AM与DSB信号的调制解调(含代码)

AM 、DSB 调制及解调

用matlab 产生一个频率为1Hz ，功率为1的余弦信源()m t ，设载波频率10c Hz ω=，

02m =,试画出：

●

AM 及DSB 调制信号的时域波形；

● 采用相干解调后的AM 及DSB 信号波形； ● AM 及DSB 已调信号的功率谱；

●

调整载波频率及m0，观察分的AM 的过调与DSB 反相点现象。

● 在接收端带通后加上窄带高斯噪声，单边功率谱密度00.1n =，重新解调。

一图表输出及结果分析

1AM 及DSB 调制信号的时域波形

AM 信号的包络波形与其调制信号的波形完全一样。DSB 调制信号在载波处反向。

2 采用相干解调后的AM 及DSB 信号波形

AM 信号可用包络检波器检波，滤除直流后可恢复出原信号。与AM 相比，DSB 信号由于不存在载波分量，全部功率都用来传输信息。

-5

-4

-3

-2

-1

012

3

4

5

-50

5

AM 调制信号

t/s

幅度

-5

-4

-3

-2

-1

01

2

3

4

5

-202

DSB 调制信号

t/s

幅

度

0.5

1

1.5

2

2.53

3.5

4

4.5

5

t/s

m (t )

AM 相干解调

0.5

1

1.5

2

2.53

3.5

4

4.5

5

t/s

m (t )

DSB 相干解调

3 AM 及DSB 已调信号的功率谱

AM 信号所需的传输带宽为调制信号带宽的两倍。DSB 节省了载波功率，但所需

的传输带宽仍为调制信号带宽的两倍。

4 调整载波频率及m0，观察分的AM 的过调与DSB 反相点现象。

AM 信号用于包络检波器检波时，当调制信号的最大值大于直流信号时，会出现“过调制”现象，此时会发生失真。

DSB 相位在0.2π角频率处频率处明显存在反相点现象。

5 在接收端带通后加上窄带高斯噪声，单边功率谱密度00.1n ，重新解调。

20

40

6080

100

120

AM 已调信号功率谱

f/hz

w 0

20

40

6080

100

120

DSB 已调信号功率谱

f/hz

w

-5

-4

-3

-2

-1

01

2

3

4

5

AM 不过调

t/s 幅度

-5

-4

-3

-2

-1

01

2

3

4

5

AM 过调

t/s

幅度

00.10.20.30.4

0.50.60.7

0.80.91

DSB 调幅波

w/(2*pi)

幅度

00.10.20.30.4

0.50.60.70.8

0.91

w/(2*pi)

相位

加入相同功率的高斯白噪声信号，DSB 信号解调较AM 信号解调误差较大。

二代码 clc; close all; clear all; fm=1; fc=10; T=5;

t=linspace(-5,5,1024);%采样频率 a=sqrt(2);

mt=a*cos(2*pi*fm*t);% 带通滤波器 A=2;

s_db=mt.*cos(2*pi*fc*t); s_am=(A+mt).*cos(2*pi*fc*t);

figure(1); subplot(2,1,1);

-101

t/s

m (t )

AM 相干解调

0.5

1

1.5

2

2.53

3.5

4

4.5

5

-101

t/s

m (t )

DSB 相干解调

plot(t,s_am);

hold on;

plot(t,A+mt,'r--');

title('AM调制信号');

xlabel('t/s');

ylabel('幅度');

subplot(2,1,2);

plot(t,s_db);

title('DSB调制信号');

xlabel('t/s');

ylabel('幅度');

hold on;

plot(t,mt,'r--');

sp=s_am.*cos(2*pi*fc*t);

sp2=s_db.*cos(2*pi*fc*t);

fs1=0.3;fp1=0.5;fpu=1.8;fsu=2.0;Fs=50;Rp=1;Rs=42;

ws1=2*pi*fs1/Fs;wp1=2*pi*fp1/Fs;wpu=2*pi*fpu/Fs;wsu=2 *pi*fsu/Fs;

wd1=0.5*(wp1+ws1);wd2=0.5*(wpu+wsu);

bt=min(abs(ws1-wp1),abs(wsu-wpu));

n=ceil(6.6*pi/bt);

wn=[wd1/pi,wd2/pi];

hn=fir1(n-1,wn,'bandpass',hamming(n));

y=conv(sp,hn);

y2=conv(sp2,hn);

y=2*y;

y2=2*y2;

figure(2);

subplot(2,1,1);

plot(t,y(1:1024));

hold on;

plot(t,mt,'r--');

axis([0 5 -1.5 1.5]);

xlabel('t/s'),ylabel('m(t)'),title('AM相干解调'); subplot(2,1,2);

plot(t,y2(1:1024));

hold on;

plot(t,mt,'r--');

axis([0 5 -1.5 1.5]);

xlabel('t/s'),ylabel('m(t)'),title('DSB相干解调'); S=fft(s_am,1024);

p=S.*conj(S)/1024;

S2=fft(s_db,1024);

p2=S2.*conj(S2)/1024;

f=0:0.1:102.3;

figure(3);

subplot(2,1,1);

plot(f,p);

title('AM已调信号功率谱'); xlabel('f/hz');

ylabel('w');

subplot(2,1,2);

plot(f,p2);

title('DSB已调信号功率谱'); xlabel('f/hz');

ylabel('w');

s_am1=(A-1+mt).*cos(2*pi*fc*t); figure(4);

subplot(2,1,1);

plot(t,s_am);

hold on;

plot(t,A+mt,'r--');

title('AM不过调');

xlabel('t/s');

ylabel('幅度'); subplot(2,1,2);

plot(t,s_am1);

title('AM过调'); xlabel('t/s');

ylabel('幅度');

f=(0:1023)/1024;

S1=fft(s_db,1024); xp=abs(S1);

gl=angle(S1); figure(5);

subplot(2,1,1);

plot(f,xp);

title('DSB调幅波'); xlabel('w/(2*pi)'); ylabel('幅度'); subplot(2,1,2);

plot(f,gl);

xlabel('w/(2*pi)'); ylabel('相位');

f=0:0.1:102.3;

s_am=s_am+wgn(1,length(t),0.1);

s_db=s_db+wgn(1,length(t),0.1);

sp1=s_am.*cos(2*pi*fc*t);

sp2=s_db.*cos(2*pi*fc*t);

fs1=0.3;fp1=0.5;fpu=1.8;fsu=2.0;Fs=50;Rp=1;Rs=42;

ws1=2*pi*fs1/Fs;wp1=2*pi*fp1/Fs;wpu=2*pi*fpu/Fs;wsu=2 *pi*fsu/Fs;

wd1=0.5*(wp1+ws1);wd2=0.5*(wpu+wsu);

bt=min(abs(ws1-wp1),abs(wsu-wpu));

n=ceil(6.6*pi/bt);

wn=[wd1/pi,wd2/pi];

hn=fir1(n-1,wn,'bandpass',hamming(n));

y=conv(sp1,hn);

y2=conv(sp2,hn);

y=2*y;

y2=2*y2;

figure(6);

subplot(2,1,1);

plot(t,y(1:1024));

plot(t,mt,'r--');

axis([0 5 -1.5 1.5]);

xlabel('t/s'),ylabel('m(t)'),title('AM相干解调'); subplot(2,1,2);

plot(t,y2(1:1024));

hold on;

plot(t,mt,'r--');

axis([0 5 -1.5 1.5]);

xlabel('t/s'),ylabel('m(t)'),title('DSB相干解调');

用MATLAB建模实现信号的调制解调(DOC)

用MATLAB 建模实现信号的调制解调 1. 实验要求 用MATLAB 的调制解调建模实现信号的调制解调过程，需要文字报告、波形图。 （本文选用AM 、FM 调制进行仿真分析） 2. 实验原理 2.1 AM 调制解调的原理 2.1.1 AM 调制信号的产生 标准调幅（AM ）是指用信号m(t)去控制载波c(t)的振幅，是已调信号的包络按照m(t)的规律线性变化的过程，u(t)=(A0+a*m(t))*c(t)。调制过程如图2.1所示。 图2.1 AM 调制模型 2.1.2 AM 的解调 调制的逆过程叫解调，调制是一个频谱搬移过程，它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。解调就是从已调信号的频谱中，将位于载频的信号频谱搬移回来。调制和解调都完成频谱搬移，各种调幅都是利用乘法器实现的，因此可以设想，在收端也可以利用乘法器进行解调[1]。已调信号u(t)乘以本地载波c(t),再通过低通滤波器得到解调信号dem(t)=u(t)*c(t)。如图所示，解调后dem(t)=A0/2+m(t)/2，所以在解调后要重新缩放。另一种解调方法，包络解调由于包络检波器电路简单，检波效率高，几乎所有调幅（AM ）式接收机都采用这种电路，如图2.3所示为包络检波模型。在MATLAB 中我们使用hilbert()函数找出已调信号包络dem(t) A0+m(t)。找出包络后也要重新缩放，最终解调出基带信号m(t)。 c(t) A0 m(t) u(t)

相干解调模型 2.2 FM 调制解调的原理 2.2.1 FM 调制信号的产生 角度调制是频率调制和相位调制的总称。角度调制是使正弦载波信号的角度随着基带调制信号的幅度变化而改变。 调频信号可以被看作调制信号在调制前先积分的调相信号。这意味着先对m(t)积分，再将结果作为调相器的输入即可得到调频信号。相反，先微分m(t)，再将结果作为调频器的输入也可得到调相信号。在模拟蜂窝移动通信中，调频是更为普遍应用的角度调制，这是因为FM 不管信号的幅度如何，抗干扰能力都很强，而在调幅中，正如前面所说的那样，抗干扰能力要弱得多[10]。 有两种基本的方法来产生调频信号：直接法和间接法。在直接法中，载波的频率直接随着输入的调制信号的变化而改变。在间接法中，先用平衡调制器产生一个窄带调频信号，然后通过倍频的方式把载波频率提高到需要的水平。 非线形调制要完成频谱的搬移但是他所形成的信号频谱不再保持原来基带频谱的结构，也就是说已调信号频谱与基带信号频谱存在着非线形关系，而解调正是从已调波中不失真地检出调制信号的过程。频率调频制：是瞬时频率偏移随基带信号成比例变化的调制[5]。 =dt t d ) (?) (t m K F (2-1) ?∞ -=t F d m K t τ τ?)()( (2-2) FM 公式： []?∞ -+=t F c m d m K t w A t S τ τ)(cos )( t A t m m m ωcos )(= ?? ????+=t A K t A m m m F c ωωωs i n c o s (2-3) dem(t) c(t) LPF u(t)

数字调制信号调制解调与时频域分析

简明通信原理实验 报告六

实验6 Matlab 实验三数字调制信号调制解调与时频域分析一、MATLAB仿真内容： （1）运行样例程序，观察 OOK、BPSK、BFSK 信号的时域波形和功率谱谱，求已调信号的带宽。 （2）采用相干解调法对 BPSK 信号解调，绘制解调后的信号波形，并与原始信号进行比较，对仿真结果进行分析说明。 （3）编写 DBPSK 信号产生和解调程序，绘制 DBPSK 信号的时域波形和功率谱，绘制解调后的信号波形并与原始信号波形进行比较。（4）编写四进制相移键控信号 QPSK 的产生程序，绘制信号波形与功率谱。 二、MATLAB仿真结果： （1）运行样例程序，观察OOK、BPSK、BFSK 信号的时域波形和功率谱谱，求已调信号的带宽。 文本： clear all;close all; A = 1; % 载波幅度 fc = 2; % 载波频率 N_sample = 8; % 每个码元采样点数 N = 500; % 码元数 Ts = 1; % 码元长度 dt = Ts/(fc*N_sample); % 波形采样间隔 fs = 1/dt; % 采样频率 t = 0:dt:N*Ts-dt; T = length(t); d = (sign(randn(1,N))+1)/2; dd = upsample(d,fc*N_sample);

gt = ones(1,fc*N_sample); d_NRZ = conv(dd,gt); ht = A*cos(2*pi*fc*t); %%********** OOK信号 ****************** s_BASK = d_NRZ(1:T).*ht; [f1,s_BASKf] = myt2f(s_BASK,fs); figure subplot(211) plot(t,s_BASK);grid axis([0 10 -1.2 1.2]); ylabel('OOK'); subplot(212) plot(f1,10*log10(abs(s_BASKf).^2/T));grid axis([-fc-4 fc+4 -50 10]); ylabel('OOK功率谱密度(dB/Hz)'); %%********** BPSK信号 ****************** d_BPSK = 2*d_NRZ-1; s_BPSK = d_BPSK(1:T).*ht; [f2,s_BPSKf] = myt2f(s_BPSK,fs); figure subplot(211) plot(t,s_BPSK);grid axis([0 10 -1.2 1.2]); ylabel('BPSK'); subplot(212) plot(f2,10*log10(abs(s_BPSKf).^2/T));A = 1;grid % 载波幅度fc = 2; % 载波频率 N_sample = 8; % 每个码元采样点数 N = 500; % 码元数 ylabel('BPSK功率谱密度(dB/Hz)'); %%********** BFSK信号 ****************** d_BFSK = 2*d_NRZ-1; s_BFSK = A*cos(2*pi*fc*t+2*pi*d_BFSK(1:T).*t); [f3,s_BFSKf] = myt2f(s_BFSK,fs); figure subplot(211) plot(t,s_BFSK);grid axis([0 10 -1.2 1.2]); ylabel('BFSK'); subplot(212) plot(f3,10*log10(abs(s_BFSKf).^2/T));grid axis([-fc-4 fc+4 -50 10]); ylabel('BFSK功率谱密度(dB/Hz)'); xlabel('f');

FSK调制解调原理及设计

一．2FSK 调制原理： 1、2FSK 信号的产生： 2FSK 是利用数字基带信号控制在波的频率来传送信息。例如，1码用频率f1来传输，0码用频率f2来传输，而其振幅和初始相位不变。故其表示式为 式中，假设码元的初始相位分别为1θ和2θ；112 f π=ω和222f π=ω为两个不同的码元的角频率；幅度为A 为一常数，表示码元的包络为矩形脉冲。 2FSK 信号的产生方法有两种： （1）模拟法，即用数字基带信号作为调制信号进行调频。如图1-1（a ）所示。 （2）键控法，用数字基带信号)(t g 及其反)(t g 相分别控制两个开关门电路，以此对两个载波发生器进行选通。如图1-1（b ）所示。 这两种方法产生的2FSK 信号的波形基本相同，只有一点差异，即由调频器产生的2FSK 信号在相邻码元之间的相位是连续的，而键控法产生的2FSK 信号，则分别有两个独立的频率源产生两个不同频率的信号，故相邻码元的相位不一定是连续的。 (a) (b) 2FSK 信号产生原理图 由键控法产生原理可知，一位相位离散的2FSK 信号可看成不同频率交替发送的两个2ASK 信号之和，即 其中)(t g 是脉宽为s T 的矩形脉冲表示的NRZ 数字基带信号。 其中，n a 为n a 的反码，即若1=n a ，则0=n a ；若0=n a ，则1=n a 。 2、2FSK 信号的频谱特性： 由于相位离散的2FSK 信号可看成是两个2ASK 信号之和，所以，这里可以直接应用2ASK 信号的频谱分析结果，比较方便，即 2FSK 信号带宽为 s s F S K R f f f f f B 2||2||21212+-=+-≈ 式中，s s f R =是基带信号的带宽。 二．2FSK 解调原理： 仿真是基于非相干解调进行的，即不要求载波相位知识的解调和检测方法。 其非相干检测解调框图如下 M 信号非相干检测解调框图 当k=m 时检测器采样值为： 当k ≠m 时在样本和中的信号分量将是0，只要相继频率之间的频率间隔是,就与相移值无关了，于是其余相关器的输出仅有噪声组成。 其中噪声样本{}和{}都是零均值，具有相等的方差 对于平方律检测器而言，即先计算平方包络

4ASK载波调制信号的调制解调与性能分析(1)解析

****************** 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 2014年春季学期 通信系统仿真训练课程设计 题目：4ASK载波调制信号的调制解调与性能分析 专业班级：通信工程四班 姓名：赵天宏 学号： 11250414 指导教师：彭清斌 成绩：

摘要 实际通信中的许多信道都不能直接传送基带信号，必须用基带信号对载波波形的某些参量进行控制，使得载波的这些参量随基带信号的变化而变化，即正弦载波调制。通过MATLAB软件平台，设计并实现了多进制幅移键控（M-ary Amplitude-Shift Keying，MASK）中的四电平调制（4-ary Amplitude Shift Keying，4ASK）的调制系统和解调系统。本文首先介绍了四电平调制和解调的原理，随后介绍载波产生、振幅调制、振幅判别等功能模块的设计，最后给出了整体调制解调的模块图和仿真波形。 关键词：载波调制、数字通信、四电平调制和解调

目录 一、设计目的和要求 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计要求 (1) 二、设计内容及原理 (2) 2.1 四进制ASK信号的表示式 (2) 2.2产生方法 (3) 2.3 4ASK调制解调原理 (3) 三、运行环境及MATLAB简介 (6) 3.1运行环境 (6) 3.2 MATLAB简介 (6) 四、详细设计 (8) 4.1载波信号的调制 (8) 4.2调制信号的解调 (8) 4.3编程语言 (9) 4.4测试结果 (10) 五、调试分析 (11) 六、参考文献 (12) 总结 (13)

SSB信号调制解调(滤波法)

%SSB信号调制解调 clear;clc; f0 = 1; %信源信号频率(Hz) E0 = 1; %信源信号振幅(V) E = 1; %载波分量振幅(V) fc = 10; %载波分量频率（Hz） t0 = 1; %信号时长 snr = 15; %解调器输入信噪比dB dt = 0.003; %系统时域采样间隔 fs = 1/dt; %系统采样频率 df = 0.001; %所需的频率分辨率 t = 0:dt:t0; Lt = length(t); %仿真过程中，信号长度 snr_lin = 10^(snr/10);%解调器输入信噪比 %-------------画出调制信号波形及频谱 %产生模拟调制信号 m = E*cos(2*pi*f0*t); L = min(abs(m));%包络最低点 R = max(abs(m));%包络最高点 %画出调制信号波形和频谱 clf; figure(1); %% %画出调制信号波形 subplot(411); plot(t,m(1:length(t))); axis([0,t0,-R-0.3,R+0.3]);%设置坐标范围 xlabel('t');title('调制信号'); set(gca,'YTick',-R:1:R); subplot(412); [M,m,df1,f] = T2F_new(m,dt,df,fs); %求出调制信号频谱 [Bw_eq] = signalband(M,df,t0); %求出信号等效带宽 f_start_low = fc - Bw_eq; %求出产生下边带信号的带通滤波器的起始频率f_cutoff_low = fc; %求出产生下边带信号的带通滤波器的截止频率f_start_high = fc; %求出产生上边带信号的带通滤波器的起始频率f_cutoff_high = fc + Bw_eq; %求出产生上边带信号的带通滤波器的截止频率 plot(f,fftshift(abs(M))); %画出调制信号频谱%M：傅里叶变换后的频谱序列

模拟信号和数字信号调制解调

哈尔滨工业大学 信息科学与工程学院 通信原理实验报告 姓名：XXX 学号：XXX 2011年7月15日

一、任务与要求 1.1设计任务 1. 模拟调制与解调 用matlab实现AM、DSB、SSB调制与解调过程。 2. 数字调制与解调 用matlab实现2ASK、2FSK、2PSK调制与解调过程。 1.2设计要求 1. 掌握AM, DSB, SSB 三种调制方式的基本原理及解调过程。 2. 掌握2ASK, 2FSK, 2PSK 三种调制方式的基本原理及解调过程。 3. 学习MATLAB软件，掌握MA TLAB各种函数的使用，能将调制解调过程根据调制解调过程的框图结构，用matlab程序实现，仿真调制过程，记录并分析仿真结果。 4. 对作出的波形和曲线进行分析和比较，讨论实际值和理论值的误差原因和改进方法。 二、设计原理 （1）模拟调制与解调 DSB调制属于幅度调制。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而变化的过程。 设正弦型载波c(t)=Acos(wc*t),式中：A为载波幅度， wc为载波角频率。 根据调制定义，幅度调制信号（已调信号）一般可表示为： f(t)=Am(t)cos(t)（公式1-1）,其中，m(t)为基带调制信号。 设调制信号m(t)的频谱为M()，则由公式1-1不难得到已调信号(t)的频谱。 在波形上，幅度已调信号随基带信号的规律呈正比地变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。 如果在AM调制模型中将直流去掉，即可得到一种高调制效率的调制方式—抑制载波双边带信号(DSB—SC)，简称双边带信号。 其时域表达式为f(t)=m(t)cos(t) 式中，假设的平均值为0。DSB的频谱与AM的谱相近，只是没有了在处的 函数，即f()=[M(w-wc)+M(w+wc)] 其典型波形和频谱如图1-1所示：

MATLAB实现信号的调制与解调

实验8 信号调制与解调 [实验目的] 1． 了解用MATLAB 实现信号调制与解调的方法。 2． 了解几种基本的调制方法。 [实验原理] 由于从消息变换过来的原始信号具有频率较低的频谱分量，这种信号在许 多信道中不适宜传输。因此，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，而在接收端则需要有反调制过程——解调过程。 所谓调制，就是按调制信号的变化规律去改变某些参数的过程。调制的载 波可以分为两类：用正弦信号作载波；用脉冲串或一组数字信号作为载波。最常用和最重要的模拟调制方式是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。本实验中重点讨论幅度调制。 幅度调制是正弦型载波的幅度随调制信号变化的过程。设正弦载波为 )cos()(o c t A t S ??+= 式中 c ?——载波角频率 o ?——载波的初相位 A ——载波的幅度 那么，幅度调制信号（已调信号）一般可表示为 )cos()()(o c m t t Am t S ??+= 式中，m(t)为基带调制信号。 在MATLAB 中，用函数y=modulate(x,fc,fs,’s ’)来实现信号调制。其中fc 为载波频率，fs 为抽样频率，’s ’省略或为’am-dsb-sc ’时为抑制载波的双边带调幅，’am-dsb-tc ’为不抑制载波的双边带调幅，’am-ssb ’为单边带调幅，’pm ’为调相，’fm ’为调频。 [课上练习] 产生AM FM PM signals [实验内容] 0. 已知信号sin(4)()t f t t ππ=，当对该信号取样时，求能恢复原信号的最大取样周期。

设计MATALB 程序进行分析并给出结果。 1． 有一正弦信号)256/2sin()(n n x π=, n=[0:256]，分别以100000Hz 的载波和 1000000Hz 的抽样频率进行调幅、调频、调相，观察图形。 2． 对题1中各调制信号进行解调（采用demod 函数），观察与原图形的区别 3． 已知线性调制信号表示式如下： ⑴ t t c ?cos cos Ω ⑵ t t c ?cos )sin 5.01(Ω+ 式中Ω=6c ?，试分别画出它们的波形图和频谱图 4． 已知调制信号)4000cos()200cos()(t t t m ππ+=，载波为cos104t ，进行单边带 调制，试确定单边带信号的表示式，并画出频谱图。 [实验要求] 1 自行编制完整的实验程序，实现对信号的模拟，并得出实验结果。 2 在实验报告中写出完整的自编程序，并给出实验结果和分析，学习demod 函数对调制信号进行解调的分析。 对1，2题解答，程序如下： clc;close all;clear; % Fm=10;Fs=1000;Fc=100;N=1000;k=0:N-1; % t=k/Fs; n=[0:256];Fc=100000;Fs=1000000;N=1000; xn=abs(sin(2*pi*n/256)); % x=abs(sin(2.0*pi*Fm*t));xf=abs(fft(x,N)); xf=abs(fft(xn,N)); y2=modulate(xn,Fc,Fs,'am'); subplot(211); plot(n(1:200),y2(1:200)); xlabel('时间(s)');ylabel('幅值');title('调幅信号'); yf=abs(fft(y2,N));

语音信号的调制解调

clear; %数据清零 dt=1/44100; %原信号周期1/44100 fs=44100; %原信号采样频率44100 [f1,fs,nbits]=wavread('D:\1\12.wav'); %声音文件的载入 f1=f1(:,1); %对信号f1取单声道 figure(1); %图像绘制，创建图形窗1 subplot(2,1,1); %在一幅图内分成一个两行一列的两个区域，取第一个区域 N=length(f1); %计算信号长度N t=0:1/fs:(N-1)/fs; %时间长度t从0到（N-1）/fs。每隔1/fs取个间隔点 plot(t,f1);title('信息信号的时域波形');%画出语音信号的时域波形 fy1=fft(f1); %对信号进行FFT变换 w1=0:fs/(N-1):fs; %频率ω1从0到fs,每隔fs/(N-1)间隔取点 subplot(2,1,2); %对上述两个区域取第二个区域 plot(w1,abs(fy1)/N);title('信息信号的频谱'); %画出语音信号的FFT频谱图sound(f1,fs,nbits);%播放原始信号 pause(3); %延迟3秒 f2=cos(22000*pi*t); %载波信号 figure(2); %创建图形窗2 subplot(2,1,1); %在一幅图内分成一个两行一列的两个区域，取第一个区域fy2 = fft(f2); %对信号f2进行FFT变换 N2=length(f2); %计算信号f2长度N2 w2=fs/N*[0:N-1]; %求频率ω2 plot(w2,abs(abs(fy2))/N);title('载波信号的频谱');%画出载波信号的FFT频谱图 %调制 f3=f1'.*f2; %对信号f1和信号f2求卷积 subplot(2,1,2); %对上述两个区域取第二个区域 fy3 = fft(f3); %f3进行FFT变换 plot(w1,abs(abs(fy3))/N);title('已调信号的频谱');%画出已调信号f3的频谱图sound(f3,fs,nbits); %播放已调语音信号f3 pause(3); %延迟3秒 %解调 f4=f3.*f2; figure(3); %创建图形窗3 fy4=fft(f4); %对信号f4求FFT变换 plot(w1,abs(abs(fy4))/N);title('解调信号频谱');%画出解调信号f4的频谱图 sound(f4,fs,nbits); %播放解调后语音f4信号 pause(3); %延迟3秒 %低通滤波器 fp1=0; fs1=5000; As1=100; %设置低通滤波器的参数 wp1=2*pi*fp1/fs; ws1=2*pi*fs1/fs; %将模拟频率转变成数字频率 BF1=ws1-wp1; %计算滤波器过渡带宽度

信号调制解调电路仿真

高频电子线路实验报告 信号调制解调电路仿真 一、仿真目的 （1）掌握用晶体三极管进行集电极调幅、基极调幅的原理和方法。 （2）研究已调波与调制信号及载波信号的关系。 （3）掌握调幅系数测量与计算的方法。 （4）进一步了解调幅波的性质，掌握调幅波的解调方法。 （5）掌握二极管峰值包络检波的原理。 （6）掌握包络检波器的主要性能指标，检波效率及各种波形失真的现象，分析产生的原因并考虑克服的方法。 二、集电极调幅电路

1．仿真电路 集电极调幅电路及输出波形如图2所示。低频调制信号V3与丙类功率放大器的直流电源V2相串联，因此放大器的有效集电极电源电压等于两个电压之和，它随调制信号变化而变化。因为高频功率放大器在过压状态，集电极电源的基波分量Ic1m随集电极电源电压成正比变化。所以，集电极输出高频电压振幅随调制信号的波形而变化，在CE端得到调幅波输出。电容器C3是高频旁路电容，它的作用是避免高频信号通过低频信号源以及V2电源。因此它对高频呈现很低的阻抗，但必须对调制信号频率呈现很大的阻抗，以免将调制信号旁路。 100kHz 0° 图2集电极调幅仿真电路 此电路与原理图主要有两点不同：（1）在原理图中基极偏置电源电压采用了自给偏压环节来代替Eb ，优点是节省电源而且还可以改善调制特性，保持较高的效率。（2）在调幅波输出部分，原理图中选频网络采用的是电感抽头接入法，以减轻晶体管输出电阻对谐振回路的影响，调幅波通过跟随变压器输出。仿真电路中，基极偏压直接是直流电压源反接，输出采用压控电压源跟随。 观察集电极调幅电路的输出波形和调制信号的关系，加深对电路工作原理的理解。 2．输出波形 将示波器的B通道接输出点，A通道接调制信号，且设定调制信号的波形颜色属性为橙黄色，已调信号的波形颜色为红色。双击示波器的符号打开

无线通信中的调制解调

无线通信系统中的调制解调基础（一）：AM和FM 作者： Ian Poole Adrio Communications Ltd 第一部分解释了调幅（AM）和调频（FM）的基础，并阐述了优点和缺点。第二部分解析了频移键控（PSK）和正交幅度调制（QAM）。第三部分讨论扩频通信技术，包括被广泛应用的直接序列扩频通信（DSSS），和正交频分复用（OFDM） 射频信号被用来传递信息，信息有可能是音频，数据或者其他格式，该信息被调制(modulate)到载波信号上，并通过射频传送到接收器，在接收器端，信息从载波上分离出来，这个被称为解调（demodulation）。而载波本身并不带有任何信息。 调制方法多种多样，简单的一般有幅度调制，频率调制和相位调制，尽管调频和调相本质上是相同的。每种调制方法都有其有缺点。了解每种调制方法的基础是很重要的，尽管大家更为关注的是移动通信系统的调制方法。复习这些简单技术可以让大家对它们的优缺点有更好的认识。 载波 无线通信的基础是载波，基本的载波如图3-1所示，这个信号在发射器部分产生，并不带有任何信息，在接收器部分也作为不变的信号出现。 载波信号 调幅 调制最显而易见的的方式就是调幅了，通过调整信号幅度大小传递信息。 最简单的调制是OOK（on–off keying，开关键控），载波以开关的形式传递信息。这个是数字调制的基础，并用在传递莫斯（Morse）电码上面，莫斯在早期的“无线”应用上广为采用，通过开或关的长度传递码元。

在音频或其他领域应用更为常见的是，整个信号的幅度通过载波体现，如图3-2，这个被称为幅度调制（AM）。 AM调制 AM解调音频信号的过程十分简单，只需要一个简单的二极管包络检波电路就可以实现，如图3-3，在这个电路中二极管只允许无线信号的半波通过，一个电容被作为低通滤波器来去除信号的高频部分，只留下音频信号。这个信号直接通过放大后输出至扬声器。该解调电路十分简单和易于实现，在目前的AM收音机接收上面还在广泛采用。 一个简单的二极管检波电路 AM解调过程同样可以用更为有效的同步检波电路实现。如图3-4，射频信号被本地载波振荡信号混频。该电路的优点是比二极管检波器有更好的线性度，而且对失真和干扰的抵抗比较好。产生本振信号的方法很多，其中最简单的就是把接收到的无线信号通过高通滤波器，从而滤掉调制信号保留精确频率和相位的载波，再与无线信号混频滤波就能得到原始音频信号。

信号的调制解调

DSB波调制与解调 一、内容摘要 所谓调制，就是在发送端将所要传送的信号附加到高频振荡上，再由天线发射出去。所谓解调，则是在接收端把载波信号取出来，得到原有信息。系统原理图如下所示，当用作调制的乘法器的双差分对处于线性工作状态时，给其输入载波信号u1和调制信号u ，经过调制后得到已调信号u2。当用于解调的乘法器也工作于线性状态时给其输入已调信号u2和载波信号u1，经过解调后得到信号u3，将u3输入低通虑波器得到基带信号u4。 二、系统原理图。 二、单元设计 1.调制单元基带信号 载波信号 调制信号 载波信号

工作原理及电路说明： （1）集成模拟乘法器 集成模拟乘法器是完成两个模拟量（电压或电流）相乘的电子器件。在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程。采用集成模拟乘法器实现调幅功能比采用分离器件如二极管和三极管要简单得多，而且性能优越。所以目前无线通信、广播电视等方面应用较多。本次设计采用是国产双差分对模拟乘法器XFC1596。（2）XFC1596的内部结构 R 4 的1k电阻用作负反馈电阻，以扩大调制信号的线性动态范 围;R 12的6.8k的电阻用来控制电流源电路的电流值I，R5和R 6 的3.9k 的电阻为两管的集电极负载电阻;R 3 的1k的电阻为三极管提供基极 偏置电压;R w 为载波调零电位器，其作用是：将调制信号移去，只加

载波电压，调节R w ，使输出载波电压为双差分对的工作特性取决于载波输入电压振幅的大小。当它大于26mv 使，电路工作于开关状态；当它小于26mv 使，电路工作于线性状态。同时加入调制信号和载波信号后，输出回路电压即为载波被抑制的双边带调幅波。 （3）数学公式分析： 载波信号： 1 调制波信号：t V u m Ω=ΩΩcos 调制后的信号为： t t w V KV u Ku u c m cm Ω==ΩΩcos cos 01 ])cos()[cos(2 1 t w t w V KV c c m cm Ω-+Ω+=Ω 仿真：

ASK调制与解调电路设计及仿真实现

《电力系统自动化》课程设计任务书

目录 一．背景描述…………………………二．设计内容…………………………三．工作原理…………………………四．电路设计及参数设置……………五．仿真及波形分析…………………六．设计总结…………………………七．参考文献…………………………

一.背景描述： 电力系统远动技术是为电力系统调度服务的远距离监测、控制技术。由于电能生产的特点，能源中心和负荷中心一般相距甚远，电力系统分布在很广的地域，其中发电厂、变电所、电力调度中心和用户之间的距离近则几十公里，远则几百公里甚至数千公里。要管理和监控分布甚广的众多厂、所、站和设备、元器件的运行工况，已不能用通常的机械联系或电联系来传递控制信息或反馈的数据，必须借助于一种技术手段，这就是远动技术。它将各个厂、所、站的运行工况（包括开关状态、设备的运行参数等）转换成便于传输的信号形式，加上保护措施以防止传输过程中的外界干扰，经过调制后，由专门的信息通道传送到调度所。在调度所的中心站经过反调制，还原为原来对应于厂、所、站工况的一些信号再显示出来，供给调度人员监控之用。调度人员的一些控制命令也可以通过类似过程传送到远方厂、所、站，驱动被控对象。这一过程实际上涉及遥测、遥信、遥调、遥控，所以，远动技术是四遥的结合。 二.设计内容： 1.对电力系统远动信息传输系统的主要环节进行理论分析和研究。 2. 熟悉数字调幅技术的有关原理和实现方法。 3. 设计ASK调制解调电路。 4. 熟悉ORCAD软件的应用，学习元件库使用、原理图的建立以及 应用原理图进行仿真的基本方法。 三. 工作原理： 1. 数字调幅技术的原理和实现方法 （1）数字调制的概念 用二进制（多进制）数字信号作为调制信号，去控制载波某些参量的变化，这种把基带数字信号变换成频带数字信号的过程称为数字调制，反之，称为数字解调。 （2）数字调制的分类 在二进制时分为：振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）。

信号的调制与解调(完整版)

信号与系统 课 程 设 计 设计题目：信号的调制与解调 院系：机械电子工程系 专业班级：09应用电子技术 学生姓名：谢焱松吴杰谭雨恒刘庆 学号：09353017 09353018 09353019 09353020 专业班级：文如泉 起止时间：2010.12.13-2010.12.25

设计任务： 信号的调制与解调 ?目的：理解Fourier变换在通信系统中的应用：掌握调制与解调的基本原理。 ?要求：实现信号的调制与解调。 ?内容：调制信号为一取样信号（自己选，一般取常见的信号），利用MATLAB分析幅度调制（AM）产生的信号频谱，比较信号调制前后的频谱并解调已调信号。设载波信号的频率为100HZ。 ?方法：应用MATLAB平台。 ?参考资料：MATLAB相关书籍。 教师点评：

一、课程设计目的 利用MATLAB 集成环境下的Simulink 仿真平台，设计一个2ASK/2DPSK 调制与解调系统。用示波器观察调制前后的信号波形；用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化；加上各种噪声源，用误码测试模块测量误码率；最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。 二、课程设计要求 （1）熟悉MATLAB 环境下的Simulink 仿真平台，熟悉2ASK/2DPSK 系统的调制解调原理，构建调制解调电路图。 （2）用示波器观察调制前后的信号波形，用频谱分析模块观察调制前后信号的频谱的变化。并观察解调前后频谱有何变化以加深对该信号调制解调原理的理解。 （3）在调制与解调电路间加上各种噪声源，用误码测试模块测量误码率，并给出仿真波形，改变信噪比并比较解调后波形，分析噪声对系统造成的影响。 （4）在老师的指导下，要求独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计学年论文，能正确阐述和分析设计和实验结果。 三、基本原理 1 ASK 调制与解调 ASK 即幅移键控（振幅键控），是一种相对简单的调制方式。 对于振幅键控这样的线性调制来说，在二进制里，2ASK 是利用基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续的输出，有载波输出时表示发送“1”，反之表示发送“0”。 根据线性调制的原理，一个2ASK 信号可表示为：t w t s t e c cos )()(0=。式中，w c 为载波角频率，s(t)为单极性NRZ 矩形脉冲序列∑-=n b n nT t g a t s )()(。其中，g(t)是持续时 间为T b 、高度为1的矩形脉冲，常称为门函数；a n 为二进制数字 调制：幅移键控相当于模拟信号中的调幅，只不过与载频信号相乘的是二进制数码而已。幅移就是把频率、相位作为常量，而把振幅作为变量，信息比特是通过载波的幅度来传递的。二进制振幅键控它实际是当调制的数字信号为“1”时，传输载波；当调

基于MATLAB的AM信号的调制与解调

通信专业课程设计一（论文） 太原科技大学 课程设计（论文） 设计(论文)题目：基于MATLAB的AM信号的调制与解调 姓名张壮阔 学号 200822080132 班级通信082201H 学院华科学院 指导教师郑秀萍 2011年12 月23 日

太原科技大学课程设计（论文）任务书 学院（直属系）：华科学院电子信息工程系时间：2011年12月9日

目录 第1章绪论............................................................. - 2 - 1.1 AM信号调制解调的背景、意义和发展前景........................... - 2 - 1.2 本文研究的主要内容............................................. - 3 - 第2章AM信号调制解调的原理以及特点..................................... - 4 - 2.1 噪声模型....................................................... - 4 - 2.1.1 噪声的分类................................................. - 4 - 2.1.2 本文噪声模型............................................... - 4 - 2.2 通用调制模型................................................... - 5 - 2.3 AM信号的调制原理............................................... - 6 - 2.4 AM信号的解调原理及方式......................................... - 6 - 2.5 抗噪声性能的分析模型........................................... - 6 - 2.6 相干解调的抗噪声性能.......................................... - 7 - 第3章基于双音信号的AM调制与解调的仿真及结论.......................... - 9 - 3.1 设定的双音信号................................................. - 9 - 3.2 基于双音信号的AM调解与解调的仿真结果.......................... - 9 - 参考文献............................................................... - 14 - 附录.................................................................. - 17 -

2psk信号调制解调

三、2psk信号调制解调 2psk信号的调制不能采用包络检测的方法，只能进行相干解调，其原理框图如下： 不考虑噪声时，带通滤波器输出可以表示为 y(t)=cos(wct+Φn) 式中Φn为2psk信号某一码元的初相。Φn=0时，代表数字“0”，Φn=π时，代表数字“1”。与同步载波COSwct相乘后，输出为 Z(t)=COS(wct+Φn) COSwct=1/2cosΦn+1/2cos(2wct+Φn) 经过低通滤波器滤除高频分量，得解调输出为 根据发送端产生2psk信号时Φn代表数字信息1或0的规定，以及接收端x（t）与Φn 的关系特性，抽样判决器的判决准则为 其中，x为x（t）在抽样时刻的值。 2psk信号相干解调的过程实际上就是输入已调信号与本地载波信号进行极性比较的过程，故常称为极性比较解调。 Matlab程序实现 clear ; close all; fs=8e5; %抽样频率 fm=20e3; %基带频率 n=2*(6*fs/fm); final=(1/fs)*(n-1); fc=2e5; % 载波频率 t=0:1/fs:(final); Fn=fs/2; %耐奎斯特频率 %用正弦波产生方波

twopi_fc_t=2*pi*fm*t; A=1; phi=0; x = A * cos(twopi_fc_t + phi); % 方波 am=1; x(x>0)=am; x(x<0)=-1; figure(1) subplot(321); plot(t,x); axis([0 2e-4 -2 2]); title('基带信号'); grid on car=sin(2*pi*fc*t); %载波 ask=x.*car; %载波调制 subplot(322); plot(t,ask); axis([0 200e-6 -2 2]); title('PSK信号'); grid on; %===================================================== vn=0.1; noise=vn*(randn(size(t))); %产生噪音 subplot(323); plot(t,noise); grid on; title('噪音信号'); axis([0 .2e-3 -1 1]); askn=(ask+noise); %调制后加噪 subplot(324); plot(t,askn); axis([0 200e-6 -2 2]); title('加噪后信号'); grid on; %带通滤波 fBW=40e3; f=[0:3e3:4e5];

移动通信中的调制解调

移动通信中的调制解调 AM和FM 射频信号被用来传递信息，信息有可能是音频，数据或者其他格式，该信息被调制(modulate)到载波信号上，并通过射频传送到接收器，在接收器端，信息从载波上分离出来，这个被称为解调（demodulation）。而载波本身并不带有任何信息。 调制方法多种多样，简单的一般有幅度调制，频率调制和相位调制，尽管调频和调相本质上是相同的。每种调制方法都有其有缺点。了解每种调制方法的基础是很重要的，尽管大家更为关注的是移动通信系统的调制方法。复习这些简单技术可以让大家对它们的优缺点有更好的认识。 载波 无线通信的基础是载波，基本的载波如下图所示，这个信号在发射器部分产生，并不带有任何信息，在接收器部分也作为不变的信号出现。 调幅 调制最显而易见的的方式就是调幅了，通过调整信号幅度大小传递信息。 最简单的调制是OOK（on–off keying，开关键控），载波以开关的形式传递信息。这个是数字调制的基础，并用在传递莫斯（Morse）电码上面，莫斯在早期的“无线”应用上广为采用，通过开或关的长度传递码元。 在音频或其他领域应用更为常见的是，整个信号的幅度通过载波体现，如下图，这个被称为幅度调制（AM）。

AM解调音频信号的过程十分简单，只需要一个简单的二极管包络检波电路就可以实现，如图3-3，在这个电路中二极管只允许无线信号的半波通过，一个电容被作为低通滤波器来去除信号的高频部分，只留下音频信号。这个信号直接通过放大后输出至扬声器。该解调电路十分简单和易于实现，在目前的AM收音机接收上面还在广泛采用。 AM解调过程同样可以用更为有效的同步检波电路实现。如图3-4，射频信号被本地载波振荡信号混频。该电路的优点是比二极管检波器有更好的线性度，而且对失真和干扰的抵抗比较好。产生本振信号的方法很多，其中最简单的就是把接收到的无线信号通过高通滤波器，从而滤掉调制信号保留精确频率和相位的载波，再与无线信号混频滤波就能得到原始音频信号。

基于FPGA的QPSK调制解调电路设计与实现

基于FPGA的QPSK调制解调电路设计与实现数字调制信号又称为键控信号,调制过程可用键控的方法由基带信号对载频信号的振幅、频率及相位进行调制,最基本的方法有3种:正交幅度调制(QAM)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK).根据所处理的基带信号的进制不同分为二进制和多进制调制(M进制).多进制数字调制与二进制相比,其频谱利用率更高.其中QPSK(即4PSK)是MPSK(多进制相移键控)中应用最广泛的一种调制方式。 1 QPSK简介 QPSK信号有00、01、10、11四种状态。所以,对输入的二进制序列,首先必须分组,每两位码元一组。然后根据组合情况,用载波的四种相位表征它们。QPSK信号实际上是两路正交双边带信号, 可由图1所示方法产生。 QPSK信号是两个正交的2PSK信号的合成,所以可仿照2PSK信号的相平解调法,用两个正交的相干载波分别检测A和B两个分量,然后还原成串行二进制数字信号,即可完成QPSK信号的解调,解调过程如图2所示。

图1 QPSK 信号调制原理图 图2 QPSK 信号解调原理图 2 QPSK 调制电路的FPGA 实现及仿真 2.1基于FPGA 的QPSK 调制电路方框图 基带信号通过串/并转换器得到2位并行信号,,四选一开关根据该数据,选择载波对应的相位进行输出,即得到调制信号,调制框图如图3所示。 基带信号clk start 串/并转换四选一开关 分 频 0°90°180°270° 调制信号 FPGA 图3 QPSK 调制电路框图 系统顶层框图如下

图中输入信号clk为调制模块时钟，start为调制模块的使能信号，x为基带信号，y是qpsk调制信号的输出端，carrier【3..0】为4种不同相位的载波，其相位非别为0、90、、270度，锁相环模块用来进行相位调节，用来模拟通信系统中发送时钟与接收时钟的不同步start1为解调模块的使能信号。y2为解调信号的输出端。 2.2调制电路VHDL程序 程序说明 信号yy 载波相位载波波形载波符号 “00”0°f3 “01”90°f2 “10”°f1 “11”270°f0

FM调制解调要点

F M调制解调要点 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

通信原理实验 实验名称：基于FM信号调制解调的matlab仿真 实验地点：KA116 姓名：汪辉 /胥译涵 摘要：FM在通信系统中的使用非常广泛。FM广泛应用于高保真音乐广播、电视伴音信号的传输、卫星通信和蜂窝电话系统等。本设计主要是利用MATLAB 集成环境下的M文件，编写程序来实现FM调制与解调过程，并分别绘制出基带信号、载波信号、已调信号的时域波形，再进一步分别绘制出对已调信号叠加噪声后信号。相干解调后信号和解调基带信号的时域波形。最后绘出FM基带信号通过上述信道和调制和解调系统后的误码率与信噪比的关系，并通过与理论结果波形对比来分析该仿真调制与解调系统的正确性及噪声对信号解调的影响。在课程设计中，系统开发平台为Windows 7使用工具软件为MATLAB 。在该平台运行程序完成了对FM调制和解调以及对叠加噪声后解调结果的观察。通过该课程设计，达到了实现FM信号通过噪声信道，调制和解调系统的仿真目的。 一、实验目的 通过《FM信号的MATLAB仿真设计》的课程设计，掌握通信原理中模拟信号的调制和解调、数字基带信号的传输、数字信号的调制和解调，模拟信号的

抽样、量化和编码与信号的最佳接收等原理。应用原理设计FM调制解调系统，并对其进行仿真。 二、实验要求 1、熟悉调制和解调的原理，调制的分类和解调的分类。熟悉并掌握调频信号的产生与解调。 要求能够熟练应用MATLAB语言编写基本的通信系统的应用程序，进行模拟调制系统，数字基带信号的传输系统的建模、设计与仿真。所有的仿真用MATLAB程序实现，系统经过的信道都假设为高斯白噪声信道。模拟调制要求用程序画出调制信号，载波，已调信号、解调信号的波形，数字调制要求画出误码率随信噪比的变化曲线。 简述理论原理；Matlab程序，要点旁注（可手写）；图示波形，说明合理性；其他重要数据、尝试与思考说明，两人一组,两机器互连,解调 三、实验原理： 1、通信按照传统理解就是信息传输。通信系统的作用就是将信息从信息源发送到一个或多个目的地，且信息是多种多样的。通信系统对信号进行两种 基本变换：第一、要把发送的消息要变换成原始电信号。第二、将原始电信 号调制到频率较高的载频上，使其频带适合信道的输。解调后的信号称为基 带信号，已调信号也称为频带信号。对于任何一个通信系统，均可视为由发 送端、信道和接收端三大部分组成。