通信课设报告模拟幅度调制Word格式文档下载.docx
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4．模拟幅度调制、解调系统在SYSTEMVIEW上的实现。
5．遵守课程设计时间安排。
6．独立思考，认真设计。
7．认真书写课程设计说明书，避免相互抄袭。
三、对课程设计说明书撰写内容、格式、字数的要求
1．课程设计说明书是体现和总结课程设计成果的载体，主要内容包括：
设计题目、设计目的、设计原理及内容、设计步骤、遇到的问题及解决方法、设计总结、设计小组评语、参考文献等。
一般不应少于3000字。
2．设计总结部分主要写本人完成工作简介以及自己的设计体会，包括通过课程设计学到了什么，哪里遇到了困难，解决的办法以及今后的目标。
设计小组评语处注明设计组编号、设计组组长、设计组成员，并由设计组组长给出评语。
3．课程设计说明书手写或打印均可。
手写要用学校统一的课程设计用纸，用黑或蓝黑墨水工整书写；
打印时采用A4纸，页边距均为20mm，正文采用宋体小四号字，行间距18磅。
文中大标题采用黑体小三号字，一级节标题采用黑体四号字，二级节标题采用黑体小四号字，表题与图题采用宋体五号字。
4．课程设计说明书装订顺序为：
封面、任务书、成绩评定表、目录、正文、参考文献。
四、设计完成后应提交成果的种类、数量、质量等方面的要求
课程设计说明书。
五、时间进度安排
顺序
阶段日期
计划完成内容
备注
1
第1—2天
（12月19日—12月20日）
查阅资料学习软件
2
第3天
（12月21日）
分析通信原理,建立电路模型
3
第4—8天
（12月22日—12月28日）
SYSTEMVIEW系统模型的建立、运行、结果分析
4
第9-10天
（12月29日—12月30日）
撰写课程设计说明书、答辩
六、主要参考资料（文献）
[1]樊昌信.通信原理.北京:
国防工业出版社,2008
[2]青 松,程岱松,武建华.数字通信系统的SystemView仿真与分析[M].北京:
北京航空航天大学出版社,2001:
[3]孙屹.SystemView通信仿真开发手册.北京:
国防工业出版社,2004
[4]SystemView使用手册美国Elanix公司[M]1998.
通信原理课程设计成绩评定表
系（部）：
信息工程系班级：
通本091学生姓名：
陈蕾
指导教师评审意见
评价内容
具体要求
权重
评分
加权分
调研
论证
能独立查阅文献,收集资料；
能制定课程设计方案和日程安排。
0.1
5
工作能力
态度
工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作，
0.2
工作量
按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。
说明书的质量
说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。
0.5
指导教师评审成绩
（加权分合计乘以8）
分
加权分合计
指导教师签名：
年月日
评阅教师评审意见
查阅
文献
查阅文献有一定广泛性；
有综合归纳资料的能力
工作量饱满，难度适中。
0.3
评阅教师评审成绩
（加权分合计乘以4）
分
评阅教师签名：
答辩小组评审意见
学生汇报
汇报准备充分，思路清晰；
语言表达准确，概念清楚，论点正确，有层次，有重点，基本上反映了所完成任务的全部内容；
时间符合要求。
答辩
思路清晰；
回答问题有理论依据，基本概念清楚；
主要问题回答准确，深入，有说服力。
答辩小组评审成绩
答辩小组教师签名：
课程设计总评成绩
霍俊元
伍晨阳
目录
摘要1
一、绪论2
1.1模拟通信系统概述2
1.2调制的基本概念2
1.3SystemView系统简介3
1.3.1SystemView软件介绍3
1.3.2SystemView仿真系统的特点3
二、模拟幅度调制系统及仿真5
2.1幅度调制基本概念5
2.2常规双边带调幅（AM）5
2.2.1AM的调制与解调原理5
2.2.2仿真模型及结果波形图6
2.3双边带调幅（DSB）7
2.3.1DSB的调制与解调原理7
2.3.2仿真模型及结果波形图8
2.4单边带调幅（SSB）9
2.4.1SSB的调制与解调原理9
2.4.2仿真模型及结果波形图11
2.5模拟幅度调制系统性能分析14
2.5.1抗噪声性能14
2.5.2频带利用率14
2.5.3特点和应用14
三、遇到问题解决问题15
四、小组分工16
五、总结17
六、致谢18
参考文献19
摘要
模拟通信系统中，调制与解调是通信系统中的重要环节，它使信号发生本质性的变化。
本文主要对线性调制（AM,DSB,SSB）的基本原理，方法技术加以讨论，并通过SystemView仿真验证常规双边带调幅（AM），双边带调幅（DSB），单边带调幅（SSB）。
通过此软件观察信号的调制与解调过程，并对输出波形进行分析。
模拟调制和解调是实现是实现模拟通信系统的重要组成部分。
调制是将原始电信号变换成其频带适合信道传输的信号；
解调是在接收端将信道中传输的信号还原成原始的电信号；
经过调制后的信号成为已调信号;
发送端调制前和接收端解调后的信号成为基带信号。
因此，原始电信号又称为基带信号，而已调信号又称为频带信号。
模拟信号的调制与解调是通信原理课程的经典内容，也是模拟通信时代的核心技术。
虽然当代技术已发展为数字通信新时代，但模拟信号的调制与解调理论仍然是通信技术中的基础内容之一。
一、绪论
1.1模拟通信系统概述
随着社会生产力的发展，人们对传递消息的要求越来越高，通信，则承载着这个重要的任务。
通信中要进行消息的传递，必须有发送者和接收者，发送者和接收者可以是人也可以是各种通信终端设备。
换言之，通信可以在人与人之间，也可以在人与机器活机器与机器之间进行。
必须有三大部分：
一是发送端；
二是接收端；
三是收发两端之间的信道。
通信系统主要分为模拟通信系统和数字通信系统。
模拟通信系统通常由模拟信息源，调制器，信道，解调器与收信者组成。
模型如下：
图1-1模拟通信系统模型图
模拟通信在信道中传输的信号频谱比较窄，因此可通过多路复用使信道的利用率提高，但它的缺点是:
1）传输的信号是连续的，叠加噪声干扰后不易消除，即抗干扰能力较差;
2）不易保密通信;
3）设备不易大规模集成;
4）不适应飞速发展的计算机通信的要求
1.2调制的基本概念
为什么要进行调制呢？
一般来讲，信源直接产生的信号频带范围处于低频，甚至零频范围，这种信号称为基带信号。
基带信号未经过调制直接被发送到信道中而进行的传输称为基带传输。
但是实际中的很多信道不是基带形式，不能进行基带信号的直接传输，因此需要将基带信号进行调制，变换为适合于信道的形式再进行传输。
例如：
传播声音时，可以用话筒把人声变成电信号，通过扩音器放大后再用喇叭（扬声器）播放出去，这属于基带传输。
若想将声音传得更远一些，比如几十千米甚至更远，就要考虑采用电缆或无线电了。
但随之会出现两个问题，其一是如果铺设一条几十千米甚至上百千米的电缆而只传一路声音信号，传输成本高，线路利用率低。
若采用频分复用技术将多路声音信号分别调制到不同的频段上进行复合传输就可以有效地解决此问题。
另一问题是若采用无线电通信，则需满足欲发射信号的波长与发射天线的几何尺寸具有可比性（通常认为天线尺寸应大于波长的1/10）的基本条件，信号才能通过天线有效地发射出去。
而基带音频信号的频率范围是30Hz~30kHz，据公式波长λ=
可知，其最小波长也在千米以上。
也就是说，如果将基带音频信号直接通过天线发送出去，所需天线尺寸应在百米以上，这显然不符合实际。
采用调制技术将信号频带搬移到高频段上去，就能有效地降低信号波长，从而减小而天线尺寸。
一般对调制的定义为：
让原始基带信号去改变高频载波的某个（或某些）参量，使载波的这个（或这些）参量随基带信号的变化而变化，或者说使载波的这个（或这些）参量携带有基带信号的信息，这个过程就称为调制。
比如：
人步行从天津到北京，既费时又费力，而改为乘车方式，就能够节省人力和时间。
将人比作是基带信号，汽车是载波，徒步方式比作是基带传输，而乘车方式就是调制传输。
调制是通信原理中一个十分重要的概念，是一种信号处理技术，无论在模拟通信、数字通信系统还是数据通信中都具有非常重要的作用。
1.3SystemView系统简介
1.3.1SystemView软件介绍
1）SystemView是美国ELANIX公司推出的，基于Windows环境的用于系统仿真分析的可视化软件工具。
它界面友好，使用方便。
2）SystemView是一个信号级的系统仿真软件，主要用于电路与通信系统的设计、仿真，是一个强有力的动态系统分析工具盒，能满足从数字信号处理、滤波器设计、直到复杂的通信系统等不同层次的设计，仿真要求。
它可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合及多速率系统，可用于各种线性、非线性控制系统的设计和仿真。
3）SystemView以模块化和交互式的界面，在大家熟悉的Windows窗口环境下，为用户提供了一个嵌入式的分析引擎。
使用SystemView你只需要关心项目的设计思想和过程，而不必花费大量的时间去编程建立系统仿真模型。
用户只需要使用鼠标器点击图标即可完成复杂系统的建模、设计和测试，而不必学习复杂的计算机程序编制，也不必担心程序中是否存在编程错误。
1.3.2SystemView仿真系统的特点
1）能仿真大量的应用系统
能在DSP、通讯的控制系统应用中构造复杂的模拟、数字、混合和多速率系统。
具有大量可选择的库，允许用户有选择地增加通讯、逻辑、DSP和射频/模拟功能模块。
2）快速方便的动态系统设计与仿真
使用用户熟悉的Windows界面和功能键（单击、双击鼠标的左右键），SystemView可以快速建立和修改系统，并在对话框中快速访问和调整参数，实时修改实时显示。
只需简单用鼠标点击图符即可创建连续性系统、DSP滤波器，并输入/输出基于真实系统模型的仿真数据。
不用写一行代码即可建立用户习惯的子系统库（MetaSystem）.
3）在报告中方便地加入SystemView的结论
SystemView通过Notes（注解）很容易在屏幕上描述系统；
生成SystemView系统和输出的波形可以很方便地使用复制（copy）和粘贴（paste）命令插入word等文字处理。
4）提供基于组织结构图方式的设计
通过利用SystemView中的图符和MetaSystem（子系统）对象的无限制分层结构功能，SystemView能很容易地建立复杂的系统。
5）多速率系统和并行系统
SystemView允许合并多种数据采样率输入的系统，以简化FIR滤波器的执行。
这种特性尤其适合于同时具有低频和高频部分的仿真速度，而在局部又不会降低仿真的精度。
同时还可以降低对计算机硬件配置的要求。
6）完备的滤波器和线性系统设计
SystemView包含一个功能强大的、很容易使用的图形模板设计模拟和数字以及离散和连续时间系统的环境，还包含大量的FIR/IIR滤波类型或线性系统的参数。
7）先进的信号分析和数据块处理
SystemView提供的分析窗口是一个能够提供系统波形详细检查的交互式可视环境。
分析窗口还提供一个能对仿真生成数据进行先进的块处理操作的接受计算器
8）可扩展性
SystemView允许用户插入自己用C/C++编写的用户代码库，插入的用户库自动集成到SystemView中，如同系统内建的库一样使用。
9）完善的自我诊断功能
SystemView能自动执行系统连接检查，通知用户连接出错并通过指示出错的图符。
这个特点对用户系统的诊断是十分有效的。
SystemView是一个用于电路与通信系统设计、仿真的动态分析工具,它实现了功能的软件化,避开了复杂的硬件搭建,在不具备先进仪器的条件下同样也能完成复杂的通信系统设计与仿真.本文利用SystemView软件设计模拟调制和解调电路,通过分析其输入输出波形验证所设计电路的正确性。
二、模拟幅度调制系统及仿真
2.1幅度调制基本概念
模拟幅度调制是指用模拟基带信号去改变正弦型载波的幅度，使载波的幅度随着基带信号的变化而变化。
根据频谱特性的不同，通常把模拟幅度调制分为标准调幅（AM）、抑制载波双边带调幅（SC-DSB）、单边带调幅（SSB）、和残留边带调幅（VSB）4种.本章将介绍常规双边带调幅（AM），双边带调幅（DSB），单边带调幅（SSB）。
2.2常规双边带调幅（AM）
2.2.1AM的调制与解调原理
1）调制原理:
任意的AM已调信号表示为:
Sam（t）=c（t）m（t）（2.1）
当m（t）=A0+f（t）;
c（t）=cos（ωct+θ0），且A0不等于0时，称为常规调幅，其时域表达式为：
Sam（t）=c（t）m（t）=[A0+f（t）]cos（ωct+θ0）（2.2）
图2-1常规AM调制系统框图
其中A0是外加的直流分量，f（t）是调制信号，它可以是确知信号，也可以是随机信号。
ωc=2πfc为载波信号的角频率，θ0为载波信号的起始相位，为简便起见，通常设为0。
常规AM通常可以用上图所示的系统来实现。
2）解调原理:
采用同步检波法（相干解调法）：
同步检波必须采用一个与发射端载波同频同相（或固定相位差）的信号，成为同步信号。
同步检波可由乘法器和低通滤波器实现，其原理见图2-2设输入普通调幅信号uAM（t）仍如式所示，乘法器另一输入同步信号为:
ur（t）=URMcosωct（2.3）
（2.4）
图2-2同步检波原理图
其中k2是乘法器增益。
可见，输出信号中含有直流，Ω，2ωc,2ωc±
ω几个频率分量。
用低通滤波器取出直流和Ω分量，再去掉直流分量，就可恢复原调制信号。
如果同步信号与发射端载波同频不同相，有一相位差θ，即ur=Urmcos（ωct+θ），则乘法器输出中的Ω分量为:
K2UcmUrmMacosθcosΩt
若θ是一常数，即同步信号与发射端载波的相位差始终保持恒定，则解调出来的Ω分量仍与原调制信号成正比，只不过振幅有所减小。
当然θ≠90°
，否则cosθ=0,Ω分量也就为零了。
若θ是随时间变化的，即同步信号与发射端载波之间的相位不稳定，则解调出来的Ω分量就不能正确反映调制信号了。
2.2.2仿真模型及结果波形图
1）根据AM调制与解调原理，用SystemView软件建立一个仿真电路，如下图所示：
图2-3AM调幅的SystemView仿真图
2）参数设置：
具体参数：
调制信号幅值：
2V，频率：
500
；
载波信号频率：
4000HZ
3）波形说明:
各波形的名称如波形图示（载波，调制波，已调波，解调波）。
图2-4AM调幅各信号波形总图
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，白白浪费掉。
如果抑制载波分量的传送，则可演变出另一种调制方式，即抑制载波的双边带调幅（SC-DSB）。
2.3双边带调幅（DSB）
2.3.1DSB的调制与解调原理
1）调制原理：
在标准调幅时，由于已调波中含有不携带信息的载波分量，故调制效率较低。
为了提高调制效率，在标准调幅的基础上抑制掉载波分量，使总功率全部包含在双边带中。
这种调制方式称为抑制载波双边带调制，简称双边带调制（DSB）。
双边带调制信号的时域表达式：
SDSB（t）=f（t）cosωct（2.5）
双边带调制信号的频域表达式
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