基于MATLAB的FM通信系统仿真设计

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1、.....西南科技大学课程设计报告课程名称：通信系统课程设计设计名称：基于MATLAB的FM通信系统仿真姓名：学号:班级：通信0901指导教师：起止日期：2012.6.4-2011.6.24西南科技大学信息工程学院制学习参考.....课程设计任务书学生班级：通信0901学生姓名：学号：20096009设计名称：基于MATLAB的FM通信系统仿真起止日期：2012.06.04——2012.06.24指导教师：杨俊平设计要求：1)对FM通信系统有整体深入的理解，画出对应的通信系统的原理框图；2)提出仿真方案，用

2、FM对模拟输入信号m(t)进行调制与解调；3)完成仿真软件的设计并演示；4)提交详细的设计报告。课程设计学生日志时间设计内容2012.06.09查阅资料，确定方案2012.06.12设计总体方案2012.06.13—2012.06.20开始整体设计，用FM对模拟输入信号m(t)进行调制与解调，完成仿真软件的设计2012.06.21检查设计内容是否符合要求，并对不足的地方进行修改2012.06.23提交详细设计报告2012.06.25答辩学习参考.....课程设计评语表指导教师评语：成绩：指导教师：年月日学习

3、参考.....基于MATLAB的FM通信系统仿真一、设计目的和意义1、熟悉MATLAB的使用方法，了解简单函数、原理和掌握操作方法；2、加深对FM信号调制及解调原理的理解；3、了解FM调制、解调基本结论、规律；4、增加自己在通信原理方面的动手能力；5、通过查资料等提高自学能力，对通信原理在最后有更深入的了解。二、设计原理1、FM调制原理如果幅度不变，起始相位为0，而瞬时角频率是调制信号的线性函数，则这种调制方式称为频率调制。调频信号可表达为（1）调制信号为单余弦时（2）当对载波进行频率调制时，可得调频信号表

4、达式为（3）（4）上式中称为调频指数，也可记作（5）图1图2图1为直接调频，图2为间接调频。由于实际相位调制器的调节范围不可能超出，因而间接调频的方法仅适合于相位偏移和频率偏移不大的窄调制情形，而直接调频则常用于宽带调制情形。根据调制后载波瞬时相位偏移的大小，可以将角频率分为宽带与窄带两种。宽带与窄带调制的区分并无严格的界限，但通常认为由调频所引起的最大瞬时相位偏移远小于30°时，即（6）学习参考.....称为窄带调频。否则，称为宽带调频。为方便起见，假设正弦载波的振幅A＝1，则由式（1）调频信号的一般表达

5、式，有=（7）通过化解，利用傅立叶变化公式可得NBFM信号的频域表达式：（8）在NBFM中，由于下边频为负，因而合成矢量不与载波同相，而是存在相位偏移，当最大相位偏移满足式（2-2）时，合成矢量的幅度基本不变，这样就形成了FM信号。NBFM信号频谱有两类产生调频信号的方法：直接法和倍频法、在直接法中采用压控振荡器作为产生调频信号的调制器，压控振荡器的输出频率正比于所加的控制电压。直接调频法的优点是可以得到很大的频偏，其主要缺点是载频会发生飘移，因而需要附加的稳频电路。在倍频法中吗，首先用类似于线性调制的的方

6、法产生窄带调频信号，然后用倍频的方法变换为宽带调频信号。2、FM解调原理（1）非相干解调由于调频信号的瞬时频率正比于调制信号的幅度，因而调频信号的解调器必须能产生正比于输入频率的输出电压，也就是当输入调频信号为（9）则解调输出应为：限幅器及带通（10）微分器包络检波低通滤波器学习参考.....调频信号的非相干解调最简单的解调器是鉴频器，理想鉴频器可看成由微分器和包络检波器的级联，限幅器的作用是消除信道中的噪声和其他原因引起的调频波的幅度起伏，带通滤波器（BPF）是让调频信号顺利通过，同时滤除带外噪声及高次谐

7、波分量。微分器的作用是把幅度恒定的调频波变成幅度和频率都随原始信号变化的调幅调频，即（11）微分器的输出是一个调幅调频信号，如果只取其包络信息，则正比于调制信号，因而滤去直流后，包络检波器的输出为(12)上述解调方法称为包络检波，其缺点之一是包络检波器对于由信道中噪声和其他原因引起的幅度起伏也有反应，因而在使用中常在微分器之前加一个限幅器和带通滤波器。（1）相干解调带通相乘器低通微分窄带调频信号的相干解调由于窄带调频信号可分解成同相分量和正交分量之和，因而可以采用线性调制中的相干解调法来进行解调。图中带通滤

8、波器用来限制信道所引入的噪声，但调频信号应能正常通过。图中所示相干解调器的输出正比于调制信号f(t)，相干解调法只适用于窄带调频。3、模拟通信系统简介传递信息所需的一切技术设备的总和称为通信系统。通信系统由信息源和收信者、发送设备、传输媒介、接收设备几部分组成。通信系统的一般模型如下图所示：信息源收信者接收设备传输媒介传输设备干扰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(