Simulink試驗(yàn)報(bào)告材料

1、實(shí)用實(shí)驗(yàn)一：AM信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.了解模擬通信系統(tǒng)的仿真原理。2.AM信號(hào)是如何進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)的。實(shí)驗(yàn)原理：.調(diào)制原理：AM調(diào)制是用調(diào)制信號(hào) 去控制高頻正弦載波的幅度，使其按調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化的過程，就是按原始電信號(hào)的變化規(guī)律去改變載波某些參量的過程。AM信號(hào)的時(shí)域和頻域的表達(dá)式分別為：Sam (t )= A +m(t Losclt )= A0 cos0 c (t )+m(t bos0 c(t )式(4-1)_一，1 LSam 儂)=硝0 b儂 +% )+3(S % 計(jì)萬 M +Sc )+M(S -/ X 式(4-2)在式中，4為外加的直流分量；陽可以是確知信號(hào)也可以是 隨機(jī)信號(hào)，

2、但通常認(rèn)為其平均值為0,即麗一口。其頻譜是 DSBSC-AM信號(hào)的頻譜加上離散大載波的頻譜。.解調(diào)原理：AM信號(hào)的解調(diào)是把接收到的已調(diào)信號(hào)還原 為調(diào)制信號(hào)腳。AM信號(hào)的解調(diào)方法有兩種： 相干解調(diào)和包絡(luò)檢 波解調(diào)。AM目干解調(diào)原理框圖如圖。相干解調(diào)(同步解調(diào))：利用相文檔實(shí)用干載波（頻率和相位都與原載波相同的恢復(fù)載波）進(jìn)行的解調(diào)，相干解調(diào)的關(guān)鍵在于必須產(chǎn)生一個(gè)與調(diào)制器同頻同相位的載波。如果同頻同相位的條件得不到滿足，則會(huì)破壞原始信號(hào)的恢復(fù)。相干載波的提?。海?）導(dǎo)頻法：在發(fā)送端加上一離散的載頻分量，即導(dǎo)頻，在接收端用窄帶濾波器提取出來作為相干載波， 導(dǎo)頻的 功率要求比調(diào)制信號(hào)的功率??；（2）不需

3、導(dǎo)頻的方法：平方環(huán)法、 COSTA新法。SaMO價(jià)TxJ；- A LPF -Acosto ctAM信號(hào)波形的包絡(luò)與輸入基帶信號(hào) 腳成正比，故可以用包 絡(luò)檢波的方法恢復(fù)原始調(diào)制信號(hào)。包絡(luò)檢波器一般由半波或全波 整流器和低通濾波器組成：（1）整流：只保留信號(hào)中幅度大于 0的部分。（2）低通濾 波器：過濾出基帶信號(hào)；（3）隔直流電容：過濾掉直流分量。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：.AM相干解調(diào)框圖。文檔實(shí)用信源參數(shù)參數(shù)：幅度1頻率10rad/s載波參數(shù)：幅度1頻率100rad/sBPF參數(shù)：下限頻率 90rad/s 上限頻率110rad/sLPF參數(shù)：截止頻率10rad/s高斯白噪聲參數(shù)：均值0標(biāo)準(zhǔn)差0.01.AM包絡(luò)

4、檢波解調(diào)框圖。信源參數(shù)：幅度1頻率10rad/s載波參數(shù)：幅度1頻率100rad/sBPF參數(shù)：下限頻率 90rad/s 上限頻率110rad/sLPF參數(shù)：截止頻率10rad/s高斯白噪聲參數(shù)：均值0標(biāo)準(zhǔn)差0.01全波整流器參數(shù)參數(shù)：下限0上限inf實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果：文檔實(shí)用AM相干解調(diào)波形上：解調(diào)波形 下：信源波形. AM在調(diào)制過程中的調(diào)制波形上：調(diào)制波形 下：信源波形AM包絡(luò)檢波解調(diào)波形上：解調(diào)波形 下：信源波形文檔實(shí)用實(shí)驗(yàn)二：DSB言號(hào)的調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.了解模擬通信系統(tǒng)的仿真原理。2.DSB信號(hào)是如何進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)的。實(shí)驗(yàn)原理：.調(diào)制原理：在幅度調(diào)制的一般模型中， 若假設(shè)濾波器為全

5、 通網(wǎng)絡(luò)（丹3）=1）,調(diào)制信號(hào)加中無直流分量，則輸出的已調(diào)信 號(hào)就是無載波分量的雙邊帶調(diào)制信號(hào)（DSB。每當(dāng)信源信號(hào)極性發(fā)生變化時(shí)，調(diào)制信號(hào)的相位都會(huì)發(fā)生一次突變兀。SdsbG ）=m（t bo淖 ct式（4-3）調(diào)制的目的就是進(jìn)行頻譜搬移， 把調(diào)制信號(hào)的頻譜搬移到所文檔實(shí)用希望的位置上，從而提高系統(tǒng)信息傳輸?shù)挠行院涂煽啃?。SDsdt)DSB言號(hào)實(shí)質(zhì)上就是基帶信號(hào)與載波直接相乘，頻域上就是1卷積，表7K式為： SDSBMgfc Mg iC 12.解調(diào)原理：DSB只能進(jìn)行相干解調(diào)，其原理框圖與AM信 號(hào)相干解調(diào)時(shí)完全相同，利用恢復(fù)的載波與信號(hào)相乘， 將頻譜搬移到基帶，還原出原基帶信號(hào)SDSB

6、(t)3 ct皿t)LPF(1)當(dāng)恢復(fù)載波與原載波頻率不完全一樣時(shí)，解調(diào)信號(hào)是原基 帶信號(hào)與低頻正弦波的乘積;(2)若恢復(fù)載波與原載波頻率相同，而相位不同時(shí)，輸出信號(hào) 達(dá)不到最大值。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: 1.DSB相干解調(diào)框圖。文檔實(shí)用信源參數(shù)參數(shù)：幅度1頻率10rad/s載波參數(shù)：幅度1頻率100rad/sBPF參數(shù)：下限頻率 90rad/s 上限頻率110rad/sLPF參數(shù)：截止頻率10rad/s高斯白噪聲參數(shù)：均值0標(biāo)準(zhǔn)差0.01實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果1.1DSB相干解調(diào)波形上：解調(diào)波形 下：信源波形1.2文檔實(shí)用DS的調(diào)制過程中的調(diào)制波形上：調(diào)制波形 下：信源波形實(shí)驗(yàn)三：SSB信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

7、：1.了解模擬通信系統(tǒng)的仿真原理。2.SSB信號(hào)是如何進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)的。實(shí)驗(yàn)原理：.調(diào)制原理：對于DSB信號(hào)上下兩個(gè)邊帶攜帶著相同的信息，造成頻率資源的浪費(fèi)，解決方法：只要一個(gè)邊帶即可，出現(xiàn)了SSB信號(hào)。產(chǎn)生SSB信號(hào)最直觀方法的是，將 丹班設(shè)計(jì)成具有理 想高通特性開鼠功或理想低通特性 肛的單邊帶濾波器，從而只讓 所需的一個(gè)邊帶通過，而濾除另一個(gè)邊帶。產(chǎn)生上邊帶信號(hào)時(shí)文檔實(shí)用凡酣W）即為日鼠m）,產(chǎn)生下邊帶信號(hào)時(shí)日電W）即為日上（卬）SsSB(t)頻域表達(dá)式為：Sssb - =Sdsb-Hssb =,MFc M i：c Cc H SSB 2相移法SSB調(diào)制的原理框圖m(t) /2m(t) /2

8、Hh( cd)m(t)cosco ct/2解調(diào)原理：SSB只能進(jìn)行相干解調(diào)。具有離散大載波的SSBAM言號(hào)的非相干解調(diào)：當(dāng)離散大載波的幅度遠(yuǎn)大于信號(hào)幅度時(shí)，可以使用包絡(luò)檢波進(jìn)行解調(diào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：濾波法USB匡圖文檔實(shí)用濾波法LSB框圖信源參數(shù)參數(shù)：幅度1頻率10rad/s載波參數(shù)：幅度1頻率100rad/sUSB勺BPF參數(shù)：下限頻率100rad/s 上限頻率110rad/sLSB的BPF參數(shù)：下限頻率 90rad/s 上限頻率100rad/sLPF參數(shù)：截止頻率10rad/s高斯白噪聲參數(shù)：均值0標(biāo)準(zhǔn)差0.01實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果：SSB濾波法上邊帶解調(diào)波形上：解調(diào)波形 下：信源波形文檔實(shí)用SSB濾波

9、法下邊帶解調(diào)波形上：解調(diào)波形 下：信源波形SSB在調(diào)制過程中的調(diào)制波形上：調(diào)制波形 下：信源波形文檔實(shí)用延遲，而且在幅度上也低于信源波形。AM解調(diào)時(shí)，應(yīng)注意濾除直流分量，AM相干解調(diào)減去的直流分量與計(jì)算結(jié)果相符，然而 AM包絡(luò)檢波需要減去一個(gè)工程值，這個(gè)數(shù)值弁非計(jì)算所能得 出，需要進(jìn)行仿真嘗試得出。實(shí)驗(yàn)四：ASK信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.了解數(shù)字通信系統(tǒng)的仿真原理。2. ASK信號(hào)是如何進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)的。實(shí)驗(yàn)原理：調(diào)制原理：數(shù)字信號(hào)對載波振幅調(diào)制稱為振幅鍵控即ASKOO僦是用單極性不歸零碼控制正弦載波的開啟與關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)非文檔實(shí)用常簡單，抗噪聲性能不好。 ASK有兩種實(shí)現(xiàn)方法：1.乘法器實(shí)現(xiàn)

10、法2.鍵控法。乘法器實(shí)現(xiàn)法的輸入是隨機(jī)信息序列，經(jīng)過基帶 信號(hào)形成器，產(chǎn)生波形序列，乘法器用來進(jìn)行頻譜搬移，相乘后的信號(hào)通過帶通濾波器濾除高頻諧波和低頻干擾。鍵控法是產(chǎn)生ASK信號(hào)的另一種方法。二元制 ASKX稱為通斷控制（OOK。最 典型的實(shí)現(xiàn)方法是用一個(gè)電鍵來控制載波振蕩器的輸出而獲得。8、an、(t-nTb)n 二二二脈沖成型低通濾波器Acos ct+Sookan取值為1或0b(t)- _an9T(t-nTb)n 二一二二gNt)解調(diào)原理：ASK勺解調(diào)有兩種方法：1.包絡(luò)檢波法2.相干解 調(diào)。同步解調(diào)也稱相干解調(diào)，信號(hào)經(jīng)過帶通濾波器抑制來自信道 的帶外干擾，乘法器進(jìn)行頻譜反向搬移，以恢復(fù)

11、基帶信號(hào)。低通 濾波器用來抑制相乘器產(chǎn)生的高次諧波干擾。由于AM信號(hào)波形 的包絡(luò)與輸入基帶信號(hào) 也S成正比，故也可以用包絡(luò)檢波的方法恢 復(fù)原始調(diào)制信號(hào)。包絡(luò)檢波器一般由半波或全波整流器和低通濾 波器組成。相干解調(diào)框圖和包絡(luò)檢波框圖分別如圖：文檔實(shí)用COS( 0t)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:ASK模擬相乘法、相干解調(diào)框圖信源參數(shù)：0碼概率0.5采樣時(shí)間1s載波參數(shù)：幅度1頻率100rad/s高斯白噪聲參數(shù)：均值0標(biāo)準(zhǔn)差0.001BPF參數(shù)：下限頻率 90rad/s 上限頻率110rad/sLPF參數(shù)：截止頻率10rad/s判決器參數(shù)：門限0.25ASK模擬相乘法、包絡(luò)檢波解調(diào)框圖Sirw信源參數(shù)：0碼概率0.5

12、采樣時(shí)間1s載波參數(shù)：幅度1頻率100rad/s高斯白噪聲參數(shù)：均值0標(biāo)準(zhǔn)差0.001BPF參數(shù)：下限頻率 90rad/s 上限頻率110rad/sLPF參數(shù)：截止頻率10rad/s文檔實(shí)用判決器參數(shù)：門限0.25全波整流器參數(shù)：下限0上限infASK鍵控法、包絡(luò)檢波解調(diào)框圖信源參數(shù)：0碼概率0.5采樣時(shí)間1s載波參數(shù)：幅度1頻率100rad/s高斯白噪聲參數(shù)：均值0標(biāo)準(zhǔn)差0.001BPF參數(shù)：下限頻率 90rad/s 上限頻率110rad/sLPF參數(shù)：截止頻率10rad/s判決器參數(shù)：門限0.25鍵控器參數(shù)：門限1 U2門限全波整流器參數(shù)：下限0上限inf實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果：1.1 ASK模擬

13、相乘法調(diào)制相干解調(diào)波形上：信源波形 下：解調(diào)信號(hào)波形文檔實(shí)用ASK模擬相乘法調(diào)制包絡(luò)檢波法解調(diào)波形ASK鍵控法調(diào)制相干解調(diào)波形上：信源波形 下：解調(diào)信號(hào)波形ASK鍵控法調(diào)制包絡(luò)檢波法解調(diào)波形上：信源波形 下：解調(diào)信號(hào)波形文檔實(shí)用ASK在調(diào)制過程中調(diào)制信號(hào)波形與信源波形上：信源波形 下：調(diào)制信號(hào)波形實(shí)驗(yàn)五：FSK信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.了解數(shù)字通信系統(tǒng)的仿真原理。.FSK信號(hào)是如何進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)的實(shí)驗(yàn)原理：文檔實(shí)用調(diào)制原理：2FSK信號(hào)的產(chǎn)生通常有兩種方式：（1）頻率選擇法；（2）載波調(diào)頻法。由于頻率選擇法產(chǎn)生的2FSK信號(hào)為兩個(gè)彼此獨(dú)立的載波振蕩器輸出信號(hào)之和，在二進(jìn)制碼元狀態(tài)轉(zhuǎn)換（0

14、- 1或1 - 0 ）時(shí)刻，2FSK信號(hào)的相位通常是不連續(xù)的，這會(huì)不利于已調(diào)信號(hào)功率譜旁瓣分量的收斂。載波調(diào)頻法是在一個(gè)直接調(diào)頻器中產(chǎn)生2FSK信號(hào)，這時(shí)的已調(diào)信號(hào)出自同一個(gè)振 蕩器，信號(hào)相位在載頻變化時(shí)始終時(shí)連續(xù)的，這將有利于已調(diào)信 號(hào)功率譜旁瓣分量的收斂， 使信號(hào)功率更集中于信號(hào)帶寬內(nèi)。在這里，我們采用的是頻率選擇法，其調(diào)制原理框圖如圖解調(diào)原理：FSK信號(hào)的解調(diào)方法很多，我們主要討論1.非相干解調(diào)2.相干解調(diào)。非相干解調(diào)框圖如圖4-12 :r(t)帶通濾波器中心頻率f1包絡(luò)檢 波器包絡(luò)檢 波器相干解調(diào)框圖如圖4-13 :文檔實(shí)用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:1.1 FSK模擬相乘法、相干解調(diào)框圖信源參數(shù)：0碼

15、概率0.5采樣時(shí)間1s載波1參數(shù)：幅度1頻率100rad/s載波2參數(shù)：幅度1頻率20rad/s高斯白噪聲參數(shù)：均值0標(biāo)準(zhǔn)差0.001BPF1參數(shù)：下限頻率95rad/s 上限頻率105rad/sBPF2參數(shù)：下限頻率15rad/s 上限頻率25rad/sLPF參數(shù)：截止頻率10rad/s判決器參數(shù)：門限0.25比較器參數(shù)：關(guān)系操作1.2FSK模擬相乘法、包絡(luò)檢波解調(diào)框圖文檔實(shí)用Scope信源參數(shù)：0碼概率0.5 采樣時(shí)間1s載波1參數(shù)：幅度1頻率100rad/s 載波2參數(shù)：幅度1頻率20rad/s高斯白噪聲參數(shù)：均值0標(biāo)準(zhǔn)差0.001上限頻率 105rad/s上限頻率25rad/sBPF1

16、參數(shù)：下限頻率 95rad/sBPF2參數(shù)：下限頻率 15rad/sLPF參數(shù)：截止頻率 10rad/s判決器參數(shù)：門限 0.25比較器參數(shù)：關(guān)系操作全波整流器參數(shù)：下限 0上限inf1.3 FSK鍵控法、相干解調(diào)框圖信源參數(shù)：0碼概率0.5采樣時(shí)間1s載波1參數(shù)：幅度1頻率100rad/s載波2參數(shù)：幅度1頻率20rad/s鍵控器參數(shù)：門限1 U2門限高斯白噪聲參數(shù)：均值0標(biāo)準(zhǔn)差0.001BPF1參數(shù)：下限頻率95rad/s 上限頻率105rad/sBPF2參數(shù)：下限頻率15rad/s 上限頻率25rad/sLPF參數(shù)：截止頻率10rad/s比較器參數(shù)：關(guān)系操作文檔實(shí)用1.4 FSK鍵控法、

17、包絡(luò)檢波解調(diào)框圖信源參數(shù)：0碼概率0.5采樣時(shí)間1s載波1參數(shù)：幅度1頻率100rad/s載波2參數(shù)：幅度1頻率20rad/s鍵控器參數(shù)：門限1 U2門限高斯白噪聲參數(shù)：均值0標(biāo)準(zhǔn)差0.001BPF1參數(shù)：下限頻率95rad/s 上限頻率105rad/sBPF2參數(shù)：下限頻率15rad/s 上限頻率25rad/sLPF參數(shù)：截止頻率10rad/s比較器參數(shù)：關(guān)系操作全波整流器參數(shù)：下限0上限inf實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果：1 FSK模擬相乘法調(diào)制相干解調(diào)波形上：解調(diào)信號(hào)波形 下：信源波形文檔實(shí)用2 FSK模擬相乘法調(diào)制包絡(luò)檢波法解調(diào)波形上：解調(diào)信號(hào)波形 下：信源波形FSK鍵控法調(diào)制相干解調(diào)波形上：解調(diào)信

18、號(hào)波形 下：信源波形FSK鍵控法調(diào)制包絡(luò)檢波法解調(diào)波形上：解調(diào)信號(hào)波形 下：信源波形文檔實(shí)用FSK在調(diào)制過程中調(diào)制信號(hào)波形與信源波形上：信源波形 下：調(diào)制信號(hào)波形實(shí)驗(yàn)六：PSK信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.了解數(shù)字通信系統(tǒng)的仿真原理。2.P SK信號(hào)是如何進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)的實(shí)驗(yàn)原理：文檔實(shí)用調(diào)制原理：相移鍵控是一種用載波相位表示輸入信號(hào)信息的調(diào)制技術(shù)。移相鍵控分為絕對移相和相對移相兩種。以未調(diào)載波 的相位作為基準(zhǔn)的相位調(diào)制叫作絕對移相。以二進(jìn)制調(diào)相為例，取碼元為“ 1”時(shí)，調(diào)制后載波與未調(diào)載波同相；取碼元為“ 0” 時(shí)，調(diào)制后載波與未調(diào)載波反相； “1”和“0”時(shí)調(diào)制后載波相 位差180 。PS

19、K勺調(diào)制有兩種方法：1.模擬調(diào)制法2.鍵控法Acosar,脈沖成型二1濾飯器一 即K)模擬調(diào)制法框圖如圖4-14:七艱r*) n區(qū)取1PSK解調(diào)：PSK信號(hào)的解調(diào)通常采用相干解調(diào)法，相干解調(diào) 的關(guān)鍵在于如何得到與PSK信號(hào)同頻同相白目干載波。PSK言號(hào)解調(diào)時(shí)存在“相位模糊”現(xiàn)象。為了解決相位模糊的問題，出現(xiàn)了 DPSK相干解調(diào)框圖如圖4-15:i()DPS限制 為了解決PSK信號(hào)的“相位模糊”現(xiàn)象，我們采用差分相移鍵 控。DPSK是利用前后相鄰碼元的載波相對變化傳遞數(shù)字信息， 所以又稱相對相移鍵控。假設(shè)小為當(dāng)前碼元與前一碼元的載 波相位差，可定義一種數(shù)字信息與小之間的關(guān)系文檔實(shí)用表示數(shù)字信熱罰

20、數(shù)字信息”1”也 可 定 義 為表示數(shù)字信即1 表示數(shù)字信息W也就是說，2DPSK言號(hào)的相位弁不直接代表基帶信號(hào)，而前后碼元相對相位差才唯一決定信息符號(hào)。2DPSK調(diào)制框圖如圖4-16 :模二加一小氏二K4.1 2PAM女取值為1或0雙極性矩形 不歸零脈沖序列DPSK信號(hào)DPSKS調(diào)DPSK勺解調(diào)有兩種方法：1.相干解調(diào)2.差分相干解調(diào)相干解調(diào)框圖如圖4-17:其中碼反變換的規(guī)則為：an =b2式（4-10 ）其中，H為差分碼，為差分碼的前一碼元，an為基帶信 號(hào)。差分相干解調(diào)框圖如圖4-18 :文檔實(shí)用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:.1 PSK模擬相乘法框圖載波參數(shù)：幅度1頻率100rad/s高斯白噪聲參數(shù)：均值0標(biāo)準(zhǔn)差0.001BPF參數(shù)：下限頻率 90rad/s 上限頻率110rad/sLPF參數(shù)：截止頻率10rad/s判決器參數(shù)：門限0 U2門限2 PSK鍵控法框圖與8典鍵控器參數(shù)：門限1 U2門限信源參數(shù)：0碼概率0.5