基于MATLAB的调制与解调.doc
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1、西安航空学院基于MATLAB数字信号的调制与解调院系:电子工程学院专业:航空通信1709班学号:1430303170924姓名:王哲日期:2016年7月7日本学期通过学习通信原理,进行课程设计研究,利用MATLAB仿真进行研究信号的调制与解调课程设计学生姓名:王哲 专业班级:航空通信1709班指导教师:张世超院系:电子工程学院题 目:基于MATLAB的信号调制与解调初始条件:(1)MATLAB软件(2)数字信号处理与图像处理基础知识要求完成的主要任务:(1)已知某消息信号以双边幅度调制(DSB-AM)方式调制载波,所得到的已调制信号记为,设,。试比较消息信号与已调信号,并绘制它们的频谱。(2)
2、对(1)的DSBAM调制信号进行相干解调,并绘出信号的时频域曲线.(3)对(1)中的信号进行单边带幅度调制(SSB-AM)绘制信号的时频域曲线.(4)对(1)中的信号进行常规幅度调制(AM),给定调制指数绘制信号的时频域曲线.指导教师签名:系主任(或责任教师)签名: 西安航空学院课程设计目 录摘 要IAbstractII1常规双边带幅度调制(DSBAM)与解调11.1DSBAM调制原理与分析11。2 常规双边带解调原理32单边带幅度调制(SSBAM)原理53常规幅度调制(AM)原理63。1幅度调制的一般模型63.2 常规双边带调幅(AM)73。2.1 AM信号的表达式、频谱及带宽73.2。2
3、AM信号的功率分配及调制效率94。 双边幅度调制(DSBAM)与解调的MATLAB实现104.1 DSBAM调制的MATLAB实现104.2 相干解调125单边带幅度调制(SSBAM)的MATLAB实现146 常规幅度调制(AM)的MATLAB实现167 小结与收获178 参考文献18摘 要MATLAB是集数值计算,符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算语言。作为强大的科学计算平台,它几乎能够满足所有的计算需求.MATLAB 本身就是功能强大的数据可视化工具,可以通过各种形式显示分析数据,例如灰度直方图、等高线、蒙太奇混合、像素分析、图层变换以及材质贴图等。利用可视化的图形,不仅能够评估
4、图形图像的特性,还能够分析图像中的色彩分布等情况。本次练习介绍的就是MATLAB环境下的一些最基本的信号处理,如对信号进行双边幅度调制与解调、单边带幅度调制、常规幅度调制、绘制信号的时域和频域曲线等等;通过实验学会用MATLAB对信号进行调制与解调以及绘制其时频域曲线的基本方法,加强对MATLAB的掌握。关键词:MATLAB,信号处理,调制,解调,时域,频域AbstractMATLAB is a scientific computing language that adds the function ofnumerical computing and graphics processing,
5、symbols together。As a powerful scientific computing platforms, it can almost satisfy all the calculations that needs。MATLAB itself is a powerful tool of data visualization that can display data through various forms,such as graylevel histogram, contours, montage mixing, pixel analysis, the layer tex
6、ture and transformation.With visual graphics, it can not only evaluate image characteristics, but also analyze the distribution of color image.The practice of introducing is MATLAB environment of some of the most basic signal processing, such as the signal is bilateral amplitude modulation and demod
7、ulation, single side band amplitude modulation amplitude modulation, drawing, conventional signal of time domain and frequency domain curves, etc. Through the experiment learn MATLAB modulates and demodulates signals and rendering time frequency domain curves, to strengthen the basic methods of MATL
8、AB mastery。Key words:MATLAB , Signal processing , demodulation , timedomain , frequency , domain14基于MATLAB的信号调制与解调1常规双边带幅度调制(DSBAM)与解调1。1DSBAM调制原理与分析在DSB-AM系统中,已调信号的幅度正比与消息信号。这种调制通过使用乘法器完成,将消息信号吗m(t)与载波Accos(2fct),如图1所示,表示为:图11 DSBAM调制原理结构框图其中是载波,而m(t)是消息信号.若以单频正弦信号调制为例,那么典型波形如图1-3所示。原始信号载波信号调制信号图 1
9、-2 DSBAM典型信号现取u(t)的傅立叶变换,可以得到DSBAM信号的频域表示为:其中M(f)是m(t)的傅立叶变换.很明显可以看出,这种调制方式将消息信号的频谱进行了搬移,并在幅度上乘以Ac/2,传输带宽Br是消息信号带宽的两倍,也就是说:图13显示了一个典型的消息信号的频谱及其相对应的DSBAM已调信号的频谱.图1-3 消息信号与DSBAM已调信号的频谱已调信号的功率为其中Pm是消息信号的功率。在DSB-AM通信系统中,信噪比SNR等于基带的SNR,也就是:其中PR是接收到的功率(在接收端已调信号的功率),N0是噪声功率谱密度(假定为白噪声),W是信号噪声的带宽。1。2 常规双边带解调
10、原理调制过程的逆过程叫做解调。AM信号的解调是把接收到的已调信号还原为调制信号.包络检波器输出的信号中,通常含有频率为的波纹,可由LPF滤除.图14串联型包络检波器电路及其输出波形由的波形可见,AM信号波形的包络与输入基带信号成正比,故可以用包络检波的方法恢复原始调制信号。包络检波器一般由半波或全波整流器和低通滤波器组成。由图12可见,AM信号波形的包络与输入基带信号成正比,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,必须满足,否则将出现过调幅现象而带来失真。包络检波属于非相干解调,其特点是:解调效率高,解调器输出近似为相干解调的2倍;解调电路简单,特别是接收端
11、不需要与发送端同频同相位的载波信号,大大降低实现难度。故几乎所有的调幅(AM)式接收机都采用这种电路.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,它的带宽为基带信号带宽的两倍,即式中,为调制信号的带宽,为调制信号的最高频率。采综上所述,可以看出,采用常规双边带幅度调制传输信息的好处是解调电路简单,可采用包络检波法。缺点是调制效率低,载波分量不携带信息,但却占据了大部分功率,白白浪
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