通信原理课程设计-- am系统仿真

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1、齐鲁工业大学通信原理设计报告院系名称电气学院学生姓名学生学号专业班级电子10-1指导教师二○一三年6月16日AM系统仿真一.课程设计目的1．本课程设计课题主要研究模拟系统AM调制与解调的设计和实现方法。2．通过完成本课题的设计，拟主要达到以下几个目的：掌握模拟系统AM调制与解调的原理及实现方法。3.掌握模拟系统AM调制与解调的设计方法；4．掌握熟悉MATLAB应用，进一步锻炼应用Matlab进行编程仿真的能力；二.课程设计要求1．掌握课程设计的相关知识、概念清晰。2．程序设计合理、能够正确运行。三.

2、AM调制解调点路基本原理3.1振幅调制电路3.1.1振幅调制AM调制也称普通调幅波，已调波幅度将随调制信号的规律变化而线性变化，但载波频率不变。设载波是频率为ωc的余弦波：uc(t)=Ucmcosωct,调制信号为频率为Ω的单频余弦信号，即UΩ(t)=UΩmcosΩt(Ωωc),则普通调幅波信号为:uAM(t)=(Ucm+kUΩmcosΩt)cosωct=Ucm(1+MacosΩt)cosωct（1）——式中：Ma＝kUΩm/Ucm，称为调幅系数或调幅度AM调制信号波形如图1所示：图1.普通调幅

3、波形显然AM波正负半周对称时：MaUcm＝Umax－Ucm＝Ucm－Umin，调幅度为：Ma=(Umax－Ucm)∕Ucm=(Ucm－Umin)∕Ucm。Ma＝0时，未调幅状态Ma＝1时，满调幅状态（100％），正常Ma值处于0～1之间。Ma>1时，普通调幅波的包络变化与调制信号不再相同，会产生失真，称为过调幅现象。所以，普通调幅要求Ma必须不大于1。图2所示为产生失真时的波形。图2.Ma>1时的过调制波形3.1.2振幅调制电路的组成模型从调幅波的表达式（1）可知，在数学上调幅电路的组成模型，可以由

4、一个相乘器和一个相加器组成。如图3所示：图3.低电平调幅原理图3.2振幅解调电路3.2.1包络检波原理振幅解调是振幅调制的逆过程，从频谱的角度看就是将有用信号从高频段搬到低频段。而要完成频谱搬移（有新频率产生），电路中必须要有非线性器件。一般情况下，AM波采用包络检波即峰值检波的方式实现解调。即包络检波就是从AM波中还原出原调制信号的过程。设输入普通调幅信号uAM（t）如（1）式所示，图4中非线性器件工作在开关状态，则非线性器件输出电流为：io(t)=guAM(t)·K1（ωct）=gUcm(1+M

5、acosΩt)cosωct·式中：g——非线性器件伏安特性曲线斜率。可见io中含有直流，Ω，ωc，ωc±Ω以及其它许多组合频率分量，其中的低频分量是gUm(1+MscosΩt)∕Π。用低通滤波器取出io中这一低频分量，滤除ωc-Ω及其以上的高频分量，就可以恢复与原调制信号U（t）成正比的单频信号了。图4.包络检波原理图图4中（a）图为包络检波电路的组成模型，（b）图则为包络检波还原信号的波形变化过程和频谱的变化情况。四.试验程序及仿真波形1．试验程序clear clc close all; t=0:

6、0.01:2*pi; y0=2^(1/2)*cos(2*pi*t); y1=(2+2^(1/2))*cos(2*pi*t);          %信源频率为1Hz的余弦 y2=cos(2*pi*10*t);                    %载波10Hz y3=y1.*y2;                            %已调信号y4=y3.*y2;                            %同步解调，与载波相乘 figure(1); [b,a]=cheby1(12,0

7、.5,100/500);          %切比雪夫滤波器 y5=filter(b,a,y4);                     %滤波y6=y5*2; figure(1); subplot(5,1,1); plot(y0);                              %画出信源的图形title('余弦信号'); subplot(5,1,2); plot(y2);                               %画出载波图形title('载波信号'); sub

8、plot(5,1,3); plot(y3);                           %画出已调信号的信号图形title('调制信号'); subplot(5,1,4); plot(y4); title('相干解调信号'); subplot(5,1,5); plot(y5);                               %画出解调信号的图形title('解调信号'); N=100; t=0:0.01:1; T=1; Pxx=(abs(fft