1、专业班级 : 通信工程11-2班 学生姓名 : 刘璐 李庭敏 李梦璐 孙玉 学 号 : 110312203 110312205 110312208 110312209 指导教师 : 侯华、任丹萍、张龙 设计周数 : 1周 设计成绩 : 用框图的方式编辑建模,比较直观。Simulink是一种基于MATLAB的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink是Matlab最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就
2、可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。Simulink是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。对各种时变系统,包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统,Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。Simulink是一种可视化工具。构架在Simulink基础之上的其他产品扩展了Simulink多领域建模功能,也提供了用于设计、执行、验证和确认任务的相应工具。Simulink与M
3、ATLAB; 紧密集成,可以直接访问MATLAB大量的工具来进行算法研发、仿真的分析和可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义。3 项目设计内容3.1 双边带幅度调制及解调原理3.1.1 AM信号的表达式、频谱及带宽若假设滤波器为全通网络(1),调制信号叠加直流后再与载波相乘,则输出的信号就是常规双边带调幅AM调制器模型如图1所示。图1常规双边带调幅AM调制器模型AM信号的时域和频域表达式分别为式中,为外加的直流分量;是调制信号, AM信号的典型波形和频谱分别如图2(a)、(b)所示,图中假定调制信号的上限频率为。显然,调制信号的带宽为由图2(a)可见,AM信号波形
4、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。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,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。3.1.2 AM信号的解调相干解调由AM信号的频谱可知,如果将已调信号的频谱搬回到原点位置,即可得到原始的调制信号
5、频谱,从而恢复出原始信号。解调中的频谱搬移同样可用调制时的相乘运算来实现2。相干解调的原理框图如图3所示。图3相干解调原理框图将已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波,得由上式可知,只要用一个低通滤波器,就可以将第1项与第2项分离,无失真的恢复出原始的调制信号3.2 数学模型信号发生器(产生一个调制信号)对信号进行AM调制对调制的信号相干解调输出波形及调制信号频谱3.3基于Simulink的仿真模块图4仿真模块3.4 参数设定调制信号:频率10HZ,振幅1V。 载波:频率100HZ,振幅1V。图5-3带通滤波器带通滤波器:带宽 100-120HZ。3.5仿真结果图6波形1 解调后通过低通滤波器
6、的波形波形2 信号发生源(调制信号)的波形波形3 解调后的波形波形4 调制后的波形波形5 调制波加入高斯白噪声后的波形波形6 载波信号波形波形7 调制波加噪声后经过带通滤波器后的波形4 项目总结调制信号f=10HZ A=1V,载波信号f=100HZ A=1V,由上图可知经过调制后的波形频率基本不变,即波形基本不变,加入高斯白噪声后,不仅振幅有所改变,波形也发生失真,但经过带通滤波器后失真情况消失得到频率不变,振幅变为原来的1/2,将已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波得到解调波形,经过低通滤波器波形恢复原来的那样,振幅变为原来的1/4,与理论运算结果基本一致。5 心得体会这周的课程设计很短,
7、但收获很多。我用MATLAB中的Simulink进行了AM调制解调及抗噪性的研究。不但又加深了课本的知识,而且也对Simulink的基本知识有了一定掌握。本次课程设计中实现了通信基本知识与MATLAB的结合,并在实际中设计并仿真AM调制解调的过程。这次课程设计中我不得不对AM原理其设计步骤进行更深一层次的理解,对书中原来学到的只知其果不懂其因的理论,在设计中也有了更深刻的认识。这次设计需要自己设计而我的MATLAB的基础不是很好。这次课程设计虽然很简单,由于没有基础,查找了很多相关的资料,并且上网搜集了很多的相关设计,但由于很多资料上面对于AM都是只简单介绍了原理以及调制解调,还都不是很全。而
8、且这让我在编译和调试过程中除了很多次错误,这是过程,学习就是在过程中进行的,经过自己几天的劳动,再加上同学们和老师的帮助,不仅对读Simulink了很大提高,更加熟系了MATLAB的应用,也对其中的函数有了大概的了解总之这次课程设计收获很大,是一场难得的锻炼机会。6 参考文献1 樊昌兴 ,曹丽娜.通信原理 M .北京:国防工业出版社 ,2007: 872 96 .2 王立宁 ,乐光新 ,詹菲. Matlab与通信仿真 M .北京:人民邮电出版社 , 2000: 1432 186 .3 邵玉斌. Matlab /Simulink通信系统建模与仿真实例分析M .北京:清华大学出版社 , 2008: 2152 246 .项目设计评 语成 绩指导教师(签字) 年 月 日
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