文档介绍：AM —调制与解调仿真通信工程专业综合课程设计引言本次实践开设的计算机课程设计为软件仿真, 利用 matlab 编写程序建立M 文件对计算机实验进行仿真。随着通信技术的发展日新月异, 通信系统也日趋复杂, 在通信系统的设计研发过程中, 软件仿真已成为必不可少的一部分。随着信息技术的不断发展, 涌现出了许多功能强大的电子仿真软件,如 Workbeench 、 Protel 、 Systemview 、 Matlab 等。虚拟实验技术发展迅速, 应用领域广泛, 一些在现实世界无法开展的科研项目可借助于虚拟实验技术完成,例如交通网的智能控制、军事上新型武器开发等。调制就是使一个信号( 如光等) 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。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。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。 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。用 MATLAB 仿真工具仿真的 AM 调制解调与解调器抗干扰性能分析的工作原理和工作过程, 完成对调制与解调过程的分析以及相干解调器的抗干扰性能的分析。通过对波形图的分析给出不同信噪比情况下的解调结果对比。寻找最佳调试解调途径已相当重要。其中将数字信息转换成模拟形式称调制,将模拟形式转换回数字信息称为解调。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在不同的信噪比情况下的解调结果。先从 AM 的调制研究,其次研究 AM 的解调以及一些有关的知识点,得出 AM 信号的数学模型及其调制与解调的框图和调制解调波形图, 然后利用 MATLA B 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。 1 AM 调制解调的原理 AM 的调制原理 AM 是指对信号进行幅度调制。一般做法是先在原信号上叠加一个直流信号,以保证信号 f(t)?A?0 , 然后乘上一个高频的余弦信号,即得到 g(t)?[f(t)?Acos(?t)] 。在频域上的效果就是将原信号的域谱移动到 W 处, 以适合信道传输的最佳频率范围 g(t) 的包络线即 f(t)?A , 用一个简单的包络检测电路就可以接收并还原信号了。图仿真原理图调制信号载波信号 m(t)?sin2ft ( ) ( ) c(t)?sin2fct 通信工程专业综合课程设计调幅信号的时域表达式 sm(t)?{A0?m(t)}c(t) 满足条件( ) m(t)?A0f?fc ( ) 幅度调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度, 使其按调制信号的规律变化的过程。幅度调制器的一般模型如图所示。图幅度调制模型在图中, 若假设滤波器为全通网络( H(ω)=1), 调制信号 mt 叠加直流 A0 后再与载波相乘, 则输出的信号就是常规双边带( AM ) 调制器模型如图所示:m(t) 图 AM 调制模型 AM 信号波形的包络与输入基带信号 mt 成正比, 故用包络检波的方法很容易恢复原始调制信号。但为了保证包络检波时不发生失真, 须满足, 否则将出现过调幅现象而带来失真。 AM 信号的频谱是由载频分量和上、下两个边带组成(通常称频谱中画斜线的部分为上边带,不画斜线的部分为下边带) 。上边带的频谱与原调制信号的频谱结构相同, 下边带是上边带的镜像。显然, 无论是上边带还是下边带,都含有原调制信号的完整信息。故 AM 信号是带有载波的双边带信号, 它的带宽信号带宽的两倍。从图中可知发送信号 m(t) 和直流分量叠加后乘以高频载波后即可形成 AM 调制信号。具体时域表波形为: SAM?[A0?m(t)]cos(?ct) ( ) =A0cos(?ct) 对应的频谱波形为: 1A0SAM(f)?[M(f?fc)?M(f?fc)]?[?(f?fc)??(f?fc)] ( ) 22 AM 的解调原理解调是调制的逆过程,它的作用是从已调波信号中取原来的调制信号。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。例如收音机里对调幅波的解调通常是利用二极管的单向导电特性, 将幅度高频信号去掉一半, 再利用电