任务书
摘要
抑制双边带调制方式广泛应用于彩色电视和调频-调幅立体声广播系统中。在通信系统中，从消息变换过来的信号所占的有效频带往往具有频率较低的频谱分量（例如语音信号），如果将这些信号在信道中直接传输，则会严重影响信号传输的有效性和可靠性。因此这些信号在许多信道中均是不适宜直接传输的。在通信系统的发射端通常需要调制过程，将信号的频谱搬移到所希望的位置上，使之转化成适合信道传输或便于信道多路复用的已调信号。而在接收端则需要解调过程，以恢复原来有用的信号。调制解调过程通常决定一个通信系统的性能。随着数字化波形测量技术和计算机技术的发展，可以使用数字化方法实现调制与解调过程。同时调制还可以提高性能，特别是抗干扰能力，以及更好地利用频带。
关键词：双边带波形；调制；解调
目录
《高频电子线路》任务书 (1)
摘 要..........................................................................................................................2 目 录..........................................................................................................................3 第一章 设计的目的及意义..........................................................................................4 1.1 设计内容.........................................................................................................4 1.2 设计要求.........................................................................................................4 第二章 设计原理. (5)
2.1 双边带信号调制.............................................................................................5 2.2 双边带信号解调.............................................................................................6 第三章 设计详细步骤..................................................................................................7 3.1 信号f(t)及其频谱的生成.................................................................................7 3.2 载波cos 2c f t 及其频谱的生成.....................................................................7 3.3 DSB 调制信号及其频谱................................................................................7 3.4 DSB 调制信号的功率谱密度......................................................................7 3.5 相干解调后的信号波形...............................................................................7 第4章 设计结果........................................................................................................8 4.1 matlab 软件介绍...........................................................................................8 4.2 设计所得结果...................................................................................................8 总 结 ......................................................................................................................15 参考文献......................................................................................................................16 附录 源程序清单........................................................................................................17 答辩记录及评分表 (19)
第一章 设计的目的及意义
1.1设计内容
对于信号
0sin (200)||()0c t t t f t ≤?=?
?其它
（其中02t s =，载波为cos 2c f t π，
200c f H z
=），用抑制载波的双边带调幅实现对信号进行调制和解调。
1.2设计要求
1.给出DSB 的硬件电路结构图并介绍其原理
2.采用matlab 或者其它软件工具实现对信号进行抑制载波双边带调幅（DSB ）和解调，并且绘制：
（1）f(t)信号及其频谱； （2）载波cos 2c f t π； （3）DSB 调制信号及其频谱； （4）DSB 调制信号的功率谱密度； （5）相干解调后的信号波形。
第二章设计原理
2.1双边带信号调制
信号的调制主要是在时域上乘上一个频率较高的载波信号，实现频率的搬移，使有用信号容易被传播。调制在通信过程中起着极其重要的作用：无线电通信是通过空间辐射方式传输信号的，调制过程可以将信号的频谱搬移到电磁波形式辐射的较高频范围；此外，调制过程可以将不同的信号通过频谱搬移托付至不同频率的载波上，实现多路复用，不至于互相干扰。振幅调制是一种实用很广的连续波调制方式。调幅信号s(t)主要有调制信号和载波信号组成其中载波信号c(t)用于搭载有用信号，其频率较高。幅度调制信号g(t)含有有用信息，频率较低。运用MATLAB信号s(t)处理工具箱的有关函数可以对信号进行调制。对于信号f(t),通信系统就可以有效而可靠的传输。
调制原理图如下图2.1所示：
图2.1 双边带信号调幅原理图
2.2 双边带信号解调
在接收端，分析已调信号的频谱，进而对它进行解调，以恢复原调制信号。对于调制解调的过程以及其中所包含的对于信号的频谱分析均可以通过MATLAB的相关函数实现。
解调原理图如下图2.2所示：
图2.2 双边带信号解调原理图
第三章设计详细步骤
3.1 信号f(t)及其频谱的生成 根据f(t) 表达式
0sin (200)
||()0
c t t t f t ≤?=?
?其它
，02t s = 由于函数是辛格函数，故利用时间t 与f(t)的关系
再利用subplot 函数实现子图的画法，并且对所画的图做标识，如标题，幅度。根据f(t)
的表达式，通过求傅立叶变换来实现信号的频谱，具体可以取40000个点来实现。并且
运用算法yw=2*π/40000*abs(fftshift(yk))， fw=[-25000:24999]/50000*fs 这样再利用 subplot 函数实现子图的画法，并且对所画的图做标识，如标题，幅度。
3.2 载波cos 2c f t π及其频谱的生成
由给定的载波为cos 2c f t π，200c f H z =，的出余弦信号的画法，这样再利用subplot 函数实现子图的画法，并且对所画的图做标识，如标题，幅度，时间。
3.3 DSB 调制信号及其频谱；
由调制信号知：抑制载波双边带调幅的调制过程实际上就是调制信号与载波的相乘运算。此时将上述两个信号相乘，就可以得出已调信号y4,
y4=sinc(t.*200).*cos(2*π.*fc3.*t) 这样再利用subplot 函数实现子图的画法，并且对所画的图做标识，如标题，幅度，时间。根据已调信号的表达示，提高求傅立叶变换来实现信号的频谱，具体可以取4000个点来实现。并且运用算法yw ，算法fw,这样再利用subplot 函数实现子图的画法，并且对所画的图做标识，如标题，幅度。
3.4 DSB 调制信号的功率谱密度
通信中，调制信号通常是平稳随机过程。其功率谱密度与自相关函数之间是一对付氏变换关系。此时先求调制信号的自相关函数，利用命令[c,lags]=xcorr(y4,20)以及plot(lags/fs,c)就可以实现调制信号的自相关函数，此时将自相关函数求付氏变换。利用SDSBp=fft(c,5000)；由算法yw ，算法fw ，即可实现，此时用figure 和subplot 可以在另一页画出自相关函数波形和功率谱密度波形。 3.5 相干解调后的信号波形
由抑制载波双边带调幅的解调过程实际上实际是将已调信号乘上一个同频同相的载波。即 y7=sinc(t7*200).*cos(2*π*fc3*t7).*cos(2*π *fc3*t3) 此时，解调图形如图4.8再用一个低通滤波器就可以恢复原始的调制信号，这种调制方法称为相干解调。主要程序语句为[n,Wn]=ellipord(Wp,Ws,Rp,Rs)；[b,a]=ellip(n,Rp,Rs,Wn)；这样可以实现求取阶数n 和传递函数的分子分母b,a ；Wp=40/100; Ws=45/100; 这时的100是最高频率的一半，而40则是在100/π和45之间。Xl=5*filter(b,a,y7)。通过这样可以使滤波后的波形失真更小。此时可得相干解调后的信号波形。
第四章 设计结果
4.1 matlab软件介绍
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的学习软件。
4.2设计所得结果
编写程序由matlab软件运行后得到如下结果;
（1）编写信号的程序语句，如下：
t=-2:0.001:2
y1=sinc(t*200）
subplot(2,3,1),plot(t,y1)
title('已知信号')（具体程序见附录）
已知信号波形如图4.1所示：
-0.1
-0.05
0.050.1
-0.4-0.200.20.40.6
0.8
1已知信号
时间：s
幅度
4.1 已知信号波形
编写已知信号的频谱，引用程序语句如下： xlabel('时间：s')； ylabel('幅度')；
grid ；xlim([-0.1,0.1])；
fs=3000 % （具体程序见附录） 已知信号波形的频谱如图4.2所示：
-
3
4
5678
910-3
已知信号的频谱
频率：hz
幅度
图4.2 已知信号波形的频谱
（2）编写载波信号的程序，取适当的单位及间距，如下： t1=-2:0.0001:2；
y11=sinc(t1*200)（具体程序见附录） 载波信号图形如图4.3所示：
-0.1
-0.050
0.05
0.1-1-0.5
0.5
1
载波信号
时间：s
幅度
图4.3 载波信号
（3）调制信号为一余弦信号，编写DSB 调制信号的程序语句，如下： y3=cos(2*pi*200*t) ； subplot(2,3,3),plot(t,y3)；
title('载波信号')（具体程序见附录） DSB 调制信号如图4.4所示；
-0.0500.05
已调信号时间：s
幅
度
图4.4 DSB调制信号编写频谱的程序语句如下：
xlabel('时间：s')；
ylabel('幅度'）：
grid；
xlim([-0.05,0.05])；
fs1=1000 （具体程序见附录）
其频谱如图4.5所示:
-400
-2000200400
0123
4
5
-3
已调信号的频谱
频率：hz
幅度
图4.5 DSB 调制信号频谱
（4）编写DSB 调制信号的自相关函数的程序语句： [c,lags]=xcorr(y4,200) Figure subplot(211)
plot(lags/fs,c)
title('DSB 信号自相关函数')（具体程序见附录） DSB 调制信号的自相关函数如图4.6：
-0.08
-0.06
-0.04
-0.02
0.02
0.04
0.06
0.08
-2-1012
3DSB 信号自相关函数
t
R x x (t )
图4.6 DSB 调制信号的自相关函数
编写功率谱密度程序语句: SDSBp=fft(c,5000)；
fw=[-2500:2499]/5000*fs1；
yw=2*pi/4000*abs(fftshift(SDSBp))； subplot(212)；plot(fw,yw)；
title('DSB 信号功率谱')（具体程序见附录） 功率谱密度如图4.7所示:
-500-400-300-200-100
0100200300400500
DSB 信号功率谱
图4.7 DSB 调制信号的功率谱密度
(5)编写解调后的程序如下：
y7=y4.*y3
figure
subplot(211), plot(t,y7)
title('解调信号')（具体程序见附录）
相干解调后的信号波形如图4.8所示：
-0.1-0.08-0.06-0.04-0.0200.020.040.060.080.1
滤波后的f(t)信号间单位:s
幅
度
图4.8解调后信号波形
由图4.8可知解调波形与图4.1即已知信号波形相同，故双边带波形的调制与解调得到实现。
总结
本次设计，首先对题目进行分析，将所涉及的波形，频谱及相应函数做了研究，大体能够把握了设计的流程以及思路。再通过查阅相关资料，能对相关的知识做了正确的记录，一边随时查看。在问题的分析阶段中，就原始信号的频率和载波信号的频率做了比较，确定了具体的方案，在针对matlab中的有关画图处理函数进行学习和分析，这样就提高了学习的针对性，同时节约了时间。设计过程中，通过查看函数的用法以及例句，可以正确的实现本设计的部分函数编写。同时本设计中所运用的高频电子钟的相关函数与功率密度函数的知识也在设计过程中的了正确的理解，并且成功的实现了图形的绘制。
在此次设计中，我们将课本理论知识与实际应用联系起来，按照书本上的知识和老师讲授的方法，首先分析此次高频电子课程设计任务和要求，然后按照分析的结果进行实际编程操作，检测和校正，再进一步完善程序。再其中遇到一些不解和疑惑的位置，还有一些出现的位置问题，我们都认真分析讨论，然后对讨论出的结果你进行实际检测校正，对一些疑难问题我们也认真的想老师询问请教，和老师一起探讨解决。通过此次高频电子课程设计，我们加深了对课本知识的认识理解，对Matlab语言有了更深的认识。
参考文献
[1] 林旭梅. MA TLAB实用教程. 中国石油大学出版社，2010.3
[2] 程佩青. 数字信号处理教程（第三版）. 清华大学出版社，2007.2
[3] 张小虹. 信号与系统.(第二版). 西安电子科技大学,2008.8
[4] 余成波. 数字信号处理及其MATLAB实现.清华大学出版社，1995
[5] 张肃文. 高频电子线路. 北京高等教育出版社，1984
[6] 沈伟慈. 通信电路. 西安电子科技大学出版社，2011.9
附录：源程序清单
t=-2:0.001:2
y1=sinc(t*200)
subplot(2,3,1),plot(t,y1) %画出原始信号
title('已知信号')
xlabel('时间：s')；ylabel('幅度')
grid
xlim([-0.1,0.1])
fs=3000 %信号频谱
t1=-2:0.0001:2
y11=sinc(t1*200)
yk=fft(y11,50000) %对信号做傅立叶变换yw=2*pi/40000*abs(fftshift(yk)) %频谱搬移
fw=[-25000:24999]/50000*fs
subplot(2,3,2),plot(fw,yw)
title('已知信号的频谱')
xlabel('频率：hz')；ylabel('幅度')
grid
xlim([-30,30])
y3=cos(2*pi*200*t) %载波信号
subplot(2,3,3),plot(t,y3)
title('载波信号')
xlabel('时间：s')；ylabel('幅度')
grid
xlim([-0.1,0.1])
y4=sinc(t*200).*cos(2*pi*200*t) %已调信号subplot(2,3,4),plot(t,y4,'r-')
title('已调信号')
xlabel('时间：s')；ylabel('幅度')
grid
xlim([-0.05,0.05])
fs1=1000 %已调信号频谱
yk=fft(y4,5000) %对信号做傅立叶变换yw=2*pi/4000*abs(fftshift(yk)) %频谱搬移fw=[-2500:2499]/5000*fs1
subplot(2,3,5),plot(fw,yw,'r-')
title('已调信号的频谱')
xlabel('频率：hz')；ylabel('幅度')
grid
xlim([-400,400])
[c,lags]=xcorr(y4,200) %DSB信号自相关函数
Figure %200表示自相关函数时间т
subplot(211)
plot(lags/fs,c)
title('DSB信号自相关函数')
xlabel('t'); ylabel('Rxx(t)')
grid
SDSBp=fft(c,5000) %DSB功率谱
fw=[-2500:2499]/5000*fs1
yw=2*pi/4000*abs(fftshift(SDSBp)) %频谱搬移
subplot(212)
plot(fw,yw)
title('DSB信号功率谱')
xlabel('w')；ylabel('Rxx(t)')
grid
y7=y4.*y3 %解调信号
figure
subplot(211), plot(t,y7)
title('解调信号')
xlabel('时间：s'); ylabel('幅度')
grid
xlim([-0.1,0.1])
Rp=0.1;%滤波后的f(t)信号
Rs=80; %信号衰减幅度
Wp=40/100; %通带截止频率
Ws=45/100; %阻带截止频率,100为载波频率的一半[n,Wn]=ellipord(Wp,Ws,Rp,Rs); %阶数n
[b,a]=ellip(n,Rp,Rs,Wn); %传递函数分子分母b,a
Xl=5*filter(b,a,y7);
figure;
subplot(211); plot(t,Xl);
title('滤波后的f(t)信号');
xlabel('时间单位:s'); ylabel('幅度');
grid;
xlim([-0.1,0.1])
答辩记录及评分表
实验三：幅度调制与解调 一、实验目的 1、加深理解幅度调制与检波原理。 2、掌握用集成模拟乘法器构成调幅与检波电路的方法。 3、了解二极管包络检波的主要指标、检波效率及波形失真。 二、实验预习要求 1、复习《高频电子线路》中有关调幅与检波的内容； 2、阅读本实验的内容，熟悉实验的步骤； 三、实验原理和电路说明 1、调幅与检波原理简述： 调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡(载波)的幅度，使高频振荡的振幅呈调制信号的规律变化：而检波则是从调幅波中取出低频信号。振幅调制信号按其不同频谱结构分为普通调幅(AM)信号，抑制载波的双边带调制(DSB)信号，抑制载波和一个边带的单边带调制信号。 把调制信号和载波同时加到一个非线性元件上(例如晶体二极管和晶体三极管)，经过非线性变换电路，就可以产生新的频率成分，再利用一定带宽的谐振回路选出所需的频率成分就可实现调幅。 2、集成四象限模拟乘法器MCl496简介： 本器件的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、鉴频动态增益控制等。它有两个输入端Vx、Vy和一个输出端Vo。一个理想乘法器的输出为V o=KVxVy，而实际输出存在着各种误差，其输出的关系为：Vo=K(Vx+Vxos)(Vy+Vyos) + Vzox。为了得到好的精度，必须消除Vxos、Vyos与Vzox 三项失调电压。集成模拟乘法器MC1496是目前常用的平衡调制／解调器，内部电路含有8个有源晶体管。本实验箱MCl496的内部原理图和管脚功能如图3-1所示：
图3-1 集成模拟乘法器MC1496电路原理图 MCl496各引脚功能如下： （1）、SIG+ 信号输入正端 （2）、GADJ 增益调节端 （3）、GADJ 增益调节端 （4）、SIG- 信号输入负端 （5）、BIAS 偏置端 （6）、OUT+ 正电流输出端 （7）、空脚 （8）、CAR+ 载波信号输入正端 （9）、空脚 （10）、CAR- 载波信号输入负端 （11）、空脚 （12）、OUT- 负电流输出端 （13）、空脚 （14）、V- 负电源 3、实际线路分析 U501是幅度调制乘法器，音频信号和载波分别从J50l和J502输入到乘法器的两个输入端，K501和K503可分别将两路输入对地短路，以便对乘法器进行输入失调凋
幅度调制与解调实验 一、实现目的 1、通过本次实验，起到理论联系实际的作用，将理论课中学到的调幅、检波电 路的分析方法用到实验电路的分析和实验结果的分析中，使理论真正地用在实际电路中，落到实处。要求学生必须从时域、频域对调制和解调过程中信号的变换分析清楚。 2、本次采用的实验电路既能实现普通调幅，又能实现双边带调幅，通过实验更 进一步理解普通调幅（AM）和双边常调幅（DSB）在理论上、电路中的联系和区别。 3、实验中所测量的各种数据、曲线、波形是代表电路性能的主要参数，要求理 解参数的意义和测量方法，能从一组数据中得出不同的参数并衡量电路的性能。 二、实验仪器 1、数字示波器 TDS210 0~60MHz 1台 2、频谱分析仪 GSP-827 0~2.7GHz 1台 3、直流稳压电源 SS3323 0~30V 1台 4、实验电路板自制 1块 三、实验电路及原理 1、实验电路介绍 实验所采用的电路为开关调幅电路，如图所示。既能实现AM调制，又能实现DSB调制，是一种稳定可靠，性能优良的实验电路，其基本工作原理是：调制信号经耦合电容C1输入与电位器输出的直流电压叠加，分别送到同相跟随器U1A 和反相跟随器U1B，这样在两个跟随器的输出端就得到两个幅度相等，但相位相反的调制信号（U+和U-）。再分别送到高速模拟开关的两个输入端S1和S2，由开关在两个信号之间高频交替切换输出（由载波控制），在输出端就得到调幅波，通过调整电位器可以改变直流电压达到改变调制度m，当电位器调到中心位置时就得到了双边带的调幅信号。放大器为高精度运放AD8552，开关为二选一高速CMOS模拟开关ADG779。另外，为防止实验过程中由于调制信号幅度过大而损坏电路，特加了保护二极管D1、D2；由于运算放大器和模拟开关是单电源轨至轨型，只能单5V供电，在使用时所有信号是叠加在2.5V直流电平上的，电路中R7、R8就是提供该直流偏置电平的，R12、R13、T1是用来抵销直流电平的，以免对检波电路产生影响；R8、C5、C7、L1和R9、C6、C8、L2起到导通直流和低频信号、阻止高频信号的作用，防止开关泄露的高频载波信号对运算放大器产生影响；高频载波信号（1MHz,方波）由有源晶体振荡器X1产生。 幅度解调电路是一个二极管峰值包络检波器，输入的调幅波经二极管D3检波，由电阻电容C15、R15、C17交流耦合，输出解调信号。在该电路中通过跳线JP1、JP2可以接入或断开C16、R16来改变滤波回路的时间常数，加大滤波回路的时间常数时，可以观察到惰性失真（也叫对角失真），通过JP2、JP3可以接入或
中南民族大学 软件课程设计报告 电信学院级通信工程专业 题目2PSK数字信号的调制与解调学生学号 42 指导教师 2012年4月21日
基于MATLAB数字信号2PSK的调制与解调 摘要：为了使数字信号在信道中有效地传播，必须使用数字基带信号的调制与解调，以使得信号与信道的特性相匹配。基于matlab实验平台实现对数字信号的2psk的调制与解调的模拟。本文详细的介绍了PSK波形的产生和仿真过程加深了我们对数字信号调制与解调的认知程度。 关键字：2PSK;调制与解调；MATLAB 引言 当今社会已经步入信息时代，在各种信息技术中，信息的传输及通信起着支撑作用。而对于信息的传输，数字通信已经成为重要的手段。因此，数字信号的调制就显得非常重要。 调制分为基带调制和带通调制。不过一般狭义的理解调制为带通调制。带通调制通常需要一个正弦波作为载波，把基带信号调制到这个载波上，使这个载波的一个或者几个参量上载有基带数字信号的信息，并且还要使已调信号的频谱倒置适合在给定的带通信道中传输。特别是在无线电通信中，调制是必不可少的，因为要使信号能以电磁波的方式发送出去，信号所占用的频带位置必须足够高，并且信号所占用的频带宽度不能超过天线的的通频带，所以基带信号的频谱必须用一个频率很高的载波调制，使期带信号搬移到足够高的频率上，才能够通过天线发送出去。 主要通过对它们的三个参数进行调制，振幅，角频率，和相位。使这三个参量都按时间变化。所以基带的数字信号调制主要有三种方式：FSK，PSK，ASK。在这三种调制的基础上为了得到更高的效果也出现了很多其它的调制方式，如：DPSK，MASK，MFSK，MPSK，APK。它们其中有的一些是将基本的调制方式用在多进制上或者引入了一些新的方式来解决基本调制的一些问题如相位模糊和无法提取位定时信号，另外一些由是组合多种基本的调制方式来达到更好的效果。 基带信号的调制主要分为线性调制和非线性调制，线性调制是指已调信号的频谱结构与原基带信号的频谱结构基本相同，只是占用的频率位置搬移了。而非线性调制则是指它们的结构完全不同不仅仅是频谱搬移，在接收方会出现很多新的频谱分量。在三种基本的调制中，ASK 属于线性调制，而FSK和PSK属于非线性调制。已调信号会在接收方通过各种方式通过解调得到，但是由于噪声和码间串扰，总会有一定的失真。所以人们总是在寻找不同的接收方式来降低误码率，其中的接收方式主要有相干接收和非相干接收。在接收方通过载波的相位信号去检测信号的方法称为相干检测，反之若不利用就称为非相干检测，而对于一些特别的调制有特别的解调方式，如过零检测法。 系统的性能好坏取决于传输信号的误码率，而误码率不仅仅与信道、接收方法有关还和发送端采用的调制方式有很大的关系。我们研究的ASK，FSK，PSK等就主要是发送方的调制方式。
目录 1 设计目的与要求 (1) 1.1 设计目的 (1) 1.2 设计要求 (1) 2 设计方案 (1) 2.1 设计原理 (1) 2.1.1滤波法 (2) 2.2.2 相移法 (3) 2.2 相干解调 (4) 3 系统设计 (5) 3.1 Simulink工作环境 (5) 3.2 SSB信号调制 (5) 3.2.1 调制模型构建与参数设置 (5) 3.2.2 仿真结果与分析 (6) 3.3 SSB相干解调 (8) 3.3.1 解调模型构建与参数设置 (8) 3.3.2 仿真结果及分析 (9) 3.4 加入高斯噪声的调制与解调 (11) 3.4.1模型构建 (11) 3.4.2 仿真结果及分析 (12) 3.5 不同噪声对信道影响 (16) 4心得体会 (17) 参考文献 (17)
1 设计目的与要求 1.1 设计目的 本课程设计是实现SSB的调制与相干解调，以及在不同噪声下对信道的影响。信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。调制过程是一个频谱搬移的过程，它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。解调是调制的逆过程，即是将已调制的信号还原成原始基带信号的过程。信号的接收端就是通过解调来还原已调制信号从而读取发送端发送的信息。因此信号的解调对系统的传输有效性和传输可靠性有着很大的影响。调制与解调方式往往决定了一个通信系统的性能。单边带SSB信号的解调采用相干解调法，这种方式被广泛应用在载波通信和短波无线电话通信中。Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。 1.2 设计要求 （1）用simulink对系统建模 （2）输入模拟信号观察其输出波形 （3）在理想信道和加入高斯噪声的信道下比较各系统性能；记录相关数据并分析 2 设计方案 2.1 设计原理 单边带调制是幅度调制中的一种。幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度，使之随调制信号作线性变化的过程。在波形上，幅度已调信号的幅度随基带信号的规律
实验三、模拟调制与解调 一、实验目的 1、学习用MATLAB 进行模拟调制与解调的方法。 2、理解各种模拟调制解调系统的性能。 3、掌握幅度调制和角度调制的仿真方法。二、实验设备与器件 1、 计算机 2、 MATLAB 软件三、实验原理与步骤一）、调幅 1、AM 信号的仿真与解调 项目1、给定消息信号，，使用该信号以AM 方式调制一个载波频率为300Hz ，)4sin()2cos()(t e t t x t ππ-+=100≤≤t 幅度为1的正弦载波，试求： （1）消息信号的频谱和已调信号的频谱。（2）消息信号的功率和已调信号的功率。 clear all ts=0.001; t=0:ts:10-ts; fs=1/ts; df=fs/length(t); msg=randint(100,1,[-3,3],123); msg1=msg*ones(1,fs/10); msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; f=-fs/2:df:fs/2-df; subplot(2,1,1) plot(f,fftshift(abs(Pm))) ;xlabel('李啊兴'); title('消息信号频谱') A=1; fc=300; Sam=(A+msg2).*(cos(2*pi*fc*t)+exp(-t).*sin(4*pi*fc*t)); Pam=fft(Sam)/fs; subplot(2,1,2) plot(f,fftshift(abs(Pam))); xlabel('李啊兴'); title('AM 信号频谱') axis([-500 500 0 23]) Pc=sum(abs(Sam).^2)/length(Sam) Ps=Pc-A^2/2 eta=Ps/Pc Pc = 2.3077Ps = 1.8077eta = 0.7833项目2、用Simulink 重做项目1 。
课程设计论文 姓名：姜勇 学院：机电与车辆工程学院 专业：电子信息工程2班 学号：1665090208
安徽科技学院学年第学期《》课程···················装···············订················线···················专业级班姓名学号 内容摘要： 教师评语：
利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调 专业：电子信息工程（2）班姓名：姜勇学号：1665090208 一、设计摘要： 现代通信系统要求通信距离远、信道容量大、传输质量好。在信号处理里面经常要用到调制与解调，而信号幅度调制与解调是最基本，也是经常用到的。用AM调制与解调可以实现很多功能，制造出很多的电子产品。本设计主要研究内容是利用MATLAB实现对正弦信) fπ =进行双边带幅度调制，载波信号频率为100Hz，在MATLAB中 t sin( (t 40 ) 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。并对已调信号解调，比较了解调后的信号与原信号的区别。信号幅度调制与解调及MATLAB 中信号表示的基本方法及绘图函数的调用，实现了对连续时间信号的可视化表示。本文采用MATLAB对信号的幅度进行调制和解调。 二、关键词：幅度、调制、解调、 MAT LAB 三、设计内容 1. 调制信号 调制信号是原始信息变换而来的低频信号。调制本身是一个电信号变换的过程。调制信号去改变载波信号的某些特征值（如振幅、频率、相位等），导致载波信号的这个特征值发生有规律的变化，这个规律是调制信号本身的规律所决定的。 1.1 matlab实现调制信号的波形 本设计的调制信号为正弦波信号) fπ =，通过matlab仿真显示出其波形图 t (t sin( ) 40 如图1-1所示
%--------------------------------------------------- %>>>>>>>>>>>>>>>>>>初始化数据>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> %--------------------------------------------------- clc,clear,close all; fs = 30000; Time_Hold_On = 0.1; Num_Unit = fs * Time_Hold_On; one_Level = zeros ( 1, Num_Unit ); two_Level = ones ( 1, Num_Unit ); three_Level = 2*ones ( 1, Num_Unit ); four_Level = 3*ones ( 1, Num_Unit ); A = 1; % the default ampilitude is 1 w1 = 300; %初始化载波频率 w2 = 600; w3=900; w4=1200; %--------------------------------------------------- %>>>>>>>>>>>>>>>>>>串并转换>>>>>>>>>>>>>>> %--------------------------------------------------- Sign_Set=[0,0,1,1,0,1,1,0,1,0,1,0,1,0,0,1] Lenth_Of_Sign_Set = length ( Sign_Set ); %计算信号长度 j=1; for I=1:2:Lenth_Of_Sign_Set %信号分离成两路信号Sign_Set1(j)= Sign_Set(I);Sign_Set2(j)=Sign_Set(I+1); j=j+1; end Lenth_Of_Sign = length ( Sign_Set1 ); st = zeros ( 1, Num_Unit * Lenth_Of_Sign/2 ); sign_orign = zeros ( 1, Num_Unit * Lenth_Of_Sign/2 ); sign_result = zeros ( 1, Num_Unit * Lenth_Of_Sign/2 ); t = 0 : 1/fs : Time_Hold_On * Lenth_Of_Sign- 1/fs; %--------------------------------------------------- %>>>>>>>>>>>产生基带信号>>>>>>>>>>>> %--------------------------------------------------- for I = 1 : Lenth_Of_Sign if ((Sign_Set1(I) == 0)&(Sign_Set2(I) == 0)) %00为1电平sign_orign( (I-1)*Num_Unit + 1 : I*Num_Unit) = one_Level; elseif ((Sign_Set1(I) == 0)&(Sign_Set2(I) == 1)) %01为2电平sign_orign( (I-1)*Num_Unit + 1 : I*Num_Unit) = two_Level; elseif ((Sign_Set1(I) == 1)&(Sign_Set2(I) == 1)) %11为3电平
3.1.1幅度调制的一般模型 幅度调制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。 幅度调制器的一般模型如图3-1所示。 图 3-1 幅度调制器的一般模型 图中，为调制信号，为已调信号，为滤波器的冲激响应，则已调信号的时域和频域一般表 达式分别为 （ 3-1） （ 3-2） 式中，为调制信号的频谱，为载波角频率。 由以上表达式可见，对于幅度调制信号，在波形上，它的幅度随基带信号规律而变化； 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。由于这种搬移是线性的， 因此幅度调制通常又称为线性调制，相应地，幅度调制系统也称为线性调制系统。 在图 3-1的一般模型中，适当选择滤波器的特性，便可得到各种幅度调制信号，例如：常规双边带调幅（AM ）、抑制载波双边带调幅（DSB-SC ）、单边带调制（SSB）和残留边带 调制（ VSB ）信号等。 3.1.2常规双边带调幅（AM） 1. AM 信号的表达式、频谱及带宽 在图 3-1中，若假设滤波器为全通网络（相乘，则输出的信号就是常规双边带调幅（ ＝ 1），调制信号叠加直流后再与载波AM）信号。 AM 调制器模型如图3-2所示。
图3-2 AM 调制器模型 AM 信号的时域和频域表示式分别为 （ 3-3） （ 3-4） 式中，为外加的直流分量；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。点此观看AM 调制的 Flash； AM信号的典型波形和频谱分别如图3-3（ a）、（ b）所示，图中假定调制信号的上限频率为。显然，调制信号的带宽为。 由图 3-3（ a）可见， AM 信号波形的包络与输入基带信号成正比，故用包络检波的方 法很容易恢复原始调制信号。但为了保证包络检波时不发生失真，必须满足，否则将出现过调幅现象而带来失真。 由 Flash 的频谱图可知， AM 信号的频谱是由载频分量和上、下两个边带组成（通 常称频谱中画斜线的部分为上边带，不画斜线的部分为下边带）。上边带的频谱与原调制信号的 频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。显然，无论是上边带还是下边带，都含有原调制 信号的完整信息。故AM 信号是带有载波的双边带信号，它的带宽为基带信号带宽的两倍， 即 （3-5）
信号与通信系统课程设计说明书 题目：设计ASK调制解调通信系统 系部：信息与控制工程学院 专业：电子信息工程 班级：XXXX级X班 学生姓名:XXX学号:XXXXXXXXXX 指导教师:XXX 2018年6月12日
目录 1 设计任务与要求 (2) 1.1 设计任务 (2) 1.2 设计要求 (2) 2 设计方法与内容 (3) 2.1 MATLAB简介 (3) 2.2 ASK信号调制原理 (3) 2.3 ASK解调原理 (4) 3 仿真实现过程 (5) 3.1 ASK信号的产生 (5) 3.2 载波信号波形 (5) 3.3 ASK调制解调实现 (6) 3.4 叠加噪声的ASK调制解调 (7) 4 结论 (10) 5 附录 (11) 参考文献 (18)
1 设计任务与要求 1.1 设计任务 1.根据题目查阅有关资料，掌握数字带通调制技术。 2.学习MATLAB软件，掌握MATLAB各种函数的使用。 3.据数字带通调制原理，运行MATLAB进行编辑，仿真调制过程，记录并分析仿真 结果。 1.2 设计要求 1.掌握ASK调制解调原理 2.绘制出ASK信号解调前后在时域和频域中的波形，观察解调前后频谱的变化理 解ASK信号解调原理。
2设计方法与内容 2.1 MATLAB简介 Matlab是MathWorks公司于1982年推出的一套高性能的数值计算和可视化软件。它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，构成了一个方便、界面良好的用户环境。它还包括了Toolbox(工具箱)的各类问题的求解工具，可用来求解特定学科的问题。其特点是： (1) 可扩展性：Matlab最重要的特点是易于扩展，它允许用户自行建立指定 功能的M文件。对于一个从事特定领域的工程师来说，不仅可利用Matlab所提供的函数及基本工具箱函数，还可方便地构造出专用的函数。从而大大扩展了其应用范围。当前支持Matlab的商用Toolbox(工具箱)有数百种之多。而由个人开发的Toolbox则不可计数。 (2) 易学易用性：Matlab不需要用户有高深的数学知识和程序设计能力，不 需要用户深刻了解算法及编程技巧。 (3) 高效性：Matlab语句功能十分强大，一条语句可完成十分复杂的任务。 如fft语句可完成对指定数据的快速傅里叶变换，这相当于上百条C语言语句的功能。它大大加快了工程技术人员从事软件开发的效率。 2.2 ASK信号调制原理 数字信号对载波信号的振幅调制称为振幅键控，即ASK（Amplitude Shift Keying）。2ASK就是调制信号为二进制数字基带信号时的振幅键控。 简单的说，振幅键控就是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位保持不变。在2ASK中，载波的幅度只有两种变化状态，分别对应二进制信息的“0”或“1”。 2ASK已调信号可表示为 e 0 = s(t) cosωct 式中，ωc为载波角频率，s(t)为单极性NRZ矩形脉冲序列 s(t) =Σan g(t-n Ts) 其中，g(t)是持续时间为Ts、高度为1的矩形脉冲，an为二进制数字 1，出现概率为p a n= 0，出现概率为1?p
实验一：Systemview 系统下幅度调制与解调 一．实验目的 1．熟悉Systemview 仿真软件； 2. 掌握调幅信号产生和解调的过程及实现方法； 2．研究输入信号和信道对调幅信号的影响； 二．实验原理 1．调制 幅度调制是无线电通信中最常用的调制方式之一。普通的调幅广播就是它的典型应用。 幅度调制的基本原理是用基带信号（调制信号）控制高频载波的幅度，使其携带基带信号信息，从而实现信息的传输。 调制的基本作用是频谱搬移，其目的是进行频率变换，使信号能够有效的传输（辐射）或实现信道的多路复用。 根据频谱特性的不同，通常可将调幅分为标准调幅（AM ），抑制载波双边带调幅（DSB ），单边带调幅（SSB ）和残留边带调幅（VSB ）等。 2．调制信号的实现方法 设f （t ）为调制信号，高频载波为C （t ）=A 0cos （ω0t ＋θ0） （1）标准调幅 AM 信号可以表示为： S AM （t ）=［A 0＋f （t ）］cos （ω0t ＋θ0） 已调信号的频谱为（设θ。＝0） S AM （ω）=πA o ［δ（ω-ωo ）＋δ（ω＋ω0）］＋1／2［F （ω-ωo ）＋F （ω＋ωo ）］ 标准调幅的数学模型如图1-1所示。 图1-1 标准调幅的数学模型 AM 信号在SystemView 中可由模块实现，如图1-2所示。 cos (ω0t + θ0 ) A 0
图1-2 AM 信号在SystemView 中的实现 调制信号和已调信号的波形如图1-3所示。 图1-3 调制信号和已调信号 3．解调 调制的逆变换过程叫解调。解调方法分为相干解调和非相干解调。 为了不失真的恢复调制信号，要求本地载波和接收信号的载波必须保持同频同相，这种方法称为相干解调。它适用各种调幅系统。它的一般数学模型如图1-4所示。 图1-4 相干解调数学模型
第九章 数字载波调制 图见附文件：9-1、9－2、9－8、9－9①②、9－17、9－18 未做出：9－9③、9－14、9－19、9－20、9－21 9-1 设发送的数字序列为：1011001010，试分别画出以下两种情况下的2ASK 、2FSK 、2PSK 及2DPSK 的信号波形： ①载频为码元速率的2倍； ②载频为码元速率的1.5倍。 解：图9-1 9-2 设发送的数字序列为0、1交替码，试计算并画出2PSK 信号的频谱。 解：2PSK 信号相当于将发送的0、1序列转换为双极性码)(t S D 后与载波相乘，设 10,11-→+→，则t A t S t S D PSK 02cos )()(ω=。 )]()([4 )(002 2ωωωωω++-= ∴D D PSK P P A P 根据第八章对基带数字随机脉冲序列功率谱的分析，有 ∑∞ -∞ =--++--=m T T T T T D m m G P m PG f G G P P f P ) (|)()1()(||)()(|)1()(2 21 2 221ωωδωωωωω其中)2 ( )(),2 ( )(21T TSa G T TSa G ωωωω-==，T f T 1= 为码元间隔。 代入上式，可得：)()12(2 )1(4)(2 ωδωω-+-=P f T TSa P P P T D )] ()()[12(4 1])2 ( )2 ( [)1()(002 2 2 2 2ωωδωωδωωωωω-++-+ ++--=∴P f A T Sa T Sa T P P A P T PSK 当P ＝ 2 1时，没有冲激项。 图9－2 9-3什么是OOK 的包络检波法的判决门限、归一化门限及最佳门限？设码元“0”“1”等概出现，且系统的输入信噪比S/N =10dB ，试计算归一化门限值及系统的误码率。 解：①判决门限th V 指将接收端的接收信号V 判决为1或0的门限值。如th V V >时判为1， th V V <时判为0。 归一化门限σ th V V = ，2 σ为噪声方差。 最佳门限* th V 是使误码率达到最小的判决门限。 ②已知OOK 包络检波法的最佳门限* th V ＝ 2 A ，由20 1022 2A A r = == σσ 得，
SSB单边带信号调制 由双边带过渡 双边带信号虽然抑制了载波，提高了调制效率，但调制后的频带宽度仍是基带信号带宽的2倍，而且上、下边带是完全对称的，它们所携带的信息完全相同。因此，从信息传输的角度来看，只用一个边带传输就可以了。我们把这种只传输一个边带的调制方式称为单边带抑制载波调制，简称为单边带调制(SSB)。 原理部分 采用单边带调制，除了节省载波功率，还可以节省一半传输频带，仅传输双边带信号的一个边带(上边带或下边带)。因此产生单边带信号的最简单方法，就是先产生双边带。然后让它通过一个边带滤波器，只传送双边带信号中的一个边带，这种产生单边带信号的方法称为滤波法。由于理想的滤波器特性是不可能作到的，实际的边带滤波器从带通到带阻总是有一个过渡带，随着载波频率的增加，采用一级载波调制的滤波法将无法实现。这时可采用多级调制滤波的办法产生单边带信号。即采用多级频率搬移的方法实现：先在低频处产生单边带信号，然后通过变频将频谱搬移到更高的载频处。产生SSB信号的方法还有：相移形成法，混合形成法。
SSB移相法原理图 SSB移相法的形成的SystemView仿真 SSB移相法的形成上边带下边带 数学表达式 为简便起见，设调制信号为单频信号f(t)=Amcosωmt，载波为c(t)=cosωct，则调制后的双边带时域波形为：SDSB(t)＝Amcosωmtcost＝[Amcos(ωc+ωm)t+Amcos(ωc-ωm)t]/2 保留上边带，波形为：SUSB(t)＝[Amcos(ωc+ωm)t]/2＝Am(cosωctcosωmt-sin ωctsinωmt)/2 保留下边带，波形为：SLSB(t)＝[Amcos(ωc-ωm)t]/2＝Am(cosωctcosωmt+sin ωctsinωmt)/2
郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调 专业、班级学号姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容： 利用MATLAB对正弦信号) t (t fπ =进行双边带幅度调制，载波信号频率为 40 sin( ) 100Hz，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实现信号幅度调制与解调的方法。 2、利用MATLAB实现对常用连续时间信号的可视化表示。 3、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。 4、加深对信号解调的理解。 主要参考资料： 1、陈后金. 信号与系统[M].北京：高等教育出版社，2007.07. 2、张洁.双边带幅度调制及其MATLAB 仿真[J].科技经济市场，2006.9 完成期限：2013.6.24—2013.6.28 指导教师签名： 课程负责人签名： 2013年6月21日
利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调 摘要 现代通信系统要求通信距离远、信道容量大、传输质量好。在信号处理里面经常要用到调制与解调，而信号幅度调制与解调是最基本，也是经常用到的。用AM调制与解调可以实现很多功能，制造出很多的电子产品。本设计主要研究内容是利用MATLAB 实现对正弦信) t =进行双边带幅度调制，载波信号频率为100Hz，在MATLAB fπ ) 40 sin( (t 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。并对已调信号解调，比较了解调后的信号与原信号的区别。信号幅度调制与解调及MATLAB中信号表示的基本方法及绘图函数的调用，实现了对连续时间信号的可视化表示。本文采用MATLAB对信号的幅度进行调制和解调。 关键词幅度、调制、解调、MAT LAB
基T MATLAB仿真的BPSK的调制与解调 一、实验要求 根据逊II耍求，金阅相关资料.学握数字带通的RPSK调制斛调的相关知识。学习MATLAB软件，芈握MATI.AR并种函数的使用。在此基础上,完成以下实验唉求； 1）设计系统整体世图及数学模型。 2）运用MATLAB进行编乩实现BPSK的调制解训过程的仿真。H?中包括信源、BPSK f,号的产生，仁道噪声的加入，BPSK信号的载波提収和相十斛 调。 3）系统性能的分析包括信号带宽.波形对比以及误码率的计算。 二、实验原理 数7?信号的传输方式分为凰带代输和帶通传输，右实际应用屮.大多数信道II?有帶通特性而不能直接代输基帶伫号。为了便数字苗号右鹉通常；适中传输，必须使用数字基带信号対载波进行训制，以使信号与信适的特性相匹配。这种用数字垄带信号控制载波.把数字垄带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。 数字调制技术的两种方法： 1）模拟相乘法.利用模拟调制的方注丈实观数罕式调制.即把把数宇从带fn号珥做模拟信号的持殊情况处理. 2）键控注'利用数了倍号的离做収fi*術心通过开关健控我波，从向实观数字调制。这种方法通常称为犍控法，比如本实验对戟波的相似进行键控, 便町 获得郴移键控（PSK）耳本的调制方式。 1. BPSK的调制原理： 二进制移相说控址用二进制数宁信号0和1厶控制载波的两个相位0和n的方法。在2PSK中，迪常用初始郴位0和Ji分别表小二进制1和0。因此，2PSK ?信号的时域衣达式为： ◎PSK("= Acos(0/ + 0」(1)
式中.5表示第n 个符号的绝对相位: 因此?上式可以改写为 由于两种码元的波形相同.极性相反.故BPSK 信号可以衣述为一个双极性 全占空矩形脉冲序列与一个正弦戏波的相乘; e 2nK (z) = S (F )CO 5?F (4) 刃)=工％"-心) (5) 这里s(t)为双极性全占空(非归零)知形脉冲序列.g(t)^脉宽为1\的单个 矩形脉冲，而心的统计特性］ Z.BPSK 的解调原埋： 2PSK 信号的解调方法星柑T 解脚法。由丁 PSK 倍号本身淤是利用相位传递 信息的.所以在按收編必须利用信号的柑位信息采用柑干解谓法来解谓信号。 给出了-?种2PSK ffi VtllT 搖收设备的原砰柄图.用屮经过带通滤波的信号 =0.发送V 时 j 口发 送T 时 A cos 少匚 (0= -Acos^ (3) J L 概率为P 4-1,概率为1-P (6) 图1 BPSK €号的波形示例
摘要：单边带调制（SSB）技术是模拟调制中一项重要技术，相对于幅度调制（AM）、双边带调制（DSB）、残留边带调制（VSB）而言，其传输带宽仅为调制信号带宽，有效节约了带宽资源，且节约载波发射功率，广泛用于短波无线电广播、载波通信，数据传输等领域，所以，对SSB调制解调系统的研究有重大的意义。为了全面深入理解SSB调制解调过程，本文利用System view系统仿真软件仿真SSB调制解调系统中关键步骤，简单直观显示分析SSB信号调制解调过程的观测结果。 关键词：ssb；调制；仿真 1.1 前言 单边带调制是幅度调制的一种。幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度，使之随调制信号作线性变化的过程。在波形上，幅度已调信号的幅度随基带信号的规律而呈正比地变化；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（精确到常数因子）。由于这种搬移是线性的，因此，幅度调制通常又称为线性调制。但应注意，这里的“线性”并不意味着已调信号与调制信号之间符合线性变换关系。事实上，任何调制过程都是一种非线性的变换过程。 2.1单边带调制原理 单边带调制（SSB）信号是将双边带信号中的一个边带滤掉而形成的。根据滤除方法的不同，产生SSB信号的方法有：滤波法和相移法。 1.滤波法 产生SSB信号最直观的方法是，先产生一个双边带信号，然后让其通过一个边带滤波器，滤除不要的边带，即可得到单边带信号。我们把这种方法称为滤波法，它是最简单也是最常用的方法，其原理框图如图2-1所示。 m(t) s DSB(t) s SSB(t) H(w) 载波c(t) 图2.1-1 利用滤波法产生单边带信号 滤除下边带，保留上边带（USB），H（w）具有理想高通特性,其频谱图如图2-2所示： 1 |w|>w c （ ） （ (2.1-1) H USB） w = w H = 0 |w|≤w c
郑州轻工业学院 课程设计说明书 题目：利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调 姓名： XXX_____________ 院（系）：电气信息工程学院____ 专业班级：电子信息工程10-01班 学号： 541001030XXX______ 指导教师：_______任景英_________ 成绩: _____________________ 时间：2013年6月24日至2013年6月28日
郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调__ 专业、班级电子信息工程10级学号姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容： 利用MATLAB对正弦信号) t (t fπ =进行双边带幅度调制，载波信号频率为 40 sin( ) 100Hz，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实现信号幅度调制与解调的方法。 2、利用MATLAB实现对常用连续时间信号的可视化表示。 3、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。 4、加深对信号解调的理解。 主要参考资料： 1、陈后金. 信号与系统[M].北京：高等教育出版社，2007.07. 2、张洁.双边带幅度调制及其 MATLAB 仿真[J].科技经济市场，2006.9 完成期限： 2013.6.24—2013.6.28 指导教师签名：—————————— 课程负责人签名：——————————— 2013年6月21日
利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调 摘要 本文主要研究的内容是利用MATLAB实现信号幅度调制与解调以及MATLAB中信号表示的基本方法及绘图函数的运用，实现对常用连续时间信号的可视化表示。详细介绍了正弦信号的双边带调制与解调原理并对调制信号与已调信号以及调制信号与解调后的信号分别进行了比较。利用matlab作为编程工具通过计算机实现对欲传输的原始信号在发送端对一个高频信号进行振幅调制，而在接收端通过检波过程恢复原信号。这种频带传输不仅克服了目前许多长途电话线路不能直接传输基带信号的缺点，而且能实现多路复用的目的，从而提高了通信线路的利用率。 关键词：DSB调制、解调、MATLAB
绪论 调制在通信过程中起着极其重要的作用，无线电通信是通过空间辐射方式传送信号的，调制过程可以将信号频谱搬移到容易以电磁波形式辐射的较高频率范围，此外调制过程可以将不同的信号通过频谱搬移托付至不同频率的载波上实现多路复用不致于互相干扰。振幅调制是一种应用很广的连续波调制方式调幅信号。 现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。从模拟调制到数字调制, 从二进制调制发展到多进制调制, 虽然调制方式多种多样, 但都是朝着使通信系统更高速、更可靠的方向发展。一个系统的通信质量, 很大程度上依赖于所采用的调制方式。因此对调制方式的研究直接决定着通信系统质量的好坏。实际的通信系统需要完成从信源到信宿的全部功能, 这通常是比较复杂的。对这个系统做出的任何改动(如改变系统的结构、改变某个参数的设置等) 都可能影响整个系统的稳定性和性能。 因此在设计新系统、对原有的系统做出修改或者进行相关研究时, 通常要进行建模和仿真, 通过仿真结果来衡量方案的可行性, 从中选择最合理的系统配置和参数设置, 然后再应用于实际系统中。通过仿真, 可以提高研究开发工作的效率, 发现系统中潜在的问题, 优化系统整体的性能。利用MATLAB编程可以很方便地实现对通信信号的调制的仿真。本文针对模拟调制技术进行讨论,介绍了双边带幅度调制系统的基本原理和使MATLAB对其进行仿真的基本方法。在MATLAB环境下模拟了双边带幅度调制的基本过程,构建了一个双边带幅度调制系统并进行了动态仿真, 得到较为直观的实验结果, 使得对调制系统的分析变得十分便捷。由于本文的工作只限于原理性的仿真,所以在实际系统设计中还应考虑噪声、干扰和滤波等模块的引入。同时, 各个模块的参数的设置也需要进行严格的分析和计算, 以更好的实现系统的性能。
9-振幅调制与解调
9 振幅调制与解调 9.1.1 概述 为什么要调制？◆信号不调制进行发射天线太长，无法架设。 ◆信号不调制进行传播会相互干扰，无法 接收。 调制的必要性：可实现有效地发射，可实现有选择地接收。 调制按载波的不同可分为脉冲调制、正弦调制和对光波进行的光强度调制等。 按调制信号的形式可以分为模拟调制和数字调制。调制信号为模拟信号的称为模拟调制，调 制信号为数字信号的称为数字调制。 正弦波调制有幅度调制AM、频率调制FM和相位调制PM三种基本方式，后两者合称为角度调制。 调制是一种非线性过程。载波被调制后将产生新的频率分量，通常它们分布在载波频率的两边，并占有一定的频带。 几个基本概念：⒈载波：高频振荡波；⒉载频：载波的频率 ⒊调制：将低频信号“装载”在载波 上的过程。即用低频信号去控制高 频振荡波的某个参数，使高频信号
具有低频信号的特征的过程； ⒋已调波：经调制后的高频振荡波； ⒌解调：从已调信号中取出原来的信息；⒍调制信号：低频信号（需传送的信息）。?模拟调制有以正弦波为载波的幅度调制和角度 调制。 ?幅度调制，调制后的信号频谱和基带信号频谱之间保持线性平移关系，称为线性幅度调制。（振幅调制、解调、混频） ?角度调制中，频谱搬移时没有线性对应关系，称为非线性角度调制。（频率调制与解调电路） ⒈什么是调幅？定义：载波的振幅值随调制信号的 大小作线性变化，称为振幅调制，简称调幅 （AM）实现调幅的方法有：低电平调幅和高 电平调幅。 ◆低电平调幅：调制过程是在低电平进行，因而需要的调制功率比较小。有以下两种： 1.平方律调幅：利用电子器件的伏 安特性曲线平方律部分的非线性 作用进行调幅。 2.斩波调幅：将所要传输的音频信号按照载波频率来斩波，然后通过中心频率等于载波频率的带通滤波器，取出调幅成分。
幅度调制与解调 一、 实验目的 (1) 了解集成模拟乘法器的工作原理，掌握调整与测量其特性参数的方法。 (2) 掌握用集成模拟乘法器实现调幅与解调的方法。 二、 实验原理 调幅是指载波的幅度随调制信号的变化规律而变化，而其角频率和初相位均 为常数；而解调则是从调幅波中取出低频信号。 * 设载波电压为U c = U c cos c t ，调制电压为u 「二U^COS" t ，通 常满足 f 1 o 根据定义，已调信号的振幅随调制信号 u ■，线性变化，由此 可得振幅调制信号振幅U m (t) U m (t) = U c AU c (t^U c k a U 。 =U c + k a U 。cos 。t = U c (V mcos 。t) 调幅度(调制度): 可得调幅信号的表达式 U AM (t) = U m (t)cos c 二 U c (1 mcos 1 t)cos c k a 又称为调制灵敏度 U c U c
m .1时，U M（t）会出现负值，导致调幅波会反相，包络将不能反应调制信号的变化，这为 过调制现象。实际过调幅波形往往如图（e），无法解调，且占据频带很宽，因此在标准幅 度调制中，不允许出现过调，要求m乞1。 用MC1496集成电路构成的调幅与解调电路图如下图所示。 图中W1用来调节引出脚1、4之间的平衡，器件采用双电源方式供电（+ 12V，- 8V ），所以5脚偏置电阻R15接地。电阻R i、R2、R4、R5、R6为器件提供静态偏置电压， 保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。载波信号加在 U1 - U4的输入端，即引脚& 10 之间；载波信号U c经高频耦合电容C1从10脚输入，C2为高频旁路电容，使8脚交流接 地。调制信号加在差动放大器 U5、U6 的输入端，即引脚1、4之间，调制信号U「经低频偶 合电容E1从1脚输入。2、 3脚外接1k「电阻，以扩大调制信号动态范围。当电阻增大， 线性范围增大，但乘法器的增益随之减小。已调制信号取自双差动放大器的两级电极（即 引出脚& 12之间）输出。 调制电路 SSB