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

1、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)名稱通信工程班級學(xué)號學(xué)生姓名指導(dǎo)教師設(shè)計(jì)時間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： 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信號的調(diào)制和解調(diào)方法；3. 調(diào)制出AM信號的時域波形圖和頻譜圖；4. 定性的分析高斯白噪聲對于信號波形的影響；三、設(shè)計(jì)報告的內(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

2、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

3、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；（2）對信號進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生調(diào)制信號；（3）繪制調(diào)制及解調(diào)時域圖、頻譜圖；（4）改變采樣頻率后，繪制調(diào)制及解調(diào)信號的時域圖、頻譜圖；（5）加上高斯噪聲，繪制調(diào)制及解調(diào)的時域圖和頻譜圖，分析噪聲對調(diào)制信號和解調(diào)信號的影響。3.2 AM調(diào)制原理調(diào)制信號是指來自信源的的信號，又稱基帶信號，這些信號可以是模擬信號的也可以是數(shù)字信號。調(diào)制所使用的高頻振蕩信號成為載波，可以是正弦波，也可以是非正選波。調(diào)制信號是由低頻信號源產(chǎn)生，載波由高頻信號源產(chǎn)生，兩者經(jīng)過乘法器即可產(chǎn)生雙邊帶的條幅波。 設(shè)載波信號的表達(dá)式為,AM調(diào)制波為。3.

4、3實(shí)驗(yàn)方案1：simulink實(shí)現(xiàn)Am調(diào)制未調(diào)制信號：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.時域仿真波形圖圖1：未調(diào)制信號-m(t)圖2：AM調(diào)制信號-s(t)圖3：經(jīng)過高斯白噪聲疊加之后的AM信號-s(t)圖4：經(jīng)過高斯白噪聲之后的AM信號，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，撥動換擋開發(fā)即可。未調(diào)制信號：M

5、(t)=cos(pi*t);載波：Cos(wc*t)=cos(100*pi*t);調(diào)制信號S(t)=m(t)*cos(100*pi*t); (由下圖可見DSB信號不能采取包絡(luò)檢波法)圖1：未調(diào)制信號-m(t)圖2：DSB調(diào)制信號-s(t)圖3：經(jīng)過高斯白噪聲疊加之后的DSB信號-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：M(t)=cos(pi*t);載波：Cos(wc*t)=cos(100*pi*t);調(diào)制信號S(t)=0.5*m(t)*cos(100*pi*t)+0.5*m

6、(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：時域波形圖：圖1：未調(diào)制信號-m(t)圖2：SSB調(diào)制信號-s(t)圖3：經(jīng)過高斯白噪聲疊加之后的SSB信號-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1.Am調(diào)制度為0.7時（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Sample time:0.005時（4）頻譜儀采樣頻率Sample time:0.001Sample time:0

7、.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;%載波信號振幅A1=5;%調(diào)制波信號振幅A2=3;%已調(diào)信號振幅f=6000;%載波信號頻率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1%，阻帶波動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*Uc=A0.*cos(w0*t); subp

8、lot(5,2,1);plot(t,Uc);title(載波信號);axis(0,0.01,-15,15);T1=10*fft(Uc);subplot(5,2,2);plot(abs(T1);title(載波信號的頻譜);axis(5800,6200,0,10000000);%*調(diào)制信號*mes=A1*cos(0.001*w0*t); subplot(5,2,3);plot(t,mes);title(調(diào)制信號);T2=fft(mes);subplot(5,2,4);plot(abs(T2);title(調(diào)制信號的頻譜);axis(198000,202000,0,2000000);%*AM已調(diào)信

9、號*Uam=A2*(1+m*mes).*cos(w0.*t); subplot(5,2,5);plot(t,Uam);title(已調(diào)信號);T3=fft(Uam);subplot(5,2,6);plot(abs(T3);title(已調(diào)信號頻譜);axis(5950,6050,0,500000);%*對AM信號進(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)信號波形);T4=fft(Dam);subplot(5,2,8);plot(abs(T4);title(濾波前的AM解調(diào)器信號頻譜);axis(1

10、87960,188040,0,200000);%*對AM信號進(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)信號的波形);T5=fft(z21);subplot(5,2,10);plot(abs(T5);title(濾波后的AM信號的頻譜);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，對一些過去沒有弄懂或認(rèn)識模糊的概念

11、、理論有了正確的認(rèn)識，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常基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)，通過對這些實(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)不僅對原來通信原理知識得到了鞏固，而且還學(xué)會了許多原來不會的東西，增強(qiáng)了在通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的動手能力與自學(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M

12、ATLAB的計(jì)算機(jī)仿真北京郵電大學(xué)出版社 四、設(shè)計(jì)時間與安排1、設(shè)計(jì)時間： 2周2、設(shè)計(jì)時間安排： 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)報告： 7 天答辯： 1 天課程設(shè)計(jì)報告格式及要求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. 報告封面及設(shè)計(jì)任務(wù)格式2.1 課程設(shè)計(jì)報告封面格式（見給出的示例）：學(xué)校及系名稱行楷、一號字加粗、居中；課程設(shè)計(jì)名稱宋體、一號字、居中；設(shè)計(jì)題目宋體、二號字、居中；專業(yè)名稱、班級學(xué)號、學(xué)生姓名、指導(dǎo)教師、設(shè)計(jì)時間黑體、小三號字。2.2 設(shè)計(jì)任

13、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)報告內(nèi)容格式3.1 各級標(biāo)題標(biāo)題采用阿拉伯?dāng)?shù)字編號，一級標(biāo)題：宋體、四號字加粗、左對齊；二級標(biāo)題：宋體、小四號字、加粗，左對齊。3.2 正文正文：宋體、小四號字、兩端對齊、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、五號字。圖標(biāo)題放在插圖下面，圖標(biāo)題格式：宋體、五號字、居中，圖標(biāo)題采用“圖1、圖2”等樣式編號。插圖樣式如圖1。設(shè)計(jì)報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、五號字。表格標(biāo)題放在表格上面，表格標(biāo)題格式：宋體、五號字、居中，表格標(biāo)題采用“表1、表2”等樣式編號。表格樣式如表1。表1 成績統(tǒng)計(jì)表姓名通信原理數(shù)字信號處理單片機(jī)電磁場設(shè)計(jì)報告內(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：采用加方括號的阿拉伯?dāng)?shù)字編號，如1，2，格式：宋體、五號字、在對齊。具體要求