PAM调制与MATLAB性能分析.doc

发布时间：2022-06-13 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.53M 资料格式：doc 举报版权申诉

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PAM 的调制与解调第 1页共 17 页 PAM 调制与解调系统的 MATLAB 实现及性能分析学生姓名：指导老师：摘要：在通信系统中，调制与解调是实现信号传递必不可少的重要手段。所谓调制是用一个信号去控制另一个信号的某个参量，产生已调制信号。解调则是调制的相反过程，而从已调制信号中恢复出原信号。用信号去控制周期脉冲序列的幅度称为脉冲幅度调制（PAM）。本课程设计主要介绍了 PAM 调制与解调过程，调制前后发生的变化，加上噪声后波形出现的各种变化，通过星座图、眼图、波形图等来观察。在课程设计中，系统开发平台为 Windows XP，程序设计与仿真均采用 MATLAB 集成环境下的 Simulink 仿真平台，最后仿真详单与理论分析一致。关键词：Matlab/Sumulink 仿真平台；通信系统； PAM 调制与解调；噪声 1 引言 1.1 课程设计目的通过本课程的学习我们不仅能加深理解和巩固理论课上所学的有关 PAM 调制与解调的基本概念、基本理论和基本方法，而且能锻炼我们分析问题和解决问题的能力；同时对我们进行良好的独立工作习惯和科学素质的培养，为今后参加科学工作打下良好的基础。

PAM 的调制与解调第 2页共 17 页 1.2 课程设计内容利用 MATLAB 集成环境下的 Simulink 仿真平台,设计一个 PAM 调制与解调系统.用示波器观察调制前后的信号波形;用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化;加上各种噪声源,观察波形变化;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。 2 PAM 基本原理 2.1 PAM 调制信号的频谱设：基带模拟信号的波形为 m(t)，其频谱为 M(f)；用这个信号对一个脉冲载波 s(t)调幅，s(t)的周期为 T，其频谱为 S(f)；脉冲宽度为，幅度为 A；并设抽样信号 ms(t)是 m(t)和 s(t)的乘积。则抽样信号 ms(t)的频谱就是两者频谱的卷积： ( fMfM  ) ( s )  ( fS )  A  T  n  sin ( ( fMfnc  ) H 式中 sinc(nfH) = sin(nfH) / (nfH) 2.2 PAM 调制过程的波形和频谱图 m(t ) (a) s(t ) -T 0 (c) ms(t ) (e) A T 2T 3T t t -3T -2T  2 nf ) H M(f) fH 0 (b) -fH |S(f) | fs -1/T 1/T 0 (d) fs -fH (f) f f f

PAM 的调制与解调第 3页共 17 页由上图看出，若 s(t)的周期 T  (1/2fH)，或其重复频率 fs  2fH，则采用一个截止频率为 fH的低通滤波器仍可以分离出原模拟信号。 2.3 解调是调制的逆过程 3 PAM 系统的 Simulink 仿真与性能分析 3.1 正弦波矩形抽样建立对基本正弦信号的矩形波抽样 (3) 原理图如图 3-1 图 3-1 正弦函数矩形波抽样原理图

PAM 的调制与解调第 4页共 17 页（2）主要参数设置如图 3-2，3-3 图 3-2 矩形波的参数设置图 3-3 正弦波的参数设置（3）波形如图 3-4 所示

PAM 的调制与解调第 5页共 17 页图 3-4 正弦波矩形取样的波形图 3.2 矩形波调制建立基本波形是矩形波形的 8-PAM 的基带仿真模型并观察通过高斯信道传输前后的信号星座图。（1）原理图，如图 3-5 所示图 3-5 矩形波调制原理图（2）主要参数设置，传输码元时隙为 1ms，要求调制输出电平最小距离为 2，

PAM 的调制与解调第 6页共 17 页高斯信道加入噪声方差为 0.05ms。图 3-6 矩形波参数设置图 3-7 8-PAM 调制参数设置

PAM 的调制与解调第 7页共 17 页图 3-8 高斯信道参数设置（3）波形仿真结果如图 3-9，3-10 所示，可见调制输出信号点位于复平面实轴方向上，是一维的，共 8 个点，点间最小距离为 2。经过高斯信道后，接收信号点受到干扰而以高斯分布概率密度函数规律以各点发送信号为期望散步于发送信号附近。方差约大，接收信号点的分散程度越高。图 3-9 矩形波调制后星座图

PAM 的调制与解调第 8页共 17 页图 3-10 矩形波调制后加高斯噪声后星座图 3.3 矩形波抽样后解调将上面调制的基本矩形波形修改为余弦波，即 g(t)=1-cos(2*pi/T),其余参数不变，观察调制输出的眼图，星座图，等效基带信号的波形。（1）原理图图 3-11 上余弦调制

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