AM調(diào)制系統(tǒng)設計(滿幅度)詳解

1、AM 的調(diào)制系統(tǒng)設計（滿幅度）目錄摘要錯誤！未定義書簽。第一章概 述1一 課題內(nèi)容1二 設計目的1三 設計要求1四 開發(fā)工具1第二章系統(tǒng)理論設計2一 振幅調(diào)制產(chǎn)生原理2二 調(diào)幅電路方案分析2三 信號解調(diào)思路3第三章 Simulink仿真4一 Simulink仿真模型4二 參數(shù)設置4三 運行結(jié)果8四 結(jié)果分析17結(jié)束語17參考文獻170 AM 的調(diào)制系統(tǒng)設計（滿幅度） 摘 要 調(diào)幅，英文是 Amplitude Modulation （AM）。調(diào)幅也就是通常說的中波，范圍在 5031060KHz。調(diào)幅是用聲音的高低變?yōu)榉鹊淖兓碾娦盘?。本課程設計主要研究了 AM調(diào)制系統(tǒng)的設計和仿真。在本次通信系

2、統(tǒng)仿真訓練中，我主要通過了模擬幅度調(diào)制和解調(diào)的原理和其實現(xiàn)方法， 然后根據(jù)模擬幅度調(diào)制系統(tǒng)的原理給出了調(diào)制和解調(diào)的框圖。其次，弄懂了 AM調(diào)制的基本原理。最后利用Matlab 軟件仿真模擬幅度調(diào)制系統(tǒng)，實現(xiàn)了AM調(diào)制和解調(diào)，給出了調(diào)制信號、載波信號、已調(diào)信號及解調(diào)信號的波形圖和頻譜圖。關(guān)鍵詞：調(diào)制；解調(diào)；AM模擬調(diào)制第一章概述一 課題內(nèi)容1. 設計 AM信號實現(xiàn)的 Simulink 程序，輸出調(diào)制信號、 載波信號以及已調(diào)信號波形以及頻譜圖，并改變參數(shù)觀察信號變化情況，進行實驗分析。2. 設計 AM信號解調(diào)實現(xiàn)的 Simulink 程序，輸出并觀察解調(diào)信號波形， 分析實驗現(xiàn)象。二 設計目的1.

3、掌握振幅調(diào)制和解調(diào)原理。2. 學會 Matlab 仿真軟件在振幅調(diào)制和解調(diào)中的應用。3. 掌握參數(shù)設置方法和性能分析方法。4. 通過實驗中波形的變換，學會分析實驗現(xiàn)象。三 設計要求利用 Matlab 軟件進行振幅調(diào)制和解調(diào)程序設計，輸出顯示調(diào)制信號、載波信號以及已調(diào)信號波形，并輸出顯示三種信號頻譜圖。對產(chǎn)生波形進行分析，并通過參數(shù)的改變，觀察波形變化，分析實驗現(xiàn)象。四 開發(fā)工具計算機； Matlab 軟件；相關(guān)資料1AM 的調(diào)制系統(tǒng)設計（滿幅度）第二章系統(tǒng)理論設計一 振幅調(diào)制產(chǎn)生原理所謂調(diào)制，就是在傳送信號的一方將所要傳送的信號附加在高頻振蕩上， 再由天線發(fā)射出去。這里高頻振蕩波就是攜帶信號的

4、運載工具，也叫載波。振幅調(diào)制，就是由調(diào)制信號去控制高頻載波的振幅， 直至隨調(diào)制信號做線性變化。在線性調(diào)制系列中，最先應用的一種幅度調(diào)制是全調(diào)幅或常規(guī)調(diào)幅， 簡稱為調(diào)幅（AM）。在頻域中已調(diào)波頻譜是基帶調(diào)制信號頻譜的線性位移； 在時域中，已調(diào)波包絡與調(diào)制信號波形呈線性關(guān)系。設正弦載波為c(t )A cos( ct0 )式中，A 為載波幅度；c 為載波角頻率； 0 為載波初始相位 ( 通常假設0 =0).調(diào)制信號（基帶信號） 為 m(t ) 。根據(jù)調(diào)制的定義， 振幅調(diào)制信號（已調(diào)信號）一般可以表示為sm (t )Am(t) cos( ct )設調(diào)制信號 m(t ) 的頻譜為 M () ，則已調(diào)信號

5、 sm (t ) 的頻譜 Sm () ：Sm ()A M (c )M (c )2二 調(diào)幅電路方案分析標準調(diào)幅波（ AM）產(chǎn)生原理調(diào)制信號是只來自信源的調(diào)制信號（基帶信號），這些信號可以是模擬的，亦可以是數(shù)字的。為首調(diào)制的高頻振蕩信號可稱為載波，它可以是正弦波， 亦可以是非正弦波 ( 如周期性脈沖序列 ) 。載波由高頻信號源直接產(chǎn)生即可， 然后經(jīng)過高頻功率放大器進行放大， 作為調(diào)幅波的載波，調(diào)制信號由低頻信號源直接產(chǎn)生，二者經(jīng)過乘法器后即可產(chǎn)生雙邊帶的調(diào)幅波。設 載 波 信 號 的 表 達 式 為 cos c t，調(diào)制信號的表達式為m(t ) Am cos mt ，則調(diào)幅信號的表達式為sAM (

6、t ) A0 m(t) cosctm(t )sAM (t )A0cos c t2AM 的調(diào)制系統(tǒng)設計（滿幅度）三 信號解調(diào)思路從高頻已調(diào)信號中恢復出調(diào)制信號的過程稱為解調(diào)(demodulation )，又稱為檢波 (detection )。對于振幅調(diào)制信號，解調(diào)(demodulation )就是從它的幅度變化上提取調(diào)制信號的過程。解調(diào)(demodulation )是調(diào)制的逆過程?？衫贸朔e型同步檢波器實現(xiàn)振幅的解調(diào)，讓已調(diào)信號與本地恢復載波信號相乘并通過低通濾波可獲得解調(diào)信號。3AM 的調(diào)制系統(tǒng)設計（滿幅度）第三章 Simulink仿真一 Simulink 仿真模型圖 1 AM 調(diào)制與解調(diào) S

7、imulink 仿真模型搭建的 Simulink仿真模型如圖 1 所示，其中用到的模塊有Sine Wave模塊，DSB AM Modulator Passband模塊， AWGN Channel模塊， DSB AM DemoluatorPassband 模塊。二 參數(shù)設置1、Sine Wave 模塊用來產(chǎn)生待調(diào)制的原始信號。其參數(shù)設置如圖2 所示：4AM 的調(diào)制系統(tǒng)設計（滿幅度）圖 2 待調(diào)制信號參數(shù)待調(diào)制信號為一正弦波，其振幅為1，頻率為100Hz， sine type設為 Sample based ，Sample time為 0.001 ， 每周期采樣點為10.2、DSB AM Modul

8、ator Passband 模塊5AM 的調(diào)制系統(tǒng)設計（滿幅度）DSB AM Modulator Passband 模塊用來對原始信號進行AM調(diào)制，其參數(shù)設置如圖 3 所示。圖 3 DSB AM Modulator Passband 模塊參數(shù)AM調(diào)制的載波頻率設為3000。3、AWGN Channel模塊AWGNChannel 模塊用來向調(diào)制后的AM信號添加噪聲。其參數(shù)設置如圖4 所示。6AM 的調(diào)制系統(tǒng)設計（滿幅度）圖 4 AWGN Channel模塊5、DSB AM Demoluator Passband 模塊DSB AM Demoluator Passband 模塊用來對 AM調(diào)制信號進

9、行解調(diào)，其參數(shù)設置如圖 5 所示。7AM 的調(diào)制系統(tǒng)設計（滿幅度）圖 5 DSB AM Demoluator Passband 模塊載波頻率設為 3000Hz，低通濾波器采用 Butterworth 濾波器，階數(shù)為 4，截止頻率設為 300Hz。三 運行結(jié)果程序運行結(jié)果如下：8AM 的調(diào)制系統(tǒng)設計（滿幅度）圖 6 原始信號時域波形9AM 的調(diào)制系統(tǒng)設計（滿幅度）圖 7 原始信號頻譜10AM 的調(diào)制系統(tǒng)設計（滿幅度）圖 8 AM 調(diào)制信號時域波形11AM 的調(diào)制系統(tǒng)設計（滿幅度）圖 9 AM 調(diào)制信號頻譜12AM 的調(diào)制系統(tǒng)設計（滿幅度）圖 10 添加噪聲后的 AM調(diào)制信號波形13AM 的調(diào)制系

10、統(tǒng)設計（滿幅度）圖 11 添加噪聲后的 AM調(diào)制信號頻譜14AM 的調(diào)制系統(tǒng)設計（滿幅度）圖 12 AM解調(diào)后的時域信號波形15AM 的調(diào)制系統(tǒng)設計（滿幅度）圖 13 AM 解調(diào)后頻譜16AM 的調(diào)制系統(tǒng)設計（滿幅度）四 結(jié)果分析輸入信號的振幅為1，載波信號振幅也是1，滿足載波振幅等于信號振幅，所以是滿幅度調(diào)制。本設計圓滿的完成了對AM信號實現(xiàn)調(diào)制與解調(diào)，與課題的要求十分相符；也較好的完成了對AM信號的時域分析，并得出了調(diào)制信號和解調(diào)信號的頻譜圖。結(jié)束語調(diào)制與解調(diào)技術(shù)是通信電子線路課程中一個重要的環(huán)節(jié)， 也是實現(xiàn)通信必不可少的一門技術(shù)， 也是通信專業(yè)學生必須掌握的一門技術(shù)。 課題在這里是把要處

11、理的信號當做一種特殊的信號， 即一種“復雜向量”來看待。也就是說， 課題更多的還是體現(xiàn)了數(shù)字信號處理技術(shù)。從課題的中心來看，課題“ AM調(diào)制系統(tǒng)設計（滿幅度） ”是希望將 AM-DSB 調(diào)制與解調(diào)技術(shù)應用于某一實際領(lǐng)域， 這里就是指對信號進行調(diào)制。 作為存儲于計算機中的調(diào)制信號， 其本身就是離散化了的向量， 我們只需將這些離散的量提取出來，就可以對其進行處理了。這一過程的實現(xiàn)，用到了處理數(shù)字信號的強有力工具 Matlab 。通過 Matlab 里幾個模塊的調(diào)用，很輕易的在調(diào)制信號與載波信號的理論之間搭了一座橋。課題的特色在于它將調(diào)制信號看作一個向量，于是就把調(diào)制信號數(shù)字化了。那么，就可以完全利用數(shù)字信號處理和通信電子線路的知識來解決 AMDSB調(diào)制問題。我們可以像給一般信號做頻譜分析一樣，來對調(diào)制信號做頻譜分析， 也可以較容易的用數(shù)字濾波器來對解調(diào)信號進行濾波處理。 由此可見，調(diào)制