FM调制解调系统设计与仿真.doc

《FM调制解调系统设计与仿真.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、邮电大学移通学院《FM调制与解调电路的设计》课程设计2012级电子信息工程专业06111202班级题目FM调制解调电路的设计姓名王优学号2012213176指导教师礼华2016年4月15日-25-容摘要在日常应用中FM广泛应用于电视信号的传输、卫星和系统等。FM调制解调电路的设计主要是通过对模拟通信系统主要原理和技术进行研究，理解FM调制原理和FM电路调制解调的基本过程，学会建立FM调制模型并利用集成环境下的M文件，对FM调制解调电路进行设计和仿真，并分别绘制出它的基带信号，载波信号，及已调信号的时域波形；再进一步

2、分别绘制出对已调信号叠加噪声后信号，相干解调后信号和解调基带信号的时域波形；最后绘出FM基带信号通过以上信道和调制解调系统后的误码率与信噪比的关系，并通过与理论结果的波形对比来分析此仿真调制与解调电路的正确性以及噪声对信号解调的影响。在本课程设计中，系统开发平台为WindowsXP，使用的工具软件为MATLAB7.0。在该平台运行程序完成了对FM调制和解调以及对叠加噪声后解调结果的观察。通过本课程设计，达到了实现FM信号通过噪声信道，调制和解调系统的仿真目的。从而了解FM调制解调系统的优点和缺点，有利于以后设计应用

3、。关键词解调；MATLAB仿真；信噪比；FM；调制-25-一、MATLAB软件简介MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。　　　MATL

4、AB和mathematica、maple并称为三大数学软件。它以矩阵为基本数据单位，在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连matlab开发工作界面接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。二、理论分析2.1一般通信系统通信的根本目的是信息交流和传输信息。一般来说-25-通信系统的作用就是将一个信息从信息源通过信道发送到一个或多个目的地。对于任何一个通信系统，都可以

5、视为由发送端、信道和接收端三大部分组成（如图1所示）。信息源发送设备信道接受设备信息源噪声源发送端接收端信道图1通信系统一般模型2.2FM调制原理调制在通信系统中有着十分关键的作用。从一方面说，通过调制可以把原有的基带信号的频谱搬移到所人们希望的位置上去，从而将需要调制信号转换成适合于信道传输或者便于信道多路复用的已调信号。而第二的方面，通过调制可以将信号在通过信道时的抗干扰能力提高，并且，他与传输效率息息相关。具体地讲，用不同的调制方式，已调信号的带宽会有所不同，从而影响传输带宽的利用率。从这里可以看出，通信系统

6、的性能往往由调制方式决定。在本课程设计的过程中我们选择的事调频的调制方式。调制过程从根本上来说就是一个频谱搬移的过程，就是将低频信号的频谱搬移到载频位置。而解调是相反的过程，它是将处于载频的信号频谱再搬回来，并且尽可能保证其不失真地恢复出原始的基带信号。在本课程设计的过程中我们选择的事非相干解调方法来进行信号的-25-解调。频率（FM）调制的名称源于m(t)与已调信号的频率呈线性关系。FM调制就是将调制信号的变化映射到已调信号的频率大小。如果设调制信号为m(t)，调频信号的数学表达式为例如：m（t）的时域波形为m（

7、t）100.51t-1FM的调频波：FM信号2.3FM调制模型的建立图2FM调制模型-25-其中，为基带调制信号，设调制信号为假设正弦载波为那么可以得到已调调频信号为如果设信号传输信道为高斯白噪声信道，其功率为。2.2调制过程分析在进行调制时候，调制信号的频率去控制载波频率的变化，载波的瞬时频偏会随调制信号成正比例变化，即式中，为调频灵敏度（）。此时的相位偏移为那么可得到调频信号为-25-调制信号产生的M文件：dt=0.001;%设定时间步长t=0:dt:1.5;%产生时间向量am=15;%设定调制信号幅度←可更改

8、fm=15;%设定调制信号频率←可更改mt=am*cos(2*pi*fm*t);%生成调制信号fc=50;%设定载波频率←可更改ct=cos(2*pi*fc*t);%生成载波kf=10;%设定调频指数int_mt(1)=0;%对mt进行积分fori=1:length(t)-1int_mt(i+1)=int_mt(i)+mt(i)*dt;endsfm=am*c