模拟调制系统 systemview.doc-资料库

第1页 / 共6页

第2页 / 共6页

第3页 / 共6页

第4页 / 共6页

第5页 / 共6页

第6页 / 共6页

《通信系统软件实验》实验报告册 1071302120 冉诗舸实验一模拟调制系统一、实验目的与要求 1. 复习模拟信号与模拟调制的基本概念，包括基本特征、主要性质、典型应用等；理解模拟信号的典型调制方式，比较它们的异同点；对调幅 AM、双边带调幅 DSB、单边带调幅 SSB 等线性调制方式进行仿真模拟，并分析它们的波形及频谱特性； 2. 对调频 FM、调相 PM 等非线性调制方式进行模拟，并分析它们的波形及频谱特性。二、实验仪器与设备微型电子计算机 Window2000 以上版本操作系统 System View 5.0 以上版本 40 台 40 套 40 套三、实验原理 3.1、幅度调制（AM）幅度调制（AM）是指用调制信号去控制高频载波的幅度，使其随调制信号呈线性变化的过程。（1）AM 信号的时域和频域表达式 S ( )]cos ( ) t  [ A m t 0  t c AM （3-1） S AM (  c A 0     ) ( ) c [ ( )]  1 2 [ M (  c  )  M (  c  )] （3-2） AM 的波形和相应的频谱图: 3.2 DSB 信号的时域表达式及波形图 1.1 调幅过程的波形及频谱 1

《通信系统软件实验》实验报告册 1071302120 冉诗舸由于 AM 信号在传输信息的同时，也同时传递载波，致使传输效率太低，造成功率浪费。既然 AM 系统的载波并不携带信息，所以不发送载波仍能传输信号，此时称为双边带调幅，即双边带调制。双边带调幅信号的实现模型如图 4.3-1 所示。由模型可得 DSB 的时域表达为可见双边带调幅信号的时域表示式是标准调幅信号表示式中直流分量为零是的一种特例。 3.3 DSB 信号主要有以下的特点： 3.3.1、幅度调制。DSB 信号是过调幅 AM 波，故它仍是幅度调制，但此时包络已不再与 m(t) 成线性关系变化，这说明它的包络不完全载有调制信号的信息，因此它不是完全的调幅波。 3.3.2、幅度调制，频率未变。DSB 信号的频率仍与载波相同，没有受到调制。 3.3.3、有反相点。DSB 信号在调制信号的过零点处出现了反相点，调制指数大于 1 的 AM 信号在调制信号过零点处出现反相点。所以有反相点出现，是因为调制信号在过零点前后取值符号是相反的。DSB 信号的频谱有如下特点：上、下边带均包含调制信号的全部信息；幅度减半，带宽加倍； 3、线性调制。 3.4 单边带调幅（SSB） 3.4.1、SSB 的一般概念及基础知识 AM、DSB 的共同缺点：所需传输的带宽是信号的 2 倍，这样就降低了系统的有效性。由于从信息传输的角度讲，上、下两个边带所包含的信息相同，因此只传送一个边带即可以传送信号的全部信息。 3.4.2、 SSB 概念概念：只传送一个边带的调制方式成为单边带调制。 SSB 信号的频谱如图 4.4-1 显然，SSB 信号的带宽是与消息信号 m(t)相同。比较：AM、DSB 信号无论在时域还是在频域，艘比较直观，但是 SSB 信号在频域非常直观，但是在时域很难想象。 3.4.3、SSB 信号的时域表达式及频谱有了希尔波特变换这个工具，就可以方便的得出 SSB 的时间表示式。SSB 产生的思路：用乘法器产生一个双边带信号，然后滤掉其中的一个边带就可以产生 SSB 信号(以下边带为例)，图 1.2 滤波法产生 SSB 信号四、实验内容对 AM 调制系统的 Systemview 仿真在常规双边带调幅中，输出已调信号的包络与输入调制信号成正比，AM 调幅信号的时域表达式为： S AM )( t   fA  )( t  cos(   c t c ) 这里，A 为外加的直流分量（本实验中取 A=0），f（t）为调制信号，它可以是确定信号，也可以是随机信号。 c 为载波信号的角频率， c 为载波信号的初始相位。典型波形如图 1 所示。 2

《通信系统软件实验》实验报告册 1071302120 冉诗舸五、实验步骤及结果分析图 1.3 调制信号、载波、已调信号波形打开时间设定窗口，设置各参数。 1、创建系统模型首先运行 Systemview，进入设计窗口。具体步骤如下：（1）系统时间设置。正确的系统时间设置是 Systemview 能够正确进行仿真的必要条件。单击工具栏的时钟按钮（2）定义载波信号。从图符工具栏拖一个 Source 图符到工作区域，双击打开该图符库选择对话框，。选择 Periodic（周期信号）组，双击 Sinusoid 按钮，打开正弦信号定义窗口，输入和图中相同的参数后单击 ok 按钮即可。（3）定义调制信号。方法同上，同样定义成单频正弦信号。（4）从图符工具栏拖一个 Multiplier 图符到工作去合适位置，该图符不需要定义参数。（5）定义接收器。拖一个 Sink 图符到工组区域，双击打开窗口。在下面的 Custom Sink Name 文本框中输入用户自定义的名字，为了分析方便，输入“已调信号”，然后选择 Analysis 组的 Analysis 图符并单击 ok 按钮。（6）用与步骤（5）相同的方法定义另外两个接收器，类型相同，名字分别为“载波”和“调制信号”。图 1.4 接收器定义窗口（7）连接各图符。按住 Ctrl 键，依次单击两个图符即可建立连接。各图符间的连接关系如图 1.5 所示。 3

《通信系统软件实验》实验报告册 1071302120 冉诗舸图 1.5 AM 调制系统（8）放置便笺。用于输入相应文字信息。如图 7 中所示。（9）保存系统。（指定路径为 d:\班级-学生姓名-学号\ AM 调制系统）（10）系统仿真。单击工具栏的仿真按钮所示的分析窗口，该窗口显示的波形就是本实验中 3 个接收器的波形，从上面起依次是已调信号、载波、调制信号。进行仿真，结束后单击分析窗口按钮可以激活图 8 为了分析调制信号和已调信号的关系，需要在同一个图形显示窗口中叠绘这两个曲线，单击分析窗口下方的按钮打开接收计算器窗口。选择 Operators 组的 Overlay Plots 功能，然后按住 Ctrl 键在窗口列表中选中“w0 已调信号（t3）”和“w2 调制信号（t5）”两个图形窗口，如图 1.7 所示。图 1.6 分析窗口 4

《通信系统软件实验》实验报告册 1071302120 冉诗舸单击 OK 按钮即可完成叠绘操作，结果如图 1.8 所示图 1.7 叠绘窗口操作图 1.8 叠绘窗口从图 1.8 中可以看出已调信号是以调制信号为包络的，这和 AM 调制的定义是一致的。（11）频谱关系。首先绘制各个信号的频谱。单击按钮打开如图 1.7 所示的接收计算器窗口，选择 Spectrum 组的|FFT|功能，在窗口列表中选择“w2 调制信号(t5)”绘制调制信号的频谱，如图 1.9 所示。然后用同样的方法绘制载波和已调信号的频谱。 5

《通信系统软件实验》实验报告册 1071302120 冉诗舸用前面介绍的叠绘方法把调制信号、载波和已调信号的频谱叠绘在同一个窗口内，如图 1.10 所示。图 1.9 调制信号的频谱调制信号载波已调信号 2、实验中的问题及解决方法遇到了 systemview 仿真画图不会的问题，而后通过查阅帮助完成. 图 1.10 叠绘的信号六、课后思考题 1. 请从功率、噪声等角度阐述 AM、DSB 和 SSB 调制方式的区别。抗噪性能里 DSB、SSB 一般，AM 最差，就频带利用率而言，SSB 最好， DSB、AM 次之。AM 是接收设备简单；缺点是功率利用率低，抗干扰能力差，信号带宽较宽，频带利用率不高。因此， AM 制式用于通信质量要求不高的场合，目前主要用在中波和短波的调幅广播中。DSB 是功率利用率高，但带宽与 AM 相同，频带利用率不高，接收要求同步解调，设备较复杂。只用于点对点的专用通信及低带宽信号多路复用系统。SSB 是功率利用率和频带利用率都较高，抗干扰能力和抗选择性衰落能力均优于 AM，而带宽只有 AM 的一半；缺点是发送和接收设备都复杂。SSB 制式普遍用在频带比较拥挤的场合，如短波波段的无线电广播和频分多路复用系统之中。 6

资料库

模拟调制系统 systemview.doc

相关推荐

课程资源

热门标签

最新资料