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基于matlab的AM和DSB信号的调制与解调.doc
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基于matlab的AM和DSB信号的调制与解调.doc
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目录
1 前言...............................................................................................................................................................1
2 正文...............................................................................................................................................................1
2.1 设计的目的................................................................................................................................................1
2.2 设计的内容................................................................................................................................................1
2.3 设计的原理................................................................................................................................................1
2.3.1 AM 信号的调制原理.....................................................................................................................1
2.3.2 AM 信号的解调原理.....................................................................................................................2
2.3.3 DSB 信号的调制原理....................................................................................................................3
2.3.4 DSB 信号解调原理........................................................................................................................3
2.4AM 信号与 DSB 信号的仿真....................................................................................................................5
2.4.1 AM 信号的仿真.............................................................................................................................5
2.4.2 DSB 信号的仿真............................................................................................................................6
2.5 结论............................................................................................................................................................8
3 致谢...............................................................................................................................................................8
4 参考文献.......................................................................................................................................................9
5 附录.............................................................................................................................................................10
塔里木大学信息工程学院课程设计
1 前言
调制就是使一个信号(如光、高频电磁振荡等)的某些参数(如振幅、频率等)
按照另一个欲传输的信号(如声音、图像等)的特点变化的过程。用所要传播的语言
或音乐信号去改变高频振荡的幅度,使高频振荡的幅度随语言或音乐信号的变化而变
化,这个控制过程就称为调制。其中语言或音乐信号叫做调制信号,调制后的载波就
载有调制信号所包含的信息,称为已调波。
解调是调制的逆过程,它的作用是从已调波信号中取出原来的调制信号。对于幅
度调制来说,解调是从它的幅度变化提取调制信号的过程。对于频率调制来说,解调
是从它的频率变化提取调制信号的过程。频率解调要比幅度解调复杂,用普通检波电
路是无法解调出调制信号的,必须采用频率检波方式,如各类鉴频器电路。关于鉴频
器电路可参阅有关资料,这里不再细述。
本课题利用 MATLAB 软件对 AM 信号 DSB 信号调制解调系统进行模拟仿真,分
别对正弦波进行调制,观察调制信号、已调信号和解调信号的波形和频谱分布,并在
解调时引入高斯白噪声,对解调前后信号进行信噪比的对比分析,估计 AM 信号和
DSB 信号的调制解调系统的性能。
2 正文
2.1 设计的目的
1.熟悉掌握 AM 与 DSB 信号的调制与解调原理。
2.利用 Matlab 软件进行振幅调制和解调程序设计,输出显示调制信号、以调信号以
及解调信号波形,并输出显示三种信号频谱图。
3.对产生波形进行分析,并通过参数的改变,观察波形变化,分析实验现象。
2.2 设计的内容
1.设计 AM 与 DSB 信号实现的 Matlab 程序,输出调制信号、载波信号以及已调信号
波形以及频谱图,并改变参数观察信号变化情况,进行实验分析。
2.设计 AM 与 DSB 信号解调实现的 Matlab 程序,输出并观察解调信号波形,分析实
验现象。
2.3 设计的原理
2.3.1 AM 信号的调制原理
AM 是指调制信号去控制高频载波的幅度,使其随调制信号呈线性变化的过程
为基带信号,它可以是确知信号,也可以是随机信号,但通常认为它的平均值
为 0.
载波为:
)¢tw(cos)t(
00
C
AC
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塔里木大学信息工程学院课程设计
上式中, 为载波振幅,
c
w
为载波角频率
0
为载波的初始相位。
2.3.2 AM 信号的解调原理
解调是将位于载波的信号频谱再搬回来,并且不失真的恢复出原始基带信号。
解调的方式有两种:相干解调与非相干解调。相干解调是利用乘法器,输入一路
与载频相干(同频同相)的参考信号与载频相乘;适用于各种线性调制系统,非相干
解调一般适用幅度调制(AM)信号。本文中用到的 AM 信号解调是相干解调
图中 为已调信号,n(t)为加性高斯白噪声。 和 n(t)首先经过一带通滤
波器,滤出有用信号,滤除带外的噪声。经过带通滤波器后到达解调器输入端的信号
为 ,噪声为高斯窄带噪声 ,显然解调器输入端的噪声带宽与已调信号的
带宽是相同的。最后经解调器解调输出的有用信号为 ,噪声为 。
AM 调制系统的相干解调模型如下图所示。
图 2.1 AM 调制系统的相干解调模型
AM 信号的时域表达式为
通过分析可得 AM 信号的平均功率为
又已知输入功率 , 其中 B 表示已调信号的带宽。
由此可得 AM 信号在解调器的输入信噪比为
AM 信号经相干解调器的输出信号为
因此解调后输出信号功率为
在上图中输入噪声通过带通滤波器之后,变成窄带噪声 ,经乘法器相乘后
的输出噪声为
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