FM调制原理标准

1、word电子科技大学信号与系统课程设计报告设计题目 基于Matlab的FM调制姓名 * 学院 * 学号 * 指导老师 * 目 录摘 要31.引言42.FM调制原理53.FM调制的实现64.MATLAB源代码75.心得体会86.参考文献9摘 要在空间中，传播着带有各种信号的无线电波，这些电波都是由各个电台、电视台和通信台通过无线辐射出来的。从包含有各种信息的电信号到太空传播的无线电波，中间还需要一系列的变化过程。上面谈到的电信号是不直接用天线发射的。这是因为在这些电信号中包含有很多低频率成分，要把这些低频率信号发射出去，天线的尺寸那么需要做得非常庞大，而实际上是办不到的。如对于一个频率为3000

2、Hz的基带信号，如果不通过载波而直接耦合到天线发送，它需要的天线长度一般应大于信号的四分之一波长约为25km。为此，我们可以将低频信号装载到高频信号上去，由于高频信号波长短，用较小尺寸的天线就能发射出去。而其中将低频的电信号转载到高频信号上这一过程就称为调制，可见调制在通信系统中有十分重要的作用。在本次课程设计中仅仅针对调制来详细说明。关键字：FM调制；频率调制；调制1. 引言通信的目的是传输信息。通信系统的作用就是将信息从信息源发送到一个或多个目的地。通信系统对信号进行两种根本变换：第一、 要把发送的消息要变换成原始电信号。第二、 将原始电信号调制到频率较高的载频上，使其频带适合信道的传输。

3、调制前和解调后的信号称为基带信号，已调信号也称为频带信号。对于任何一个通信系统，均可视为由发送端、信道和接收端三大局部组成。信息源发送设备信 道接受设备信息源噪声源发送端接收端信道信息源简称信源的作用是把各种信息转换成原始信号。根据消息的种类不同信源分为模拟信源和数字信源。发送设备的作用产生适合传输的信号，即使发送信号的特性和信道特性相匹配，具有抗噪声的能力，并且具有足够的功率满足原距离传输的需求。信息源和发送设备统称为发送端。发送端将信息直接转换得到的较低频率的原始电信号称为基带信号。通常基带信号不宜直接在信道中传输。因此，在通信系统的发送端需将基带信号的频谱搬移调制到适合信道传输的频率范围

4、内进行传输。这就是调制的过程。2. FM调制原理调频是将调制信号频谱作非线性变换，因此它被称为非线性调制。又因为已调信号反映出载波矢量角度上的变化，所有又被称为角调。载波信号：其中，瞬时相位： 这里已假设初始相位瞬时相位偏移： 相对于稳态相位变化而言的瞬时频率：瞬时频偏：如果调制信号和瞬时频偏成线性对应关系，即为频率调制FM调制： 代表了调相器灵敏度此时： 仍为等幅波现在假设基带信号为：，此时：调频指数该信号的最大相位偏移：调频的方法有直接调频法和间接调频法：直接调频法：调频间接调频法：积分调相间接调频仅适用于窄频调制根据调制后载波瞬时相位偏移的大小，可将频率调制分为宽带调频WBFM与窄带调频

5、NBFM。宽带与窄带调制的区分并无严格的界限，但通常认为由调频所引起的最大瞬时相位偏移远小于30°时， 称为窄带调频。否那么，称为宽带调频。3. FM调制的实现本次设计使用余弦函数作为调制信号进行调制。调制信号：m(t)=15cos(2*pi*5*t)载波信号：c(t)= cos(2*pi*15*t)相对应的时域波形：采样频率为20时对应的频率波形图： 4. MATLAB源代码(1) 时域figure(1);dt=0.0004; %设定时间步长t=0:dt:1.5; %产生时间向量am=15; %设定调制信号幅度fm=5; %设定调制信号频mt=am*cos(2*pi*fm*t);

6、%生成调制信号fc=50; %设定载波频率ct=cos(2*pi*fc*t); %生成载波kf=10; %设定调频指数vt=cos(2*pi*fc*t+10*15*sin(2*pi*fm*t)/(2*pi*fm); %调制，产生已调信号subplot(3,1,1);plot(mt);axis(0,1500,-20,20);title('调制信号的时域图');subplot(3,1,2);plot(ct);axis(0,1500,-1,1);title('载波信号的时域图');subplot(3,1,3);plot(vt);axis(0,1500,-1.2,1.2

7、);title('已调信号的时域图');(2) 频率figure(2);am=15; %设定调制信号幅度fm=5; %设定调制信号频率mt=am*cos(2*pi*fm*t); %生成调制信号fc=50; %设定载波频率ct=cos(2*pi*fc*t); %生成载波kf=10; %设定调频指数vt=cos(2*pi*fc*t+10*15*sin(2*pi*fm*t)/(2*pi*fm); %调制，产生已调信号 subplot(2,1,1)fs=20;N=1024; %采样频率和数据点数n=0:N-1;t=n/fs; %时间序列mt=am*cos(2*pi*fm*t);y=ff

8、t(mt,N); %对调制信号进行快速Fourier变换mag=abs(y); %求得Fourier变换后的振幅f=n*fs/N; %频率序列plot(f(1:N/2),mag(1:N/2) %绘出Nyquist频率之前随频率变化的振幅title('调制信号频谱')xlabel('频率/Hz'),ylabel('振幅')grid onsubplot(2,1,2)fs=200;N=1024; %采样频率和数据点数n=0:N-1;t=n/fs; %时间序列vt=cos(2*pi*fc*t+10*15*sin(2*pi*fm*t)/(2*pi*fm); y=fft(vt,N); %对已调信号进行快速Fourier变换mag=abs(y); %求得Fourier变换后的振幅f=n*fs/N; %频率序列plot(f(1:N/2),mag(1:N/2) %绘出Nyquist频率之前随频率变化的振幅title('已调信号频谱')xlabel('频率/Hz') ,ylabel('振幅')grid on5. 心得体会在这次课程设计中，自己从一开始害怕尝试，到现在完成了报告。虽然在报告中很多内容是借阅书本和直接从网上找到的，但当完成这次报告之后，自己心中充满了愉悦。当然这次经历也让自己