通信电子线路研究性学习new

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1、《通信电子线路》课程研究性学习报告姓名董耀聪班级通信1110学号11211003指导教师任希时间2013-10-31基于matlab的AM,PM,FM的调制与解调目录第1章概述第2章AM，FM,PM调制原理AM调制原理FM调制原理PM调制原理第3章AM,FM,PM的matlab调制与解调仿真AM的matlab调制解调仿真FM的matlab调制解调仿真PM的matlab调制解调仿真心得体会参考文献第1章概述通信系统是为了有效可靠的传输信息，信息由信源发出，以语言、图像、数据为媒体,通过电(光)信号将信息传输，由信宿接收。通信系统又可分为数字通信与模拟通信

2、。一、调制的基本涵义调制的涵义任意一高频信号称为调幅（AM）称为调频（FM）称为调相（PM）其中调频和调相统称为调角。（1）正弦波幅度调制正弦载波幅度随调制信号而变化的调制，简称调幅（AM）。数字幅度调制也叫作幅度键控（ASK）。调幅的技术和设备比较简单，频谱较窄，但抗干扰性能差，广泛应用于长中短波广播、小型无线电话、电报等电子设备中。早期的无线电报机采用火花式放电器产生高频振荡。传号时火花式发报机发射高频振荡波，空号时发报机没有输出。这种电报信号的载波不是纯正弦波，它含有很多谐波分量，会对其他信号产生严重干扰。理想的模拟正弦波调幅是：载波幅度与调制信

3、号瞬时值ua(t）成线性关系，但载频fC=ωC/2π和相位ψ保持不变。单频调制时，调幅信号uA(t）可用下式表示：uA(t)=UC（1+macosΩt)cos(ωCt+ψ）　（1）式中UC是载波幅度；Ω=2πF，是调制信号的角频率，其中F是调制信号频率；ma是一个和调制信号幅度Ua成比例的常数，叫作调幅系数，数值应在0～1之间。调幅波的瞬时幅度变化曲线叫作包络线。调幅系数ma不能大于1，否则包络线和调制信号不能保持线性关系，会产生失真。这种情况叫做过调幅。式（1）的调幅波不是单一的简谐波，它包含fC、fC+F和fC-F三个频率分量。后两个频率分量位于载

4、频fC的两边，分别叫作上边频和下边频。这种已调制信号有时叫作标准调幅波。如果调制信号占有一个频带，最高频率为Fmax，则标准调幅波的频谱宽度BWA=2Fmax，位于载频fC两边的频带分别称为调幅信号的频谱上边带和下边带。调幅波的载频分量与调制信号无关，但边带分量随调制信号变化。这意味着所欲传送的消息都包含在边带之中，只用一个边带信号就能够传送全部消息。把载波去掉的调幅信号，叫做抑制载波调幅；把载波和某一个边带一起抑制掉，只剩下一个边带的调幅信号，叫做单边带调幅（SSB）。单边带调幅节省功率，抗干扰性能较好，而且节省频带，但设备比较复杂。（1）正弦波频率

5、调制正弦载波的瞬时频率随调制信号的瞬时值而变化的调制，简称调频（FM）。数字频率调制也称移频键控（FSK）。调频是1933年E.H.阿姆斯特朗发明的。这种调制具有良好的抗干扰性能，广泛用于高质量广播、电视伴音、多路通信和扫频仪等电子设备中。理想的调频是：载波的瞬时角频率ω与调制信号瞬时值ua(t）成线性关系，而幅度UC不变。单频调制时，瞬时角频率ω的表示式是ω=ωC+墹ωcosΩt　（2）式中墹ω=kfUa，是一个和调制信号幅度Ua成正比的常数，称为最大角频率偏移。正弦波调频后也产生新的频率分量，这些分量和调频指数mf有关。在理论上单频调频时调频波具有

6、无穷多个边频分量，相邻两边频的距离等于F。通常把幅度小于载波原来幅度1/100的边频分量忽略不计，有效边频分量所占据的频带为调频波的带宽。是单频调制时调频波的频谱。mf很小时，载频分量较大，边频幅度很小；mf增大时，载频幅度减小，边频幅度增大，幅度大的边频数也增多；mf继续增加时，载频和各边频的幅度交替增减，这些频率分量的幅度是以mf为宗数的各阶贝塞尔函数。在实用中，调制信号ua(t）的最大值通常保持不变，因此最大频移墹f也不变。这时mf随调制信号频率F而减小。是墹f为定值时调频波的频谱。F小时，相邻各频率分量的距离较小，但由于mf较大，有效的边频分量

7、较多；F较大时，各边频的距离增大，但mf却减小，有效的频率分量也较少。因此调频波的波形的频谱宽度大体上保持不变。这是调频波的特点。它的频谱宽度BWf可以用下面的经验公式来计算BWf≈2(mf+1）F　（4）式中F=Ω/2π，是调制信号的频率。当mf较大时，调频波的带宽约等于最大频偏墹f的两倍。宽带调频具有较强的抗干扰性能。1933年阿姆斯特朗证明：当输入信噪比Si/Ni较大时，调频接收机的输出信噪比SO/NO与最大频移墹f的平方成正比；增加调频波的带宽可以改善通信系统的质量。不过这种改善是有限度的，因为带宽过大时，调频接收机的内部噪声Ni增加，Si/N

8、i减小；当Si/Ni降低到某一阈值时，SO/NO反而急剧变坏。图6是调频接收机输出信噪比SO/