模拟线性调制系统用什么衡量系统的抗噪声性能

课 程 设 计 报 告

课程设计名称： 通信系统原理 系 ： 三 系 学 生 姓 名 ： 刘亮 班 级： 13通信工程2班 学 号： 20130306221 成 绩： 指 导 教 师： 吴 琼

开 课 时 间：2015-2016学年 一 学期

一、 设计任务书 ............................................................................................................................. 3 二、 课程设计选题 ......................................................................................................................... 5 三、具体要求 ..

实验一：模拟线性调制系统仿真

一、实验目的：

1、掌握模拟调制系统的调制和解调原理； 2、理解相干解调。

三、实验内容：

1、编写AM、DSB、SSB调制，并画出时域波形和频谱图。 2、完成DSB调制和相干解调。

四、实验步骤 1、线性调制

1) 假定调制信号为m(t)?cos2πfmt，载波c(t)?cos2πfct，fm=1kHz，fc=10kHz； 绘制调制信号和载波的时域波形(保存为图1-1)。

调制信号10-100.0010.0020.0030.0040.005t(s)载波0.0060.0070.0080.0090.0110.50-0.5-100.0010.0020.0030.0040.005t(s)0.0060.0070.0080.0090.01

2) 进行DSB调制，sDSB(t)?m(t)?c(t)；进行AM调制，sAM(t)??1?m(t)??c(t)；绘制DSB已调信号和AM已调信号的波形，并与调制信号波形进行对照(保存为图1-2)。

DSB已调信号20-200.0010.0020.0030.0040.005t(s)0.0060.0070.0080.0090.01AM已调信号20-200.0010.0020.0030.

第9章 通信系统的噪声性能本章主要研究问题： 9.1 模拟幅度调制系统的噪声性能； 9.2 模拟角度调制系统的噪声性能； 9.3 数字调制系统的噪声。

9.1 线性调制的抗噪性能分析

对模拟通信系统，衡量可靠性指标时，通常用输出信噪比或均方误差 来衡量。 本章只研究加性噪声对通信系统的影响，认为调制器、解调器和滤波 器等都是理想的。

为了比较各种调制系统的好坏，可用信噪比增益(调制制度增益)表示， 定义如下。

So / No 信噪比增益: G Si / N i

输入信噪比定义为Si 解调器输入已调信号平均功率 si2 (t) = Ni 解调器输入噪声的平均功率 n i2 (t)

输出信噪比定义为2 S o 解调器输出有用信号的 (t ) 平均功率 so = 2 No 解调器输出噪声的平均 功率 no (t )

调制系统性能分析模型 (t )+

i (t )BPF 解调器

u d (t ) nd (t )

ni (t )

n(t )相加器表示信道 窄带高斯白噪声 噪声为加性噪声。 BPF的作用允许信号通过，同时抑制带外噪声；

假定BPF输出信号

(t )与已调信号的表达式相同。

高斯白噪声

E[ n(t )] 0 n0 W/Hz(双边功率谱密

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

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

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

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

BPSK与QPSK调制解调系统性能仿真比较

计算机与信息工程学院 ****级***班 姓名 学号

指导教师 *** 教授

摘要 本文利用Systemview系统给我们提供的软件平台，对正弦波数字调制系统的移相键控进行仿真，并进一步对BPSK与DPSK及QPSK进行比较。我们可以直观实时的观察到信道输出的波形，已调信号功率频谱，相位星座图等变化，误码率曲线，从而分析得到不同调制方式性能差别。

关键词 Systemview；BPSK、DPSK、QPSK；功率谱；星座图；误码率；

1引言

通信系统越来越复杂，System View是适应这种变化的一个动态系统设计、仿真和分析的可视化设计软件，它提供了开发电子系统的模拟和数字工具。数字相位调制在通信中占有非常重要的地位。二进制中相对相移DPSK的应用解决了绝对相移BPSK的“倒π”现象，四进制QPSK调制效率高、传输速度快，三者各有其优点。但在相同信道下传送相同的信息序列性能各自有所不同。System View仿真将实现基本的BPSK 、DPSK 、QPSK调制解调系统的比较。输出波形的不同，可对功率谱进行比较，也可反映传输速度。星座图的观察，也能实现传输速度的分析。误码率测试，可对系

BPSK与QPSK调制解调系统性能仿真比较

计算机与信息工程学院 ****级***班 姓名 学号

指导教师 *** 教授

摘要 本文利用Systemview系统给我们提供的软件平台，对正弦波数字调制系统的移相键控进行仿真，并进一步对BPSK与DPSK及QPSK进行比较。我们可以直观实时的观察到信道输出的波形，已调信号功率频谱，相位星座图等变化，误码率曲线，从而分析得到不同调制方式性能差别。

关键词 Systemview；BPSK、DPSK、QPSK；功率谱；星座图；误码率；

1引言

通信系统越来越复杂，System View是适应这种变化的一个动态系统设计、仿真和分析的可视化设计软件，它提供了开发电子系统的模拟和数字工具。数字相位调制在通信中占有非常重要的地位。二进制中相对相移DPSK的应用解决了绝对相移BPSK的“倒π”现象，四进制QPSK调制效率高、传输速度快，三者各有其优点。但在相同信道下传送相同的信息序列性能各自有所不同。System View仿真将实现基本的BPSK 、DPSK 、QPSK调制解调系统的比较。输出波形的不同，可对功率谱进行比较，也可反映传输速度。星座图的观察，也能实现传输速度的分析。误码率测试，可对系

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