am 调制 解调 仿真

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1、实践周学习报告摘要本题目用Matlab中的建模仿真工具Simulink对通信原理实验进行仿真。实验内容为模拟信号的线性调制解调(AM)过程。文中讲述了Matlab的基础知识、Simulink仿真操作方法以及在通信系统中的应用，对被仿真实验的基本原理也进行了简要介绍。通过本设计对构造通信原理虚拟实验室这一课题进行了初步的探索。关键词Simulink；MATLAB；噪声;AM调制解调第２０页共20页1．引言本实践周开设的通信仿真课程为软件仿真，利用matlab中的建模仿真工具Simulink对通信原理实

2、验进行仿真。随着通信技术的发展日新月异，通信系统也日趋复杂，在通信系统的设计研发过程中，软件仿真已成为必不可少的一部分，电子设计自动化EDA技术已成为电子设计的潮流。随着信息技术的不断发展，电子EDA仿真技术也在突飞猛进之中。涌现出了许多功能强大的电子仿真软件，如Workbeench、Protel、Systemview、Matlab等。许多知名IT企业其实在产品开发阶段也是应用仿真软件进行开发。虚拟实验技术发展迅速，应用领域广泛，一些在现实世界无法开展的科研项目可借助于虚拟实验技术完成，例如交通网的

3、智能控制、军事上新型武器开发等。1.1目的（1）熟悉MATLAB、Simulink软件环境及使用方法，包括函数、原理和方法的应用。（2）熟悉AM信号的调制及相干解调过程。（3）增强在通信系统设计方面的动手能力与自学能力。（4）锻炼自主学习能力，增强分析问题、解决问题的能力。第２０页共20页1.2步骤（1）产生AM调制信号，；（2）对信号进行调制，产生调制信号；（3）绘制调制及解调时域图、频谱图；（4）改变采样频率后，绘制调制及解调信号的时域图、频谱图；（5）加上高斯噪声，绘制调制及解调的时域图和频谱

4、频图，分析噪声对调制信号和解调信号的影响。第２０页共20页2.理论与方法AM调制与解调任意的AM已调信号可以表示为Sam(t)=c(t)m(t)，当m(t)=A0+f(t);c(t)=cos(ωct+θ0)，且A0不等于0时，称为常规调幅，其时域表达式为：Sam(t)=c(t)m(t)=[A0+f(t)]cos(ωct+θ0)其中A0是外加的直流分量，f(t)是调制信号AM信号可用相干解调和包络检波两种方法解调，若用不同的方法解调，解调器输出端将可能有不同的信噪比。实际中，AM信号的解调器通常采用简

5、单的包络解调法，此时解调器为一线性包络检波器，它的输出电压正比于输入信号的包络变化。参数设置为，将滤波频率设为与调制信号相同的频率，即相干频率，再通过低通滤波器，则可恢复出原调制信号。第２０页共20页3.设计方案3.1利用Scope观察对比输入、输出信号Simulink实现如图：3.2参数设置信号源的幅度为分别为a=1和a=0.5，频率为2π*1000rad/s。载波的幅度为1，频率为rad/s(10Hz)。相干本地载波的幅度为1，频率为2π*10000rad/s；直流分量为常数1；示波器输入信号个

6、数为6个;为了尽快查看结果，设置仿真始末时间为0到2秒。步长及算法，这些参数在Simulink菜单下的“Parameters”命令中设置，采用默认设置。第２０页共20页3.3观察仿真结果左边为调制信号幅度为1，右边为调制信号幅度为2.第一路为余弦信号；第二路为载波（相干信号）；第三路已调信号；第四路为加入高斯白噪声后的已调信号；第五路为解调信号；第六路为加入白噪声的已调信号解调后的信号。Zoom-x-axis之后便于观察信号变化。第２０页共20页4.结论与分析4.1结论与分析1）由波形可明显看出，调

7、制信号幅度分别为1和0.5时有明显不同。a=1时，已调信号处于临界调制状态；a=0.5时，已调信号处于欠调制状态。2）可以观察出，解调过程能够还原出原调制信号，还原出的调制幅度幅度和原调制信号幅度相等。3）加入高斯白噪声后，观察波形可得出，高斯白噪声对调制解调信号的影响都不大。4）频谱分析为余弦信号的频谱为已调信号的频谱为加入高斯白噪声后的已调信号解调信号的频谱为加入高斯白噪声后的已调信号解调出的信号采样频率为0.01第２０页共20页采样频率为0.001第２０页共20页采样频率为0.0001第２０页

8、共20页第２０页共20页分析：由频谱图看观察到，频率采样率较低时，高斯白噪声对调制和解调信号的频谱影响明显。随着采样率提高，高斯白噪声对调制信号频谱影响变得非常小。第２０页共20页4．2出现的问题及解决方法（分析）simulink使用上的问题起初使用simulink中的scope观察信号波形时，波形x轴过于密集，不便于观察。经过摸索和与他人讨论，学会了使用Zoom-x-axis按钮，熟悉了simulink用法。参数设置问题起初用scope观察波形时，波形有明显的错误，