通信系统仿真实验——基于systemview软

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1、通信系统仿真实验——基于SystemView软件班级：通信二班姓名：张家庆学号：1004220247手机：15051812251学院：电光学院指导老师：李鹏实验时间：2013年08月27日至30日43目录实验一模拟调制系统设计分析（常规AM）2实验二模拟信号的数字传输系统设计分析（PAM）9实验三数字载波通信系统设计分析（2FSK）15实验体会28参考文献2943实验一模拟调制系统设计分析（常规AM）一、实验内容振幅调制系统（常规AM）的模拟调制系统设计分析。二、实验要求根据设计要求应用软件搭建模拟调制、解调

2、（相干）系统，运行系统观察各点波形并分析频谱，改变参数研究其抗噪特性。三、实验原理AM已调信号可以表示为，且不等于0时，称为常规调幅，其时域表达式为：其中是外加直流分量，f(t)是调制信号，它可以是确知信号也可以是随机信号。为载波信号的角频率，为载波信号的起始相位，为简便起见，通常设为0。常规AM通常可以用图1所示的系统来实现。常规AM调制系统框图43要使输出已调信号的幅度与输入调制信号f(t)呈线性对应关系，应满足，否则会出现过调制现象。解调可以用相干解调也可以用包络检波（非相干）。对于相干解调，，因此只需

3、要用一个跟载波信号同频同相的正弦波跟接受信号相乘再通过低通滤波器滤波即可以将原信号解调出来。而对于非相干解调，从的表达式可以看出只需要对它进行包络检波即可将原信号解调出来。当然，用非相干解调时不可以过调制，而相干解调则可以。这两种方法相比而言，非相干解调更经济，设备简单，而相干解调由于需要跟载波同频同相的信号，因此设备比较复杂。四、实验步骤与结果1、实验原理图如下：根据已调信号的公式，其中43。通过有噪声的信号后，接收并利用相干解调方法进行解调，这样就可以获得原理图。其中正弦信号源信号幅度为1v，频率为100

4、Hz；解调部分的本振源与载波信号源的设置相同，幅度为1v，频率为1KHz。低通滤波器的截止频率为300Hz，保留正弦信号源的频率100Hz，并滤除了高频的分量，这样得到的输出信号的幅值是输入信号的二分之一。2、实验的波形及分析1.实验中的各时域波形：如上图从上至下从左至右依次为载波信号，调制信号，已调信号，加噪声的已调信号，高斯噪声和解调信号的波形图，实验中通过设置载波信号和调制信号的幅度使mf=13。2.实验中的各频域波形：43如上图从上至下从左至右依次为载波信号，调制信号，已调信号和解调信号的频谱图。3.

5、输入信号与解调后的信号对比分析：a.时域对比：b．频域对比：由上图结果分析可得，在高斯噪声为0.2V的条件下输入信号与输出信号基本一致。3．抗噪声性能的研究43实验通过改变噪声的大小来观察输出信号对比于输入信号的时域波形和频域波的改变。a.高斯噪声为零：b.高斯噪声幅度为0.6V：43c.高斯噪声的幅度为0.8V：43由上图可见，当输入信号一定时，随着噪声的加强，接收端输入信号被干扰得越严重，而相应的输出波形相对于发送端的波形误差也越大。而当噪声过大时，信号几难分辨。这是信噪比变小导致的，在实际的信号传输过程

6、中，当信道噪声过大将会导致幅度相位等各种失真，当然由于非线性元件如滤波器等的存在。非线性失真也会随噪声加大而变大。43实验二模拟信号的数字传输系统设计分析（PAM）一、实验内容脉冲振幅调制（PAM）系统二、实验要求根据设计要求应用软件搭建模拟信号的数字传输（调制、解调）系统，运行系统观察各点波形并分析频谱等。三、实验原理脉冲振幅调制（PAM）是利用冲击函数对原始信号进行抽样，它是一种最基本的模拟脉冲调制，它往往是模拟信号数字化过程中的必经之路。设基带脉冲信号的波形为m（t），其频谱为M(f)；用这一信号对一个

7、脉冲载波s（t）调幅。s（t）的周期为，其频谱为S(f)；脉冲宽度为，幅度为A；并设抽样信号是m（t）和s（t）的乘积。则抽样信号的频谱就是二者频谱的卷积：其中图1中示出PAM调制过程的波形与频谱。s（t）的频谱包络

8、S（f）

9、的包络呈

10、sinx/x

11、形，并且PAM信号的频谱包络

12、

13、的包络也呈

14、sinx/x

15、形。若s（t）的周期T，则采用一个截止频率的低通滤波器仍可以分离原模拟信号。43脉冲振幅调制实验总体的电路如下图图2所示，把输入信号与脉冲信号通过相乘器相乘，这样在频域就达到了卷积的效果。这样频谱就会在频

16、谱分开，如图1所示，通过信道传输后再通过低通滤波器，只要低通滤波器的截止频率就可以实现解调。四、实验步骤与结果1.实验原理图如下：43如上图所示，图中采用的是高斯信号源，其幅值为1V。两个低通滤波器的截止频率均为300Hz，脉冲的频率为5KHz，而脉冲宽度为周期的一半，即。增益的大小为6信道噪声先设置为0。2、实验的波形及分析1.实验中的各时域波形：a.高斯信号和通过滤波器的高斯信号：b．方波信号和