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通信原理课程设计----AM调制与解调.doc

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.33M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    - 0 - 目录 摘要..............................................................1 关键字............................................................1 引言..............................................................1 第一章 概述.......................................................2 1.1 课程设计目的.........................................................2 1.2 课程设计要求.........................................................2 1.3 课程设计平台.........................................................2 第二章 设计原理...................................................3 2.1 AM 调制原理..........................................................3 2.2 相干解调..............................................................4 第三章 设计步骤...................................................4 3.1 构建 AM 调制与相干解调框图.............................................4 3.2 模型文件的参数配置....................................................5 第四章 课程设计总结及问题分析.....................................10 第五章 课程设计心得...............................................10 - 0 -
    - 1 - AM 调制与包络（相干）解调系统 摘 要 此次课程设计主要利用 MATLAB 集成环境下的 Simulink 仿真平台，设计一个 AM 调制与 包络（相干）解调通信系统，加入高斯噪声然后进行解调与原波形进行对比，并把运行仿真结果输 入显示器，根据显示结果分析所设计的系统性能。经过调制，初步实现了设计目标，并且经过适当 的调制与完善。 关键词 Simulink；仿真；AM 调制；相干解调 引言 本课程设计是在 MATLAB 集成环境下，设计一个 AM 调制与相干解调通信系统，并在 Simulink 平台上仿真，并把运行仿真结果输入显示器，拿解调输出的波形与基带信号进 行比较，根据显示结果分析所设计的系统性能。MATLAB 是一种可交互式使用又能解释执 行的计算机编程语言，利用简单的命令，能快速完成其他高级语言只有通过复杂编程才 能实现的数值运算和图形显示。Simulink 是建立在 MATLAB 基础上的动态系统仿真工具。 利用 Simulink 机器模块库，则能够方便地创建各种动态系统的模型并进行仿真，可以 用来仿真线性系统、非线性系统、连续系统、离散系统、连续和离散的混合系统、多速 率采样系统以及单任务或多任务的离散事件驱动系统。通过 Simulink，用户可以快速的 构建和运行仿真模型，根据仿真结果分析系统性能，并且从中分离出影响系统性能的关 键因素，找出最优的系统配置方案。 - 1 -
    - 2 - 第一章 概述 1.1．课程设计目的: 利用 MATLAB 集成环境下的 Simulink 仿真平台，设计一个 AM 调制与相干解调通信 系统,在理想信道和加入高斯噪声的信道下比较各系统性能. 1.2 课程设计的要求: 1）用 simulink 对系统建模 2）在理想信道和加入高斯噪声的信道下比较各系统性能；记录相关数据并分析 1.3 设计平台 Simulink 是 Matlab 环境下的一部分，它通过使用框图的方式编辑建模，比较直观。 Simulink 是一种基于 MATLAB 的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一 个软件包，被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【2】。 Simulink 是 Matlab 最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合 分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作， 就可构造出复杂的系统。Simulink 具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实 际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点 Simulink 已被广泛应用于控制理论和数字 信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于 Simulink。 Simulink 是 一 种 可 视 化 工 具 。 构 架 在 Simulink 基 础 之 上 的 其 他 产 品 扩 展 了 Simulink 多领域建模功能，也提供了用于设计、执行、验证和确认任务的相应工具。 Simulink 与 MATLAB; 紧密集成，可以直接访问 MATLAB 大量的工具来进行算法研发、仿 真的分析和可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定 义 - 2 -
    - 3 - 第二章 设计原理 2.1 AM 调制原理 幅度调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度，使其按调制信号的规律变化的 过程。幅度调制器的一般模型如图 1 所示。 图 1 幅度调制模型 在图 2-1 中，若假设滤波器为全通网络（ ＝1），调制信号  tm 叠加直流 0A 后再 与载波相乘，则输出的信号就是常规双边带（AM）调幅 .AM 调制器模型如图 2 所示 图 2 AM 调制模型 AM 信号波形的包络与输入基带信号  tm 成正比，故用包络检波的方法很容易恢复原 始调制信号。 但为了保证包络检波时不发生失真，必须满足 A  0   max tm ，否则将出现 过调幅现象而带来失真。AM 信号的频谱是由载频分量和上、下两个边带组成（通常称频 谱中画斜线的部分为上边带，不画斜线的部分为下边带）。上边带的频谱与原调制信号 的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。显然，无论是上边带还是下边带，都含有原 调制信号的完整信息。故 AM 信号是带有载波的双边带信号，它的带宽信号带宽的两倍。 2.2 相干解调 由 AM 信号的频谱可知，如果将已调信号的频谱搬回到原点位置，即可得到原始 的调制信号频谱，从而恢复出原始信号。解调中的频谱搬移同样可用调制时的相乘运算 来实现。相干解调的关键是是必须产生一个与调制器同频同相位的载波。如果同频同相 位的条件得不到满足，则会破坏原始信号的恢复。 - 3 -
    - 4 - 第三章 设计步骤 3.1 构建 AM 调制与相干解调框图 按照课程设计的各项要求，以及 AM 信号的调制解调原理，在仿真模型窗口选择合适的 器件并在模块中画出 AM 调制和解调的电路级框图，如图 3 所示 Sine Wave 2 Constant Sine Wave1 Power Spectral Density2 Gaussian Gaussian Noise Generator Product1 Scope 1 Power Spectral Density1 Power Spectral Density butter Product4 Product2 Analog Filter Design1 butter Analog Filter Design 2 Scope 3 Scope2 图 3 AM 调制与相干解调框图 3.2 模型文件的参数配置 将电路图连好后，依次对各模块和器件进行相应的参数配置。 在进行 AM 调制时，根据实际要求分别要对基带信号，直流信号，载波信号,基带信 号的功率谱密度与调制信号的功率谱密度参数进行设置。 - 4 -
    - 5 - 基带信号参数配置 - 5 -
    - 6 - 载波的参数配置 - 6 -
    - 7 - 高斯噪声参数配置 低通滤波 1 器参数配置 - 7 -
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