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基于MATLAB的AM信号的调制与解调--课程设计.docx
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计算机类课程设计
基于 MATLAB 的 AM 信号的调制与解调
[摘要]: 本文主要的研究内容是了解 AM 信号的数学模型及调制方式以及其解调的方法。不同
的解调方法在不同的信噪比情况下的解调结果,那种方法更好,作出比较。进行 AM 信号的调制与
解调。先从 AM 的调制研究,研究它的功能及在现实生活中的运用。其次研究 AM 的解调,以及一
些有关的知识点,以及通过它在通信方面的运用更加深入的了解它。从 AM 信号的数学模型及调制
解调方式出发,得出 AM 调制与解调的框图和调制解调波形。利用 MATLAB 编程语言实现对 AM
信号的调制与解调,给出不同信噪比情况下的解调结果对比。
[关键词]:AM 信号;调制;解调;信噪比 MATLAB.
计算机类课程设计
Modulation and demodulation of AM signal
based on MATLAB
[Abstract]: The main content of this paper is to understand the mathematical model of the AM signal
and the modulation and the demodulation method. Demodulation different methods in different
circumstances of the demodulation signal to noise ratio the results of methods that better, to make the
comparison. Requirement is more than double the sound and the AM signal modulation and demodulation.
AM modulation first study of its function and in real life use. AM demodulation followed by research, as
well as some related knowledge, as well as through its use of communications more in-depth understanding
of it. AM signal from the tone of the mathematical model and the modulation and demodulation methods,
the two-tone AM signal to draw a mathematical model and the block diagram of modulation and
demodulation and modulation and demodulation waveforms. MATLAB programming language to use to
achieve the two-tone AM signal modulation and demodulation, given the different circumstances of the
demodulation signal to noise ratio compared the results.
[Keywords]: AM signal, Modulation, Demodulation, Noise ratio signal, MATLAB
计算机类课程设计
目 录
1.绪论 ...................................................................................................1
1.1 背景以及意义..................................................................................1
1.2 发展前景..........................................................................................1
2. AM 信号调制原理以及特点...........................................................3
2.1 噪声模型..........................................................................................3
2.1.1 噪声的分类 .......................................................................................................3
2.1.2 本文噪声模型..................................................................................................3
2.2 通用调制模型..................................................................................4
2.3 AM 信号的调制原理 .......................................................................4
2.3.1 AM 信号数字模型以及特点 ....................................................................4
2.3.2 AM 信号的波形和频谱特性 ....................................................................5
计算机类课程设计
3. AM 信号的解调原理以及特点.......................................................6
3.1 AM 信号的解调原理及方式 ...........................................................6
3.2 AM 信号的相干解调 .......................................................................6
3.3 AM 信号的非相干解调 ...................................................................6
4. 抗噪声性能的分析模型 .................................................................7
4.1 相干解调的抗噪声性能 ...............................................................7
4.2 非相干解调的抗噪声性能...............................................................9
4.3 小信噪比情况...................................................................................9
5. AM 调制与解调的仿真...................................................................9
5.1 AM 调制 ...........................................................................................9
5.1.1 建立仿真模型..................................................................................................9
5.1.2 参数设置...........................................................................................................10
5.1.3 仿真波形图 .....................................................................................................12
5.2 AM 信号的解调仿真 .....................................................................13
5.2 .1AM 相干解调模型仿真.............................................................................13
5.2.2 参数设置............................................................................................................13
5.2.3 仿真波形图 .....................................................................................................14
5.2.4 相干解调抗噪声性能分析.......................................................................15
6.AM 信号的频谱分析......................................................................16
7.总结 .................................................................................................20
致谢 ....................................................................................................21
参考文献 ............................................................................................22
计算机类课程设计
第 1 页 共 22 页
1.绪论
1.1 背景以及意义
现在的社会越来越发达,科学技术不断的在更新,在信号和模拟通信的中心问题是要把载有消
息的信号经系统加工处理后,送入信道进行传送,从而实现消息的相互传递。消息是声音、图像、
文字、数据等多种媒体的集合体。把消息通过能量转换器件,直接转变过来的电信号称为基带信号。
基带信号有模拟基带信号和数字基带信号。它们多为低频带限信号(如:音频信号为 30—3400Hz,
图像信号为 0—6MHz),易受外来干扰的影响,还受到设备元器件的限制,且不易产生电磁波信号变
化越快电磁辐射能力越强),不能进行无线传输也不能实现多路复用。为了克服以上缺点通过调制技
术就可以把基带信号(也叫调制信号)变为具有一定带宽的适合于信道传输的频带信号。调制的过程也
就是对信号进行频谱搬移的过程。我们把经过一定加工处理的含有消息的可解读的电信号称之为信
息(1nformation),信息是一个不确定的概率的函数。信息的加工、处理和相互传递是现代通信的基础,
是通信所要解决的实质问题。
模拟信号的载波调制电路里面经常要用到调制与解调,而 AM 的调制与解调是最基本的,也是
经常用到的。
AM 是调幅(Amplitude Modulation),用 AM 调制与解调可以在电路里面实现很多功能,制造
出很多有用又实惠的电子产品,为我们的生活带来便利。在我们日常生活中用的收音机也是采用了
AM 调制方式,而且在军事和民用领域都有十分重要的研究课题。
1.2 发展前景
在无线电技术中,调制与解调占有十分重要的地位。假如没有调制与解调技术,就没有无线电
通信,没有广播和电视,也没有今天的 BP 寻呼、手持电话、传真、电脑通信及 Internet 国际互联
网。
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。例如某中波广播电台的频率为 540kHz ,这个
频率是指载波的频率,它是由高频电磁振荡产生的等幅正弦波频率。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。
调制在无线电发信机中应用最广。图 1-1 为发信机的原理框图。高频振荡器负责产生载波信号,
把要传送的信号与高频振荡信号一起送入调制器后,高频振荡被调制,经放大后由天线以电磁波的
形式辐射出去。其中调制器有两个输入端和一个输出端。这两个输入分别为被调制信号和调制信号。
一个输出就是合成的已调制的载波信号。例如,最简单的调制就是把两个输入信号分别加到晶体管
的基极和发射极,集电极输出的便是已调信号。
为什么要用语言或音乐信号去控制高频振荡呢?原来要使信号的能量以电场和磁场的形式向空
中发射出去传向远方,需要较高的振荡频率方能使电场和磁场迅速变化;同时信号的波长要与天线
的长度相匹配。语言或音乐信号的频率太低,无法产生迅速变化的电场和磁场;相应地,它们的波
长又太大,即使选用它的最高频率 20000Hz 来计算,其波长仍为 15000m ,实际上是不可能架设
这么长的天线的。看来要把信号传递出去,必须提高频率,缩短波长。可是超过 20kHz 的高频信号,
人耳就听不见了。为了解决这个矛盾,只有采用把音频信号“搭乘”在高频载波上,也就是调制,借
助于高频电磁波将低频信号发射出去,传向远方。
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