频谱特征设计三个不同的数字滤波器，将三路信号合成一路信号，分析合成信号的时域和频域特点，然后将合成信号分别通过设计好的三个数字滤波器，分离出原来的三路信号，分析得到的三路信号的时域波形和频谱，与原始信号进行比较，说明频分复用的特点。
频分复用结构如图所示
]
[1n y ]
[3n y ][2n y
4. 课程设计实现步骤
（1） 产生三路信号
利用MATLAB 语言产生三个不同频段的信号。
（2） 对三路信号进行频谱分析
画出三路信号时域波形，然后对信号进行频谱分析，在MATLAB 中，可以利用函数fft 对信号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性。
（3） 设计数字滤波器并画出频率响应
根据三路信号的频谱特点得到性能指标，由性能指标设计三个数字滤波器。
在MATLAB 中，可以利用函数fir1设计FIR 滤波器，利用函数butte、cheby1和ellip 设计IIR 滤波器；最后利用MATLAB 中的函数freqz 画出个滤波器的频率响应。
（4） 信号合成
将三路信号进行叠加为一路信号。
（5） 用滤波器对信号进行滤波
要求学生用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波。
在MATLAB中，FIR滤波器利用函数fftfilt对信号进行滤波，IIR滤波器利用函数filter对信号进行滤波。
（6） 分析得到信号的频谱
对得到的信号进行fft快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性，与原始信号进行比较，并画出信号的时域波形和频谱。
5.课程设计报告的要求
完成课程设计任务后，应按照要求提交课程设计报告。
设计报告应包含如下几个方面的内容。
①课程设计的目的；
②课程设计的要求；
③详细设计过程；
④调试分析；
⑤结果分析和体会；
⑥附录或参考资料。