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通信系统建模与仿真.docx
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《电子信息系统仿真》课程设计
级 电子信息工程 专业 班级
题 目 FM 调制解调系统设计与仿真
姓 名
指导教师
学号
胡 娟
二О一 年 月 日
内 容 摘 要
频率调制(FM)通常应用通信系统中。FM 广泛应用于高保真音乐
广播、电视伴音信号的传输、卫星通信和蜂窝电话系统等。
FM 调制解调系统设计是对模拟通信系统主要原理和技术进行研
究,理解 FM 系统调制解调的基本过程和相关知识,利用 MATLAB 集成
环境下的 M 文件,编写程序来实现 FM 调制与解调过程,并分别绘制
出基带信号,载波信号,已调信号的时域波形;再进一步分别绘制出
对已调信号叠加噪声后信号,非相干解调后信号和解调基带信号的时
域波形;最后绘出 FM 基带信号通过上述信道和调制和解调系统后的
误码率与信噪比的关系,并通过与理论结果波形对比来分析该仿真调
制与解调系统的正确性及噪声对信号解调的影响。在课程设计中,系
统开发平台为 Windows XP,使用工具软件为 7.0。在该平台运行程
序完成了对 FM 调制和解调以及对叠加噪声后解调结果的观察。通过
该课程设计,达到了实现 FM 信号通过噪声信道,调制和解调系统的
仿真目的。了解 FM 调制解调系统的优点和缺点,对以后实际需要有
很好的理论基础。
关 键 词
FM;解调;调制;MATLAB 仿真;抗噪性
2
一、MATLAB 软件简介
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。其特点是:
(1) 可扩展性:Matlab 最重要的特点是易于扩展,它允许用户自
行建立指定功能的 M 文件。对于一个从事特定领域的工程师来说,
不仅可利用 Matlab 所提供的函数及基本工具箱函数,还可方便地构
造出专用的函数。从而大大扩展了其应用范围。当前支持 Matlab 的
商用 Toolbox(工具箱)有数百种之多。而由个人开发的 Toolbox 则不可
计数。
(2) 易学易用性:Matlab 不需要用户有高深的数学知识和程序设
计能力,不需要用户深刻了解算法及编程技巧。
(3) 高效性:Matlab 语句功能十分强大,一条语句可完成十分复
杂的任务。如 fft 语句可完成对指定数据的快速傅里叶变换,这相当
于上百条 C 语言语句的功能。它大大加快了工程技术人员从事软件
开发的效率。据 MathWorks 公司声称,Matlab 软件中所包含的 Matlab
源代码相当于 70 万行 C 代码。
3
信息源
发送设备
信 道
接受设备
信息源
噪声源
图 2.1 通信系统一般模型
其中, 为基带调制信号,设调制信号为
m
m
4
c(t) cos(2 f t)
c
可得到已调调频信号为
s (t) A cos[2 f t 2 k m(t)dt
FM
c
c
FM
信号传输信道为高斯白噪声信道,其功率为 。
2
2.3 调制过程分析
产生调频信号有直接调频法和间接调频法。
1、直接调频法
图 2.3 FM 直接调频法模型
2、间接调频法
图 2.4 FM 窄带与宽带角调信号产生框图
5
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