AM模拟调制系统的设计与仿真

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通信原理软件仿真实验报告-实验3-模拟调制系统—AM系统

通信原理软件仿真实验报告-实验3-模拟调制系统—AM系统

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。

基于MATLAB的模拟调制系统仿真及测试(AM调制)

基于MATLAB的模拟调制系统仿真及测试(AM调制)

闽江学院《通信原理设计报告》题目:基于MATLAB的模拟调制系统仿真与测试学院:计算机科学系专业:12通信工程组长:曾锴(3121102220)组员:薛兰兰(3121102236)项施旭(3121102222)施敏(3121102121)杨帆(3121102106)冯铭坚(3121102230)叶少群(3121102203)张浩(3121102226)指导教师:余根坚日期:2014年12月29日——2015年1月4日摘要在通信技术的发展中,通信系统的仿真是一个重点技术,通过调制能够将信号转化成适用于无线信道传输的信号。

在模拟调制系统中最常用最重要的调制方式是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。

在幅度调制中,文中以调幅、双边带和单边带调制为研究对象,从原理等方面阐述并进行仿真分析;在角度调制中,以常用的调频和调相为研究对象,说明其调制原理,并进行仿真分析。

利用MATLAB下的Simulink工具箱对模拟调制系统进行仿真,并对仿真结果进行时域及频域分析,比较各个调制方式的优缺点,从而更深入地掌握模拟调制系统的相关知识,通过研究发现调制方式的选取通常决定了一个通信系统的性能。

关键词模拟调制;仿真;Simulink目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 关键技术 (1)1.3 研究目的及意义 (2)1.4 本文工作及内容安排 (2)第二章模拟调制原理 (3)2.1 幅度调制原理 (3)2.1.1 AM调制 (4)第三章基于Simulink的模拟调制系统仿真与分析 (6)3.1 Simulink工具箱简介 (6)3.2 幅度调制解调仿真与分析 (8)3.2.1 AM调制解调仿真及分析 (8)第四章总结 (12)4.1 代码 (13)4.2 总结 (14)第一章绪论1.1引言在通信技术的发展中,通信系统的仿真是一个技术重点。

通常情况下,调制可以分为模拟调制和数字调制。

在模拟调制中,调制信号为连续的信号,而在数字调制中调制信号为离散信号。

AM调制解调电路的设计与仿真报告

AM调制解调电路的设计与仿真报告

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。

AM模拟调制系统的设计与仿真

AM模拟调制系统的设计与仿真

AM模拟调制系统的设计与仿真摘要调幅,英文是Amplitude Modulation(AM)。

调幅也就是通常说的中波,范围在503---1060KHz。

调幅是用声音的高低变为幅度的变化的电信号。

本课程设计主要研究了AM模拟调制系统的设计和仿真。

在本次通信系统仿真训练中,我主要通过了解模拟幅度调制和解调的原理和其实现方法,然后根据其模拟幅度调制系统的原理给出了调制和解调的框图。

其次弄懂了AM模拟调制的基本原理。

最后利用Matlab软件仿真模拟幅度调制系统,实现AM调制和相干解调,给出了调制信号、载波信号及已调信号及解调信号的波形图和频谱图,并计算了该系统的信噪比。

关键词:调制解调 AM模拟调制信噪比目录前言......................................................... 错误!未定义书签。

一、调制及解调原理 (1)1.1调制原理 (1)1.2 解调原理 (2)二、模拟调制 (3)2.1 模拟调制原理 (3)2.2 AM调制的基本原理 (3)2.3 AM解调原理与抗噪性能 (5)2.4 FIR数字滤波器设计方法 (7)三、 AM调制解调系统的MATLAB仿真及其分析 (9)3.1 AM调制解调分析的MATLAB实现 (9)3.2 MATLAB仿真及其分析 (9)总结 (12)参考文献 (13)附录 (14)一、调制及解调原理1.1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。

AM模拟调制系统的设计与仿真

AM模拟调制系统的设计与仿真

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。

AM模拟调制系统的设计与仿真

AM模拟调制系统的设计与仿真

AM模拟调制系统的设计与仿真AM调制是一种将基带信号调制到载频上的调制技术,广泛应用于无线电通信、广播电视、音频传输等领域。

本文将介绍AM模拟调制系统的设计与仿真。

AM调制系统主要由三个部分组成:基带信号产生器、载波信号产生器和调制器。

基带信号产生器用于产生模拟调制信号,载波信号产生器用于产生载波信号,调制器将基带信号和载波信号进行调制。

通过仿真可以验证系统的正确性和性能。

首先,需要设计基带信号产生器。

基带信号可以是音频信号、语音信号或其他需要传输的信号。

可以使用软件工具如MATLAB来产生基带信号,也可以使用硬件电路如函数发生器来产生基带信号。

其次,设计载波信号产生器。

载波信号通常是一个高频正弦波信号,频率根据具体应用需求决定。

可以使用软件工具如MATLAB来产生载波信号,也可以使用硬件电路如震荡器来产生载波信号。

最后,设计调制器。

调制器主要是将基带信号和载波信号进行调制,实现信号的叠加。

调制器可以使用模拟电路如放大器和混频器来实现,也可以使用数字电路如FPGA来实现。

在调制过程中,可以选择不同的调制方式,如DSB-SC调制、SSB调制或VSB调制,根据需求选择适合的调制方式。

设计完整的调制系统后,可以进行系统的仿真。

仿真可以使用软件工具如MATLAB、Simulink或Multisim等来实现。

通过输入不同的基带信号,观察经过调制后的信号,检查是否满足要求。

可以使用示波器来显示信号的时域和频域特性,分析调制效果和系统性能。

在进行系统仿真时,可以对系统的不同参数进行调整和优化,如基带信号的频谱、带宽、载波信号的频率、调制指数等。

通过调整参数,可以优化系统性能,提高信号的质量和传输效果。

在设计和仿真过程中,需要考虑系统的线性度、功率效率、频率响应等指标。

根据具体应用需求,可以对系统进行优化和改进。

总之,AM模拟调制系统的设计与仿真是一个综合性的工程项目,需要综合考虑基带信号产生器、载波信号产生器和调制器的设计与实现。

AM调制与解调系统的设计

AM调制与解调系统的设计

AM调制与解调系统的设计AM调制与解调系统是现代通信系统的关键组成部分,广泛应用于无线电通信、广播电视以及音频设备中。

本文将从AM调制与解调的原理、系统设计以及应用等方面进行探讨,旨在深入了解AM调制与解调系统的设计原理与实践。

一、AM调制与解调的原理AM调制是一种模拟调制方式,根据信息信号的幅度变化来调制载频信号的幅度。

它的基本原理是将要传输的信号信息通过线性调制器产生调制信号,然后直接与高频载波通过线性混频器进行混频操作,从而得到被调制后的载波信号。

这样产生的AM信号经过放大、滤波等处理后,就可以进行传输。

AM解调则是将调制信号恢复为原始信号的过程。

一般而言,AM解调的主要任务是将调制信号与收到的AM信号相乘,然后通过低通滤波器将高频成分滤除,从而得到原始信号。

根据调制信号与AM信号的相对幅度,可以得到不同幅度的载波信号,实现信息的解调。

1.调制器设计:调制器是AM调制与解调系统的关键组成部分。

其设计要点是选择合适的调制方式(DSB-SC、SSB、VSB等)、调制频率范围、调制度等参数,并根据需求选择合适的调制器IC,如AD633、AD537等。

2.混频器设计:混频器是将调制信号与载波信号进行混频的关键部件,需要选择合适的混频器IC并根据系统需求确定其工作频率范围和增益。

一般常用的混频器有单/双平衡混频器、高/中/低频混频器等。

3. 低通滤波器设计:低通滤波器的设计用于去除混频后的高频干扰,只保留原始信号的基带部分。

根据系统需求选择合适的滤波器类型(如RC、LC、Bessel、Butterworth等),并设计滤波器的截止频率、通带/阻带衰减等参数。

4.放大器设计:在AM调制与解调系统中,放大器的作用是将调制后的信号放大到合适的幅度,以提高信号质量。

根据系统需求选择合适的放大器型号,如运算放大器、功率放大器等,并确定放大器的放大倍数、带宽等参数。

5.误码率检测与纠错:在AM调制与解调系统中,为了提高信号的可靠性,可以通过引入差错控制技术进行误码率检测与纠错,如使用CRC校验、海明码等方案。

实验2:am调制及解调仿真

实验2:am调制及解调仿真

实验2:AM调制与解调仿真一、实验目的1、掌握AM的调制原理和MATLAB Simulink仿真方法2、掌握AM的解调原理和MATLAB Simulink仿真方法二、实验原理1、AM调制原理所谓调制,就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上,再由天线发射出去。

这里高频振荡波就是携带信号的运载工具,也叫载波。

振幅调制,就是由调制信号去控制高频载波的振幅,直至随调制信号做线性变化。

在线性调回系列中,最先应用的一种幅度调制是全条幅或常规调幅,简称为调制〔AM〕。

在频域中已调波频谱是基带调制信号频谱的线性位移;在时域中,已调波包络与调制信号波形呈线性关系。

m〔t〕为取值连续的调制信号,c〔t〕为正弦载波。

下列图为AM调制原理图:2、AM解调原理从高频已调信号中恢复出调制信号的过程为解调,又称为检波。

对于振幅调制信号,解调就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程,解调是调制的逆过程。

下列图为AM解调原理图:三、实验步骤1、AM调制方式的MATLAB Simulink仿真〔1〕原理图〔2〕仿真图〔3〕仿真分析①调制器Constant和Add 以及低通滤波器,sine wave2和product1是对已调信号频谱进展线性搬移,低通滤波器是滤除高频局部,得到原始信号②调制后调制后信号加上了2v的偏置,频率变大了,幅度随时间在不断的呈现周期性变化,在1~2.5之间,大于调制前的幅度。

③模拟信号的调制是将要发送的模拟信号附加到高频振荡上,再由天线发射出去,这里的高频振荡就是载波。

振幅调制就是由调制信号去控制高频振荡的振幅,直至随调制信号做线性变化。

2、AM解调方式的MATLAB Simulink仿真〔1〕原理图〔2〕仿真图〔3〕仿真分析①调制器Sine wave2和product1是低通滤波器,Sine wave2 和 product1是对已调信号的频谱进展线性搬移,低通滤波器是滤除信号的高频局部以得到原始信号。

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摘要调幅,英文是Amplitude Modulation(AM)。

调幅也就是通常说的中波,范围在503---1060KHz。

调幅是用声音的高低变为幅度的变化的电信号。

本课程设计主要研究了AM模拟调制系统的设计和仿真。

在本次通信系统仿真训练中,我主要通过了解模拟幅度调制和解调的原理和其实现方法,然后根据其模拟幅度调制系统的原理给出了调制和解调的框图。

其次弄懂了AM模拟调制的基本原理。

最后利用Matlab软件仿真模拟幅度调制系统,实现AM调制和相干解调,给出了调制信号、载波信号及已调信号及解调信号的波形图和频谱图,并计算了该系统的信噪比。

关键词:调制解调 AM模拟调制信噪比目录前言 (1)一、调制及解调原理 (2)1.1调制原理 (2)1.2 解调原理 (3)二、模拟调制 (4)2.1 模拟调制原理 (4)2.2 AM调制的基本原理 (4)2.3 AM解调原理与抗噪性能 (6)2.4 FIR数字滤波器设计方法 (8)三、AM调制解调系统的MATLAB仿真及其分析 (10)3.1 AM调制解调分析的MATLAB实现 (10)3.2 MATLAB仿真及其分析 (10)总结 (13)参考文献 (14)附录 (15)前言调制在通信系统中的作用是至关重要的。

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)。

在大多数场合,调制一般指载波调制。

载波调制,就是用调制信号去控制载波的参数的过程,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信息信号(基带信号),这些新号可以是模拟的,也可以是数字的。

未接受调制的周期性振荡信号称为载波,它可以是正弦波,也可以是非正弦波。

载波调制后称为已调信号,它包含有调制信号的全部特征。

解调则是调制的逆过程,其作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。

此次设计主要进行模拟调至系统的模拟和仿真,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VSB等调制就是幅度调制的几个典型实例;而频率调制FM是角度调制中被广泛采用的一种。

本文主要分析了AM在高斯白噪声影响下的波形变化,通过对有无噪声解调信号波形的对比分析,,估计AM调制解调系统的性能。

一、调制及解调原理1.1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。

调制的方式有很多。

根据调制信号是模拟信号还是数字信号,载波是连续波(通常是正弦波)还是脉冲波,相应的调制方式有模拟连续波调制(简称模拟调制)、数字连续波调制(简称数字调制)、模拟脉冲波调制和数字脉冲波调制等。

计算机内的信息是由“0”和“1”组成数字信号,而在电话线上传递的却只能是模拟电信号(模拟信号为连续的,数字信号为间断的)。

于是,当两台计算机要通过电话线进行数据传输时,就需要一个设备负责数模的转换。

这个数模转换器就是我们这里要讨论的Modem。

计算机在发送数据时,先由Modem把数字信号转换为相应的模拟信号,这个过程称为“调制”,也成D/A转换。

经过调制的信号通过电话载波传送到另一台计算机之前,也要经由接收方的Modem负责把模拟信号还原为计算机能识别的数字信号,这个过程我们称“解调”,也称A/D 转换。

正是通过这样一个“调制”与“解调”的数模转换过程,从而实现了两台计算机之间的远程通讯。

1.2 解调原理调制过程的逆过程叫做解调。

AM 信号的解调是把接收到的已调信号还原为调制信号。

AM 信号的解调方法有两种:相干解调和包络检波解调。

(1)相干解调由AM 信号的频谱可知,如果将已调信号的频谱搬回到原点位置,即可得到原始的调制信号频谱,从而恢复出原始信号。

解调中的频谱搬移同样可用调制时的相乘运算来实现。

相干解调的原理框图如图1所示。

图1 相干解调器一般模型将已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波,得t t m A t m A t t m A t t S c c c AM ωωω2cos )]([21)]([21cos )]([cos )(0020+++=+=(1)由上式可知,只要用一个低通滤波器,就可以将第1项与第2项分离,无失真的恢复出原始的调制信号)]([21)(00t m A t m += (2)相干解调的关键是必须产生一个与调制器同频同相位的载波。

如果同频同相位的条件得不到满足,则会破坏原始信号的恢复。

(2)包络检波法 由的波形可见,AM 信号波形的包络与输入基带信号成正比,故可以用包络检波的方法恢复原始调制信号。

包络检波器一般由半波或全波整流器和低通滤波器组成。

包络检波法属于非相干解调法,其特点是:解调效率高,解调器输出近似为相干解调的2倍;解调电路简单,特别是接收端不需要与发送端同频同相位的载波信号,大大降低实现难度。

故几乎所有的调幅(AM )式接收机都采用这种电路。

二、模拟调制2.1 模拟调制原理模拟调制是指用来自信源的基带模拟信号去调制某个载波,而载波是一个确知的周期性波形。

模拟调制可分为线性调制和非线性调制,本文主要研究线性调制。

线性调制的原理模型如图2.1所示。

设0()cos 2c t A f t π=,调制信号为m(t),已调信号为s(t)。

图2 线性调制的远离模型调制信号m(t)和载波在乘法器中相乘的结果为:t A t m t s 0'cos )()(ω=,然后通过一个传输函数为H(f)的带通滤波器,得出已调信号为。

从图2.1中可得已调信号的时域和频域表达式为:(3)式(2-1)中,M(f)为调制信号m(t)的频谱。

由于调制信号m(t)和乘法器输出信号之间是线性关系,所以成为线性调制。

带通滤波器H(f)可以有不同的设计,从而得到不同的调制种类。

2.2 AM 调制的基本原理在幅度调制的一般模型中,若假设滤波器为全通网络,调制信号m(t)中无直流分量,则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号,或称抑制载波双边带(DSB )调制信号,简称双边带(DSB )信号。

设正弦型载波()cos()c c t A t ω=,式中:A 为载波幅度,为载波角频率。

根据调制定义,幅度调制信号(已调信号)一般可表示为:()()cos()m c S t Am t t ω= (4)其中,m(t)为基带调制信号。

0()[()cos ]*()1()[()()]()2o o s t m t t h t s f M f M f H f f f ω=⎧⎪⎨=++-⎪⎩设调制信号m(t)的频谱为M(),则由公式2-2不难得到已调信号)(t S m 的频谱: )]()([2)(c c m M M AS ωωωωω-++=(5) 由以上表示式可见,在波形上,幅度已调信号随基带信号的规律呈正比地变化;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。

标准振幅就是常规双边带调制,简称调幅(AM )。

假设调制信号m(t)的平均值为0,将其叠加一个直流偏量0A 后与载波相乘,即可形成调幅信号。

其时域表达式为:)cos())(()(00t t m A t S AM ω+= (6) 式中:0A 为外加的直流分量;m(t)可以是确知信号,也可以是随机信号。

若为确知信号,则AM 信号的频谱为:(7)AM 信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成。

AM 信号的总功率包括载波功率和边带功率两部分。

只有边带功率才与调制信号有关,也就是说,载波分量并不携带信息。

因此,AM 信号的功率利用率比较低。

AM 调制器模型如下图所示。

图3 AM 调制器模型AM 信号的时域和频域表达式分别为(8)(9) 式中,A o 为外加的直流分量;m(t)可以是确知信号也可以是随机信号,但通常认为其平均值为0,即0)(=t m —。

由频谱可以看出,AM 信号的频谱由载波分量、上边带、下边带三部分组成。

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。

因此,AM 信号是带有载波分量的双边带信号,他的带宽是基带信号带宽的2倍,即00()[()]cos ()cos ()()cos ()AM c c c S t A m t t A t m t t ωωω=+=+01()[()()][()()]2AM c c c c S t A M M πδωωδωωωωωω=++-+++-01()[()()][()()]2m c c c c S A M M ωπδωωδωωωωωω=++-+++-f HAM 调制典型波形和频谱如图1-1所示:图4 AM 调制典型波形和频谱如果在AM 调制模型中将直流A 去掉,即可得到一种高调制效率的调制方式—抑制载波双边带信号(DSB —SC),简称双边带信号。

其时域表达式为)cos()()(t t m t S c DSB ω= (10)式中,假设的平均值为0。

DSB 的频谱与AM 的谱相近,只是没有了在±ω处的函数δ,即)]()([21c c m M M S ωωωω-++= (11)2.3 AM 解调原理与抗噪性能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(即调制信号)。

解调的方法可分为两类:相干解调和非相干解调(包络检波)。

相干解调,也称同步检波,为了无失真地恢复原基带信号,接收端必须提供一个与接收的已调载波严格同步(同频同相)的本地载波(称为相干载波),它与接受的已调信号相乘后,经低通滤波器取出低频分量,即可得到原始的基带调制信号。

包络检波器就是直接从已调波的幅度中提取原调制信号,通常由半波或全波整流器和低通滤波器组成。

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