模拟幅度调制系统仿真

1、摘要本文首先介绍了线性调制与解调的基本原理以及操作方法。其次主要介绍了普通调幅（AM）、双边带调制（DSB）的基本原理。最后利用MATLAB软件进行调制和解调程序的设计;对普通调幅（AM）、双边带调制（DSB）进行了仿真，输出显示调制信号波形、调制信号频谱、已调信号波形、已调信号频谱、加噪声的解调波形、未加噪声的解调波形、解调信号的频谱并输出显示其输入输出信噪比，最后并通过GUIDE进行界面封装，使程序更具可读性的同时，通过改变相应的参数以实现用不同的载波去调制不同的发送信号。关键词：AM、DSB信号的调制与解调，GUI仿真目录TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmar

2、k4 一、绪论1 HYPERLINK l bookmark6 1.1本文研究的背景1 HYPERLINK l bookmark8 1.2目的及意义1 HYPERLINK l bookmark10 1.3实际任务及要求2 HYPERLINK l bookmark12 二、线性调制与解调的基本原理3 HYPERLINK l bookmark14 2.1线性调制的一般模型3 HYPERLINK l bookmark32 2.2普通调幅（AM）的基本原理4 HYPERLINK l bookmark38 2.3双边带调制（DSB）的基本原理5 HYPERLINK l bookmark44 2.4相干解调

3、和包络检波6 HYPERLINK l bookmark54 三、线性调制的抗噪性能9 HYPERLINK l bookmark62 AM包络检波的性能9 HYPERLINK l bookmark82 DSB调制系统的性能11 HYPERLINK l bookmark103 四、线性调制系统MATLABGUI仿真与分析13 HYPERLINK l bookmark105 4.1MatlabGUI简介13 HYPERLINK l bookmark107 4.2如何利用GUIDE创建GUI14 HYPERLINK l bookmark109 4.3普通调幅（AM）的仿真与分析15 HYPERLINK

4、 l bookmark111 4.4双边带调制（DSB）的仿真与分析16 HYPERLINK l bookmark113 4.5GUI系统界面设计17 HYPERLINK l bookmark121 设计总结23 HYPERLINK l bookmark123 参考文献24附录25 AM、DEB调制上丿嶂调载诜涪号润制佶号AM己词信号己调洁号翠调信号波形相干解谴必时殍调信号DSB-iiB号包给检波AWI解调佰号荃本信息观察区已调信号淀波前后频谱观测M数堀蓼数设.置区7.F-IHZ50r-.23谓制馆号直涵用5:：L-：i.10AM相二輛省D汨咱干解i毛说明:I.AMtS号进行电络检毡需满足匕倜

5、制倍号唱度的最丸值“小于等于”直说涪号为唱度:相干祥世时.虹色洵唱信号，亜色的为i同制信号.tianzhi-5000500颇酚HzDSB解调滤波后信号频谱-SCO0SCO如率#Hz图4.12DSB相干解调滤波前后的频谱对比设计总结在拿到本次课程设计任务书后，基本原理都是平时熟练掌握的知识，难点在于用以前从来没有尝试过的GUI进行系统仿真。我就去图书馆借阅相关资料，上网浏览相关信息，从中获得了大量的资料。在得到详细的关于AM、DSB调制、解调资料后，开始熟悉MATLAB中GUI的使用。我进一步研究了其中的理论知识，并开始利用GUIDE建立用户图形界面，然后编写相应的回调函数。起初程序编写并不那么

6、顺利，我反了一个大错误，这种大程序应该进行“模块化”设计，这样容易进行错误的定位。在意识到这一点之后，我开始细心地按模块进行设计，解决了之前很多之前无法具体定位的错误。但随着我对MATLAB软件的不断了解，试着使用当中help()函数。里面详尽的解析对我的编程工作有了极大的支持作用。所谓幅度调制，是指高频载波的振幅按照基带信号振幅瞬时值的变化规律而变化的调制方式。它是一种线性调制，其“线性”的含义其实是：已调信号的频谱仅是基带信号频谱的平移。AM信号的包络与调制信号m(t)的形状一样，因此可采用简单的包络检波器进行解调；DSB信号抑制了AM信号中的载波分量，因此调制效率100%。线性调制的通用

7、模型有：滤波法和相移法。他们适用于所有线性调制，只要在模型适当选择边带滤波器的特性，便可以得到各种幅度调制信号。而解调是调制的逆过程，其作用是将已调信号中基带信号恢复出来。解调方法分为：相干解调和非相干解调(包络检波)相干解调适用于所有线性调制信号，只是需要一个与调制载波严格同步的相干载波。而包络检波是直接从已调波的幅度中恢复原调制信号，属于非相干解调。通过此次通信系统综合训练课程设计，我掌握了运用MATLAB进行信号处理和分析的基本内容和方法，加强了我对MATLAB软件的应用能力。提高自己的基础理论知识、基本动手能力，提高人才培养的基本素质，并帮助我们掌握基本的文献检索和文献阅读的方法，同时

8、提高我们正确地撰写论文的基本能力。在课程设计过程中，着重研究了DSB信号调制与解调原理和MATLAB模拟实现，熟悉了信号波形、频谱的和系统性能的分析方法，了解了数字滤波器的设计与使用方法，综合提高了自己的专业技能。参考文献.葛哲学等.MATLAB时频分析技术及其应用M.人民邮电出版社.2007年.葛哲学.精通MATLABM.电子工业出版社.2008年.樊昌信等.通信原理M.国防工业出版社.2007年.陈怀琛.数字信号处理教程:MATLAB释义与实现M.2008年.李建新.现代通信系统分析与仿真一一MATLAB通信工具箱M.西安电子科技大学出版社.2000.刘敏.MATLAB通信仿真与应用M.国

9、防工业出版社.曹志刚等著.现代通信原理M.清华大学出版社.2001.5.吴伟陵等著.移动通信原理M.电子工业出版社.2005附录%附录1%AM调制、解调%信源closeall;clearall;dt=0.001;%时间采样间隔fm=1;%信源最高频率fc=10;%载波中心频率T=5;%信号时长t=0:dt:T;mt二sqrt(2)*cos(2*pi*fm*t);%信源SNR=100;%信噪比%AMmodulationA=2;s_am=(A+mt).*cos(2*pi*fc*t);%B=2*fm;%带通滤波器带宽s_am二awgn(s_am,SNR);%加窄带高斯噪声figure(1)subpl

10、ot(311)plot(t,s_am);holdon;%画出AM信号波形plot(t,A+mt,r);%标出AM的包络title(AM调制信号及其包络)xlabel(t/s);%AMdemodulationrt=s_am.*cos(2*pi*fc*t);%相干解调rt=rt-mean(rt);f,rf=T2F(t,rt);t,rt=lpf(f,rf,2*fm);%低通滤波subplot(312)plot(t,rt,b);holdon;plot(t,mt/2,r-);title(相干解调后的信号波形)；xlabel(t/s)subplot(313)f,sf=T2F(t,s_am)；%调制信号频谱

11、plot(f,abs(fftshift(sf)；holdon；axis(01505000)；title(AM信号频谱)xlabel(f/kHz)；%DSB调制、解调%信源closeall；clearall；dt=0.001；%时间采样间隔fm=1；%信源最高频率fc=10；%载波中心频率T=5；%信号时长t=0:dt:T；mt二sqrt(2)*cos(2*pi*fm*t);%信源SNR=100；%信噪比%DSBmodulations_dsb=mt.*cos(2*pi*fc*t);B=2*fm;s_dsb二awgn(s_dsb,SNR);%加高斯白噪声figure(1)subplot(311)p

12、lot(t,s_dsb);holdon;%画出DSB信号波形plot(t,mt，r);%标出mt的波形title(DSB调制信号)xlabel(t/s);%DSBdemodulationrt=s_dsb.*cos(2*pi*fc*t);rt=rt-mean(rt);f,rf=T2F(t,rt);t,rt=lpf(f,rf,2*fm);subplot(312)plot(t,rt);holdon;plot(t,mt/2,r-);title(相干解调后的信号波形)xlabel(t/s);subplot(313)f,sf=T2F(t,s_dsb);plot(f,abs(fftshift(sf);hol

13、don;axis(01502000);title(DSB信号频谱)xlabel(f/kHz);%脚本程序T2F,LPF,F2Tfunctionf,sf=T2F(t,st)%UNTITLED4Summaryofthisfunctiongoeshere%Detailedexplanationgoesheredt=t(2)-t(1);T=t(end);df=1/T;N=length(st);f=-N/2*df:df:N/2*df-df;sf=abs(fft(st);st=T/N*fftshift(sf);end%脚本文件LPFfunctiont,st=lpf(f,sf,B)%UNTITLED5Summaryofthisfunctiongoeshere%Detailedexplanationgoesheredf=f(2)-f(1);T=1/df;hf=zeros(1,length(f);bf=-floor(B/df):floor(B/df)+floor(length(f)/2);hf(bf)=1;yf=hf.*sf;t,st=F2T(f,yf);st=st;end%脚本文件F2Tfun