通信专业课程设计一（论文）
太原科技大学
课程设计（论文）
设计(论文)题目：基于MATLAB的AM信号的调制与解调
姓名张壮阔
学号 200822080132
班级通信082201H
学院华科学院
指导教师郑秀萍
2011年12 月23 日
太原科技大学课程设计（论文）任务书
学院（直属系）：华科学院电子信息工程系时间：2011年12月9日
目录
第1章绪论............................................................. - 2 -
1.1 AM信号调制解调的背景、意义和发展前景........................... - 2 -
1.2 本文研究的主要内容............................................. - 3 - 第2章AM信号调制解调的原理以及特点..................................... - 4 -
2.1 噪声模型....................................................... - 4 -
2.1.1 噪声的分类................................................. - 4 -
2.1.2 本文噪声模型............................................... - 4 -
2.2 通用调制模型................................................... - 5 -
2.3 AM信号的调制原理............................................... - 6 -
2.4 AM信号的解调原理及方式......................................... - 6 -
2.5 抗噪声性能的分析模型........................................... - 6 -
2.6 相干解调的抗噪声性能.......................................... - 7 - 第3章基于双音信号的AM调制与解调的仿真及结论.......................... - 9 -
3.1 设定的双音信号................................................. - 9 -
3.2 基于双音信号的AM调解与解调的仿真结果.......................... - 9 - 参考文献............................................................... - 14 - 附录.................................................................. - 17 -
基于MATLAB的AM信号的调制与解调
第1章绪论
1.1 AM信号调制解调的背景、意义和发展前景
现在的社会越来越发达，科学技术不断的在更新，在信号和模拟通信的中心问题是要把载有消息的信号经系统加工处理后，送入信道进行传送，从而实现消息的相互传递。消息是声音、图像、文字、数据等多种媒体的集合体。把消息通过能量转换器件，直接转变过来的电信号称为基带信号。基带信号有模拟基带信号和数字基带信号。
模拟信号的载波调制电路里面经常要用到调制与解调，而AM的调制与解调是最基本的，也是经常用到的。
AM是调幅（Amplitude Modulation）[1]，用AM调制与解调可以在电路里面实现很多功能，制造出很多有用又实惠的电子产品，为我们的生活带来便利。
调制就是使一个信号（如光、高频电磁振荡等）的某些参数（如振幅、频率等）按照另一个欲传输的信号（如声音、图像等）的特点变化的过程。用所要传播的语言或音乐信号去改变高频振荡的幅度，使高频振荡的幅度随语言或音乐信号的变化而变化，这个控制过程就称为调制。其中语言或音乐信号叫做调制信号，调制后的载波就载有调制信号所包含的信息，称为已调波[1]。
解调是调制的逆过程，它的作用是从已调波信号中取出原来的调制信号。对于幅度调制来说，解调是从它的幅度变化提取调制信号的过程。对于频率调制来说，解调是从它的频率变化提取调制信号的过程。频率解调要比幅度解调复杂，用普通检波电路是无法解调出调制信号的，必须采用频率检波方式，如各类鉴频器电路。关于鉴频器电路可参阅有关资料，这里不再细述。
随着电脑的发展和普及，调制与解调在电脑通信中也有着十分重要的作用。通过称为Modem 的调制解调器，将电脑的数字信息转换成能沿着电话线传递的模拟形式，在接收端由Modem 将它转换回数字信息。其中将数字信息转换成模拟形式称调制，将模拟形式转换回数字信息称为解调。信息经电脑及调制解调器后上了“信息高速公路”，世界各地的人们可以用电脑相互传递信息，远程通信已不再是困难的事情了
1.2 本文研究的主要内容
①调制仿真3种情况下AM信号，既满调幅的情况下，欠调幅的情况下以及过调幅的情况下的已调AM信号的包络检波的失真情况，以此来研究包络检波适合的方法；
②在过调幅情况下的AM信号进行了相干解调仿真，用以确定AM信号能否用相干解调的方法被正确的解调出来；
③在设定信号持续时间为0.1秒，即每次采集10000点进行处理的情况下。加入噪声（高斯白噪声），信噪比从-5dB到5dB，步进为1dB，通过3次仿真结果来验证AM信号的解调结果与信噪比的关系。
第2章AM 信号调制解调的原理以及特点
2.1 噪声模型
2.1.1 噪声的分类
噪声的种类可广义的分为人为噪声、自然噪声和内部噪声；也可以按噪声对线性谱的影响是加性的还是乘性的区分，乘性噪声又称为相关噪声；从信号分布来说，噪声主要可以分为以下几类： (1) 单频噪声
单频噪声可视为己调正弦波，但幅度、频率、相位实现不可预知。其特点为占有极窄的频带，但在频谱上的位置可实测。 (2) 脉冲噪声
脉冲噪声表现为时域波形中突然出现的窄脉冲，在时间上表现为无规则的突发的短促噪声。其特点是脉冲幅度大，持续时间短，相邻脉冲之间的安静时段较长。从频谱上看，频谱上脉冲噪声有较宽的频谱，但频谱越高，强度越小。 (3) 起伏噪声
起伏噪声是研究的重点。起伏噪声不可避免且普遍存在，是最基本的噪声来源。集中于调制解调器输入端的噪声通常是起伏噪声的一种变形，即带通型噪声。在调制信道中，可直接表示为窄带高斯噪声。
相对于窄带高斯噪声，白噪声是非窄带噪声，白噪声是频谱在整个频率内部都是均匀分布的噪声，它在任意两个时刻内的随机变量都是不相关的。
起伏噪声可近似地看作高斯噪声，且在相当宽的频率范围内具有平坦功率谱密度，可近似表述为高斯白噪声。 (4) 平稳非平稳噪声
平稳噪声是统计特性不随时间变化的一类噪声，而非平稳噪声指统计特性随时间变化的一类噪声。应该说，非平稳噪声在实际存在中比平稳噪声更有研究意义。 2.1.2 本文噪声模型
通常认为背景噪声模型为具有双边谱密度2/k N 的高斯随机过程。以概率
)110)((-=,M ,,i i p 随机取M 个数值2/N i )110(-=,M ,,i 中的某个值(k 代表时刻点)。若
取i p =)0(，1),,2,1(0)(-==M i i p ，则噪声模型可以简化为谱密度为2/0N 的平稳加性
高斯白噪声。信道的参数不可能是一直恒定的，它有可能会发生突变，这体现在时间下标
k 上。但通常认为在考察时间段内，这种突变发生的概率是很小的，即认为信道在考察时
间段内是平稳的AWGN 信道[3]。因此本文认为信道中的噪声都是平稳加性高斯白噪声。 图2.1.1给出了高斯白噪声的时域波形及频谱。
500010000
-1
1采样点数
高斯白噪声时域波形图
50000100000
020
406080100
120
f/Hz
高斯白噪声功率谱
图2.1 高斯白噪声的时域波形及其频谱
从图2.1.1可以看出，高斯白噪声在时域的显著特征是波形比较杂乱，没有任何的规律可言；在频域的显著特征是频谱非常平坦，其功率在整个频带范围内均匀分布。
2.2 通用调制模型
从理论上来说，各种信号都可以用正交调制的方法来实现，其时域形式都可以表示为：
00()()cos()()sin()s t I t t Q t t ωω=+ (2.2)
若调制信号在数字域上实现时要对式(2.2.1)进行数字化：
00()()cos ()sin s s n n s n I n Q n ωωωω????
=+ ? ?????
(2.3)
从式(2.2)和式(2.3)可以看出，调制信号的信息都应该包括在()I t 和()Q t 内。图2. 1给出了调制信号的正交调制框图。
本文规定所有调制信号所调制时所用载波的初始相位均为0，在后面的分析中不再另作说明。
图2.4 调制信号正交调制框图
2.3 AM 信号的调制原理
AM 是指调制信号去控制高频载波的幅度，使其随调制信号呈线性变化的过程。AM 信号的调制原理模型如下：
图 2.5 AM 信号的调制原理模型
M （t ）为基带信号，它可以是确知信号，也可以是随机信号，但通常认为它的平均值为0. 载波为
)￠t w (cos )t (00+=C A C （2.6）
上式中，0A 为载波振幅，c W 为载波角频率0?为载波的初始相位。
2.4 AM 信号的解调原理及方式
解调是将位于载波的信号频谱再搬回来，并且不失真的恢复出原始基带信号。
解调的方式有两种：相干解调与非相干解调。相干解调是利用乘法器，输入一路与载频相干（同频同相）的参考信号与载频相乘；适用于各种线性调制系统，非相干解调一般适用幅度调制（AM ）信号。
2.5 抗噪声性能的分析模型
各种线性已调信号在传输过程中不可避免地要受到噪声的干扰，为了讨论问题的简单起见，我们这里只研究加性噪声对信号的影响。因此，接收端收到的信号是发送信号与加性噪声之和[8]。
由于加性噪声只对已调信号的接收产生影响，因而调制系统的抗噪声性能主要用解调
器的抗噪声性能来衡量。为了对不同调制方式下各种解调器性能进行度量，通常采用信噪比增益G （又称调制制度增益）来表示解调器的抗噪声性能，即[9]
i
i 0
0N S N S G ==
输入信噪比输出信噪比 （2.7）
有加性噪声时解调器的数学模型如图
图 2.8 AM 信号的解调原理图
图中)(m t S 为已调信号，n(t)为加性高斯白噪声。 )(m t S 和n(t)首先经过一带通滤波器，滤出有用信号，滤除带外的噪声。经过带通滤波器后到达解调器输入端的信号为)(m t S ，噪声为高斯窄带噪声)(n t i ，显然解调器输入端的噪声带宽与已调信号的带宽是相同的。最后经解调器解调输出的有用信号为)(m 0t ，噪声为)(0t n 。
2.6 相干解调的抗噪声性能
各种线性调制系统的相干解调模型如下图所示。
图2.9 线性调制系统的相干解调模型
图中)(m t S 可以是各种调幅信号，如AM 、DSB 、SSB 和VSB ，带通滤波器的带宽等于已调信号带宽[10]。下面讨论各种线性调制系统的抗噪声性能[11]。
AM 信号的时域表达式为
t cosw )]t (m [)t (c 0+=A S AM (2.10)
通过分析可得AM 信号的平均功率为
2
)
t (m 2)(220i +
=A S AM
(2.11)
又已知输入功率B N 0i n =, 其中B 表示已调信号的带宽。 由此可得AM 信号在解调器的输入信噪比为
H
AM AM
A B A N S f n 4)
t (m n 2)t (m )(02200220i i +=
+= (2.12) AM 信号经相干解调器的输出信号为
)t (m 2
1
)t (m 0=
(2.13) 因此解调后输出信号功率为
)t (m 4
1)t (m )(2
2
00=
=AM S (2.14) 在上图中输入噪声通过带通滤波器之后，变成窄带噪声)t (n i ，经乘法器相乘后的输出噪声为
p i c c c s c c c c c s c n (t)n (t)cosw t [n (t)cosw t-n (t)sinw t]cosw t
11
n (t)[n (t)cos2w t-n (t)sin2w t]22
===
+ (2.15)
经LPF 后，
)t (n 2
1
)t (n c 0=
(2.16) 因此解调器的输出噪声功率为
i 2c 2
004
1
)t (n 41)t (n N N ==
= (2.17) 可得AM 信号经过解调器后的输出信噪比为
H
AM
B N S f n 2)
t (m n )t (m )(020200=
= (2.18) 由上面分析的解调器的输入、输出信噪比可得AM 信号的信噪比增益为
)
t (m )
t (m 22202i i 00+==A N S N S G AM
(2.19)
第3章 基于双音信号的AM 调制与解调的仿真及结论
3.1 设定的双音信号
为了验证算法的有效性，本文进行了大量的仿真实验。信号载波频率为1kHz ，采样频率为100kHz ；调制信号为双音信号，表达式为：)cos(40)t t ππ+g(t)=2cos(100，调制仿真了3种情况下AM 信号，即满调幅情况下的，欠调幅情况下的以及过调幅情况下的已调的AM 信号。同时在满调幅情况下的AM 信号进行了相干解调仿真，信号持续时间为0.1秒，即每次采集10000点进行处理。
3.2 基于双音信号的AM 调解与解调的仿真结果
加入噪声为高斯白噪声，信噪比从-5dB 到5dB ，步进为1dB 。图3.1，图3.2和图3.3分别给出了调制信号波形以及在满调幅情况下的，欠调幅情况下的以及过调幅情况下的已调的AM 信号。图3.4给出了信噪比为-5dB 时的过调幅情况下的AM 信号的相干解调结果。图3.5，图3.6和图3.7分别给出了满调幅情况下的AM 信号在信噪比为-5dB ，0dB 和5dB 情况下的相干解调结果。
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
-4
-202
4时间/s 调制信号
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
-10-505
10时间/s
已调AM 信号
图3.1 满调幅情况下的调制信号及已调AM 信号
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
-4-202
4t/s
调制信号
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
-10-505
10t/s
已调AM 信号
图3.2 调制信号与欠调幅情况下的已调AM 信号
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
-4-202
4t/s
调制信号
0.020.04
0.060.080.1
-50
5
t/s
已调AM 信号
图3.3 调制信号与过调幅情况下的已调AM 信号
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
900010000-4-3-2-10123456
图3.4 信噪比为-5dB 时过调幅AM 信号的相干解调结果
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
900010000-4-3-2-1012345
6
图3.5 信噪比为-5dB 时满调幅AM 信号相干解调结果
010002000300040005000600070008000900010000
-4
-2024681012
图3.6 信噪比为0dB 时满调幅AM 信号的相干解调结果
010002000300040005000600070008000900010000
-4
-2
2
4
6
8
10
图3.7 信噪比为5dB 时满调幅AM 信号相干解调结果
从图3.1到图3.3可以看到在满调幅与欠调幅情况下信号的包络没有发生失真，而在图3.2过调幅情况下信号的包络发生了失真，因此，对于过调幅AM信号来说，它并不适合用包络检波的方法进行调制。但是利用相干解调的方法可以将过调幅AM信号正确解调出来。图3.4给出了信噪比为-5dB时过调幅AM信号的相干解调结果。从结果可以看到，利用相干解调方法对过调幅AM信号进行解调，除了噪声引起的失真以外，可以正确解调。
从图3.5到图3.7可以看到AM信号的解调结果随着信噪比的变化而变化。信噪比越大，解调信号越接近于原始的调制信号，也就是说，噪声越大对信号的解调结果的影响越大，噪声越小，对信号的解调结果影响越小。
通过本次课程设计可以得到在3种情况下的调幅方法，满调幅，欠调幅适合包络检波的方法，而过调幅的情况下信号的包络发生失真，不适合包络检波的方法进行调制。
在解调仿真的结果中反映了，AM信号的解调结果是与信噪比有关系的，信噪比越大，解调信号越接近于原始的调制信号。
现在的社会越来越发达，科学技术不断的在更新，在信息和模拟电路里面经常要用到调制与解调，而AM的调制与解调是最基本的，也是经常用到的。用AM调制与解调可以在电路里面实现很多功能，制造出很多有意义又实惠的电子产品，为我们的生活带来便利。在我们日常生活中用的收音机也是采用AM调制方式，而且在军事和民用领域都有十分重要的研究课题。
参考文献
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[16] 罗明. 数字通信信号的自动识别与参数估计研究[D]，西安电子科技大学，2005.
附录
AM信号的调制解调MATLAB程序
clc
clear all
close all
Fs=100000;%sample frequency采样频率
Fc=1000;% carrier frequency载波频率
Ts=0.1; % sample time 抽样时间
Ns=Fs*Ts; %length of signal信号总长度
t=0:1/Fs:(Ns-1)/Fs;
A0=3; %A0=3,满调幅；A0<3，过调幅情况;A0>3,欠调幅
for snr=-5:5
g1=2*cos(2*pi*50*t);
% g1=3*cos(50*pi*t).*cos(50*pi*t);
% g2=0;
g2=cos(2*pi*20*t);
% g2=3*sin(pi*100*(t-0.05))./(pi*100*(t-0.05));
g=g1+g2;%原始调制信号
figure(1)
subplot(2,1,1)
plot(g)
x=ammod(g,Fc,Fs,0,A0);%已调AM信号
subplot(2,1,2)
plot(x)
x1=hilbert(x);
x1=awgn(x,snr); %按照信噪比加入高斯白噪声
y = x1(:);
t = (0 : 1/Fs :(size(y,1)-1)/Fs)';
t = t(:, ones(1, size(y, 2)));
z = y .* cos(2*pi * Fc * t );
[num,den] = butter(5,Fc*2/Fs); %设计低通滤波器for i = 1 : size(y, 2)
z(:, i) = filtfilt(num, den, z(:, i)) * 2;
end
xx=z-A0;
figure(2)
plot(g)
hold on
plot(xx,'r')
hold off
end
东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院 综合课程设计 设计题目 专业名称通信工程 班级学号 学生姓名 指导教师 设计时间2013.12.30~2014.1.15
课程设计任务书 专业：通信工程学号：学生姓名（签名）： 设计题目：基于simulink和matlab编程的AM调制与解调 一、设计实验条件 AM调制与解调实验室 二、设计任务及要求 1.熟悉使用matlab和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信号的调制和解调方法； 3.调制出AM信号的时域波形图和频谱图； 4.定性的分析高斯白噪声对于信号波形的影响； 三、设计报告的内容 1.设计题目与设计任务 AM调制与解调电路的实现及调制性能分析 2.前言 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，在通信通信系统的设计研发过程中，软件仿真已成为不可缺少的一部分，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。 3.设计主体 3.1实验步骤： （1）产生AM调制信号； （2）对信号进行调制，产生调制信号； （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图，分析噪声对调制信号和解调信号的影响。
目录 一. FSK理论知识………………………………………………… 1.1FSK概念………………………………………………………………… 1.22FSK信号的波形及时间表示式………………………………………… 1.32FSK信号的产生方法…………………………………………………… 1.42FSK信号的功率谱密度………………………………………………… 1.52FSK信号的解调………………………………………………………… 1.6FSK的误码性能…………………………………………………………… 二.用MATLAB进行FSK原理及误码性能仿真……… 三、结论…………………………………………… 四、参考文献…………………………………………、 五、源程序……………………………………………
1、FSK理论知识 频率调制的最简单形式是二进制频率键控(FSK，frequency-shift keying)。FSK是调制解调器通过电话线路发送比特的方法。每个比特被转换为一个频率，0由较低的频率表示，1由较高的频率表示。 1.1、FSK概念 传“0”信号时，发送频率为f1的载波; 传“1”信号时，发送频率为f2的载波。可见，FSK是用不同频率的载波来传递数字消息的。 实现模型如下图： 1.2、2FSK信号的波形及时间表示式 根据上图模型的实现可以得到2FSK的信号波形如图：
2FSK信号的时间表达式为： 由以上表达式可见，2FSK信号由两个2ASK信号相加构成。 注意：2FSK有两种形式: （1）相位连续的2FSK； （2）相位不连续的2FSK。 在这里，我们只讨论相位不连续的频移键控信号，这样更具有普遍性。 1.3、2FSK信号的产生方法 2FSK信号的产生方法：2FSK信号可以两类方法来产生。 一是采用模拟调频的方法来产生（图1）；另一种方法是采用键控法（图2）； 图1.3-1 图1.3-2 1.4、2FSK信号的功率谱密度
课程设计报告题目模拟调制仿真
目录 一．原理 (1) 二．编程思想 (2) 三．结果 (3) 四．分析 (5) 五．程序代码 (8)
一．原理 1.1模拟调制原理 模拟调制包括幅度调制（DSB，SSB，AM）和相角调制（频率和相位调制）。在本次设计中主要讨论模拟调制中的幅度调制，幅度调制即用基带调制信号去控制高频载波的幅度，使其按基带信号的规律变化的过程。幅度调制主要有AM调制，DSB调制，SSB调制。他们的调制原理如下，AM调制：AM 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；DSB调制：在幅度调制的一般模型中，若假设滤波器为全通网络，调制信号中无直流分量，则输出的已调信号就是无载波分量的双边调制信号，或称抑制载波双边带调制信号；SSB调制：由于 DSB 信号的上、下两个边带是完全对称的，皆携带了调制信号的全部信息，因此从信息传输的角度来考虑，仅传输其中一个边带。 1.2 AM调制 AM信号的时域表示式： 频谱： 调制器模型如图所示： 1.3 DSB调制 DSB信号的时域表示式 频谱： 1.4 相干解调 相干解调器原理：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），它与接收的已调信号相乘后，经低 00 ()[()]cos cos()cos AM c c c s t A m t t A t m t t ωωω =+=+ 1 ()[()()][()()] 2 AM c c c c S A M M ωπδωωδωωωωωω=++-+++- ? () m t() m s t c t ⊕
******************* 实践教学 ******************* 大学 计算机与通信学院 2014年秋季学期 通信原理课程设计 题目： AM调制系统仿真 专业班级：通信工程 姓名： 学号： 指导教师： 成绩： 摘要
这次的课程设计我们组主要运用MATLAB设计AM调制解调系统仿真。在这次课程设计中先根据AM调制与解调原理编写调制解调程序，然后设计FIR低通滤波器，合理设置参数并运行，并通过不断的修改优化得到需要信号，之后分别加入高斯白噪声，并分析对信号的影响，最后通过对解调信号的波形图、频谱图和功率谱的分析得出AM调制解调系统仿真是否成功。 关键词:AM；调制；解调；噪声；滤波 目录
前言 (1) 第一章基本原理 (2) 2.1 AM调制解调原理 (2) 2.2高斯白噪声原理 (4) 2.3 Matlab基本原理 (6) 第二章FTR滤波器的设计 (6) 2.1 FIR数字低通滤波器的设计 (6) 第三章基于Matlab的AM调制系统仿真 (8) 3.1 载波信号的仿真 (8) 3.2 AM调制信号的仿真 (9) 3.3 AM已调信号的信号仿真 (10) 3.4 AM解调信号的仿真 (11) 总结 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16) 附录一 (17) 附录二 (20)
前言 调制就是使一个信号（如光、高频电磁振荡等）的某些参数（如振幅、频率等）按照另一个欲传输的信号（如声音、图像等）的特点变化的过程。用所要传播的语言或音乐信号去改变高频振荡的幅度，使高频振荡的幅度随语言或音乐信号的变化而变化，这个控制过程就称为调制。其中语言或音乐信号叫做调制信号，调制后的载波就载有调制信号所包含的信息，称为已调波。 解调是调制的逆过程，它的作用是从已调波信号中取出原来的调制信号。对于幅度调制来说，解调是从它的幅度变化提取调制信号的过程。对于频率调制来说，解调是从它的频率变化提取调制信号的过程。频率解调要比幅度解调复杂，用普通检波电路是无法解调出调制信号的，必须采用频率检波方式，如各类鉴频器电路。关于鉴频器电路可参阅有关资料，这里不再细述。 本课题利用MATLAB软件对AM信号调制解调系统进行模拟仿真，分别对余弦波进行调制，观察调制信号、已调信号和解调信号的波形和频谱分布。 调制与解调技术是通信电子线路课程中一个重要的环节，也是实现通信必不可少的一门技术，也是通信专业学生必须掌握的一门技术。课题在这里是把要处理的信号当做一种特殊的信号，即一种“复杂向量”来看待。也就是说，课题更多的还是体现了数字信号处理技术。 从课题的中心来看，课题“AM调制系统仿真”是希望将AM调制与解调技术应用于某一实际领域，这里就是指对信号进行调制。作为存储于计算机中的调制信号，其本身就是离散化了的向量，我们只需将这些离散的量提取出来，就可以对其进行处理了。这一过程的实现，用到了处理数字信号的强有力工具MATLAB。通过MATLAB里几个命令函数的调用，很轻易的在调制信号与载波信号的理论之间搭了一座桥。
摘要 在模拟通信系统中，由模拟信源产生的携带有信息的消息经过传感器转换成电信号。模拟基带信号在经过调制将低通频谱搬移到载波频率上适应信道，最终解调还原成电信号。本文应用了频率调制法产生调制解调信号。本论文中主要通过对SIMULINK工具箱的学习和使用，利用其丰富的模板以及本科对通信原理知识的掌握，完成了FM信号的调制与解调，以及用SIMULINK进行设计和仿真。首先利用简单的正玄波信号发生器作为信源，对模拟信号进行FM调制解调原理的仿真。 关键词：调制解调；FM ；MATLAB；SIMULINK仿真
Abstract In the simulation of communication systems, generated by the analog source carrying a message through the sensor into electrical signals. Analog baseband signal after the modul- -ation of the low pass spectrum to carrier frequency to adapt to the channel, the final reducti- -on into electrical signal demodulation. This paper applied the frequency modulation method to generate the signal modulation and demodulation. Mainly through the study and use of SIMULINK toolbox in this thesis, with its rich template and undergraduate course on comm--unication theory knowledge,the modulation and demodulation of FM signal, as well as the design and simulation with SIMULINK. Firstly, sine wave signal generator is simple as the source, simulation FM modulation anddemodulation principle of analogue signals. Then, using the song as the source. Keywords: modulation and demodulation；FM; MATLAB; SIMULINK simulation
电子信息与通信学院 实验报告 实验名称FM信号的调制与解调课程名称通信原理 姓名顾康学号U201413323 日期2017/3/14 地点 成绩教师徐争光
1 实验目标 本实验完成了对音乐信号的FM 调制与解调。要达到的效果是让音乐信号经历了调制、信道传送、解调的过程后仍能不失真地播放。 2 调制与解调原理 2.1 调制 角度调制信号的一般表达式为： ()cos[()]m c s t A t t ω?=+ 式中：A 为载波的恒定振幅；[()]c t t ω?+为信号的瞬时相位，记为()t θ；()t ?为相对于载波相位c t ω的瞬时相位偏移；d[()]/dt c t t ω?+是信号的瞬时角频率，记为(t)ω；而d ()/dt t ?称为相对于载频c ω的瞬时频偏。 所谓频率调制（FM ），是指瞬时频率偏移随调制信号()m t 成比例变化，即 d () ()dt f t K m t ?= 式中：f K 为调频灵敏度。 这时相位偏移为：()() f t K m d ?ττ=?，代入角度调制信号的一般表达式，可得调频信号为： ()cos[()]FM c f s t A t K m d ωττ=+? 以下为FM 调制的代码：
2.2解调 由于非相干解调对NBFM 信号及WBFM 信号均适用，所以采用非相干的解 调方法。调频信号的一般表达式为：()cos[()]c f x t A t K m d ωττ=+? 则解调输出应为： ()()d f y t K K m t = 这就是说，调频信号的解调是要产生一个与输入调频信号的频率呈线性关系 的输出电压。完成这种频率-电压转化关系的器件是频率检波器，简称鉴频器。下图描述了一种振幅鉴频器进行相干解调的特性与原理框图。 限幅器的作用是消除信道中的噪声和其他原因引起的调频波的幅度起伏，带通滤波器（BPF ）是让调频信号顺利通过你，同时滤除带外噪声及高次谐波分量。 微分器和包络检波器构成了具有近似理想鉴频特性的鉴频器。微分器的作用是把幅度恒定的调频波()x t 变成幅度和频率都随原始信号()m t 变化的调幅调频 ()d s t ，即 ()()()sin d c f c f s t A K m t t K m d ωωττ????=-++????? 包络检波器则将其幅度变化检出并滤去直流，再经低通滤波后即得解调输出 ()()d f y t K K m t = 式中：d K 为鉴频器灵敏度（V/(rad/s)）
基于MATLAB的FSK调制解调 学生姓名：段斐指导老师：吴志敏 摘要本课程设计利用MATLAB集成环境下的M文件，编写程序来实现FSK 的调制解调，并绘制出解调前后的时域和频域波形及叠加噪声时解调前后的时频波形，并观察解调前后频谱有何变化以加深对F SK信号解调原理的理解。对信号叠加噪声，并迚行解调，绘制出解调前后信号的时频波形，改变噪声功率迚行解调，根据运行结果和波形来分析该解调过程的正确性及信道对信号传输的影响。完成整个FSK的调制解调过程。程序开发平台为MATLAB7.1，使用其自带的M文件实现。运行平台为Windows 2000。 关键词：程序设计；FSK ；调制解调；MATLAB7.1；M文件 1引言 本课程设计是利用MATLAB集成环境下的M文件，编写程序来实现FSK 的调制解调，并绘制出解调前后的时域和频域波形及叠加噪声时解调前后的时频波形，根据运行结果和波形来分析该解调过程的正确性及信道对信号传输的影响。 1.1课程设计目的 此次课程设计的目的是熟悉MATLAB中M文件的使用方法，编写M文件实现FSK的调制和解调，绘制出FSK信号解调前后在时域和频域中的波形，观察调解前后频谱的变化，再对信号迚行噪声叠加后解调同样绘制解调前后的
信号时频波形，最后改变噪声功率迚行调解，分析噪声对信号传输造成的影响，加深对FSK信号解调原理的理解。 1.2课程设计要求 熟悉MATLAB中M文件的使用方法，并在掌握FSK调制解调原理的基础上，编写出F SK调制解调程序。在M文件环境下运行程序绘制出F SK信号解调前后在时域和频域中的波形，观察波形在解调前后的变化，对其作出解释，同时对信号加入噪声后解调，得到解调后的时频波形，分析噪声对信号传输造成的影响。解释所得到的结果。 1.3课程设计步骤 本课程设计采用M文件编写的方法实现二迚制的FSK的调制与解调，然后在信号中叠加高斯白噪声。一，调用dmode函数实现FSK的解调，并绘制出F SK信号调制前后在时域和频域中的波形，两者比较。二，调用ddemod函数解调，绘制出F SK信号解调前后在时域和频域中的波形，两者比较。三，调用awgn函数在新海中叠加不同信噪比的噪声，绘制在各种噪声下的时域频域图。最后分析结果。 1.4设计平台简介 Matlab是美国MathWorks公司开发的用于概念设计,算法开发,建模仿真,实时实现的理想的集成环境。是目前最好的科学计算类软件。 作为和Mathematica、Maple并列的三大数学软件。其强项就是其强大的矩阵计算以及仿真能力。Matlab的由来就是Matrix + Laboratory = Matlab，这个软件在国内也被称作《矩阵实验室》。Matlab提供了自己的编译器：全面兼容C++以及Fortran两大语言。Matlab 7.1于2005.9最新发布-完整版,提供了
设计（论文）任务书 课题名称：AM调制系统的仿真与原理实验分析 完成期限：2009年11月28日至2010年1月3日 院系名称外经贸学院指导教师李XX 专业班级电信0722班指导教师职称副教授学生姓名许XX 学号 071409xxx 院系课程设计（论文）工作领导小组组长签字
摘要 通信按照传统的理解就是信息的传输。在当今高度信息化的社会，信息和通信已经成为现代社会的“命脉”。信息作为一种资源，只有通过广泛的传播与交流，才能产生利用价值，促进社会成员之间的合作，推动社会生产力的发展，创造出巨大的经济效益。而通信作为传输信息的手段或方式，与传感技术、计算机技术相互融合，已成为21世纪国际社会和世界经济发展的强大动力。可以预见，未来的通信对人们的生活方式和社会的发展将会产生更加重大和意义深远的影响。 在此我们将分别介绍各种调制系统，并将重点放在发展迅猛的数字调制上。调制在通信系统中的作用至关重要。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。调制的方式有很多。根据调制信号时模拟信号还是数字信号，载波是连续波还是脉冲序列，相应的调制方式有模拟连续波调制、数字连续波调制、模拟脉冲调制和数字脉冲调制等。 关键字：模拟调制系统、调制解调、超外差、仿真
目录 引言 (4) 1. 通信系统简介 (5) 1. 1 通信的基本概念 (5) 1. 2 通信的发展史 (5) 1.3 通信系统的组成 (5) 1.4 通信系统的分类 (6) 2. AM调制原理 (6) 2. 1 基本概念 (6) 2．2 AM调制的SystemView仿真 (7) 2．3 仿真模型参数 (10) 2．3．1正弦波发生器 (11) 2.3.2运放 (11) 2.3.3噪声源 (11) 2.3.4低通滤波器 (11) 3. 结语 (12) 参考文献： (13)
基于MATLAB的FSK的实验报告 姓 1.1
实现对FSK的MATLAB仿真. 重点研究问题: (1) 对FSK的概念、组成以及性能分析方法有深入的研究； (2) FSK调制与解调的原理及应用MATLAB软件实现仿真的方案. 1.2 FSK信号的调制方法 移频键控(FSK)：用数字调制信号的正负控制载波的频率。当数字信号的振幅为正时载波频率为f1，当数字信号的振幅为负时载波频率为 f2。有时也把代表两个以上符号的多进制频率调制称为移频键控。移频键控能区分通路，但抗干扰能力不如移相键控和差分移相键控。他的主要调制方法有以下两种: 方法一： 用一个矩形脉冲序列对一个载波进行调频。 图2-3 2FSK信号的产生(一) 方法二:键控法 图2-4 2FSK信号的产生(二) 键控法是利用矩形脉冲()t b来控制开关电路对两个不同的独立频率源进行选通。
1.3 FSK解调的方法 常见的FSK解调方法有两种:相干解调法与非相干解调法.现在我将对这两种解法。 1.4 设计总思路 如下图所示,我将FSK的调制与FSK的解调独立开作为两个子函数,其中FSK调制的输出即可作为FSK解调的输入信号.最后设计一主函数main将两个子函数同时调用完成整个仿真过程。 图3-1 设计总思路图 2.1 FSK调制的仿真设计 本文主要是对2FSK进行调制,而2FSK可看做是基带信号与载波频率的结合就可.FSK的产生思路参考的是键控法,如图4
图3-2 2FSK信号的产生(二) 2.2 FSK解调的仿真设计 如上图所示的FSK信号的相干检测原理图,FSK信号可以采用两个乘法检测器进行相干检测. 上图中输入信号为2FSK信号加上噪声组成 带通滤波器2的设计类似滤波器1,只是更改频率为fc2就可.
学 士 学 位 论 文 基于 MATLAB 对信号调制与解调的仿真 姓 名： XXX 学 号： 201205310141 指导教师： XXX 副教授 学 院： 光电工程学院 专 业： 电子信息工程 完成日期： 2014年5月20日
学士学位论文 基于MATLAB对信号调制与解调的仿真 姓名：XXX 学号：201205310141 指导教师：XXX 副教授 学院：光电工程学院 专业：电子信息工程 完成日期：2014年5月20日
摘要 数字调制是通信系统中最为重要的环节之一，数字调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。本文首先分析了数字调制系统的几种基本调制解调方法，然后，运用MATLAB设计了这几种数字调制解调方法的仿真程序，主要包括2ASK，2FSK和2PSK。通过仿真，分析了这三种调制解调过程中各环节时域和频域的波形。通过仿真更深刻地理解了数字调制解调系统基本原理。最后，对三种调制解调系统的性能进行了比较。 【关键词】：数字调制；分析与仿真；MATLAB。
Abstract Digital modulation is one of the most important part in communication system，and the improvement of digital modulation technology is an important way for the improvement of communication system capability.In this paper，some usual methods of digital modulation are introduced firstly．Then their simulation programs are built by using MATLAB，they mainly include 2ASK，2FSK，2PSK．Through simulation，we analyzed the time and frequency waveform for every part of these three modulations. Through the simulation，we understand the basic theory of modulation and demodulation more clearly．At last，the capability of these digital modulations have been compared． [Key words]：Digital modulation; analysis; simulation; MATLAB.
课程设计 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 成绩： 电子与信息工程学院 信息与通信工程系
摘要 振幅调制信号的解调过程称为同步检波。有载波振幅调制信号的包络直接反应调制信号的变化规律，可以用二极管包络检波的方法进行检波。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反应调制信号的变化规律，无法用包络检波进行解调，所以要采用同步检波方法。 同步检波器主要适用于对DSB和SSB信号进行解调，也可以用于AM，但是一般AM调制信号都用包络检波来进行检波。同步检波法是加一个与载波同频同相的恢复载波信号。外加载波信号电压加入同步检波器的方法有两种。利用模拟乘法器的相乘原理，将已调信号频谱从载波频率附近搬移到原来位置，并通过低通滤波器提取多需要的调制（基带）信号，滤除无用的高频分量，从而实现双边带信号的解调。 本文详细介绍了根据模拟乘法器MC1496的AM调制系统和同步检波器的详细方案和各种参数。给出了基于Multisim软件的解调和解调仿真结果。 关键字：同步检波；AM；Multisim；调制
目录 1 MC1496芯片设计 (2) 1.1MC1496内部结构及基本性能 (2) 2 信号调制的一般方法 (3) 2.1模拟调制 (3) 2.2数字调制 (3) 2.3脉冲调制 (3) 3 振幅调制 (4) 3.1基本原理 (4) 3.2AM调制与仿真实现 (4) 3.3DSB调制与仿真实现 (6) 4解调 (7) 4.1同步检波器原理框图 (7) 4.2同步检波解调电路图 (9) 4.3分析解调过程 (9) 4.4解调仿真结果 (10) 4.4.1 AM解调与仿真实现 (10) 4.4.2 DSB解调与仿真实现 (11) 5 小结与体会 (12) 6附录：总电路图 (12)
基于MATLAB的ＡSK调制解调实现
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长沙理工大学 《通信原理》课程设计报告 学院专业 班级学号 学生姓名指导教师 课程成绩完成日期2016年1月8日
课程设计成绩评定 学院专业 班级学号 学生姓名指导教师 课程成绩完成日期20１6年1月8日 指导教师对学生在课程设计中的评价 评分项目优良中及格不及格课程设计中的创造性成果 学生掌握课程内容的程度 课程设计完成情况 课程设计动手能力 文字表达 学习态度 规范要求 课程设计论文的质量 指导教师对课程设计的评定意见 综合成绩指导教师签字２01６年1月8日
课程设计任务书 城南学院通信工程专业 课程名称通信原理课程设计时间２０15/2016学年第一学期１7~19 周 学生姓名指导老师 题目基于MＡTLAＢ的ＡＳK调制解调实现 主要内容: 利用MATＬAＢ集成环境下的M文件，编写程序来实现AＳＫ的调制解调， 要求采样频率为３６0ＨZ,并绘制出解调前后的时域和频域波形及叠加噪声时解 调前后的时频波形,根据运行结果和波形来分析该解调过程的正确性及信道对信 号传输的影响。 要求： 1)熟悉MATLAB中M文件的使用方法,并在掌握ASK调制解调原理 的基础上，编写出ASＫ调制解调程序。 ２)绘制出ASK信号解调前后在时域和频域中的波形,并观察解调前后频谱有何变化以加深对ＡSK信号解调原理的理解。 3）对信号叠加噪声，并进行解调，绘制出解调前后信号的时频波形,改变噪声功率进行解调,分析噪声对信号传输造成的影响。 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。 应当提交的文件: （１）课程设计学年论文。 (2)课程设计附件。
（1）所用滤波器函数：巴特沃斯滤波器 % 注: wp（或Wp）为通带截止频率 ws(或Ws)为阻带截止频率 Rp为通带衰减 As为阻带衰减 %butterworth低通滤波器原型设计函数要求Ws>Wp>0 As>Rp>0 function [b,a]=afd_butt(Wp,Ws,Rp,As) N=ceil((log10((10^(Rp/10)-1)/(10^(As/10)-1)))/(2*log10(Wp/Ws))); %上条语句为求滤波器阶数 N为整数 %ceil 朝正无穷大方向取整 fprintf('\n Butterworth Filter Order=%2.0f\n',N) OmegaC=Wp/((10^(Rp/10)-1)^(1/(2*N))) %求对应于N的3db截止频率 [b,a]=u_buttap(N,OmegaC); （2）傅里叶变换函数 function [Xk]=dft(xn,N) n=[0:1:N-1]; k=[0:1:N-1]; WN=exp(-j*2*pi/N); nk=n'*k; WNnk=WN.^(nk); Xk=xn*WNnk; 设计部分： 1.普通AM调制与解调 %单音普通调幅波调制y=amod(x,t,fs,t0,fc,Vm0,ma)要求fs>2fc %x调制信号，t调制信号自变量,t0采样区间，fs采样频率， %fc载波频率，Vm0输出载波电压振幅，ma调幅度 t0=0.1;fs=12000; fc=1000;Vm0=2.5;ma=0.25; n=-t0/2:1/fs:t0/2; x=4*cos(150*pi*n); %调制信号 y2=Vm0*cos(2*pi*fc*n); %载波信号figure(1) subplot(2,1,1);plot(n,y2); axis([-0.01,0.01,-5,5]); title('载波信号'); N=length(x); Y2=fft(y2); subplot(2,1,2); plot(n,Y2); title('载波信号频谱'); %画出频谱波形y=Vm0*(1+ma*x/Vm0).*cos(2*pi*fc*n); figure(2) subplot(2,1,1);plot(n,x) title('调制信号'); subplot(2,1,2) plot(n,y) title('已调波信号'); X=fft(x);Y=fft(y);
贵州大学明德学院 《高频电子线路》 课程设计报告 题目：模拟角度调制系统 学院：明德学院 专业：电子信息工程 班级： 学号： 姓名：周科远 指导老师：宁阳 2012年1月 1日
《高频电子线路》课程设计任务书 一、课程设计的目的 高频电子线路课程设计是专业实践环节之一，是学习完《高频电子线路》课程后进行的一次全面的综合练习。其目的让学生掌握高频电子线路的基本原理极其构造和运用，特别是理论联系实践，提高学生的综合应用能力。 二、课程设计任务 课程设计一、高频放大器 课程设计二、高频振荡器 课程设计三、模拟线性调制系统 课程设计四、模拟角度调制系统 课程设计五、数字信号的载波传输 课程设计六、通信系统中的锁相环调制系统 共6个课题选择，学生任选一个课题为自己的课程设计题目，独立完成；具体内容按方向分别进行，不能有雷同；任务包括原理介绍、系统仿真、波形分析等；要求按学校统一的课程设计规范撰写一份设计说明书。 三、课程设计时间 课程设计总时间1周（5个工作日） 四、课程设计说明书撰写规范 1、在完成任务书中所要求的课程设计作品和成果外，要撰写课程设计说明书1份。课程设计说明书须每人一份，独立完成。 2、设计说明书应包括封面、任务书、目录、摘要、正文、参考文献(资料)等内容，以及附图或附件等材料。 3、题目字体用小三，黑体，正文字体用五号字，宋体，小标题用四号及小四，宋体，并用A4纸打印。
目录 摘要...................................................................I ABSTRACT .............................................................II 一．课程设计的目的与要求.. (1) 1.1课程设计的目的 (1) 1.2课程设计的要求 (1) 二．FM调制解调系统设计 (2) 2.1FM调制模型的建立 (3) 2.2调制过程分析 (3) 2.3FM解调模型的建立 (4) 2.4解调过程分析 (5) 2.5高斯白噪声信道特性 (6) 2.6调频系统的抗噪声性能分析 (9) 三．仿真实现 (10) 3.1MATLAB源代码 (11) 3.2仿真结果 (15) 四．心得体会 (18) 五．参考文献 (19)
msk的调制解调MATLAB源代码 function out = delay(data,n,sample_number) %data:延迟的数据 %n:延迟码元个数 %sample_number:码元采样个数 out = zeros(1,length(data)); out(n*sample_number+1:length(data)) = data(1:length(data)-n*sample_number); function [data_diff] = difference(data) %差分编码 %************************************************************************* * %data 输入信号 %data_diff 差分编码后信号 %************************************************************************* *
%-------------------------------------------------------------------------- data_diff = zeros(1,length(data)); data_diff(1) = 1 * data(1); %1为差分编码的初始参考值 for i = 2:length(data) data_diff(i) = data_diff(i-1) * data(i); end %************************************************************************* * function [signal_out,I_out,Q_out] = mod_msk(data,data_len,sample_number,Rb) %MSK基带调制 %************************************************************************* * % data 调制信号 % data_len 码元个数 % sample_number 每个码元采样点数
课程设计任务书 学生姓名：杨刚专业班级：电信1302 指导教师：工作单位：武汉理工大学 题目：信号分析处理课程设计 －基于MATLAB的模拟信号频率调制（FM）与解调分析 初始条件： 1.Matlab6.5以上版本软件； 2.先修课程：通信原理等； 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、利用MATLAB中的simulink工具箱中的模块进行模拟频率（FM）调制与解调，观 察波形变化 2、画出程序设计框图，编写程序代码，上机运行调试程序，记录实验结果（含计算结 果和图表等），并对实验结果进行分析和总结； 3、课程设计说明书按学校统一规范来撰写，具体包括： ⑴目录；⑵理论分析； ⑶程序设计；⑷程序运行结果及图表分析和总结； ⑸课程设计的心得体会（至少800字，必须手写。）； ⑹参考文献（不少于5篇）。 时间安排： 周一、周二查阅资料，了解设计内容； 周三、周四程序设计，上机调试程序； 周五、整理实验结果，撰写课程设计说明书。 指导教师签名： 2013 年 7月 2 日 系主任（或责任教师）签名： 2013年 7月 2日
目录 1 Simulink简介 (1) 1.1 Matlab简介······················································错误！未定义书签。 1.2 Simulink介绍 ···················································错误！未定义书签。 2 原理分析 ·····························································错误！未定义书签。 2.1通信系统 ·························································错误！未定义书签。 2.1.1通信系统的一般模型 ···································错误！未定义书签。 2.1.2 模拟通信系统 (3) 2.2 FM调制与解调原理···········································错误！未定义书签。 3 基于Matlab方案设计 (6) 3.1 Matlab代码 (6) 3.2 Matlab仿真 (8) 4 基于Simulink方案设计 (12) 4.1 使用Simulink建模和仿真的过程 (12) 4.1.1 Simulink模块库简介 (12) 4.1.2 调制解调模块库简介 (13) 4.2 FM调制与解调电路及仿真 (14) 4.3 仿真结果分析 (17) 5 心得体会 ·····························································错误！未定义书签。 6 参考文献 (20) 本科生课程设计评定表
郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目利用MATLAB实现信号的AM调制与解调专业、班级电子信息工程级班学号姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容： 利用MATLAB对信号 () () ?? ? ? ?≤ = 其他 ,0 t , 100 2t t Sa t m 进行AM调制，载波信号 频率为1000Hz，调制深度为0.5。t0=0.2;首先在MATLAB中显示调制信号的波形和频谱，已调信号的波形和频谱，比较信号调制前后的变化。然后对已调信号解调，并比较解调后的信号与原信号的区别。 基本要求： 1、掌握利用MATLAB实现信号AM调制与解调的方法。 2、学习MATLAB中信号表示的基本方法及绘图函数的调用，实现对常用连续时间信号的可视化表示。 3、加深理解调制信号的变化；验证信号调制的基本概念、基本理论，掌握信号与系统的分析方法。 主要参考资料： 1、王秉钧等. 通信原理[M].北京：清华大学出版社，2006.11 2、陈怀琛.数字信号处理教程----MATLAB释义与实现[M].北京：电子工业出版社,2004. 完成期限：2014.6.9—2014.6.13 指导教师签名： 课程负责人签名： 2014年6月5日
目录 摘要 (1) 1.matlab简介 (2) 1.1matlab基本功能 (2) 1.2matlab应用 (2) 2.系统总体设计方案 (4) 2.1调制信号 (4) 2.1.1 matlab实现调制信号的波形 (4) 2.1.2 matlab实现调制信号的频谱 (4) 2.1.3 matlab实现载波的仿真 (5) 2.2信号的幅度调制 (6) 2.2.1信号的调制 (6) 2.2.2幅度调制原理 (6) 2.2.3 matlab实现双边带幅度调制 (8) 2.2.4 matlab实现已调信号的频谱图 (8) 2.2.5 幅度调制前后的比较 (9) 2.3已调信号的解调 (9) 2.3.1 AM信号的解调原理及方式 (9) 2.3.2 matlab实现已调信号的解调 (11) 2.3.3信号解调前后的比较 (12) 结论与展望 (13) 参考文献 (14) 附录 (15)
题目： 基于MATLAB 的16QAM 及32QAM 系统的仿真 原理： QAM 是一种矢量调制，将输入比特映射到一个复平面，形成复数调制信号，然后将I 信号和Q 信号（实部虚部）分量采用幅度调制，分 别对应调制在相互正交的两个载波（cos t ω，sin t ω）上。下图为MQAM 的调制原理图。 MQAM 的信号表达式： ()()( )cos sin 1,2,...,, 0C S C S i i T C i T C S i i s t a g t t a g t t i M t T a a ωω=-=≤≤与 上述表达式可以看出，QAM 为两个正交载波振幅相位调制的结合。波形矢量可以表示为： ()()()11221,2,...,, 0i i i S s t s f t s f t i M t T =+=≤≤
( )()( )()()()()()12110 220 cos ,0sin ,01,2,...,1,2,...,S S T C S T C S T i i T i i f t t t t T f t t t t T s s t f t dt i M s s t f t dt i M ωω=≤≤= ≤≤====?? MQAM 信号最佳接收： 实验仿真条件： 码元数量设定为10000个，基带信号频率1HZ ，抽样频率32HZ ，载波频率4HZ 。 实验结果分析：
对于QAM ，可以看成是由两个相互正交且独立的多电平ASK 信号叠加而成。因此，利用多电平误码率的分析方法，可得到M 进制QAM 的误码率为： ])(1l o g 3[)1 1(0 22n E L L e r f c L P b e -- = 式中，M L =，Eb 为每码元能量，n 0为噪声单边功率谱密度。 通过调整高斯白噪声信道的信噪比SNR （Eb/No ），可以得到如图所示的误码率图： -1-0.50 0.51 1.52 2.5 10 -3 10 -2 10 -1 10 QAM 信号误码率分析 信噪比 误码率
信号与线性系统课程设计报告课题三 AM调制与解调系统的设计 班级： 姓名： 学号： 成绩：
指导教师：王宝珠日期：2014.12.22-1.4
目录 1 课程设计的目的、意义 (3) 2 课题任务 (3) 3 设计思路与方案 (4) 4 设计内容、步骤及要求 (4) 5 设计步骤及结果分析 (4) 5.1 必做部分 (6) 5.1.1 Matlab程序及运行结果 (6) 1.普通AM调制与解调 (6) 2.抑制双边带调制与解调 (10) 3.单边带调制与解调 (14) 5.1.2 Simulink仿真及运行结果 (16) 1.普通AM调制与解调 (16) 1.1 单音普通调制解调 (16) 1.2 复音普通调制解调 (18) 2.抑制双边带调制解调 (20) 2.1 单音双边带调制解调 (20) 2.2 复音抑制双边带调制解调 (21) 3.单边带调制解调 (22) 3.1 单音单边带调制解调 (22) 3.2 复音单边带调制解调 (24) 5.2 拓展部分 (26) 5.2.1 单音普通AM调制解调 (26) 5.2.2单音抑制双边带调制解调 (27) 5.2.3 单音单边带调制解调 (27) 6 总结 (29) 7 参考文献 (30) 8 意见、建议 (31)
摘要： 本课程设计主要利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台及Labview虚拟仪器仿真研究AM 调制与解调模拟系统的理论设计和软件仿真方法。从而实现单音调制的普通调幅方式（AM）、抑制载波的双边带调制（DSB-SC）和单边带调制（SSB）的系统设计及仿真，并显示仿真结果，根据仿真显示结果分析所设计的系统性能。在课程设计中，幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的规律变化，其它参数不变。同时也是使高频载波的振幅载有传输信息的调制方式。 关键词：Simulink,GUI友好界面，调制与解调，Labview 1、本课题的目的与意义 1.1 目的： 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； 5．了解基于LabVIEW虚拟仪器的特点和使用方法，熟悉采用LabVIEW进行仿真的方法。 1.2 意义： 通过本次课程设计使我们了解了幅度调制与解调的基本原理。在进行了专业基础知识课程教学的基础上，设计分析一些简单的仿真系统，有助于加深对所学知识的巩固和理解。2、课题任务 设计AM调制与解调模拟系统，仿真实现相关功能。包括:可实现单音调制的普通调幅方式（AM）、抑制载波的双边带调制（DSB-SC）和单边带调制（SSB）的系统设计及仿真，要求给出系统的设计框图、源程序代码及仿真结果，并要求给出程序的具体解释说明，记录系统的各个输出点的波形和频谱图。具体内容为： 1）设计实现AM(包括普通AM、DSB-SC和SSB)调制与解调的模拟系统，给出系统的原理框图,对系统的主要参数进行设计说明。 2）采用Matlab语言设计相关程序,实现1）中所设计模拟系统的功能，要求采用两种方式进行仿真，即直接采用Matlab语言编程的静态仿真方式、采用Simulink进行动态建模和仿真的方式。要求采用两种以上调制信号源（如正弦波、三角波和方波）进行仿真，并记录系统的各个输出点的波形和频谱图。 3)设计图形用户界面。采用Matlab语言，利用GUI设计友好的图形用户界面，完成AM调制与解调的功能。 4)采用LabVIEW进行仿真设计,实现系统的功能,要求给出系统的前面板和框图，采用两种以上调制信号源（如正弦波、三角波和方波）进行仿真，并记录仿真结果。 5)要求分析上述三种实现方式（直接采用Matlab语言编程的静态仿真方式、采用Simulink 进行动态建模和仿真的方式和采用LabVIEW进行仿真设计）进行对比分析，并与理论设计结果进行比较分析。 6)对系统功能进行综合测试，整理数据，撰写设计报告。