基于Matlab的AM调制.docx
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基于Matlab的AM调制
2016届课程设计
《基于Matlab的AM调制》
课程设计说明书
学生姓名古再丽努尔.阿卜来提
学号5021212125
所属学院信息工程学院
专业通信工程
班级通信16-1班
指导教师石鲁珍
教师职称讲师
塔里木大学教务处制
塔里木大学课程设计任务书
课程名称：
通信原理课程设计
课程所属教研室：
逸夫楼207教室指导教师：
石鲁珍
学号
5021212125
学生姓名
古再丽努尔.阿卜来提
（专业）班级
通信工程16-1
设计题目
基于Matlab的AM调制
设
计
技
术
内
容
1.掌握振幅调制原理。
2.学会MATLAB仿真软件在调制中的应用。
3.掌握参数设置方法和性能分析方法。
4.通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。
设
计
要
求
利用MATLAB软件进行AM调制仿真设计，输出显示调制信号、已调信号以及载波信号等波形，并输出显示他们的频谱图。
对产生波形进行分析，并通过参数的改变，观察波形变化，分析实验现象。
参
考
资
料
.【1】詹亚锋．通信信号自动制式识别及参数估计[D]．清华大学， 2004
[2]樊昌信等.通信原理（第6版）[M].国防工业出版社，2008.3
[3]JohnG.proakis等著,刘树棠译.现代通信系统（Matlab版）（第1版）[M],西安交通大学出版社,
[4]唐向宏等著.MATLAB及在电子信息类课程中的应用,电子工业出版社，2008年6月
周次
第一周
第二周
应
完
成
内
容
查找有关此次课设主题的书籍进而确定课设题目。
利用MATLAB软件进行AM调制和解调的仿真与设计，并进行调制。
对仿真结果进行分析并撰写课程设计说明书。
指导教
师签字
教研室
主任签字
说明：
1、此表一式三份，院、学科组、学生各一份。
2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
目录
1.前言1
1.1课题内容2
1.2设计目的2
1.3设计要求2
1.4开发工具2
2.AM调制的原理分析3
2.1AM信号介绍3
2.2振幅调制产生原理3
2.2.1载波与调制信号3
2.3调幅电路方案分析4
3.Matlab仿真5
3.1载波信号5
3.1.1程序设计与运行结果5
3.2调制【4】信号7
3.2.1程序设计与运行结果7
3.3已调信号8
3.3.1已调信号的程序设计与运行结果8
4.结论与心得10
5.参考文献11
基于matlab的AM调制
摘要：
通信的目的是传输信息，如何准确地传输信息是通信的一个重要目标。
通常从信源产生的原始的基带信号具有较低频的频谱分量，这种信号在多信道复用，无线电传输等场合不适宜直接进行传输。
因此，在通信系统的发送端通常要将基带信号调制在较高的载频上，这就是我们要调制的原因，学习AM调制原理，AM调制就是由调制信号去控制高频载波的幅度，使之随调制信号作线性变化的过程。
在波形上，幅度已调信号的幅度随基带信号的规律而呈正比地变化。
所谓调制，就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上，再由天线发射出去。
这里高频振荡波就是携带信号的运载工具，也叫载波。
振幅调制，就是由调制信号去控制高频载波的振幅，直至随调制信号做线性变化。
在线性调制系列中，最先应用的一种幅度调制是全调幅或常规调幅，简称为调幅（AM）。
现在的社会越来越发达，科学技术不断地在更新，在信号和模拟电路里面经常要用到调制，而AM调制是最基本的，也是经常用到的。
利用Matlab仿真建立AM调制的通信系统模型，用Matlab仿真程序画出调制信号、载波、已调信号、相干解调之后信号的波形以及功率频谱密度，分析所设计系统性能。
关键词：
AM信号，调制，Matlab仿真
1.前言
现在的社会越来越发达，科学技术不断地在更新，在信号和模拟通信中的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。
信号传递过程受到外来干扰的影响还受到设备元器件的限制，为了克服这些缺点通过调制技术把基带信号变为具有一定带宽的适合于信道传输的频带信号。
调制的过程就是对信号进行频谱搬移的过程。
模拟信号的载波调制里面经常要用到调制，二AM调制是最基本的。
也是经常用到的。
AM是调幅（AmplitudeModulation）【1】，用AM调制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。
我们日常生活中用的收音机也是采用了AM调制方式，而且在军事和民用领域都有十分重要的研究课题。
1.1课题内容
1.设计AM信号实现的Matlab程序，输出调制信号、载波信号以及已调信号波形以及频谱图，并改变参数观察信号变化情况，进行实验分析。
2.设计AM信号解调实现的Matlab程序，输出并观察解调信号波形，分析实验现象。
1.2设计目的
1.掌握振幅调制原理。
2.学会Matlab仿真软件在振幅调制中的应用。
3.掌握参数设置方法和性能分析方法。
4.通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。
1.3设计要求
利用Matlab软件进行振幅调制程序设计，输出显示调制信号、载波信号以及已调信号波形，并输出显示三种信号频谱图。
对产生波形进行分析，并通过参数的改变，观察波形变化，分析实验现象。
1.4开发工具
计算机、Matlab软件、相关资料
2.AM调制的原理分析
2.1AM信号介绍
通信的目的是传输信息，如何准确地传输信息是通信的一个重要目标。
通常从信源产生的原始的基带信号具有较低的频谱分量，这种信号在多信道复用、无线电传输等场合不适宜直接进行传输。
因此。
在通信系统的发送端通常要将基带信号调制在较高的载频上，而在接收端则需要有相反的过程-----解调。
根据调制前的信号是模拟信号还是数字信号，可以把信号调制方式分为模拟调制方式和数字调制方式。
模拟调制【2】方式是载频信号的幅度、频率或相位随着欲传输的模拟输入基带信号的变化而相应发生变化的调制方式，包括：
幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）三种。
幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的规律变化，其它参数不变。
是使高频载波的振幅载有传输信息的调制方式。
振幅调制分为三种方式：
普通调幅方式（AM）、抑制载波的双边带调制（DSB-SC）和单边带调制（SSB）。
所得的已调信号分别称为调幅波信号、双边带信号和单边带信号。
2.2振幅调制产生原理
所谓调制，就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上，再由天线发射出去。
这里高频振荡波就是携带信号的运载工具，也叫载波。
振幅调制，就是由调制信号去控制高频载波的振幅，直至随调制信号做线性变化。
在线性调制系列中，最先应用的一种幅度调制是全调幅或常规调幅，简称为调幅（AM）。
在频域中已调波频谱是基带调制信号频谱的线性位移；在时域中，已调波包络与调制信号波形呈线性关系。
2.2.1载波与调制信号
载波的作用：
在调制的通信系统中，载波只起一个装载和运送信号的作用，相当于“运载工具”，而调制信号才是真正需要传送的对象。
设正弦载波为
式中，A为载波幅度；
为载波角频率；
为载波初始相位（通常假设
=0）.
调制信号（基带信号）为
。
根据调制的定义，振幅调制信号（已调信号）一般可以表示为
设调制信号
的频谱为
，则已调信号
的频谱
：
2.3调幅电路方案分析
标准调幅波（AM）产生原理：
调制信号是只来来自信源的调制信号（基带信号），这些信号可以是模拟的，亦可以是数字的。
为首调制的高频振荡信号可称为载波，它可以是正弦波，亦可以是非正弦波（如周期性脉冲序列）。
载波由高频信号源直接产生即可，然后经过高频功率放大器进行放大，作为调幅波的载波，调制信号由低频信号源直接产生，二者经过乘法器后即可产生双边带的调幅波【3】。
设载波信号的表达式为
，调制信号的表达式为
，则调幅信号的表达式为
图2-3标准调幅波示意图
3.Matlab仿真
3.1载波信号
3.1.1程序设计与运行结果
t=-1:
0.00001:
1;
A0=10;%载波信号振幅
f=6000;%载波信号频率
w0=f*pi;
Uc=A0*cos（w0*t）;%载波信号
figure
（1）;
subplot（2,1,1）;
plot（t,Uc）;
title（'载频信号波形'）;
axis（[0,0.01,-15,15]）;
subplot（2,1,2）;
Y1=fft（Uc）;%对载波信号进行傅里叶变换
plot（abs（Y1））;title（'载波信号频谱'）;
axis（[5800,6200,0,1000000]）;
1.1.
载波信号波形图：
横坐标是时间t（单位：
s）,纵坐标是载波信号uc（单位：
V）
载波信号频谱图：
横坐标是载波信号频率f（单位：
HZ），纵坐标是电压振幅（单位：
V/HZ）
图3.1载波信号
3.2调制【4】信号
3.2.1程序设计与运行结果
t=-1:
0.00001:
1;
A1=5;%调制信号振幅
f=6000;%载波信号频率
w0=f*pi;
mes=A1*cos（0.001*w0*t）;%调制信号
subplot（2,1,1）;
plot（t,mes）;
xlabel（'t'）,title（'调制信号'）;
subplot（2,1,2）;
Y2=fft（mes）;%对调制信号进行傅里叶变换
plot（abs（Y2））;
title（'调制信号频谱'）;
axis（[198000,202000,0,1000000]）;
调制信号图：
横坐标为时间t（单位：
秒s），纵坐标为调制信号U（t）
调制信号频谱图：
横坐标是载波信号频率f（单位：
HZ），纵坐标是电压振幅（单位：
V/HZ）
图3.2调制信号
3.3已调信号
3.3.1已调信号的程序设计与运行结果
t=-1:
0.00001:
1;
A0=10;%载波信号振幅
A1=5;%调制信号振幅
A2=3;%已调信号振幅
f=3000;%载波信号频率
w0=2*f*pi;
m=0.15;%调制度
mes=A1*cos（0.001*w0*t）;%消调制信号
Uam=A2*（1+m*mes）.*cos（（w0）.*t）;%AM已调信号
subplot（2,1,1）;
plot（t,Uam）;
gridon;
title（'AM调制信号波形'）;
subplot（2,1,2）;
Y3=fft（Uam）;%对AM已调信号进行傅里叶变换
plot（abs（Y3））,grid;
title（'AM调制信号频谱'）;
axis（[5950,6050,0,500000]）;
图3.3.1已调AM信号的波形图
4.结论与心得
通过这一课程设计，我掌握了独立搜集资料、思考分析问题的能力和独立学习的能力，使自己无论在今后的学习中还是工作中遇到困难的时候都能自己将其解决。
同时，对书理论知识有了更深刻的了解。
本实验将Matlab7.0软件引入信号处理课程的教学实验，让我掌握利用Matlab软件进行信号的调制分析的方法，将比较抽象的概念和计算以图形的形式直观地显示出来，从中可以了解和掌握基本的调制原理，本实验将枯燥的理论转化为形象生动的实际操作效果，通过对这
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