文档介绍：摘要
本次设计主要是以Matlab为基础平台,对FM信号进行仿真。介绍了FM信号,及其调制和解调的基本原理,并设计M文件,分析在混入噪声环境下的波形失真,以及分析FM的抗噪声性能。本设计的主要目的是对Matlab的熟悉和对模拟通信理论的更深化理解。
关键词:Matlab;FM;噪声
目录
前言 2
1 设计基础 3
Matlab及M文件的简介 3
4
5
模拟调制的意义 6
2 FM基本原理与实现 7
FM的基本原理 7
7
8
FM的实现 8
FM调制的实现 8
FM解调的实现 9
调频系统的抗噪声性能 10
高斯白噪声信道特性 10
3 FM的仿真实现与分析 14
未加噪声的FM解调实现 14
叠加噪声时的 FM解调 16
总结 20
致谢 21
参考文献 22
附录 23
前言
通信按照传统的理解就是信息的传输。在当今高度信息化的社会,信息和通信已成为现代社会的命脉。信息作为一种资源,只有通过广泛传播与交流,才能产生利用价值,促进社会成员之间的合作,推动社会生产力的发展,创造出巨大的经济效益。而通信作为传输信息的手段或方式,与传感技术、计算机技术相融合,已成为21世纪国际社会和世界经济发展的强大动力。可以预见,未来的通信对人们的生活方式和社会的发展将会产生更加重大和意义深远的影响。
在通信系统中,从消息变换过来的原始信号所占的有效频带往往具有频率较低的频谱分量(例如语音信号),如果将这种信号直接在信道中进行传输,则会严重影响信息传送的有效性和可靠性,因此这种信号在许多信道中均是不适宜直接进行传输的。在通信系统的发射端通常需要有调制过程,将调制信号的频谱搬移到所希望的位置上,使之转换成适于信道传输或便于信道多路复用的已调信号;而在接收端则需要有解调过程,以恢复原来有用的信号。调制解调方式常常决定了一个通信系统的性能。随着数字化波形测量技术和计算机技术的发展,可以使用数字化方法实现调制与解调过程。
调制在通信系统中具有重要的作用。通过调制,不仅可以进行频谱搬移,把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上,从而将调制信号转换成适合于信道传输或便于信道多路复用的已调信号,而且它对系统的传输有效性和传输可靠性有着很大的影响。调制方式往往决定了一个通信系统的性能。调制技术是指把基带信号变换成传输信号的技术。基带信号是原始的电信号,一般是指基本的信号波形,在数字通信中则指相应的电脉冲。在无线遥测遥控系统和无线电技术中调制就是用基带信号控制高频载波的参数(振幅、频率和相位),使这些参数随基带信号变化。用来控制高频载波参数的基带信号称为调制信号。未调制的高频电振荡称为载波(可以是正弦波,也可以是非正弦波,如方波、脉冲序列等)。被调制信号调制过的高频电振荡称为已调波或已调信号。已调信号通过信道传送到接收端,在接收端经解调后恢复成原始基带信号。
1 设计基础
Matlab及M文件的简介
美国Mathworks公司于1967年推出了矩阵实验室“Matrix Laboratory”(缩写为Matlab),这就是Matlab最早的雏形。开发的最早的目的是帮助学校的老师和学生更好的授课和学习。从Matlab诞生开始,由于其高度的集成性及应用的方便性,在高校中受到了极大的欢迎。由于它使用方便,能非常快的实现科研人员的设想,极大的节约了科研人员的时间,受到了大多数科研人员的支持,经过一代代人的努力,。 Matlab是一种解释性执行语言,具有强大的计算、仿真、绘图等功能。由于它使用简单,扩充方便,尤其是世界上有成千上万的不同领域的科研工作者不停的在自己的科研过程中扩充Matlab的功能,使其成为了巨大的知识宝库。可以毫不夸张的说,哪怕是你真正理解了一个工具箱,那么就是理解了一门非常重要的科学知识。科研工作者通常可以通过Matlab来学习某个领域的科学知识,这就是Matlab真正在全世界推广开来的原因。目前的Matlab版本已经可以方便的设计漂亮的界面,它可以像VB等语言一样设计漂亮的用户接口,同时因为有最丰富的函数库(工具箱),所以计算的功能实现也很简单,进一步受到了科研工作者的欢迎。另外,,Matlab和其他高级语言也具有良好的接口,可以方便的实现与其他语言的混合编程,进一步拓宽了Matlab的应用潜力。可以说,Matlab已经也很有必要成为大学生的必修课之一,掌握这门工具对学习各门学科有非常重要的推进作用。
Matlab由一系列工具组成。这些工具方便用户使用Matlab的函