AM波调制与解调仿真.docx

1、AM波调制与解调仿真题目一摘 要 本实验利用Simulink仿真，模拟产生AM调制信号，并使该调制信号通过白噪声信道。利用相干解调法进行解调，最终还原出基带信号。关键词 Simulink；MATLAB；AM 1 引 言本实践周以自学为主，熟悉并基本掌握了Simulink的使用方法，重点结合原有知识对AM波的产生与解调进行了仿真与调试。1.1目的（1）熟悉MATLAB、Simulink的使用方法，包括函数、原理和方法的应用。（2）增强在通信系统设计方面的动手能力与自学能力。（3）进一步熟悉AM波的产生与相干解调的原理和方法。（4）分析噪声在信号传输中的影响1.2步骤（1）利用信号发生器生成基带信

2、号，并叠加直流信号与载波相乘后产生AM信号；（2）将调制信号通过相干解调方法进行解调。（3）绘制基带信号、AM信号和解调输出信号的时域图，频谱图；（4）改变采样频率后，绘制基带信号、AM信号和解调输出信号时域图，频谱图；（5）加上高斯噪声，绘制基带信号、AM信号和解调输出信号时频图，分析噪声对解调后信号的影响。2调幅与解调原理简述2.1调幅波产生原理使载波（被调制信号）振幅按照调制信号改变的调制方式叫调幅。经过调幅的电波叫调幅波。它保持着高频载波的频率特性，但包络线的形状则和调制信号波形相似。调幅波的振幅大小，由调制信号的强度决定。调幅波用英文字母AM表示。幅度调制是用调制信号去控制高频正弦载

3、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2.1所示。图2.1 幅度调制模型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（AM）调幅 。在图2-1中，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（AM）调幅。AM调制器模型如图2-2所示：图2.2 AM调制模型2.2调幅波的解调AM波的解调常用的主要有包络检波和相干解调等。相干解调是将调幅信号与一本地载波信号相乘以得出调制信号分量。这个本地载波信号是在接收设备内产生的，并且与调幅信号中的载波相干，或者说是同步的，即本地载波与调幅信号中载波的频率相同，二者的相位也应

4、相同或有很小的相位差，所以这种解调方法又称同步解调。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。相干解调的关键是是必须产生一个与调制器同频同相位的载波。如果同频同相位的条件得不到满足，则会破坏原始信号的恢复。3 利用Simulink对AM波的产生及解调仿真3.1 AM波的生成图3.1 AM波产生框图3.2 AM波的相干解调图3.2 AM波的相干解调框图4实验分析4.1不同调幅度对AM波的影响调幅度为0.5时的调幅波形 图4.1调幅度为0.5时的调幅波形 图4.2调幅度为1时的调幅波形图

5、4.3调幅度大于1时的调幅波形由以上对比可知，当ma1时为过调制，解调时不能较好恢复出原信号，实际应用中应避免过调制状态。4.2、实验中各关键点时域、频域波形图4.4各关键点时域波形（基带信号、AM波、加噪声的AM波、解调后基带信号）图4.5基带信号频域波形 图4.6AM波的频域波形图4.7解调后基带信号频域波形由以上波形可知，调幅波实际上是对调制信号频谱进行线性搬移；解调过程与调制过程原理相似，本实验中采用带通滤波器，对解调后的信号进行滤波，留下需要的基带信号。4.3、噪声功率对信号接收的影响 不同噪声功率情况下解调后波形对比：图4.8噪声功率较小时各关键点时域波形图4.9噪声功率较大时各关键点时域波形由以上图形可知，信道噪声功率的不同，解调出的基带信号失真程度也不同:噪声越大，解调出波形失真越大，噪声越小，失真也越小。5 结束语通过此次实践周不仅对原来所学的调制与解调相关知识进行巩固，还基本掌握了Simulink通信系统仿真的基本方法和步骤，对于后续的通信原理等课程的学习必将带来很大的好处。同时，由于没有很好地利用时间，第二个题目只对两部分进行了单独调试，没能做出完整的系统仿真，只能下去再继续完成。总之，本次实践周收获很多！参考文献1 邵玉斌.MATLAB / SIMULINK通信系统建模与仿真实例分析.清华大学出版社