通信原理课程设计论文--含模块搭建

通信原理课程设计

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通信原理课程设计论文

目 录

一、课程设计目的： ....................................................................... 3 二、课程设计题目： ....................................................................... 3 三、课程设计原理 ........................................................................... 3 3.1、吉布斯效应的定义 ............................................................ 4 3.2、PM与FM调制 ..................................................................... 4 四、课程设计题目仿真 ................................................................... 7 4.1、验证周期信号的合成 ........................................................ 7 4.1.1、Matlab编程： ........................................................... 7 4.1.2、Matlab建模： ......................................................... 11 4.2、FM与PM调制 ................................................................... 12 五、课程设计总结 ......................................................................... 16

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一、课程设计目的：

深入了解吉伯斯效应，FM、PM调制。熟悉MATLAB软件的应用及对simulink的仿真，通过反复调试,理解和对课本上的一些理论的验证，巩固了我们学习的知识,同时锻炼我们的动手和对问题的分析能力。

二、课程设计题目：

设一周期为4，幅度高度为1的周期矩阵脉冲信号，用编程和建模两种方法来验证该周期信号可由单频正余弦信号叠加而成，并在合成波形中说明吉布斯效应。并采用一次谐波与二次谐波的和成波作为调制信号，编程实现FM、PM。 调相、调频可采用函数pmmod fmmod

三、课程设计原理

MATLAB仿真简介：

利用MATLAB 提供的可视化工具Simulink 可以建立了扩频通信系统仿真模型。Simulink 是MATLAB 中的一种可视化仿真工具，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个集成环境，广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。它包括一个复杂的由接受器、信号源、线性和非线性组件以及连接件组成的模块库，用户也可以根据需要定制或者创建自己的模块。Simulink 的主要特点在于使用户可以通过简单的鼠标操作和拷贝等命令建立起直观的系统框图模型，用户可以很随意地改变模型中的参数，并可以马上看到改变参数后的结果，从而达到方便、快捷地建模和仿真的目的。

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3.1、吉布斯效应的定义

吉布斯现象Gibbsphenomenon（又叫吉布斯效应）：将具有不连续点的周期函数（如矩形脉冲)进行傅立叶级数展开后，选取有限项进行合成。当选取的项数越多，在所合成的波形中出现的峰起越靠近原信号的不连续点。当选取的项数很大时，该峰起值趋于一个常数，大约等于总跳变值的9%。这种现象称为吉布斯现象。

吉布斯现象是当用信号的谐波分量的和来表述具有间断点的波形时出现，并能够观察。（1）信号中频率较低的谐波分量的幅值较大，占主体地位，吉布斯现象越突出。（2）当截取傅里叶级数项数越多，跳变峰越向间断点靠近，但跳变峰值并未明显减小，跳变峰所包围的面积减小。可通过MATLAB使这种吉布斯现象得到清晰

3.2、PM与FM调制

2.2 FM调制原理

频率调制的一般表达式[1]为：

（2-1）

FM和PM非常相似，如果预先不知道调制信号的具体形式，则无法判断已调信号是调频信号还是调相信号。

图 2.3 直接调频法

m(t)??(?)dt?PM?SFM(t)

图 2.4 间接调频法

图2.3所示的产生调频信号的方法称为直接调频法，图2.4所示的产生调频

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信号的方法称为间接调频法[4]。由于实际相位调制器的调节范围不可能超出

，因而间接调频的方法仅适用于相位偏移和频率偏移不大的窄带调制情

形，而直接调频则适用于宽带调制情形。

根据调制后载波瞬时相位偏移的大小，可将频率调制分为宽带调频（WBFM）与窄带调频（NBFM）。宽带与窄带调制的区分并无严格的界限，但通常认为由调频所引起的最大瞬时相位偏移远小于30°时，

（

2-2）

称为窄带调频。否则，称为宽带调频。

为方便起见，无妨假设正弦载波的振幅A＝1，则由式（2-1）调频信号的一般表达式，得

SFM(t)?cos[?ct?KF?cos?ctcos[KF?t??t??m(t)d?]t??=

m(?)d?]

m(?)d?]?sin?csin[KF? (2-3)

通过化解，利用傅立叶变化公式可得NBFM信号的频域表达式：

（2-4） 在NBFM中，由于下边频为负，因而合成矢量不与载波同相，而是存在相位偏移

，当最大相位偏移满足式（2-2）时，合成矢

量的幅度基本不变，这样就形成了FM信号。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ivcd.html