文档介绍：电孑斛蛊丈学
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验
报
告
姓 名学号：王瑞琦20**********
朱闻一 20**********
李虹杉 20**********
课程名称：通信原理
实验项目名称：仿真FM信号产生与接收
指导教师：傅志中
一、 实验目的
通过《仿真FM信号的产生与接受》的课程设计，掌握通信原理中模拟信号 的调制和解调、数字基带信号的传输、数字信号的调制和解调，模拟信号的抽样、 量化和编码与信号的最佳接收等原理。应用原理设计FM调制解调系统，并对其 进行防真。要求能够熟练应用MATLAB语言编写基本的通信系统的应用程序，进 行模拟调制系统。
二、 实验器材
2台PC, MATLAB软件，1根音频传输线
三、 实验原理：FM调制解调系统设计
通信的目的是传输信息。通信系统的作用就是将信息从信息源发送到一个或 多个目的地。对于任何一个通信系统，均可视为由发送端、信道和接收端三大部 分组成。
信息源（简称信源）的作用是把各种信息转换成原始信号。根据消息的种类 不同信源分为模拟信源和数字信源。发送设备的作用产生适合传输的信号，即使 发送信号的特性和信道特性相匹配，具有抗噪声的能力，并且具有足够的功率满 足原距离传输的需求。
信息源和发送设备统称为发送端。
发送端将信息直接转换得到的较低频率的原始电信号称为基带信号。通常基 带信号不宜直接在信道中传输。因此，在通信系统的发送端需将基带信号的频谱 搬移（调制）到适合信道传输的频率范围内进行传输。这就是调制的过程。
信号通过信道传输后，具有将信号放大和反变换功能的接收端将已调制的信 号搬移（解调）到原来的频率范围，这就是解调的过程。
信号在信道中传输的过程总会受到噪声的干扰，通信系统中没有传输信号时 也有噪声，噪声永远存在于通信系统中。由于这样的噪声是叠加在信号上的，所 以有时将其称为加性噪声。噪声对于信号的传输是有害的，它能使模拟信号失真。 在本仿真的过程中我们假设信道为高斯白噪声信道。
调制在通信系统中具有十分重要的作用。一方面，通过调制可以把基带信号 的频谱搬移到所希望的位置上去，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。另一方面，通过调制可以提高信号通过信道传输时的 抗干扰能力，同时，它还和传输效率有关。具体地讲，不同的调制方式产生的已 调信号的带宽不同，因此调制影响传输带宽的利用率。可见，调制方式往往决定 一个通信系统的性能。在本仿真的过程中我们选择用调频调制方法进行调制。
调制过程是一个频谱搬移的过程，它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。 而解调是将位于载频的信号频谱再搬回来，并且不失真地恢复出原始基带信号。 在本仿真的过程中我们选择用非相干解调方法进行解调。
1、FM调制原理
调制在通信系统中具有十分重要的作用。一方面，通过调制可以把基带信号 的频谱搬移到所希望的位置上去，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。另一方面，通过调制可以提高信号通过信道传输时的 抗干扰能力，同时，它还和传输效率有关。具体地讲，不同的调制方式产生的已 调信号的带宽不同，因此调制影响传输带宽的利用率。可见，调制方式往往决定 一个通信系统的性能。在本仿真的过程中我们选择用调频调制方法进行调制。
调制过程是一个频谱搬移的过程，它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。 而解调是将位于载频的信号频谱再搬回来，并且不失真地恢复出原始基带信号。 在本仿真的过程中我们选择用非相干解调方法进行解调。而频率(FM)调制的名 称源于m(t)与已调信号的频率呈线性关系。FM调制就是将调制信号的变化映射 到已调信号的频率大小。
FM调制模型:
Sfm (/)
FM —►
其中，⑴为基带调制信号，设调制信号为
m(t)=Acos(27rfizt)
设正弦载波为
可得到已调调频信号为
c(t) = cos(2tt fit)
sfm(')— 4^ cos[2加* t + 2方cfm
2、FM解调原理
调制信号的解调分为相干解调和非相干解调两种。相干解调仅仅适用于窄带 调频信号，且需同步信号，故应用范围受限；而非相干解调不需同步信号，且对 于NBFM信号和WBFM信号均适用，因此是FM系统的主要解调方式。在本仿真的 过程中我们选择用非相干解调方法进行解调。
非相干解调器由限幅器、鉴频器和低通滤波器等组成，其方框图如图5所示。 限幅器输入为已调频信号和噪声，限幅器是为了消除接收信号在幅度上可能出现 的畸变；带通滤波器的作用是用来限制带外噪声，使调频信号顺利通过。鉴频器 中的微分器把调频信号变成调幅调频波，然后由包络检波器检出包络，最后通过 低通滤波器取出调制信号。
设输入调频信号