1 EWB仿真软件简介
EWB软件，全称为ELECTRONICS WORKBENCH EDA，是交互图像技术有限公司在九十年代初推出的EDA软件，用于模拟电路和数字电路的仿真，利用它直接从屏幕上看到电路的输出波形。EWB是一款小巧，但是十分强大。
EWB软件由INTERACTIVE IMAGE TECHNOLOGIES Ltd（交互图像技术有限公司）推出，近几年开始在国内使用。现在普遍使用的是在WIN95环境下工作的EWB5.0（在国内曾见过6.0的演示版，注：EWB5.0也可以在WINDOWS3.1环境下使用，但需安装WING32工具）。
相对其它EDA软件而言，它是个较小巧的软件，只有16M，功能也比较单一，就是进行模拟电路和数字电路的混合仿真，但你绝对不可小瞧它，它的仿真功能十分强大，可以几乎100%地仿真出真实电路的结果，而且它在桌面上提供了万用表、示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换器等工具，它的器件库中则包含了许多大公司的晶体管元器件、集成电路和数字门电路芯片，器件库中没有的元器件，还可以由外部模块导入，在众多的电路仿真软件中，EWB是最容易上手的，它的工作界面非常直观，原理图和各种工具都在同一个窗口内，未接触过它的人稍加学习就可以很熟练地使用该软件，对于电子设计工作者来说，它是个极好的EDA工具，许多电路你无需动用烙铁就可得知它的结果，而且若想更换元器件或改变元器件参数，只需点点鼠标即可，它也可以作为电学知识的辅助
2方案分析与方案确定
2.1数字基带信号的传输
本次课设中涉及到的通信技术为信息传输技术中“数字调制与解调。通过数字调制与解调，可以把信号变成适合在信道中传输的信号。调制与解调技术可以提高信号传输的可靠性和有效性，增强信号的抗干扰能力，减小发射天线的尺寸，削减传输成本。基于以上特点，数字信号的调制与借条在通信领域有广泛的应用。
调制一般可分为两种类型：(1) 利用模拟方法去实现数字调制，即把数字基带信号当作模拟信号的特殊情况来处理；(2) 利用数字信号的离散取值特点键控载波，从而实现数字调制——键控法。如：2ASK、2FSK、2PSK等。
键控法的特点：数字电路实现，调制变换速率快，调整测试方便，体积小和设备可靠性高。
移相键控PSK 在数字通信系统中是一种重要的调制方式，其抗噪性能和信道频带利用率均优于ASK 和FSK，即使在有衰落的信道中也能获得很好的效果。因而在实际的高速数据传输系统中得到广泛的应用。
基于以上分析，于上述分析，本次课设的内容大致可以分为调制和解调两部分。
2.2数字基带信号的调制
调制是用调制信号去控制载波一些参数的过程。在数字信号的调制类型里，大致有FSK,ASK,PSK三种。其中移相键控PSK 在数字通信系统中是一种重要的调制方式，其抗噪性能和信道频带利用率均优于ASK 和FSK，即使在有衰落的信道中也能获得很好的效果。因而在实际的高速数据传输系统中得到广泛的应用。
数字相位调制又称频相键控，简记PSK,二进制移相键控记作2PSK。它是利
载相位的变化来传送数字信息的。通常有两种类型：
(1)绝对相移(2PSK或BPSK)
(2)相对相移(差分相移/2DPSK或DBPSK)
此次课设中，我们用到的是绝对相移法。所谓绝对移相是以载波的不同相位的绝对值来直接传送相应二进制数字信号的一种调制方式，简称2PSK。通常用已调载波的“0”相和“π”相，分别表示二进制数字的“1”和“0”
绝对相移2PSK的电路主要由五部分组成。载波振荡器产生高频载波，可知直接输入到开关电路。高频载波有一路需要输入到反相器，使其产生180度相移，然后输入到开关电路。这样便有两路信号输入到开关电路。实际使用调制器时，用乘法器和加法器代替，将输入的M序列信号一分为二，一路为原信号，另一路为取反后的M序列。两路信号分别输入到乘法器，经过加法器相加后，便可输出2PSK信号。
绝对相移2PSK的工作原理：
条件：以未调载波的“0”相表示“1”，“π”相表示“0”。当数字基带信号为“1”时，K1通，K2断，输出“0”相载波；当数字基带信号为“0”时，K2通，K1断，输出“π”相。随着数字基带信号“0”或“1”的变化，控制调制器开关电路的通或断，使输出载波的相位实现相应的变化，就产生了2PSK信号。
2PSK的缺点：实现2PSK调制时，在调制端是以某一载波的相位作基准的。为了恢复数字基带信号，接收端解调时，必须也要有一个与调制端同频同相的固定的载波基准相位作参考。如若因接收端遇到突发干扰（温度漂移或噪声干扰等）。就会使接收端的基准参考相位发生随机的跳变，则产生倒“π”现象（或称相位模糊），对系统的误码性能影响很大，使通信质量很差。
由于2PSK的缺点，于是又有了改进的方法，称为2DPSK,这里不多做解释，对应的波形如下：
图2.1 2PSK与2DPSK信号对比
分析可知
（1）2DPSK的波形与2PSK的不同，他们的同一相位并不对应相同的数字信息符号，而前后码元相对相位差才表示信息符号。这说明，解调2DPSK信号是并不依赖于某一固定的载波相位参考值，只要前后码元的相对相位关系不破坏，则只要鉴别这个相差关系就可正确恢复数字信息，这就避免了2PSK中的倒π现象发生，为此得到了广泛的工程应用。
（2）相对移相信号是把数字信息序列（绝对码）变换成相对码，然后根据相对码进行绝对移相而产生的。
2.3 2PSK信号的解调
2PSK解调最常用的方法是极性比较法和相位比较法，本次课设采用的是极性比较法对2PSK信号进行解调，
2PSK调制信号从“调制信号输入端输入，同步载波从“载波输入点输入。两信号经过模拟乘法器相乘后，去掉了调制信号中的载波成分，再经过低通滤波器去除高频成分，得到包含基带信号的低频信号，经电压比较器输出，再进行抽样判决，就可以得到数字基带信号。
3 单元电路设计
3.1 调制模块电路设计
调制部分重要的元器件主要由反相器、乘法器和加法器组成，个部分功能不同，共同完成信号的调制
反相器是将输入的载波反相，即生成π相波，电路图如图所示：
图3.1 反相器
经反相后，0相波和π相波，一起输入到有乘法器和加法器组成的调制器，其内部构造如下：
图3.2 调制器电路数字基带信号由以下电路产生：
图3.3 M序列产生电路
由以上单元电路连接后，便可得到调制部分的总电路图，如图所示：
图3.4 调制部分电路图
完成上述单元电路的连接后，便可得到调制部分的总电路图，产生正确的2PSK信号后，将其作为输入，开始完成已调信号的解调。
3.2 解调模块电路设计
2PSK信号输入到解调模块时，要经过鉴相器，低通滤波器，比较器和抽样判决器，才能从个从已调信号中解调出来。电路设计和参数选择如下。
鉴相器如图所示
图3.4 鉴相器
经过鉴相器后，再通过低通滤波器，电路及参数如下：
图3.5 无源低通滤波器
经过低通滤波器后，在经过比较器，即可得到矩形波型号，原理图如图所示
图3.6 比较器电路
经过比较器后，在经过判决器和译码器组成的抽样判决器后便得到数字基带
信号，即从已调信号中恢复调制信号。
图3.7 译码器电路
图3.8 判决器电路
经过上述单元电路后，理论上可以从抽样判决器中输出调制信号，及从已调信号中恢复调制信号。电路连接完成后将进行实验结果仿真。
图3.9 2PSK解调电路
4 实验结果仿真
信号经调制模块后生成2PSK信号，在滤波器上观察信号波形如下：
图4.1 2PSK信号
从以上的波形可以看出，输出的波形和频率都一致，这与理论上的2PSK 信号是完全符合的。但从其相位上来看，相位的变化并不是连续，有的地方有0度到180度的突变，这也是2PSK信号的典型特征。相位的突变是不是发生在M 序列的由0到1的突变时刻，我们还需做进一步的测试，将M序列遇得到的波形进行对比，可得到下列结果。
将M序列与原序列对比可得到以下图形：
图4.2 2PSK信号与M序列的对比
从图上可以看到，高电平和低电平期间，载波的幅度和频率都没有改变，但载波的相位发生了改变。在电平发生跳变的时刻，载波的相位也有180度的跳变，这与理论十分吻合，说明得到的2PSK信号是真确的。
将2PSK信号输入到解调模块，便可以得到解调信号，其波形如下：
图4.3 2PSK解调信号
从以上图形可以看出，解调输出的信号，与原来的M序列一致，只是在时间上有一定的延时。由于此次电路设计用到了很多数字器件，会引起一定的延时。仿真结果表明，设计的电路可以完成2PSK信号的产生以及解调。
5 心得体会
从考试结束到一月六号，前后一个星期的时间里，我把时间都投入到了两个课设上面，时间有点仓促，课设也有一定的难度，但最后在老师和同学们的共同帮助下，终于完成了。回顾此次课设，自己有不小的收获。
首先，这次课设我们都要用到EWB这种仿真软件，虽然很早就接触到了这种软件，但只是会一点皮毛。这个课设要用到很多新的功能，运用起来有一定的困难，不过最后通过查询一些资料，能较好地掌握这些知识。主要的困难在后面的理论部分。
为了完成此次课设，我再次翻阅了所学的理论知识，对题目有了一定的理解后，开始相关的设计。首先通过调制得到2PSK信号，由于没有适合的调制芯片我们用乘法器和加法器代替。开始的时候不是很清楚这两种器件的使用，走了很多弯路，后来弄清原理和使用方法后，便可以从示波器上观察到理想的信号。
在解调电路的设记上，我碰到了很多困难。由于设计上要用到一些数字器件，因而使用时，有很多要查询的地方。开始的时候由于没有用到比较器，因而无法得到矩形波型号，示波器上始终无法得到波形。经过改进调试后，终于得到了比较理想的波形。后来经过一些改进，得到了波形。
通过此次课设，我对2PSK的有关知识有了更深入的认识，同时提高了动手操作的能力，理论和实践都有了提高。课设做完后，也发现了自己的一些不足，平时很少自己动手设计电路，以至于用的时候有很多困难，在以后的时间里，我会多设计一些电路，提高自己的动手实践能力。
参考文献
[1] 樊昌信,张甫翔.通信原理.北京：国防工业出版社，2001
[2] 曹志刚.现代通信原理.北京：清华大学大学出版社，1992
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[4] 钱恭斌.实用通信与电子线路的计算机仿真.北京：电子工业出版社，2001
[5] 郭梯云，刘增基.数据传输.北京：人民邮电出版社，1998
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。
东北大学分校电子信息系 综合课程设计 基于Multisim的调幅电路的仿真 专业名称电子信息工程 班级学号5081411 学生曹翔 指导教师王芬芬 设计时间2011/6/22
基于Multisim的调幅电路的仿真 1.前言 信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置，从而有利于信号的传送，并且是频谱资源得到充分利用。调制作用的实质就是使相同频率围的信号分别依托于不同频率的载波上，接收机就可以分离出所需的频率信号，不致相互干扰。而要还原出被调制的信号就需要解调电路。调制与解调在高频通信领域有着广泛的应用，同时也是信号处理应用的重要问题之一，系统的仿真和分析是设计过程中的重要步骤和必要的保证。论文利用Multisim提供的示波器模块，分别对信号的调幅和解调进行了波形分析。 AM调制优点在于系统结构简单，价格低廉，所以至今仍广泛应用于无线但广播。与AM信号相比，因为不存在载波分量，DSB调制效率是100%。我们注意到DSB信号两个边带中任意一个都包含了M(w)的所有频谱成分，所以利用SSB调幅可以提高信道的利用率，所以选择SSB调制与解调作为课程设计的题目具有很大的实际意义。 论文主要是综述现代通信系统中AM ,DSB,SSB调制解调的基本技术，并分别在时域讨论振幅调制与解调的基本原理, 以及介绍分析有关电路组成。此课程设计的目的在于进一步巩固高频、通信原理等相关专业课上所学关于频率调制与解调等相关容。同时加强了团队合作意识，培养分析问题、解决问题的综合能力。 本次综合课设于2011年6月20日着手准备。我团队四人：曹翔、婷婷、赖志娟、少楠分工合作，利用两天时间完成对设计题目的认识与了解，用三天时间完成了本次设计的仿真、调试。 2.基本理论 由于从消息转换过来的调制信号具有频率较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不宜传输。因此，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，同时在接受端则需要有解调过程从而还原出调制信号。 所谓调制就是利用原始信号控制高频载波信号的某一参数，使这个参数随调制信号的变化而变化，最常用的模拟调制方式是用正弦波作为载波的调幅(AM)、调频(FM)、调相 (PM)三种。解调是与调制相反的过程，即从接收到的已调波信号中恢复原调制信息的过程。与调幅、调频、调相相对应，有检波、鉴频和鉴相[1]。 振幅调制方式是用传递的低频信号去控制作为传送载体的高频振荡波（称为
摘要 由于数字通信的高速发展，信息传输的带宽效率一直为人们所关注，对高效调制技术的探索具有重大的现实意义。随着社会信息化进程的加快，人们对通信的需求日益迫切，对通信质量的要求也越来越高。然而通信频谱是有限的，频率资源严重不足与高速可靠的信息传输存在着日益突出的矛盾,高效频谱利用率的数据传输已经成为当代通信技术梦寐以求的目标。怎样更有效的使用这些有限的频谱，如何节省频谱，高效利用频带成为通信领域研究的焦点。MSK是移频键控FSK的一种改进形式，他是许多调制方案中的一种类型，MSK可以解决OQPSK调制方式中不能解决包络起伏的问题，从而能够产生恒定包络、相位连续的调制信号[1]。因此对MSK 进行了深入的理论研究，为完善数字通信技术做出一点贡献。 现代数字调制技术的发展方向是最小功率谱占有率的恒包络数字调制技术。现代数字调制技术的关键在于相位变化的连续性，从而减少频率占用。本文的研究对象就是恒包络技术中的最小频移键控调制技术，其优良的特性使其在当今无线电通信系统中得到了大量的应用。本文还引出了最小频移键控的基本原理、调制原理、及其几种调制方式，并且比较了几种调制方式的优劣，最终选用了使用C52单片机进行调制，matlab进行仿真。 关键词：最小频移键控；单片机；调制器;matlab仿真
Abstract Due to the rapid development of digital communications, bandwidth efficient transmission of information has been of concern for people, of great practical significance to explore efficient modulation techniques. With the acceleration of the process of information society, people increasingly urgent need for communication, communication quality requirements are increasing. Communications spectrum is limited, however, a serious shortage of information transmission frequency resources and the presence of high-speed and reliable increasingly prominent contradiction, efficient spectrum utilization data transfer has become the holy grail of modern communications technology. How to more efficient use of the limited spectrum of these ways to reduce the spectral efficient use of the band becomes the focus of research in the field of communication. FSK Frequency Shift Keying MSK is a modification of that he is one of many types of modulation schemes, MSK OQPSK modulation method can solve the envelope fluctuation can not solve the problem, it is possible to generate a constant envelope, continuous phase modulation signal. Therefore MSK-depth theoretical study, to improve digital communications technology to make that contribution. Development direction of modern digital modulation techniques is the smallest share of the power spectrum of constant envelope digital modulation techniques. The key technology of modern digital modulation of the phase change is continuous, thereby reducing the frequency of usage. The object of study is the constant envelope techniques minimum shift keying modulation technology, its excellent features make it get a lot of applications in today's radio communication system. It also leads to the basic principles of minimum shift keying modulation principle, and several modulation schemes, and compare the advantages and disadvantages of several modulation schemes, the final selection is modulated using a C52 microcontroller, matlab simulation. Key words:Minimum Shift Keying;MCU;Modulator; matlab simulation
******************* 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。
课程设计报告 题目：基于Multisim的DSB的调制与 解调电路的仿真分析 学生姓名：*** 学生学号：******** 系别：电气信息工程学院 专业：通信工程 届别：2014届 指导教师：*** 电气信息工程学院制 2013年4月 基于Multisim的DSB的调制与解调电路的仿真分析
学生：*** 指导教师：*** 电气信息工程学院 通信工程专业 1 课程设计的任务与要求 1.1 课程设计的任务 本课程设计是实现DSB 的调制解调。在此次课程设计中，我将通过多方搜集资料与分析，来理解DSB 调制解调的具体过程和它在multisim 中的实现方法。通过这个阶段学习，更清晰地认识DSB 的调制解调原理，同时加深对multisim 这款通信仿真软件操作的熟练度，并在使用中去感受multisim 的应用方式与特色。利用自主的设计过程来锻炼自己独立思考，分析和解决问题的能力，为我今后的自主学习研究提供具有实用性的经验。 1.2 课程设计的要求 （1）熟悉multisim 的使用方法，掌握DSB 信号的调制解调原理，以此为基础在软件中画出电路图。 （2）绘制出DSB 信号调制解调前后在时域和频域中的波形，观察两者在解调前后的变化，通过对分析结果来加强对DSB 信号调制解调原理的理解。 （3）在老师的指导下，独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计论文，文中能正确阐述和分析设计和实验结果。 1.3 课程设计的研究基础（设计所用的基础理论） （1）DSB 调制过程的分析：在AM 信号中，载波分量并不携带信息，信息完全有边带传送。如果在AM 调制模型中将直流分量去掉，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（DSB ），表示为：t w t u k t u c a cos )()(0Ω= 显然，它与调幅信号的区别就在于其载波电压振幅不是在0m V 上下按调制信号规律变化。这样，当调制信号)(t u Ω进入负半周时，)(t u o 就变为负值。表明载波电压产生0180相移。因而当)(t u Ω自正值或负值通过零值变化时，双边带调制信号波形均将出现0 180的相移突变。双边带调制信号的包络已不再反映
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
信息科学与技术学院 通信原理 课程设计报告 课题名称：MSK系统的调制和解调 学生姓名： 学号： 专业年级：电子信息工程10级 班级：二班 指导教师： 完成时间：2013-7-10
目录 1.直流电机控制系统概述 .................................................................................... 错误！未定义书签。 1.1系统描述.......................................................................................... 错误！未定义书签。 1.2直流电机概述.................................................................................. 错误！未定义书签。 2.题目及要求........................................................................................................ 错误！未定义书签。 2.1 题目................................................................................................. 错误！未定义书签。 2.2要求.................................................................................................. 错误！未定义书签。3直流电机功能设计及描述 ................................................................................. 错误！未定义书签。 3.1直流电机的介绍.............................................................................. 错误！未定义书签。 3.1.1直流电机的结构.................................................................. 错误！未定义书签。 3.1.2直流电机的工作原理.......................................................... 错误！未定义书签。 3.1.3直流电机主要技术参数...................................................... 错误！未定义书签。 3.1.4直流电机的特点.................................................................. 错误！未定义书签。 3.1.5直流电机的用途.................................................................. 错误！未定义书签。 3.2数码管转速显示.............................................................................. 错误！未定义书签。 3.3电动机驱动电路设计...................................................................... 错误！未定义书签。 3.4控制直流电机的状态...................................................................... 错误！未定义书签。 3.5模块流程.......................................................................................... 错误！未定义书签。 4.总体方案设计 .................................................................................................... 错误！未定义书签。 4.1 设计思路....................................................................................... 错误！未定义书签。 4.2 设计原理....................................................................................... 错误！未定义书签。 4.3运行环境.......................................................................................... 错误！未定义书签。 4.4详细设计.......................................................................................... 错误！未定义书签。 4.4.1 所需元件及功能................................................................. 错误！未定义书签。 5.直流电动机调速控制电路仿真 ........................................................................ 错误！未定义书签。 5.1原理图布局...................................................................................... 错误！未定义书签。 5.2运行结果图...................................................................................... 错误！未定义书签。 6.总结.................................................................................................................... 错误！未定义书签。 7.参考文献............................................................................................................ 错误！未定义书签。 8.源代码................................................................................................................ 错误！未定义书签。
实验3：DSB 调制与解调仿真 一、实验目的 1．掌握DSB 的调制原理和Matlab Simulink 仿真方法 2．掌握DSB 的解调原理和Matlab Simulink 仿真方法 二、实验原理 1. DSB 信号的调制解调原理: 1.1 调制原理：在幅度调制的一般模型中，若假设滤波器为全通网络（H(w) ＝1），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带调制信号（DSB）。每当信源信号极性发生变化时，调制信号的相位都会发生一次突变π。SDSB(t)=m(t)coswCt调制的目的就是进行频谱搬移，把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，从而提高系统信息传输的有效性和可靠性。 DSB调制原理框图如下图 1.2 解调原理：DSB只能进行想干解调，其原理框图与AM信号相干解调时 完全相同，利用恢复的载波与信号相乘，将频谱搬移到基带，还原出原基带信号，DSB解调原理框图如下图 三、实验步骤
1、DSB模拟系统调制方式的MATLAB Simulink仿真（1）原理图 （2）仿真图 （3）仿真分析 ①调制器
②调制后信号对比调制前的信号，周期变小，频率变大了，幅度随时间在不断的呈现周期性变化，在0~0.6之间，小于调制前的幅度。 2、DSB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 ②解调后周期变大，频率变小，幅度会有所减小，在0~0.25之间。 3、用示波器观察DSB调制解调输入和输出信号波形 （1）原理图
（2）仿真图 （3）仿真分析 解调后周期不变，频率也不会改变，幅度会有所减小，在0 ~0.25之间。 4、Zero-Order Hold和Spectrum Scope观察DSB调制仿真前后的频谱图（1）原理图
二进制移频键控（2FSK） 一、实验目的 1、掌握2FSK调制原理及其实现方法 2、掌握2FSK解调原理及其实现方法 3、了解非线性调制时信号的频谱变化 二、实验内容 1、理解2FSK的调制和解调原理并用SystemView软件仿真其实现过程 2、用SystemView分析二进制移频键控调制前后信号频谱的变化 三、实验原理 1. 调制 FSK是用不同频率的载波来传递数字消息的。 二进制移频键控（2FSK）：用二进制的数字信号去控制发送不同频率的载波。即传“1”信号时发送频率为f1的载波；传“0”信号时发送频率为f2的载波。这种调制属于非线性调制。 2FSK的时域表达式为： 其中： 为a n的反码。 2FSK调制方法有两种： (一)可以用矩形脉冲序列对一个载波进行调频而实现这也是利用模拟调频法实现数字调制的方法，框图如图2-8所示: 图2-8 2FSK模拟调制法原理框图 （二）键控法即用矩形脉冲序列对两个不同频率的载波进行选通框图如图2-9所示： 图2-9 2FSK键控法原理框图 2. 解调 2FSK的解调方法有非相干解调和相干解调，如图2-10所示：
图2-10 2FSK解调原理方框图 这里的抽样判决器与2ASK解调时不同，只需判断哪一个输入样值大不专门设置门限电平。 四、2FSK调制解调系统的SystemView仿真 1. 调制仿真框图及参数设置 键控法： 参数设置 系统时钟：No. of Sample: 1001; Sample Rate: 10000Hz; No.of System Loop: 1 器件参数 矩形脉冲 0 1V; 100Hz; Offset 0; 0deg 正弦信号 1 1V; 500Hz; 0deg 正弦信号 2 1V; 1000Hz; 0deg; 双刀开关 5 Logic---MixedSignal---SPDT；Gate Delay 0; Ctrl Thresh 0.5V 2、解调仿真原理图及参数设置
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)
DSB调制与解调 1 课程设计目的 本课程设计是实现DSB的调制解调。在此次课程设计中，我将通过多方搜集资料与分析，来理解DSB调制解调的具体过程和它在MATLAB中的实现方法。预期通过这个阶段的研习，更清晰地认识DSB的调制解调原理，同时加深对MATLAB 这款通信仿真软件操作的熟练度，并在使用中去感受MATLAB的应用方式与特色。利用自主的设计过程来锻炼自己独立思考，分析和解决问题的能力，为我今后的自主学习研究提供具有实用性的经验。 2 课程设计要求 （1）熟悉MATLAB中M文件的使用方法，掌握DSB信号的调制解调原理，以此为基础用M文件编程实现DSB信号的调制解调。 （2）绘制出SSB信号调制解调前后在时域和频域中的波形，观察两者在解调前后的变化，通过对分析结果来加强对DSB信号调制解调原理的理解。 （3）对信号分别叠加大小不同的噪声后再进行解调，绘制出解调前后信号的时域和频域波形，比较未叠加噪声时和分别叠加大小噪声时解调信号的波形有何区别，由所得结果来分析噪声对信号解调造成的影响。 （4）在老师的指导下，独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计论文，文中能正确阐述和分析设计和实验结果。
3 相关知识 在AM 信号中，载波分量并不携带信息，信息完全由边带传送。如果将载波抑制，只需在将直流0A 去掉，即可输出抑制载波双边带信号，简称双边带信号（DSB ）。 DSB 调制器模型如图1所示。 图1 DSB 调制器模型 其中，设正弦载波为 0()cos()c c t A t ω?=+ 式中，A 为载波幅度；c ω为载波角频率；0?为初始相位（假定0?为0）。 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。而解调是将位于载频的信号频谱再搬回来，并且不失真地恢复出原始基带信号。 双边带解调通常采用相干解调的方式，它使用一个同步解调器，即由相乘器和低通滤波器组成。在解调过程中，输入信号和噪声可以分别单独解调。相干解调的原理框图如图2所示： 图2 相干解调器的数学模型 信号传输信道为高斯白噪声信道，其功率为2σ。
先上程序（verilog语言编写） `timescale 1ns/1ns // 测试程序 module test; reg clk1,rst1,clk2,rst2; reg din1; wire dout1,ddout1; modulator my1(.clk(clk1),.rst(rst1),.din(din1),.dout(dout1)); demodulator my2(.clk(clk2),.rst(rst2),.ddin(dout1),.ddout(ddout1)); initial begin clk1=0; forever #25 clk1=~clk1; end initial begin clk2=0; forever #10 clk2=~clk2; end initial begin rst1=1; #15 rst1=0; #50 rst1=1; end initial begin rst2=1; #5 rst2=0; #25 rst2=1; end initial begin #25 din1=1; #400 din1=1; #400 din1=0; #400 din1=1; #400 din1=0; #400 din1=1;
#400 din1=0; #400 din1=1; #400 din1=1; #400 din1=0; #400 din1=1; #400 din1=1; #400 din1=1; #400 din1=0; #400 din1=1; #400 din1=0; #400 din1=0; #400 din1=1; #400 din1=0; #400 din1=0; #400 din1=0; #400 din1=1; #400 din1=1; #400 din1=0; #400 din1=0; #400 din1=1; #400 din1=0; #400 din1=0; #400 din1=0; #400 din1=0; #400 din1=1; #1000 $stop; end endmodule module demodulator(clk,rst,ddin,ddout); //解调input clk,rst; input ddin; output ddout; reg ddout; reg [3:0]cnt3; reg temp; reg [3:0]cnt4; reg clk1; always @(posedge clk or negedge rst) begin if(!rst) cnt3<=4'b0000;
M S K系统在 S i m u l i n k里的仿真
系统设计与仿真 总体设计 MSK 只是多种调制解调模式中的一种。如下图所示：即信号源、调制部分、加性高斯白噪声信道（AWGN信道）和解调部分组成。 通过以下步骤进行研究： 1.对MSK数字通信系统调制解调原理进行分析研究并利用MATLAB软件建立仿 真模型。 2.通过前面的理论研究理解，设置仿真模型里的参数。 3.运用MATLAB软件的仿真功能，得出MSK数字通信系统各点的仿真波形图。 图 1 总体设计框图MSK系统在Simulink里的仿真仿真设计 图 2 MSK系统仿真
（1）信源部分 信源采用的是随机整数序列产生器，可以产生由0，1构成的序列。 图 3 随机整数产生器 （2） MSK调制部分 根据MSK信号表示函数可写成I/Q两路正交调制的形式，在这里采用这种方式来生成调制模块。 图 4 MSK信号调制部分 （3）加性高斯白噪声信道 加性高斯白噪声信道（AWGN 信道）是直接利用 Simulink 自带的 AWGN 模块，可以通过设置其中的信噪比来改变信道的性能。 （4） MSK解调部分 MSK作为一种特殊的2FSK，如果把MSK看成是正交2FSK，用2FSK方法进行相干解调。这里采用的是延时判决相干解调法。
图 5 MSK解调部分 仿真参数设置 调制部分 （1）随机整数产生器（Random Integer Generator） 该模块的设计主要是产生一组随机的0、1等概序列。 图 6 随机整数产生器 （2）载波与正弦形加权函数 载波可以分为I路载波和Q路载波。正弦形加权函数有同相分量正弦形加权函数和正交分量正弦形加权函数两种。
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)
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DSB信号调制解调系统进行模拟仿真，分别对正弦波进行调制，观察调制信号、已调信号和解调信号的波形和频谱分布。
第一章 设计要求 （1）已知调制信号?? ???≤≤-≤≤=其他,03/23/,23/0,1)(000t t t t t t m （2）调制载波c(t)=)2cos(t f c π （3）设计m 文件实现DSB-AM 调制 （4）设计m 文件绘制消息信号与已调信号的频谱，分析其频谱特征。
第二章 系统组成及工作原理 2.1 DSB-AM 系统构成 在AM 信号中，载波分量并不携带信息，信息完全由边带传送。如果将载波抑制，只需在将直流A0去掉，即可输出抑制载波双边带信号，简称双边带信号（DSB ）。 2-1 DSB 调制器模型 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。而解调是将位于载频的信号频谱再搬回来，并且不失真地恢复出原始基带信号。 双边带解调通常采用相干解调的方式，它使用一个同步解调器，即由相乘器和低通滤波器组成。相干解调的原理框图如图2-2所示： 2-2 DSB 相干解调模型 2.2DSB 调制原理 在消息信号m(t)上不加上直流分量，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调制信号，简称双边带（DSB ）信号。DSB 调制器模型如图2-1，可见DSB 信号实质上就是基带信号与载波直接相乘。 )cos()(t t t m S c DSB ω=）（ （式2-1） )]()([2/1c c DSB F F S ωωωωω++-=）（ （式2-2） 除不再含有载频分量离散谱外，DSB 信号的频谱与AM 信号的完全相同，仍由上下对称的两个边带组成。故DSB 信号是不带载波的双边带信号，它的带宽与AM 信号相同，也为基带信号带宽的两倍，DSB 信号的波形和频谱分别如图2-3：