《通信原理》课程设计-模拟基带通信系统仿真

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1、课程设计说明书设计及说明主要结果引言本课程设计用于实现模拟基带信号（AM、DSB、SSB）的调制解调过程。信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。调制过程是一个频谱搬移的过程，它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。解调是调制的逆过程，即是将已调制的信号还原成原始基带信号的过程。信号的接收端就是通过解调来还原已调制信号从而读取发送端发送的信息。因此信号的解调对系统的传输有效性和传输可靠性有着很大的影响。调制与解调方式往往决定了一个通信系统的性能。1、课程设计目的☞通过课程设计加深对《通信原理》课程基本内容的理解☞学习与掌握通信系统仿真的基本方法2、课程设计要求1）完成AM、DS

2、B、SSB三种调制系统的仿真，要求有调制、信道、解调三个部分；2）基带信号为单频正弦信号，信道为高斯信道；3）系统参数可自行设置；4）仿真结果要求给出已调信号时域波形和频谱，解调后信号的时域波形与频谱。3、MATLAB仿真平台简介MATLAB是矩阵实验室（MatrixLaboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。　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

3、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。　MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入

4、了对C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。1、AM通信系统分析与仿真1.1、AM调制过程分析与仿真幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的规律变化，其它参数不变。是使高频载波的振幅载有传输信息的调制方式。振幅调制分为三种方式：普通调幅方式（AM）、抑制载波的双边带调制（DSB-SC）和单边带调制（SSB）。所得的已调信号分别称为调幅波信号、双边带信号和单边带信号。我们采用普通调幅方式（A

5、M)。普通调幅波在单一频率信号作为调制信号时，调幅波的表达式为：若调制信号为非正弦波，其表达式为：在上两式中为调幅度，，否则会产生过调制；常规AM通常可以用图1表示的系统来实现:UcmUcmCos(Wct)cos(Wct)Ucm*maCosΩtUam(t)图1常规AM调制系统原理框图调幅波的频谱由三部分组成，包括载频分量和上、下边频（带）。振幅调制是把调制信号的频谱搬移到载频两端，在搬移的过程中频谱结构不变。这类调制属于频谱的线性搬移。调幅信号的带宽为调制信号最高频的两倍，即BW=2Fmax。调制程序代码：clearall;%清除窗口波形closeall;%关闭窗口dt=0.0

6、001;%采样时间间隔t=[0:dt:1];%定义显示区间fc=100;%载波中心频率phi0=0;%信号起始相位ct=cos(2*pi*fc*t+phi0);%载波信号fm=10;%信源最高频率a0=1.5;%直流分量mt0=cos(2*pi*fm*t+phi0);%调制信号mt=a0+mt0;%调制信号+直流a0Fmt=fft(mt);Fmt=abs(Fmt(1:length(Fmt)/2+1));%调制+直流a0信号频谱fs=1/dt;f=(0:length(Fmt)-1)*fs/length(Fmt)/2s_am=1.5*mt.*ct;%已调信号Fs_am=fft(s_

7、am);Fs_am=abs(Fs_am(1:length(Fs_am)/2+1));%已调信号频谱f1=(0:length(Fs_am)-1)*fs/length(Fs_am)/2%已调信号频谱带%%宽subplot(5,1,1),plot(t,ct);title('载波信号（ct)');%一下为%%显示图形subplot(5,1,2),plot(t,mt);title('调制信号+直流a0(mt)')subplot(5,1,3),plot(f,Fmt);title('调制信号+直流a0频谱