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1、实践与经验基于MATLAB的调制解调器的设计刘毅敏$武汉科技大学信息科学与工程学院#武汉430081%摘要)在通信系统中#调制解调起着极其重要的作用&根据调制解调的工作原理#利用!"#$%&作为编程工具#通过计算机实现对欲传输的原始信号在发送端对一个高频信号进行振幅调制#而在接收端通过检波过程恢复原信号#并给出了应用实例&关键词)调制解调’!%#’%&’通信引言通信是通过空间辐射方式传送信号的#调制过程可以将信号频谱搬移到容易以电磁波形式辐射的较高频在通信系统中#从消息变换过来的原始信号所占率范围’此外#调制过程可以将不同的信号通过
2、频谱的有效频带往往具有频率较低的频谱分量$例如语音搬移托付至不同频率的载波上#实现多路复用#不致信号%#如果将这种信号直接在信道中进行传输#则会于互相干扰&严重影响信息传送的有效性和可靠性#因此这种信号振幅调制是一种应用很广的连续波调制方式’调在许多信道中均是不适宜直接进行传输的&在通信系统的发射端通常需要有调制过程#将调制信号的频谱幅信号/$0%主要由调制信号和载波信号两部分组成#搬移到所希望的位置上#使之转换成适于信道传输或调幅器原理如图1所示&便于信道多路复用的已调信号’而在接收端则需要有解调过程#以恢复原来有用的信号&调制解
3、调方式常常决定了一个通信系统的性能&随着数字化波形测量技术和计算机技术的发展#可以使用数字化方法实现调制与解调过程&"#$%#&是集数学计算(图形处理(系统控制和图2调幅器原理框图程序设计语言于一体的软件’它由主包(()*+,)-.集成其中载波信号3$0%用于搭载有用信息#其频率较环境和功能各异的工具箱所组成’已广泛应用于现代高’幅度调制信号4$0%含有有用信息#频率较低&运科学技术研究和工程设计的各个领域"#$%#&是一用"5$%5&信号4$0%处理工具箱的有关函数可以对种功能强大的数据分析和工程计算高级语言#其信号信号进行调制&
4、对于已调信号/$0%#通信系统就可以处理工具箱处理的基本对象是信号和系统&利用信号处理工具箱中的文件可以实现信号的变换(滤波(频有效而可靠地传输了&在接收端#分析已调信号的频现谱估计(滤波器设计(线性系统分析等功能&工具箱还谱#进而对它进行解调#以恢复原调制信号&解调器原代提供了图形用户界面工具’可以交互地完成很多信号理如图6所示&计处理的功能&算在调制解调中利用"#$%#&信号处理工具箱提机供的有关函数’可以很方便地实现对通信信号的调制!总与解调&第二!调制与解调的"#$%#&实现图6解调器原理框图一调制在通信过程中起着极其重要的
5、作用)无线电对于调制解调的过程以及其中所包含的对于信号五期"!"#$%&’"!()*+%,--./!78实践与经验的频谱分析均可以通过"#$%#&的相关函数实现#由结果可以看出&已调信号为抑制载波的双边带假设现有一个调制信号为’$(%)*+,$!(%&载波为调幅信号’即V‘&信号%#’’(%)*+,’-.!(%#由/’(%)*+,’!(%*+,’-.!(%)012’*+,下面利用乘法检波原理&对已调信号乘以载波信’-0!(%1*+,’,-!(%%可以看出&已调信号的最高频率为号&然后再附加一个恢复滤波器&从而可以得到原调-034&当
6、取采样频率为5034时&满足采样定理&可以制信号的频率成分#利用乘法检波原理对已调信号进无频谱混叠地分析出已调信号的频谱特性#设计程序行解调程序如下(如下(@+)@A1!*+,a-.!9A!(E866对信号进行调制&产生已调信号并对其进行频谱分析66利用乘法检波原理对已调信号进行处理7,)-00866采样频率,GH9I+(BJ--E9I+(B(K@+E$)-67,866采样周期’PAQ$9)-0866观察时间(A(ILBM乘以载波信号后的信号时域特性ME:;$96$<66采样点数/INHLIBM时间(单位Z‘ME=)0>:?-8OI
7、NHLIBM幅度ME()=!$8RS)TT(B@+KJ05UE@A)*+,B9A!(C!*+,B-D!9A!(E,ME9I+(B7WKRWEOINHLIBM幅度ME’PAQ’PAQ(A(ILBM乘以载波信号后的信号频域特性MERS;TT(B@AKJ05UE/INHLIBM频率
8、(单位Z34MEOINHLIBM幅度MEFF对已调信号采样后做J05U点V7$b9)0c-8FF通带最大衰减为0c-Q&RW)J!9A6:!NH,BTT(,XAT(BRSEE8b,)508FF阻带最小衰减为50Q&66分析已调信号的频
