没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
资源推荐
资源详情
资源评论
1 / 43
信号与线性系统课程设计报告
FM 调制与解调系统的设计
摘要:
调频和调相是广泛采用的两种调角的基本调制方式。其中调频()是载波信号的频率按
调制信号的规律变化;调相()是载波信号的相位按调制信号的规律变化。两种调制方
式都表现为信号的瞬时相位受到调变。调频波的解调称为鉴频;调相波的解调称为鉴相。在
掌握模拟系统 和 调制与解调原理和设计方法的基础上, 可以通过 进行编
程仿真实现对系统的时域、频域特性分析,可以通过 动态建模和 虚拟
仪器对系统进行仿真,检测所设计系统的功能,还可以通过 设计实现针对该系统的图
形用户界面。
关键词:调制,解调,系统,仿真
一、 课题的目的
本课程设计课题主要研究 调制与解调模拟系统的理论设计和软件仿真方法。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 调制与解调的原理。
.掌握模拟系统 调制与解调的设计方法;
.掌握应用 分析系统时域、频域特性的方法,进一步锻炼应用 进行
编程仿真的能力;
.熟悉基于 的动态建模和仿真的步骤和过程;
.了解基于 虚拟仪器的特点和使用方法,熟悉采用 进行仿真的
方法。
二、 课题任务
设计 FM 调制与解调模拟系统,仿真实现相关功能。 包括!可实现单音调制的 调制
及解调、 调制及解调的系统设计及仿真,要求给出系统的设计框图、源程序代码及仿真
结果,并要求给出程序的具体解释说明,记录系统的各个输出点的波形和频谱图。具体内容
为:
")设计 调制与解调、 调制与解调的模拟系统,给出系统的原理框图#对系统的
主要参数进行设计说明。
")采用 语言设计相关程序#实现系统的功能,要求采用两种方式进行仿真,即
直接采用 语言编程的静态仿真方式、采用 进行动态建模和仿真的方式。
要求采用两种以上调制信号源进行仿真,并记录系统的各个输出点的波形和频谱图。
"$采用 进行仿真设计#实现系统的功能#要求给出系统的前面板和框图,采用
两种以上调制信号源进行仿真,并记录仿真结果。
"$要求对系统的时域、频域特性进行分析,并与理论设计结果进行比较分析。
"$对系统功能进行综合测试,整理数据,撰写设计报告。
2 / 43
信号与线性系统课程设计报告
三、 设计方案论证
调频():载波信号的频率按调制信号的规律变化;
调相():载波信号的相位按调制信号的规律变化;
两种调制方式均表现为载波信号的瞬时相位收到调变。
在设计调频()和调相()系统时,由于调频()可以看成是相位按调制信号的
时间积分值规律变化的的调相信号,故可以都借助调相系统,只是调频时,需先将调制信号
积分以后再通过调相系统。设计调相系统时,在确定载波幅度和频率、调制信号幅度和频率
调频或调相比例常数后,将调制信号与比例常数的乘积(调相时)或 调制信号积分以后与
比例常数的乘积(调频时),即可完成调相功能。
由于等幅调频波通过延时网络以后,在限制 " 为调制信号的角频率, 为延时
量$的条件下,输出调频波与输入时相比会产生附加相移,该附加相移反映了输入调频波的
瞬时频率变化,即输出为调频%调相波,再将其通过鉴相器即可完成鉴频。此即相位鉴频器
的理论设计模型。
假设调相波和载波之间的相位差为 ,使调相波产生 固定相移后,和载波一起通过相乘
器,再通过低通滤波器后,输出波在限制 的条件下,幅度反映了输入调相波的
瞬时相位变化,即完成了鉴相功能。此即乘积型鉴相器的理论设计模型。
故在设计鉴频()和鉴相()系统时,只需在确定系统参数的情况下,按上述原理完
成相位鉴频器和乘积型鉴相器的功能即可完成相应的解调功能。
在 静态编程仿真部分,将上述原理转换成相应的数学关系,即可完成编程;
在 动态建模仿真部分,根据上述原理选择合适的模型,并做合适的参数设置,即
可完成系统方框图的设计;
在 仿真部分,根据上述原理选择合适的函数和控件,并做合适的参数设置,即可
完成前面板和程序框图的设计;
3 / 43
信号与线性系统课程设计报告
在 图形用户界面设计部分,在了解设计方法的基础上,根据上述原理给添加的按钮或
文本框添加对应的代码,即可实现图形用户界面。
四、 设计内容、步骤和要求
4.1 必选部分
"$设计实现 、 调制与解调的模拟系统,给出系统的原理框图#对系统的主要参
数进行设计说明#具体参数包括:载波频率、调制信号频率、载波大小、调制信号大小、调
制系数等参数。并对所设计的系统进行理论分析计算。
"$根据所设计的 、 调制与解调的模拟系统,进行基于 语言的静态仿真
设计。分别实现单音调制的 调制及解调、 调制及解调的系统仿真设计,要求给出系
统的 编程仿真程序及结果,并要求写出程序的具体解释说明,记录系统的各个输出
点的波形和频谱图。
要求调制信号分别采用不同类型的信号进行仿真,至少给出两种以上调制信号源,具体
参数自定。载波信号频率根据设计情况设定。
"$根据所设计的 、 调制与解调的模拟系统,采用 进行动态建模仿真
设计。分别实现单音调制的 调制及解调、 调制及解调的系统动态仿真设计,要求包
括调制和解调的部分,并给出采用 进行动态建模仿真的系统方框图,同时记录系
统的各个输出点的波形和频谱图。
要求采用两种以上调制信号源进行仿真,具体参数自定。载波信号频率根据设计情况设
定。
"$根据仿真结果#对系统的时域、频域特性进行分析,并与理论设计结果进行比较分析。
4.2 拓展部分
"$根据所设计的 、 调制与解调的模拟系统,说明具体的参数,进行基于
环境的仿真,分别实现单音调制的 调制及解调、 调制及解调的系统仿真设
计,要求包括调制和解调的部分,给出系统的前面板和框图,并记录仿真结果。
"$要求调制信号采用不同类型的信号源,进行进一步的仿真,给出系统的前面板和框
图,并记录仿真结果,观察分析频谱的变化情况。
"$比较分析采用以上两种软件环境: 与 ,进行仿真的各自的特点,
分析说明不同语言环境的各自优势。
4.3 选作部分
"$根据所设计的 、 调制与解调的模拟系统,采用 语言设计相关程序,
并且利用 设计图形用户界面,完成 & 必选部分所要求的功能。
"$分析比较采用 语言的 设计图形用户界面与采用 进行设计的
各自的特点。
五、 实验具体过程、结果与分析
实现 、 调制与解调的模拟系统的原理框图:
4 / 43
信号与线性系统课程设计报告
㈠MATLAB 静态编程仿真
⒈ 和 的调制
⑴程序流程图:
⑵编程仿真程序代码
参数设置为:
调制信号频率:'();调制信号幅度:;载波信号频率:''();载波信号幅度:
;调频比例常数 *:''';调相比例常数 +:'';采样频率 *,!''()。
-正弦波:
.'&''/0采样间隔
*,.1/0采样频率
2.3/0采样点数
.'!2%/.4/
5.67,"4+4'4$/0调制信号
图 1 间接调频原理框图
图 2 矢量合成法调相原理框图
图 3 相位鉴频器原理框图
图 4 乘积型鉴相器原理框图
确定系统的主要参数
构建调制信号和载波信号
调 频 OR 调
相
对调制信号积分
与相应的比例常数相乘
加到载波的相位上
得到调频或调相信号
调频
调相
5 / 43
信号与线性系统课程设计报告
85"$.'/
*79.!":;"$%$
85"<$.85"$<5"$4/
=
6.67,"4+4''4$/0载波信号
*.'''/0调频比例常数
*.67,"4+4''4<4+4*485$/0调频信号
>.?"5#2$/
@.?"6#2$/
.?"*#2$/
*.4*,12/
A:9"$
,+7"##$
+7"5$/"B时域调制信号B$
:9=7
,+7"##$
+7"*"!21$#,">"!21$$$/"B频域调制信号B$
5"B()B$
:9=7
,+7"##$
+7"6$/"B时域载波信号B$
:9=7
,+7"##$
+7"*"!21$#,"@"!21$$$/"B频域载波信号B$
5"B()B$
:9=7
,+7"##$
+7"*$/"B时域调频信号B$
:9=7
,+7"##3$
+7"*"!21$#,""!21$$$/"B频域调频信号B$
5"B()B$
:9=7
+.''/0调相比例常数
+.67,"4+4''4<+45$/0调相信号
.?"+#2$/
A:9"$
,+7"##$
+7"5$/"B时域调制信号B$
:9=7
剩余42页未读,继续阅读
资源评论
youlemeiaaa
- 粉丝: 1
- 资源: 2
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功