實(shí)驗(yàn)四角度調(diào)制實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)驗(yàn)四 角度調(diào)制實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 、掌握調(diào)頻與調(diào)相以及解調(diào)的基本原理。2 、理解模擬調(diào)制在通信系統(tǒng)中的作用。3 、進(jìn)一步掌握傅立葉變換的原理。二、實(shí)驗(yàn)原理：1 、角度調(diào)制（ 1 ）角度調(diào)制角度調(diào)制信號(hào)的表達(dá)式為： sm (t ) A cosct(t )式中， A 載波的恒定振幅；ct(t )(t) 信號(hào)的瞬時(shí)相位；(t) 瞬時(shí)相位偏移； d ct(t) / dtt 稱為瞬時(shí)角頻率；d(t ) / dt 稱為瞬時(shí)頻偏。（ 1）頻率調(diào)制 (FM) ：FM 信號(hào)表達(dá)式 sFM (t) AcosctK fm() d d (t)K f 調(diào)頻靈敏度，瞬時(shí)頻率偏移隨調(diào)制信號(hào)成比例變化，即dtK

2、 f m(t ) ，式中單位是 rad / V 。這時(shí)相位偏移為(t) K fm( )d（ 2）相位調(diào)制 (PM)sPM (t)Acos ctK p m(t)瞬時(shí)相位偏移隨調(diào)制信號(hào)作線性變化，即(t )K p m(t) ，式中 K p 調(diào)相靈敏度，含義是單位調(diào)制信號(hào)幅度引起PM 信號(hào)的相位偏移量，單位是 rad / V 。（ 3）單音調(diào)制 FM 與 PM精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案設(shè)調(diào)制信號(hào)為單一頻率的正弦波，即m(t) Am cosmtAm cos2fmt用它對(duì)載波進(jìn)行相位調(diào)制時(shí)，將上式代入后得到：PM ()Acosctp()stKm tsPM (t)A cosc tK p Am cosmt A c

3、os ctmpco smt式中， mpK p Am 調(diào)相指數(shù)，表示最大的相位偏移。用它對(duì)載波進(jìn)行頻率調(diào)制時(shí)，將m(t )Am cos mtAm cos 2fmt 代入sFM (t )A cosctK fm()d 得到 FM 信號(hào)的表達(dá)式：sFM (t)A cosctK f Amcosmd A cosctm f si nmt式中， mfK fAmf調(diào)頻指數(shù)，表示最大的相位偏移；K f Am 最mmf m大角頻偏；fm ff m 最大頻偏。（ 4 ）非相干解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的一般表達(dá)式為 sFM (t)A cos ct K ftm()d 解調(diào)器的輸出應(yīng)為mo (t )K f m(t )完成這種頻率-電壓

4、轉(zhuǎn)換關(guān)系的器件是頻率檢波器，下面以振幅鑒頻器為例介紹：輸出電壓K d0c輸入頻率stBPF及微分sd t包絡(luò)mo tFM電路檢波LPF限幅鑒頻器圖中，微分電路和包絡(luò)檢波器構(gòu)成了具有近似理想鑒頻特性的鑒頻器。限幅器的作用是消除信道中噪聲等引起的調(diào)頻波的幅度起伏。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案微分器的作用是把幅度恒定的調(diào)頻波sFM (t ) 變成幅度和頻率都隨調(diào)制信號(hào)m(t ) 變化的t調(diào)幅調(diào)頻波sd (t) ，即 sd (t)AcK f m(t)sinctK fm( )d 包絡(luò)檢波器則將其幅度變化檢出并濾去直流，再經(jīng)低通濾波后即得解調(diào)輸出mo (t )K d K f m(t ) ，式中 K d 為鑒頻器靈

5、敏度， 單位為 V / rad / s 。帶通信號(hào)的包絡(luò)可以通過(guò)求該信號(hào)的低通等效信號(hào)的幅度求得。t實(shí)驗(yàn)中，先求出已調(diào)信號(hào)的相位K fm( ) d ，通過(guò)微分后再除以2 K f ，就可以得到 m(t) 。對(duì)于調(diào)相信號(hào)，先求出已調(diào)信號(hào)的相位K pm(t ) ，除以 2K p ，則可以得到 m(t) 。為了恢復(fù)此相位，并將相位卷繞解開(kāi)，需要使用matlab 中的 unwrap函數(shù)。2 、角度調(diào)制的仿真（ 1 ）基本參數(shù)的設(shè)置kf=100;% 調(diào)頻靈敏度f(wàn)c=250;% 載波頻率T=0.2;% 終止時(shí)間dt=0.0001;% 采樣間隔t=0:dt:T;% 時(shí)間F=1/dt;% 仿真頻寬df=1/T;

6、% 頻率間隔f=-F/2:df:F/2% 頻率N=length(f);% 采樣點(diǎn)數(shù)fm=20;% 單頻調(diào)制信號(hào)頻率Am=1;% 單頻調(diào)制信號(hào)幅度mt(1:round(N)=1;精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案mt(1:round(N/4)=1;mt(round(N/4)+1:round(N/2)=-1;mt(round(N/2)+1:round(3*N/4)=1;int_m(1)=0;A=sqrt(2);% 載波信號(hào)幅度B=1.5*fm;% 低通帶寬（2）調(diào)頻mf=kf*Am/(2*pi*fm);% 調(diào)頻指數(shù)for i=1:length(t)-1% 信號(hào)的積分int_m(i+1)=int_m(i)+mt(

7、i)*dt;endsfm=A*cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_m); %FM（3）解調(diào)zs=hilbert(ss);xl=zs.*exp(-j*2*pi*fc*t);phase=angle(xl);v=abs(hilbert(ss);phi=unwrap(phase);dem=(1/(2*pi*kf)*(diff(phi)/dt);3 、仿真結(jié)果精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案三、實(shí)驗(yàn)步驟1 、設(shè)載波頻率為150Hz ，幅度為1 ；2 、當(dāng)調(diào)頻信號(hào)為頻率為20 ，幅度為 1 的正弦波，當(dāng)調(diào)頻靈敏度為50 時(shí)，分析并繪制調(diào)頻信號(hào)的時(shí)頻域波形，計(jì)算帶寬，分析并繪制該調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)波形，并與原波形比較；3 、當(dāng)調(diào)相信號(hào)為頻率為20 ，幅度為 1 的正弦波，當(dāng)調(diào)相靈敏度為50 時(shí)，分析并繪制調(diào)頻信號(hào)的時(shí)頻域波形，計(jì)算帶寬；分析并繪制該調(diào)相信號(hào)的解調(diào)波形，并與原波形比較