matlab调幅广播系统的仿真设计.docx

【Matlab调幅广播系统仿真设计】 调幅广播系统是一种常见的无线通信方式，它通过改变载波信号的幅度来携带信息。在这个系统中，基带信号（如语音或音乐）被加载到高频载波上，然后通过天线发送出去。在接收端，经过一系列处理，基带信号被提取出来。在Matlab中，可以使用Simulink工具箱来模拟这个过程，以理解和分析调幅广播系统的性能。 1. **Matlab与Simulink基础** Matlab是一种强大的编程环境，适用于数值计算、符号计算和数据可视化。Simulink是Matlab的一个扩展，提供了图形化建模界面，特别适合于系统仿真和动态系统的设计。在Simulink中，用户可以通过拖拽模块并连接它们来创建模型，无需编写大量代码，使得通信系统的建模和仿真变得更加直观。 2. **调幅广播系统模型** 调幅广播系统主要包含以下几个部分： - **载波生成**：生成幅度为1、初始相位为0的正弦波，频率可在550~1605Hz之间调整。 - **基带信号**：调制度m为0.3，频率范围为100~600Hz，表示信号幅度与载波幅度的比例。 - **调制过程**：基带信号调制到载波上，形成调幅信号。 - **接收滤波器**：选用Analog Filter Design模块，设计一个带宽为12KHz、中心频率为1000KHz的选频滤波器，用于从噪声中提取信号。 - **加性高斯噪声**：模拟信道中的噪声，计算噪声方差，以保持接收机输出信噪比为20dB。 3. **仿真步骤** - **参数设置**：配置仿真时间、采样率等参数。 - **模块设置**：为每个部分选择合适的Simulink模块，如Signal Source生成载波和基带信号，乘法器实现调制，Filter模块实现滤波，Scope模块显示波形。 - **噪声计算与信噪比**：通过滤波器前后信号功率和噪声功率的计算，得出信噪比，并使用Display模块显示结果。 4. **解调电路** - **包络检波**：利用模拟电路实现非相干解调，通过信号的幅度变化恢复基带信号。 - **相干解调**：更精确的解调方法，利用本地载波与接收到的调幅信号同步相乘，然后低通滤波得到基带信号。 - **信噪比测试**：建立一个子系统，分离解调信号的信号分量和噪声分量，计算信噪比并显示。 5. **脚本程序(ex1.m)**： 编写Matlab脚本，用于选择不同的输入信噪比，计算相应的加性噪声方差，并调用Simulink模型进行仿真。脚本可以生成输出信噪比与输入信噪比的关系曲线，以分析解调性能。 6. **学习目标** 通过这个课程设计，学生可以： - 掌握Matlab语言和Simulink工具箱的基本使用。 - 理解通信系统的基本原理和仿真技术。 - 提升实际问题解决能力，结合理论与实践。 - 提高团队协作精神和独立思考能力。 - 提升科技论文写作水平。 通过以上步骤，学生不仅能够了解调幅广播的工作原理，还能深入理解信号处理、滤波器设计和信噪比计算等概念。同时，Matlab和Simulink的使用增强了学生在实际工程问题中的应用能力。