基于matlab模拟调制系统

1 线性模拟调制

1.1模拟调制原理

模拟调制是指用来自信源的基带模拟信号去调制某个载波，而载波是一个确知的周期性波形。模拟调制可分为线性调制和非线性调制，本文主要研究线性调制。

线性调制的原理模型如图1.1所示。设c(t)=Acos2?fot,调制信号为m(t),已调信号为s(t)。

s(t) m(t) H(t) A oswotc 图1.1 线性调制的远离模型

调制信号m(t)和载波在乘法器中相乘的结果为：s'(t)?m(t)Acoswot，然后通过一个传输函数为H(f)的带通滤波器，得出已调信号为。

从图1.1中可得已调信号的时域和频域表达式为：

s(t) '

?s(t)?[m(t)coswot]*h(t)??1 （1-1） ?s(f)?[M(f?fo)?M(f?fo)]H(f)2?式（1-1）中，M(f)为调制信号m(t)的频谱。

由于调制信号m(t)和乘法器输出信号之间是线性关系，所以成为线性调制。带通滤波器H(f)可以有不同的设计，从而得到不同的调制种类。

1.2双边带调制DSB的基本原理

在幅度调制的一般模型中，若假设滤

闽江学院

《通信原理设计报告》

题 目：基于MATLAB的模拟调制系统仿真与测试 学 院：计算机科学系 专 业：12通信工程

组 长：曾锴（3121102220） 组 员：薛兰兰（3121102236）

项施旭（3121102222） 施 敏（3121102121） 杨 帆（3121102106） 冯铭坚（3121102230） 叶少群（3121102203） 张 浩（3121102226）

指导教师： 余根坚

日期：2014年12月29日——2015年1月4日

摘 要 在通信技术的发展中，通信系统的仿真是一个重点技术，通过调制能够将

信号转化成适用于无线信道传输的信号。

在模拟调制系统中最常用最重要的调制方式是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。在幅度调制中，文中以调幅、双边带和单边带调制为研究对象，从原理等方面阐述并进行仿真分析；在角度调制中，以常用的调频和调相为研究对象，说明其调制原理，并进行仿真分析。利用MATLAB下的Simulink工具箱对模拟调制系统进行仿真，并对仿真结果进行时域及频域分析，比较各个调制方式的优缺点，从而更深入地掌握模拟调制系统的相关知识，通过研究发现调制方式的选取通常决定了一

知识结构

教学目的

教学重点

教学难点

教学方法及课时 作业 备注

第五章 模拟调制系统

- 调制的基本概念和作用、分类

- 幅度调制的主要类型，及各自的调制解调方法、波形、频谱、带宽、及抗噪声性能

- 角度调制的主要类型，及各自的调制解调方法、功率、带宽、及抗噪声性能

- 了解模拟调制及其解调的原理和系统的抗噪声性能 - 掌握各种已调信号的时域波形和频谱结构，系统的抗噪声性能

- 了解一些常用的调制解调芯片

- 信噪比增益

- 已调信号表达式的写法及分析、波形画法及分析 - 卡森公式

- 信噪比增益

- 角度调制中最大频偏的概念和计算

- 多媒体授课（6学时）（3个单元） - 5-4， 5-7，5-9，5-16，5-18

（在上课之前最好让学生复习一下“高频电路”中相关内容）AM和DSB在高频电路中如果已经讲的比较细，此处可略

讲。

单元七（2学时）

§5.1 引言（调制的作用和分类）

知识要点：调制的过程、作用、分类

我们在第一章已经学过了模拟通信系统和数字频带通信系统的模型。从模型图中可以看出，它们都需要进行“调制”。那么什么是调制？为什么要进行调制？调制有哪些分类呢？我们下面逐一介绍。 §5.1.1 调制的概念（过程）

所谓调制，就

成绩

西 安 邮 电 大 学

《通信原理》软件仿真实验报告

实验名称： 院 系： 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 报告日期：

数字频带系统--2PSK系统

通信与信息工程学院

（班内序号）

张明远 2013年9月12日

? 实验目的：

1、掌握AM信号的波形及产生方法； 2、掌握AM信号的频谱特点； 3、掌握AM信号的解调方法； 4、掌握AM系统的抗噪声性能。 ? 仿真设计电路及系统参数设置： AM系统：

时间参数：No. of Samples =4096，Sample Rate = 20000Hz；

正弦信号（0）：Amp= 1V，Freq=100Hz；直流信号（3）Amp = 2V； 载波（4）（9）Amp = 1V，Freq= 1000Hz； 频谱选择 |FFT|；

接收机模拟带通滤波器（7）Low Fc = 850Hz，Hi Fc = 1150Hz，极点个数6； 接收机模拟低通滤波器（10）Fc = 150Hz，极点个数为9；

全波整流器（11）Zero Point = 0V；模拟低通滤波器（10）Fc = 150Hz，极点个数为9 在接收机模拟带通滤波器前加入高斯白噪声：小噪声0.00001W/Hz

南京工程学院备课稿纸

第5章 模拟调制系统

由消息变换过来的原始信号具有频率较低的频谱分量，这种信号大多不适宜在信道中直接传输。必须先经过在发送端调制才能在信道中传输。而在接收端解调。

调制的作用：将基带信号频谱搬移到载频附近，便于发送接收；实现信道复用，即在一个信道中同时传输多路信息信号；利用信号带宽和信噪比的互换性，提高通信系统的抗干扰性。

所谓调制，就是按原始信号（也称为基带信号或调制信号）的变化规律去改变载波某些参数的过程。载波信号是指未经调制的周期性振荡信号，通常是正弦波。 ５.1 幅度调制(线性调制)的原理

幅度调制是高频正弦载波的幅度随调制信号作线性变化的过程。常见的模拟信号幅度调制方式有调幅、双边带、单边带、残留边带。

设调制信号(基带信号)为m(t)，载波信号为，则调制后的信号(已调信号)为：

Sm(t)=Am(t)coswct设基带信号的频谱为M(ω)，则

m(t)?M(w)￥M(w)=ò- m(t)e-jwtdt由此推得已调信号的频谱：

Sm(w)?sSm(w)=1m(t)轾M(w+wc)+M(w-wc)臌2即从频域分析，已调信号幅度随基带信号的规律呈正比地变化，而频谱是基带频谱在频域内的简单搬移。由于上述关系，

南京工程学院备课稿纸

第5章 模拟调制系统

由消息变换过来的原始信号具有频率较低的频谱分量，这种信号大多不适宜在信道中直接传输。必须先经过在发送端调制才能在信道中传输。而在接收端解调。

调制的作用：将基带信号频谱搬移到载频附近，便于发送接收；实现信道复用，即在一个信道中同时传输多路信息信号；利用信号带宽和信噪比的互换性，提高通信系统的抗干扰性。

所谓调制，就是按原始信号（也称为基带信号或调制信号）的变化规律去改变载波某些参数的过程。载波信号是指未经调制的周期性振荡信号，通常是正弦波。 ５.1 幅度调制(线性调制)的原理

幅度调制是高频正弦载波的幅度随调制信号作线性变化的过程。常见的模拟信号幅度调制方式有调幅、双边带、单边带、残留边带。

设调制信号(基带信号)为m(t)，载波信号为，则调制后的信号(已调信号)为：

Sm(t)=Am(t)coswct设基带信号的频谱为M(ω)，则

m(t)?M(w)￥M(w)=ò- m(t)e-jwtdt由此推得已调信号的频谱：

Sm(w)?sSm(w)=1m(t)轾M(w+wc)+M(w-wc)臌2即从频域分析，已调信号幅度随基带信号的规律呈正比地变化，而频谱是基带频谱在频域内的简单搬移。由于上述关系，

通信原理课程设计

1.绪论

1.1 模拟通信系统概述

随着社会生产力的发展，人们对传递消息的要求越来越高，通信，则承载着这个重要的任务。通信中要进行消息的传递，必须有发送者和接收者，发送者和接收者可以是人也可以是各种通信终端设备。换言之，通信可以在人与人之间，也可以在人与机器活机器与机器之间进行。必须有三大部分：一是发送端；二是接收端；三是收发两端之间的信道。通信系统主要分为模拟通信系统和数字通信系统。模拟通信系统通常由模拟信息源，调制器，信道，解调器与收信者组成。模型如下：

信源调制器信道信宿解调器噪声源 图1-1 模拟通信系统模型图

模拟通信在信道中传输的信号频谱比较窄，因此可通过多路复用使信道的利用率提高，但它的缺点是:

1)传输的信号是连续的，叠加噪声干扰后不易消除，即抗干扰能力较差; 2)不易保密通信; 3)设备不易大规模集成;

4)不适应飞速发展的计算机通信的要求 1.2 模拟信号调制解调

模拟通信系统中，调制与解调是通信系统中的重要环节，它使信号发生本质性的变化。本文主要对线性调制（AM,DSB,SSB）与非线性调制(FM,NBFM)的信号产生（调制）与接受（解调）的基本原理，方法技术加以讨论，并通过System V

实验一 模拟调制系统

1.1 集成乘法器幅度调制电路

一、实验目的

1．通过实验了解振幅调制的工作原理；

2．掌握用MC1496来实现AM和DSB的方法，并研究已调波与调制信号，载波之间的关系；

3．掌握用示波器测量调幅系数的方法。

二、实验仪器

1. 集成乘法器幅度调制电路模块 2. 高频信号源或“PSK调制模块” 3. 双踪示波器 4. 信号（夹子）连接线

三、实验内容

1．模拟相乘调幅器的输入失调电压调节。

2．用示波器观察正常调幅波（AM）波形，并测量其调幅系数。 3．用示波器观察平衡调幅波（抑制载波的双边带波形DSB）波形。 4．用示波器观察调制信号为方波、三角波的调幅波。

实验原理：用低频调制信号去控制高频振荡（载波）的幅度，使其成为带有低频信息的调幅波。本实验采用MC1496集成模拟相乘器来实现调幅之功能。

1．实验准备

调制信号源：采用非同步函数信号，频率1khz，正弦波，输出峰峰值300mV。

载波源：PSK调制模块，工作频率1MHz，正弦载波，输出峰峰值300mV。

2．交流馈通电压的调整

集成模拟相乘器在使用之前必须进行输入失调调零，也就是要进行交流馈通电压的调整，其目的是使相乘器调整

通信原理课程设计

1.绪论

1.1 模拟通信系统概述

随着社会生产力的发展，人们对传递消息的要求越来越高，通信，则承载着这个重要的任务。通信中要进行消息的传递，必须有发送者和接收者，发送者和接收者可以是人也可以是各种通信终端设备。换言之，通信可以在人与人之间，也可以在人与机器活机器与机器之间进行。必须有三大部分：一是发送端；二是接收端；三是收发两端之间的信道。通信系统主要分为模拟通信系统和数字通信系统。模拟通信系统通常由模拟信息源，调制器，信道，解调器与收信者组成。模型如下：

信源调制器信道信宿解调器噪声源 图1-1 模拟通信系统模型图

模拟通信在信道中传输的信号频谱比较窄，因此可通过多路复用使信道的利用率提高，但它的缺点是:

1)传输的信号是连续的，叠加噪声干扰后不易消除，即抗干扰能力较差; 2)不易保密通信; 3)设备不易大规模集成;

4)不适应飞速发展的计算机通信的要求 1.2 模拟信号调制解调

模拟通信系统中，调制与解调是通信系统中的重要环节，它使信号发生本质性的变化。本文主要对线性调制（AM,DSB,SSB）与非线性调制(FM,NBFM)的信号产生（调制）与接受（解调）的基本原理，方法技术加以讨论，并通过System V

摘要

调幅，英文是Amplitude Modulation（AM）。调幅也就是通常说的中波，范围在503---1060KHz。调幅是用声音的高低变为幅度的变化的电信号。

本课程设计主要研究了AM模拟调制系统的设计和仿真。在本次通信系统仿真训练中，我主要通过了解模拟幅度调制和解调的原理和其实现方法，然后根据其模拟幅度调制系统的原理给出了调制和解调的框图。其次弄懂了AM模拟调制的基本原理。最后利用Matlab软件仿真模拟幅度调制系统，实现AM调制和相干解调，给出了调制信号、载波信号及已调信号及解调信号的波形图和频谱图，并计算了该系统的信噪比。

关键词：调制 解调 AM模拟调制 信噪比

目录

前言 ...................................................................................................................................................... 1 一、调制及解调原理 ...........................................