實驗一(模擬調制系統(tǒng)調制及解調模擬).docx

實驗一：模擬調制系統(tǒng)調制及解調模擬實驗要求：1、 學生按照實驗指導報告獨立完成相關實驗的內容；2、 上機實驗后撰寫實驗報告，記錄下自己的實驗過程，記錄實驗心得。3、 以電子形式在規(guī)定日期提交實驗報告。實驗指導一、線性調幅1. 普通調幅原理介紹：普通調幅即：AM幅度調制 ，常規(guī)雙邊帶幅度調制(Double-SideBand Modulation Passband)其中輸入信號是u(t),輸出信號是y(t)，y(t)是個實信號，若u(t)=，則有 其中，是輸入信號的偏移，是載波頻率，是初始相位（設=0），是載波幅度，是調制指數。傳輸載波時，=1；不傳輸載波時，=0。 由得出，幅度調制的結果含有：載波、上邊帶、下邊帶的成分，雙邊帶幅度調制的輸出包含了載頻高端和低端的頻率成分。參數說明：DSB AM Modulator Passband(雙邊帶頻帶幅度調制器)的主要參數參數名稱參數值Input signal offset(輸入信號偏移)1Carrier frequency(載波頻率)180Initial phase(rad)(初始相位)Pi/3DSB AM Demodulator Passband(雙邊帶頻帶幅度解調器)的主要參數參數名稱參數值Output signal offset(輸出信號偏移)1Carrier frequency(載波頻率)180Initial Phase(rad)(初始相位)Pi/3Lowpass filter numerator(低通滲濾器分子)4.75 9.14 4.75*0.01Lowpass filter denominator(低通滲濾器分母)1 -1.3108 0.4936Sample time(采樣間隔)0.001系統(tǒng)仿真框圖：本例中信源是一個幅度為0.7，頻率為8HZ的正弦信號。各模塊的參數設置：結果顯示：AM幅度調制后信號的頻域圖：（可見載頻兩旁的邊帶成分）AM幅度調制后信號的時域圖：系統(tǒng)仿真中示波器的波形圖：（分別為調解波形、原始波形和調制波形）2. 雙邊帶調制原理介紹：即：雙邊帶抑制載波幅度調制，為了提高調制效率，在雙邊帶幅度調制的基礎上抑制掉載波分量，使總功率全部包含在雙邊帶中，這樣就形成了雙邊帶抑制載波幅度調制。公式中=1表示保留載波，若=0，就變成了雙邊帶抑制載波幅度調制。參數說明：DSB SC AM Modulator Passband(雙邊帶頻帶抑制幅度調制器)的主要參數參數名稱參數值Input signal offset(輸入信號偏移)15Initial phase(rad)(初始相位)Pi/2Sample time(采樣時間)1/60Signal Generator(信號發(fā)生器)的主要參數參數名稱參數值Wave form(波形)SawtoothAmplitude(幅度)1Frequency(頻率)PiUnit(單位)Rad/sec系統(tǒng)仿真框圖：各模塊參數設置： 雙邊帶抑制載波調制后頻域圖：結果顯示：雙邊帶抑制載波調制后時域圖：3.單邊帶調制：原理介紹：雙邊帶抑制載波調制雖然抑制了載波，提高了調制效率，但調制后的頻帶寬度仍然是基帶信號寬帶的2倍，而且完全對稱，他們攜帶的信息完全相同。因此，從信息傳輸的角度來看，只用一個邊帶傳輸傳輸就可以了。 單邊帶幅度調制SSB AM(Signal-SideBand Amplitude Modulation)中，發(fā)送端只傳輸頻帶幅度調制信號的上邊帶或下邊帶，它使用的寬帶只有雙邊帶調制信號的一半，因而具有更高的頻率利用率。參數說明：DSB AM Modulator Passband(雙邊帶頻帶幅度調制器)的主要參數參數名稱參數值Input signal offset(輸入信號偏移)1Carrier frequency(載波頻率)1000Initial phase(rad)(初始相位)0Analog Filter Design(模擬濾波器設計)的主要參數參數名稱參數值Design method(設計方法)Butterworth(巴特沃斯)filter type(濾波器類型)Bandpass(帶通)Filter order(濾波器階數)9Lower passband edge frequency (rad/sec)(通帶低端頻率)990*2*piUpper passband edge frequency(rad/sec)(通帶高端頻率)1110*2*pi系統(tǒng)仿真框圖：關于各模塊參數設置： 結果顯示：單邊帶調制頻域圖：單邊帶調制時域圖：二、非線性調制1、 FM頻率調制頻帶頻率調制器（FM Modulator Passband）對輸入的實信號實施頻率調制，產生采樣形式的信號。假設輸入信號為u(t),輸出信號為y(t)，則輸出信號與輸入信號u(t)滿足關系式：其中，是載波頻率，是初始相位，是調整常數。FM Demodulator Passband 從輸入的基帶頻率信號中解調出原始的信息序列。頻帶頻率調解器的輸入信號是采樣形式的標量信號，輸出信號是一維的標量信號?；鶐ьl率解調器使用了低通濾波器，這個低通濾波器由參數Lowpass filter numerator 和Lowpass filter denominator確定。參數說明：FM Modulator Passband(頻帶頻率調制器)的主要參數參數名稱參數值Carrier frequency(載波頻率)1000Initial phase(rad)(初始相位)0Modulation Constant(調制常數)200Sample time(采樣間隔)le-5Symple interval(s)(符號間隔)infSignal Generator(信號發(fā)生器)的主要參數參數名稱參數值Wave form(波形)SineAmplitude(幅度)1Frequency(頻率)100Unit(單位)HertzSpectrum Scope(頻譜儀)的主要參數參數名稱參數值Buffer size(緩存長度)1024Buffer overlap(緩存交疊)256FFT size(FFT長度)1024Number of spectral averages(譜（計算）平均（點）數)10Scope position(顯示器位置)Get(0,defaultfigureposition)Frequency units(頻率單位)HertzFrequency range(頻率范圍)0fs/2Amplitude scaling(幅度刻度)magnitudeSample time of original from input(輸入采樣時間)2.5e-4Minimum Y-limit(Y軸最小刻度)-2Maximum Y-limit（Y軸最大刻度）25系統(tǒng)仿真框圖：相關模塊的參數設置： 結果顯示：FM頻率調制后頻域圖：FM調制后時域圖：3. PM相位調制PM相位調制從輸入的實信號實施相位調制。假設輸入信號為u(t),則輸出信號y(t)的頻率隨著輸入信號u(t)的幅度變化而變化，兩者之間滿足關系式：參數設置：FM Modulator Passband(頻帶頻率調制器)的主要參