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基于matlab的AM、FM、PM调制.pdf
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目录
第 1 章 前言.............................................................2
第 2 章 AM,FM,PM 调制原理 ..............................................3
AM 调制原理.........................................................3
FM 调制原理.........................................................3
PM 调制原理.........................................................5
第 3 章 几种调制方式的比较.............................................7
PM 与 FM 的比较......................................................7
几种不同的模拟调制方式 .............................................7
几种模拟调制的性能比较 .............................................9
几种模拟调制的特点及应用 ..........................................10
第 4 章 AM,FM,PM 的调制仿真 .............................................10
AM 的调制仿真......................................................11
理想状态下的 AM 调制仿真.........................................11
含噪声情况下的 AM 调制仿真.......................................12
FM 的调制仿真......................................................14
理想状态下的 FM 调制仿真.........................................14
含噪声情况下的 FM 调制仿真.......................................15
PM 的调制仿真......................................................16
心得体会...............................................................17
参考文献...............................................................18
附录...................................................................19
AM、FM、PM、实现及性能比较
第 1 章 前 言
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(光)信号将信息传输,由信宿接收。通信系统又可分为数字通信与模拟
通信。基于课程设计的要求,下面简要介绍模拟通信系统。
信源是模拟信号,信道中传输的也是模拟信号的系统为模拟通信。模拟通信系统
的模型如图 1 所示。
图 1 模拟通信系统模型
调制器: 使信号与信道相匹配, 便于频分复用等。发滤波器: 滤除调制器输出的
无用信号。收滤波器: 滤除信号频带以外的噪声,一般设 N(t)为高斯白噪声,则 Ni(t)
为窄带白噪声。
第 2 章 AM,FM,PM 调制原理
AM 调制原理
幅度调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度,使其按调制信号的规律变化
的过程。幅度调制器的一般模型如图所示。
图 幅度调制模型
在图中,若假设滤波器为全通网络(H(
)=1),调制信号
m
t
叠加直流
A
0
后
再与载波相乘,则输出的信号就是常规双边带(AM)调幅 .AM 调制器模型如图所示:
图 AM 调制模型
AM 信号波形的包络与输入基带信号
m
t
成正比,故用包络检波的方法很容易恢
复原始调制信号。 但为了保证包络检波时不发生失真,必须满足
A
0
m
t
max
,否则
将出现过调幅现象而带来失真。AM 信号的频谱是由载频分量和上、下两个边带组成
(通常称频谱中画斜线的部分为上边带,不画斜线的部分为下边带)。上边带的频谱
与原调制信号的频谱结构相同,下边带是上边带的镜像。显然,无论是上边带还是下
边带,都含有原调制信号的完整信息。故 AM 信号是带有载波的双边带信号,它的带
宽信号带宽的两倍。
FM 调制原理
[1]
频率调制的一般表达式 为:
(2-1)
FM 和 PM 非常相似,如果预先不知道调制信号的具体形式,则无法判断已调信号
是调频信号还是调相信号。
图 直接调频法
m(t)
(•)dt PM S
FM
(t)
图 间接调频法
图所示的产生调频信号的方法称为直接调频法,图所示的产生调频信号的方法称
为间接调频法
[4]
。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
的方法仅适用于相位偏移和频率偏移不大的窄带调制情形,而直接调频则适用于宽带
调制情形。
根据调制后载波瞬时相位偏移的大小,可将频率调制分为宽带调频(WBFM)与窄
带调频(NBFM)。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,
(2-
2)
称为窄带调频。否则,称为宽带调频。
为方便起见,无妨假设正弦载波的振幅 A=1,则由式(2-1)调频信号的一般表达
式,得
t
m
t t
S
FM
(t) cos[
c
t K
F
m(t)d ]
=
cos
c
t cos[K
F
m()d ] sin
c
sin[K
F
m()d ]
(2-3)
通过化解,利用傅立叶变化公式可得 NBFM 信号的频域表达式:
(2-4)
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。
图 NBFM 信号频谱
PM 调制原理
在模拟调制中,一个连续波有三个参数可以用来携带信息而构成已调信号。当幅
度和频率保持不变时,改变载波的相位使之随未调信号的大小而改变,这就是调相的
概念。
角度调制信号的一般表示形式为:
S
(2-5)
式中,A 是载波的恒定振幅;[ω
C
t+φ(t)]是信号的瞬时相位,而 φ(t)称为瞬
时相位偏移;d[ω
C
t+φ(t)]/dt 为信号的瞬时频率,而 dφ(t)/dt 称为瞬时频率偏
移,即相对于 ω
C
的瞬时频率偏移。
设高频载波为 u
c
=U
cm
cosω
c
t,调制信号为 UΩ(t),则调相信号的瞬时相位
φ(t)=ω
ct
+K
p
UΩ(t)
m
(t)=Acos[ω
C
t+φ(t)]
(t)
瞬时角频率 ω(t)=
d
dt
(t)
=ω
c
+K
p
duΩ
dt
调相信号 u
PM
=U
cm
cos[ω
c
t+K
p
uΩ(t)]
将信号的信息加在载波的相位上则形成调相信号,调相的表达式为:
S
(2-6)
这里 K
PM
称为相移指数,这种调制方式,载波的幅度和角频率不变,而瞬时相位
PM
(t)=Acos[ω
C
t+K
PM
f(t)+φ
0
]
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资源评论
- m0_748523222023-07-16资源很好用,有较大的参考价值,资源不错,支持一下。
G11176593
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