文檔線性幅度調(diào)制系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)報(bào)告學(xué)士學(xué)位論文

1、文檔線性幅度調(diào)制系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)報(bào)告學(xué)士學(xué)位論文通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告主題名稱(chēng)線性調(diào)幅系統(tǒng)模擬設(shè)計(jì)學(xué)生姓名班級(jí)編號(hào)教師設(shè)計(jì)地點(diǎn)13年 12月 1日2564 2.3 調(diào) 幅 流 程圖 199第 3章 DSB 調(diào)制和解調(diào) 93.1 DSB 調(diào) 制 指 數(shù) 要求 1 0 3.3 DSB 調(diào)制流程圖 11 3.4 DSB 調(diào)制模擬結(jié)果和分析 12第 4 章單邊帶調(diào)制和解調(diào) 14 4.1單邊帶調(diào)制指數(shù)要求 14 4.2總體設(shè)計(jì) 14 4.2單邊帶調(diào)制設(shè)計(jì) 14 44 . 2 . 1單邊帶解調(diào)設(shè)計(jì) 14 4 4 . 2 . 215 4.3單邊帶調(diào)制流程圖16 4.4單邊帶調(diào)制仿真結(jié)

2、果及分析 17參考文獻(xiàn) 19經(jīng)驗(yàn)和建議調(diào)幅是用調(diào)制信號(hào)控制高頻載波幅度，使其按照調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化的過(guò)程。 通常分為標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅、抑制載波雙邊帶調(diào)制（DSB）、單邊帶調(diào)制（單邊帶）和殘留邊帶調(diào)制（VSB）等。在通信系統(tǒng)中，信道的頻帶通常是有限的，并且原始信道信號(hào)的頻 帶與信道所需的頻帶不匹配，這就需要對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行調(diào)制然后發(fā) 送。相應(yīng)地，調(diào)制信號(hào)在接收端被調(diào)解以恢復(fù)原始信號(hào)，并且調(diào)制和 解調(diào)也可以在一定程度上抑制噪聲對(duì)通信模型的干擾。 根據(jù)通信信號(hào) 是模擬信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)，調(diào)制解調(diào)技術(shù)可分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制 解調(diào)。然而，無(wú)論是模擬調(diào)制解調(diào)還是數(shù)字調(diào)制解調(diào)，通信信號(hào)的信 息都承載在載波的幅度、 頻

3、率或相位上， 所以調(diào)制解調(diào)可以分為幅度 調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制。通信系統(tǒng)有不同的分類(lèi)方法。根據(jù)是否 使用調(diào)制， 通信系統(tǒng)分為基帶傳輸和頻帶傳輸。 基帶傳輸是沒(méi)有頻帶 調(diào)制的信號(hào)的直接傳輸。有許多調(diào)制方法。調(diào)制方式根據(jù)傳輸特性可分為線性調(diào)制和非線性調(diào)制廣義線性調(diào)制 是指調(diào)制參數(shù)隨調(diào)制波中的調(diào)制信號(hào)線性變化的調(diào)制過(guò)程。 狹義的線 性調(diào)制指的是調(diào)制過(guò)程， 其中調(diào)制信號(hào)的頻譜被移動(dòng)到載波頻率的兩 側(cè)，以形成上邊帶和下邊帶。此時(shí)，僅改變頻譜中每個(gè)分量的頻率， 而不改變每個(gè)分量幅度的相對(duì)比例， 因此上邊帶的頻譜結(jié)構(gòu)與調(diào)制信 號(hào)的頻譜相同，下邊帶的頻譜結(jié)構(gòu)是調(diào)制信號(hào)頻譜的鏡像窄線性調(diào)制 包括幅度調(diào)制（am

4、）、載波抑制雙邊帶調(diào)制（DSB-SC）、單邊帶調(diào)制（SSB） 和殘留邊帶調(diào)制 （VSB）調(diào)制解調(diào)是通信系統(tǒng)中一個(gè)極其重要的組成部分，其調(diào)制解調(diào)方式 將直接影響通信系統(tǒng)的性能模擬調(diào)制技術(shù)的原理也可以推廣到數(shù)字 調(diào)制，因此有必要對(duì)模擬調(diào)制技術(shù)進(jìn)行研究。第 1 頁(yè)，共 23 頁(yè)通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告第 1 章 MATLAB 軟件介紹ATLAB 是矩陣清零全部；dt = 0.0001；%時(shí)間采樣間隔 FM = 7 ；%源最高頻率 fc = 70%載波中 心頻率T=1%信號(hào)持續(xù)時(shí)間N二T/dt; t二0:N-1* dt ;mt = 7 * cos(2 * pi * FM * t) ; %源，調(diào)制信號(hào) m(

5、t)表達(dá)式AM 調(diào)制 A = 7；%無(wú)失真條件， A 大于最大值 m(t) s_am=(A+mt)。* cos(2 * pi* fc * t) ；%AM 時(shí)域表達(dá)式 B = 2 * fm% 帶通濾波器帶寬數(shù)字 (1)%表 示圖(311)% 3表示上下顯示三個(gè)，1表示一行顯示一個(gè)， 1表示顯示位置圖(t, s _ am);堅(jiān)持住。繪制調(diào)幅信號(hào)波形，保持繼續(xù)繪圖(T, A+MT ,'R-' ;) %標(biāo)記調(diào)幅的包絡(luò)標(biāo)題(調(diào)幅調(diào)制信號(hào)”)xlabel( “;t ”橫坐標(biāo) %表示% am和rt = s _ am 時(shí)的 tgrid。* cos(2 * pi * fc * t) ; %相干解

6、調(diào)表達(dá)式 rt = rt- 均值(rt);f, RF=快速傅立葉變換移位(t, rt);t, rt=RECT_LPF(f , rf, 2 * FM) ; %低通濾波器子圖(312)第 6頁(yè),共 23頁(yè)通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告圖(t, rt);堅(jiān)持住。標(biāo)題(調(diào)幅相干解調(diào)信號(hào)波形”)xlabel( “t ”)gSdOn3)f, SF=快速傅立葉變換移位(t, s _ AM) ; %調(diào)制信號(hào)頻譜圖(f,SF);堅(jiān)持住。繪制光譜圖軸(-2 * fc 2 * fc 0 1.5 *最大值(SF);標(biāo) 題(“調(diào)幅信號(hào)頻譜”)xlabel( “；f ”橫)坐標(biāo) %表示圖 2-4AM 模擬圖 ( 未過(guò)載 )A=7從

7、圖 2-4 中可以看出， AMD 調(diào)制信號(hào)的幅度為 -20 至+20，周期為 0.1323 通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告第 7 頁(yè)圖 2-5AM 模擬圖形 (過(guò)載 )A=1從圖 2-5 中可以看出， AMD 調(diào)制信號(hào)的幅度為 -10 當(dāng)不滿足|m(t)|max wAA條件時(shí)，會(huì)出現(xiàn) 過(guò)調(diào)幅”現(xiàn)象，包絡(luò)檢測(cè)會(huì)失真。本主題的參數(shù)(A0=10, |m(t)|=7)表達(dá)式為 f(t)=(8+7)coswct(2) 表明調(diào)幅占用較寬的頻帶，調(diào)制信號(hào)的頻帶寬度是調(diào)制信號(hào)的兩 倍。(3) 調(diào)幅信號(hào)是一種帶載波的雙邊帶信號(hào)。其帶寬是基帶信號(hào)的兩 倍，因此信道利用率不高，傳輸效率很低。(4) 從圖2-4可以看出， 帶寬

8、是 BAM=2Bm=2fH=14hz ，這與理論值一 致第 8 頁(yè)，共 23 頁(yè)通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告第 3 章 DSB 調(diào)制信號(hào)3.1 DSB 調(diào)制指數(shù)要求(1) 信號(hào)源為余弦信號(hào)，調(diào)頻二7Hz，調(diào)幅二7V，載波fc=70Hz根 據(jù)線性調(diào)幅原理， 確定了調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 (3)繪制了 DSB 調(diào)制解調(diào) 信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜圖 (4)分析了數(shù)據(jù)結(jié)果3.2 總體設(shè)計(jì)DSB 調(diào)制設(shè)計(jì) 調(diào)幅信號(hào)中，載波分量不攜帶信息，信息完全通過(guò)邊帶傳輸如果載 波被抑制，則只需要移除 DC A0 來(lái)輸出被抑制的載波雙邊帶信號(hào)， 稱(chēng)為雙邊帶信號(hào) (DSB)DSB 調(diào)制器模型如圖 3-1 所示m(t)sdsb(t)cos

9、 3 c(圖3-1 DSB調(diào)制模型，其中正弦載波為c(t)= acos( 3 CT+© 0)(1)其中a為載波幅度；3是載波角頻率；©是初始相位(假設(shè)©偽0)調(diào) 制過(guò)程是頻譜移動(dòng)過(guò)程，它將低頻信號(hào)的頻譜移動(dòng)到載波頻率位置。 解調(diào)是將位于載波頻率的信號(hào)頻譜帶回來(lái)， 并恢復(fù)原始基帶信號(hào)而不 失真。第 9 頁(yè)，共 23 頁(yè) 通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告3.2.2 DSB 解調(diào)設(shè)計(jì) 雙邊帶解調(diào)通常采用相干解調(diào)。它使用同步解調(diào)器，由乘法器和低 通濾波器組成在解調(diào)過(guò)程中， 輸入信號(hào)和噪聲可以分別解調(diào)相干解調(diào) 原理框圖如圖 2-2 所示，c(t)二 acos( 3 CT+©

10、0)(2) p 乘法器)氐通濾波器 m0(t)圖 3-2 相干解調(diào)器信號(hào)傳輸通道原理圖為高斯白噪聲通道，(7 2功率DSB 信號(hào)只能使用相干解調(diào)。s2db(t)。cosw CT = m(t)cosw CT = 1/2m(t)+1/2m(t)cos 2wct(3)由低通濾波器濾波以去除高階項(xiàng)。獲取m 0(t)= 1/2m(t)(4)以恢復(fù)原始電信號(hào)而不失真第10頁(yè)，共 23頁(yè)通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告3.3 DSB 調(diào)制流程圖開(kāi)始計(jì)算帶寬DSB調(diào)制m(t)為每個(gè)變量分配初始值以生成源信號(hào)m(t)繪制 DSB 信號(hào)波形繪制 DSB 相干解調(diào)波形繪制 DSB 頻譜結(jié)束全部清除；dt = 0.0001；%時(shí)

11、間采樣間隔 FM = 7；%源最高頻率 fc = 70%載波中心頻率T=1%信號(hào)持續(xù)時(shí)間N二T/dt； t二0:N-1* dt ；mt = 7 * cos(2 * pi * FM * t) ； % source,調(diào)制信號(hào) m(t)表達(dá)式 % DSB調(diào)制s _ DSB = mt . * cos(2 * pi * fc * t) ； %DSB 時(shí)域表達(dá)式 B = 2 * fm% 帶通濾波器帶寬數(shù)字 (1)%表示子圖(312) %3表示上下顯示三個(gè), 1 表示一行顯示一個(gè), 2表示顯示的位置圖(t, s _ DSB);堅(jiān)持住。繪制DSB信號(hào)波形，保持繼續(xù)繪 制(t, mt,-r ;) %標(biāo)記mt的波

12、形標(biāo)題(“DSE調(diào)制信號(hào)”)xlabel( “;t ”橫坐標(biāo) %表示% DSB 調(diào)制rt = s _ dsb時(shí)的 tgrid。* cos(2 * pi * fc * t) ; %相干解調(diào)表達(dá)式 rt = rt- 均值(rt);f, RF=快速傅立葉變換移位(t, rt);t, rt=RECT_LPF(f , rf, 2 * FM) ; %低通濾波圖(312)圖 (t, rt) ；堅(jiān)持住。標(biāo)題( DSB相干解調(diào)信號(hào)波形)第12頁(yè),共 23頁(yè)通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告xlabel( t' )；子圖上的網(wǎng)格 (313)f, SF=快速傅立葉變換移位(t, s _ DSB); %調(diào)制信號(hào)頻譜圖(f,SF);堅(jiān)持住。繪制光譜圖軸(-2 * fc 2 * fc 0 1.5 *最大值(SF);標(biāo) 題(“ DS信號(hào)頻譜”)xlabel( “;f'橫坐標(biāo)表示圖 3-4 DSB 模擬圖從圖3-4可以看出，DSB調(diào)制信號(hào)幅度為-10至+ 10周期為0.13, DSB 頻譜的上邊帶和下邊帶( 1 )不包含載波頻率,