沈阳理工大学通信系统课程设计报告
课 程 设 计 任 务 书
学 院
信息科学与工程
专 业
电子信息工程
学生姓名
学 号
设计题目
双边带幅度调制
内容及要求:
利用 MATLAB/Simulink 进行编程和仿真,仿真的内容可以是关于信
源、信源编码、模拟调制、数字调制、多元调制、差错控制、多址技术、
信道仿真及具体通信电路的动态仿真实现。也可以用 MATLAB 编程对通
信的某一具体环节进行仿真。
进度安排:
2010 年 06 月 28 日 选题目查阅资料
2010 年 06 月 29 日 编写软件源程序或建立仿真模块图
2010 年 06 月 30 日 调试程序或仿真模型
2010 年 07 月 01 日 性能分析及验收
2010 年 07 月 02 日 撰写课程设计报告、答辩
指导教师(签字):
学院院长(签字):
年 月 日
年 月 日
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沈阳理工大学通信系统课程设计报告
摘要
调制解调技术直接决定系统质量的好坏,是通信系统中的一个重要的研
究方向,双边带幅度调制是一种重要的模拟调制技术,在实际通信中得到
了较多的应用,利用 MATLAB Simulink,可以在计算机上实现对双边带幅
度调制过程仿真,从而为实际应用和设计通信系统提供了一个便捷、直观
的平台。
关键词:通信 双边带幅度调制 MATLAB Simulink5
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目 录
1 课程设计目的…………………………………………………………3
2 课程设计要求…………………………………………………………4
3 相关知识………………………………………………………………5
4 课程设计分析…………………………………………………………6
5 仿真……………………………………………………………………8
6 结果分析………………………………………………………………10
7 参考文献 ……………………………………………………………10
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1.课程设计目的
(1)加深对双边带幅度调制基本理论知识的理解。
(2)掌握双边带幅度调制的工作原理及其应用。
(3)以 MATLAB 环境为平台,建立调制解调系统的框图模型,并实现了系统的动态仿真
(4)培养独立开展科研的能力和编程能力。
2.课程设计要求
(1)掌握课程设计的相关知识、概念清晰。
(2)程序设计合理、能够正确运行
3.相关知识
双边带调幅的工作原理
幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度,使之随调制信号作线性变化的过
程。标准调幅就是常规双边带幅度调制(DSB-AM)。假设调制信号 m(t)的平均值
为 0,将其叠加一个直流偏量 A0 后与载波相乘,即可形成调幅信号。
其时域表示式为 sAM(t)=[A0+m(t)]cosωct=A0coswct+m(t)cosωct
式中:A0 为外加的直流分量;m(t)可以是确知信号,也可以是随机信号。
若 m(t)为确知信号,则 AM 信号的频谱为
SAM(ω)=πA0[δ(ω+ωc)+δ(ω-ωc)]+0.5[M(ω+ωc)+M(ω-ωc)]
若 m(t)为随机信号,则已调信号的频域表示必须用功率谱描述。
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4.课程设计分析
(1)频谱、带宽、信号功率以及调制效率
若 m(t)为确知信号,则 AM 信号的频谱为
双边带幅度信号的波形和频谱
SAM(ω)=πA0[δ(ω+ωc)+δ(ω-ωc)]+0.5[M(ω+ωc)+M(ω-ωc)]
由频谱可以看出,AM 信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成。上边带
的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同,下边带是上边带的镜像。因此,AM 信号是带
有载波分量的双边带信号,它的带宽是基带信号带宽 fH 的 2 倍,即
AM 信号在 1 欧电阻上的平均功率等于 sAM(t)的均方值。sAM(t)的均方值等于其平方
BAM=2fH
的时间平均,即
PAM=s2
am(t) = [A0+ m2(t)]2cos2ωct
= A0
2cos2ωct + m2(t)cos2ωct
+ 2A0m(t)cos2ωct
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通常假设调制信号的平均值为 0,即 m(t) = 0。因此
PAM= A0
2/2+m2(t)/2= Pc+Ps
式中,Pc= A0
2/2,为载波功率;Ps = m2(t)/2 ,为边带功率。
由此可见,AM 信号的总功率包括载波功率和边带功率两部分。只有边带功率才雨调
制信号有关,也就是说,载波分量并不携带信息。有用功率(用于传输有用信息的边带
功率)占信号总功率的比例可以写为
ηAM = Ps/ PAM = m2(t) / A0
2+m2(t)
我们把ηAM 称为调制效率。当调制信号为单音余弦信号时,即 m(t)= Amcosωct
时, m2(t) = Am
2/2。此时
ηAM =
m2(t) / A0
2 + m2(t) = Am
2/2A0+ Am
2
在“满调幅”条件下,这时调制效率的最大值为ηAM = 1/3 。因此,AM 信号的功率利用
率比较低。
(2)解调方法
由波形可以看出,当满足条件:
| m(t)|max <= A0
时,AM 波的包络与调制信号 m(t)的形状完全一样,因此,用包络检波的方法很容
易恢复出原始调制信号(包络检波是采用峰值检波器进行检波的);如果上述条件没有
满足,就会出现“过调幅”现象,这时用包络检波将会发生失真。但是,可以采用相干
解调。
相干解调器模型
Sm(t)=[A+m(t)] cos2ωct = (1/2)[A+m(t)]+(1/2)[A+m(t)]2cosωct
采用一个低通滤波器,就可以无失真的恢复出原始调制信号。
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5.仿真
双边带幅度调制的系统仿真框图
在系统仿真框图中,信源是一个幅度为 0.7,频率为8Hz的正弦信号,通过调制
和解调模块构成了一个通信系统。常数赋值是[2
0
2.8]。
双边带幅度调制器模块的主要参数
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双边带幅度解调器模块的主要参数
零阶保持器的主要参数
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