文档介绍：课程设计论文
题目幅度调制系统的设计(包括AM、DSB、SSB、DSB-SC)
学院物理与信息科学学院
专业通信工程
班级通信行政04班
学生姓名唐顶志
学号 2009130423
2012 年 9月 17 日至 2012 年 9 月 30 日共 2 周
指导教师罗轶
2012年 10 月 1 日
一、设计的目的及要求
设计目标:通过利用MATLAB/simulink系统仿真功能,设计一个线性幅度调制系统。
实验知识要求:线性调制及解调原理、系统特点。MATLAB/simulin系统仿真知识。
实验软件平台:MATLAB R2010a软件。
二、设计课题的任务
线性调制系统设计的概念及理论基础
幅度调制与解调原理
系统框图:
调制信号
调制器
信道
发送滤波器
接收滤波器
载波
解调器
噪声
低通滤波
解调信号
基本概念
幅度调制时用调制信号去控制高频载波的振幅,使其按照调制信号的规律而变化的郭长城。将基带信号m(t)加入一个直流分量A后与载波相乘,即可形成AM信号。将直流分量A去掉,即可住处抑制载波的双边带信号。若让双边带信号通过一个带通滤波器火利用相移法即可产生SSB信号。即滤波法和相移法。
解调是调制的逆过程,其作用是从接受信号中恢复出原基带信号。解调的方法分为两类:相干解调和非相干解调(如包络检波)。相干解调也称同步检波,适用于所有线性调制信号的解调。其关键是必须在已调信号的接受端产生与信号载波同频同相的本地载波。包络检波多用于广播接受机中,也适用于AM信号中。简单的模块如下
LPF
幅度调制与解调基本原理图
线性调制是指输出已调信号的频谱和调制信号的频谱之间呈线性搬移关系。线性调制的已调信号种类有幅度调制(AM)、抑制载波双边带调幅(DSB)、单边带调幅(SSB)和残留边带调幅(VSB)等。
幅度调制(AM)
幅度调制(AM)是指用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。AM信号的数学模型如图3-1所示。
图2-1 AM信号的数学模型
为了分析问题的方便,令=0,
AM信号的时域和频域表达式
=[+m]cos (2-1)
=[]+ (2-2)
图3-2所示为AM的波形和相应的频谱图。
图2-2 条幅过程的波形及频谱
AM信号的带宽
           (2-3)
式中,为调制信号的最高频率。
AM信号的功率与调制效率
==                     (2-4)
式中,= 为不携带信息的载波功率;为携带信息的边带功率。
                            (2-5)
AM调制的优点是可用包络检波法解调,不需要本地同步载波信号,设备简单。AM调制的最大缺点是调制效率低。
双边带调制(DSB)
如果将在AM信号中载波抑制,只需在图3-1中将直流去掉,即可输出抑制载波双边带信号。
DSB信号的时域和频域表达式
                                    (2-6)
                    (2-7)
其波形和频谱如图2-3所示。
图2-3 DSB调制过程的波形及频谱
DSB信号的带宽
                              (2-8)
DSB信号的功率及调制效率
由于不再包含载波成分,因此,DSB信号的功率就等于边带功率,是调制信号功率的一半,即
                  (2-9)
显然,DSB信号的调制效率为100%。
单边带调制(SSB)
   产生SSB信号最基本的方法有滤波法和相移法。
SSB信号的时域表达式
                  (2-10)
式中,“-”表示上边带信号,“+”表示下边带信号;是的希尔伯特变换。
SSB信号的带宽、功率和调制效率