基于matlab編程和simulink仿真的AM調(diào)制與解調(diào).doc

東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院綜合課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目專業(yè)名稱通信工程班級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師設(shè)計(jì)時(shí)間2013.12.302014.1.15課程設(shè)計(jì)任務(wù)書專業(yè)：通信工程 學(xué)號(hào)： 學(xué)生姓名（簽名）： 設(shè)計(jì)題目：基于simulink和matlab編程的am調(diào)制與解調(diào)一、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)條件am調(diào)制與解調(diào) 實(shí)驗(yàn)室二、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1. 熟悉使用matlab和simulink軟件環(huán)境及使用方法，包括函數(shù)、原理和方法的應(yīng)用；2. 熟悉am信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)方法；3. 調(diào)制出am信號(hào)的時(shí)域波形圖和頻譜圖；4. 定性的分析高斯白噪聲對(duì)于信號(hào)波形的影響；三、設(shè)計(jì)報(bào)告的內(nèi)容1. 設(shè)計(jì)題目與設(shè)計(jì)任務(wù)am調(diào)制與解調(diào)電路的實(shí)現(xiàn)及調(diào)制性能分析2. 前言利用matlab中的建模仿真工具simulink對(duì)通信原理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真，隨著通信技術(shù)的發(fā)展日新月異，通信系統(tǒng)也日趨復(fù)雜，在通信通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研發(fā)過程中，軟件仿真已成為不可缺少的一部分，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化eda技術(shù)已成為電子設(shè)計(jì)的潮流。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展電子eda仿真技術(shù)也在突飛猛進(jìn)之中，涌現(xiàn)出了許多功能強(qiáng)大的電子仿真軟件，如workbeench、protel、systemview、matlab等。許多知名it企業(yè)其實(shí)在產(chǎn)品開發(fā)階段也是應(yīng)用仿真軟件進(jìn)行開發(fā)，虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，一些在現(xiàn)實(shí)世界無法開展的科研項(xiàng)目可借助于虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)完成，例如交通網(wǎng)的智能控制，軍事上新型武器開發(fā)等。3. 設(shè)計(jì)主體3.1實(shí)驗(yàn)步驟：（1）產(chǎn)生am調(diào)制信號(hào)；（2）對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)；（3）繪制調(diào)制及解調(diào)時(shí)域圖、頻譜圖；（4）改變采樣頻率后，繪制調(diào)制及解調(diào)信號(hào)的時(shí)域圖、頻譜圖；（5）加上高斯噪聲，繪制調(diào)制及解調(diào)的時(shí)域圖和頻譜圖，分析噪聲對(duì)調(diào)制信號(hào)和解調(diào)信號(hào)的影響。3.2 am調(diào)制原理調(diào)制信號(hào)是指來自信源的的信號(hào)，又稱基帶信號(hào)，這些信號(hào)可以是模擬信號(hào)的也可以是數(shù)字信號(hào)。調(diào)制所使用的高頻振蕩信號(hào)成為載波，可以是正弦波，也可以是非正選波。調(diào)制信號(hào)是由低頻信號(hào)源產(chǎn)生，載波由高頻信號(hào)源產(chǎn)生，兩者經(jīng)過乘法器即可產(chǎn)生雙邊帶的條幅波。 設(shè)載波信號(hào)的表達(dá)式為,am調(diào)制波為。3.3實(shí)驗(yàn)方案1：simulink實(shí)現(xiàn)am調(diào)制未調(diào)制信號(hào)：m(t)=cos(pi*t);載波：cos(wc*t)=cos(100*pi*t);調(diào)制度： a0=4;調(diào)制信號(hào)s(t)=m(t)+a0cos(10*pi*t);調(diào)制方法：解調(diào)方法：1.總體設(shè)計(jì)模塊圖2.時(shí)域仿真波形圖圖1：未調(diào)制信號(hào)-m(t)圖2：am調(diào)制信號(hào)-s(t)圖3：經(jīng)過高斯白噪聲疊加之后的am信號(hào)-s(t)圖4：經(jīng)過高斯白噪聲之后的am信號(hào)，然后經(jīng)過相干解調(diào)出來的波型圖5：am調(diào)制波，經(jīng)過相干解調(diào)出來的波形圖6：am調(diào)制波，經(jīng)過包絡(luò)檢波器出來的波形3. 頻譜圖模塊2：dsb模塊：與am模塊圖一樣，撥動(dòng)換擋開發(fā)即可。未調(diào)制信號(hào)：m(t)=cos(pi*t);載波：cos(wc*t)=cos(100*pi*t);調(diào)制信號(hào)s(t)=m(t)*cos(100*pi*t); (由下圖可見dsb信號(hào)不能采取包絡(luò)檢波法)圖1：未調(diào)制信號(hào)-m(t)圖2：dsb調(diào)制信號(hào)-s(t)圖3：經(jīng)過高斯白噪聲疊加之后的dsb信號(hào)-s(t)圖4：dsb調(diào)制波，經(jīng)過相干解調(diào)出來的波形圖5：dsb調(diào)制波，經(jīng)過包絡(luò)檢波器出來的波形(有圖可見，dsb不能采用包絡(luò)建波法)模塊3：ssb模塊未調(diào)制信號(hào)：m(t)=cos(pi*t);載波：cos(wc*t)=cos(100*pi*t);調(diào)制信號(hào)s(t)=0.5*m(t)*cos(100*pi*t)+0.5*m(t)*cos(100*pi*t);調(diào)制方法：希爾伯特相移法解調(diào)方法：（略）ssb總體設(shè)計(jì)模塊：時(shí)域波形圖：圖1：未調(diào)制信號(hào)-m(t)圖2：ssb調(diào)制信號(hào)-s(t)圖3：經(jīng)過高斯白噪聲疊加之后的ssb信號(hào)-s(t)圖4：ssb調(diào)制波，經(jīng)過相干解調(diào)出來的波形頻譜圖： 3.5各個(gè)調(diào)制參量分析（以am波為例）（1）調(diào)制度：am調(diào)制度為4時(shí)1.am調(diào)制度為0.7時(shí)（2）.載波頻率載波頻率為100*pi載波頻率為500*pi（3）.示波器采樣頻率越小越好sample time:0.001時(shí)sample time:0.005時(shí)（4）頻譜儀采樣頻率sample time:0.001sample time:0.1實(shí)驗(yàn)方案1：matlab編程實(shí)現(xiàn)am調(diào)制t=-1:0.00001:1;a0=10;%載波信號(hào)振幅a1=5;%調(diào)制波信號(hào)振幅a2=3;%已調(diào)信號(hào)振幅f=6000;%載波信號(hào)頻率w0=f*pi;m=0.15;%調(diào)制度ft=2000;%采樣頻率fpts=100 120;mag=1 0;dev=0.01,0.05;%帶通撥動(dòng)1%，阻帶波動(dòng)5%n21,wn21,beta,ftype=kaiserord(fpts,mag,dev,ft);b21=fir1(n21,wn21,kaiser(n21+1,beta);h,w=freqz(b21,1);%*載波信號(hào)*uc=a0.*cos(w0*t); subplot(5,2,1);plot(t,uc);title(載波信號(hào));axis(0,0.01,-15,15);t1=10*fft(uc);subplot(5,2,2);plot(abs(t1);title(載波信號(hào)的頻譜);axis(5800,6200,0,10000000);%*調(diào)制信號(hào)*mes=a1*cos(0.001*w0*t); subplot(5,2,3);plot(t,mes);title(調(diào)制信號(hào));t2=fft(mes);subplot(5,2,4);plot(abs(t2);title(調(diào)制信號(hào)的頻譜);axis(198000,202000,0,2000000);%*am已調(diào)信號(hào)*uam=a2*(1+m*mes).*cos(w0.*t); subplot(5,2,5);plot(t,uam);title(已調(diào)信號(hào));t3=fft(uam);subplot(5,2,6);plot(abs(t3);title(已調(diào)信號(hào)頻譜);axis(5950,6050,0,500000);%*對(duì)am信號(hào)進(jìn)行解調(diào)：濾波前*dam=uam.*cos(w0*t); subplot(5,2,7);plot(t,dam);title(濾波前的am解調(diào)信號(hào)波形);t4=fft(dam);subplot(5,2,8);plot(abs(t4);title(濾波前的am解調(diào)器信號(hào)頻譜);axis(187960,188040,0,200000);%*對(duì)am信號(hào)進(jìn)行解調(diào)：濾波后*z21=fftfilt(b21,dam); %fir低通濾波subplot(5,2,9);plot(t,z21);title(濾波后的am解調(diào)信號(hào)的波形);t5=fft(z21);subplot(5,2,10);plot(abs(t5);title(濾波后的am信號(hào)的頻譜);axis(198000,202000,0,200000);*最終演示結(jié)果：*37常見問題解答（1）頻率示波器參數(shù)設(shè)置：4. 結(jié)束語通過本次課程設(shè)計(jì)，讓我們熟悉了matlab下用simulink進(jìn)行通信仿真的過程，對(duì)一些過去沒有弄懂或認(rèn)識(shí)模糊的概念、理論有了正確的認(rèn)識(shí)，為以后的工作和學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)所仿真的內(nèi)容都是通信仿真中非?；A(chǔ)的實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)這些實(shí)驗(yàn)的演示，可幫助我們把一些抽象的概念、理論具體化，進(jìn)而加深對(duì)這些概念、原理的理解?？傮w來講，通過此次課程設(shè)計(jì)不僅對(duì)原來通信原理知識(shí)得到了鞏固，而且還學(xué)會(huì)了許多原來不會(huì)的東西，增強(qiáng)了在通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的動(dòng)手能力與自學(xué)能力，鍛煉了增強(qiáng)分析問題，解決問題的能力。所以，這次課程設(shè)計(jì)對(duì)我的幫助很大，更有著深刻的意義。5. 參考資料1 樊昌信 通信原理國防工業(yè)出版社 第五版2 曹志剛 錢亞現(xiàn)代通信原理清華大學(xué)出版社3 韓利竹 王華 matlab電子仿真與應(yīng)用國防工業(yè)出版社4 郭文彬通信原理基于matlab的計(jì)算機(jī)仿真北京郵電大學(xué)出版社 四、設(shè)計(jì)時(shí)間與安排1、設(shè)計(jì)時(shí)間： 2周2、設(shè)計(jì)時(shí)間安排： 熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備、收集資料： 3 天設(shè)計(jì)圖紙、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算、程序編寫調(diào)試： 7 天編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告： 7 天答辯： 1 天課程設(shè)計(jì)報(bào)告格式及要求1. 版面格式：版面：a4紙，單面打印，左側(cè)裝訂。頁邊距：上2.5厘米、下2.5厘米、左3.5厘米、右2.5厘米。2. 報(bào)告封面及設(shè)計(jì)任務(wù)格式2.1 課程設(shè)計(jì)報(bào)告封面格式（見給出的示例）：學(xué)校及系名稱行楷、一號(hào)字加粗、居中；課程設(shè)計(jì)名稱宋體、一號(hào)字、居中；設(shè)計(jì)題目宋體、二號(hào)字、居中；專業(yè)名稱、班級(jí)學(xué)號(hào)、學(xué)生姓名、指導(dǎo)教師、設(shè)計(jì)時(shí)間黑體、小三號(hào)字。2.2 設(shè)計(jì)任務(wù)書格式（見給出的示例）設(shè)計(jì)任務(wù)書由指導(dǎo)教師給出，學(xué)生姓名必須由學(xué)生簽名。3. 設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容格式3.1 各級(jí)標(biāo)題標(biāo)題采用阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)，一級(jí)標(biāo)題：宋體、四號(hào)字加粗、左對(duì)齊；二級(jí)標(biāo)題：宋體、小四號(hào)字、加粗，左對(duì)齊。3.2 正文正文：宋體、小四號(hào)字、兩端對(duì)齊、首行縮進(jìn)2字符、1.5倍行間距。3.3 插圖與表格圖1 串口及modem接口圖插圖：居中；圖中字體：宋體、五號(hào)字。圖標(biāo)題放在插圖下面，圖標(biāo)題格式：宋體、五號(hào)字、居中，圖標(biāo)題采用“圖1、圖2”等樣式編號(hào)。插圖樣式如圖1。設(shè)計(jì)報(bào)告中的圖必須采用繪圖軟件進(jìn)行繪制，禁止直接從參考資料中粘貼圖片。表格：居中，表中字體：宋體、五號(hào)字。表格標(biāo)題放在表格上面，表格標(biāo)題格式：宋體、五號(hào)字、居中，表格標(biāo)題采用“表1、表2”等樣式編號(hào)。表格樣式如表1。表1 成績統(tǒng)計(jì)表姓名通信原理數(shù)字信號(hào)處理單片機(jī)電磁場設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容格式可參考本格式要求所采用的樣式。4. 參考文獻(xiàn)格式 參考文獻(xiàn)格式：采用加方括號(hào)的阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)，如1，2，格式：宋體、五號(hào)字、在對(duì)齊。具體要求