實驗四 角度調(diào)制實驗

1、實驗四 角度調(diào)制實驗一、實驗?zāi)康?、掌握調(diào)頻與調(diào)相以及解調(diào)的基本原理。2、理解模擬調(diào)制在通信系統(tǒng)中的作用。3、進(jìn)一步掌握傅立葉變換的原理。二、實驗原理：1、角度調(diào)制（1）角度調(diào)制角度調(diào)制信號的表達(dá)式為：式中，A載波的恒定振幅；信號的瞬時相位；瞬時相位偏移；稱為瞬時角頻率；稱為瞬時頻偏。（1）頻率調(diào)制(FM)：FM信號表達(dá)式瞬時頻率偏移隨調(diào)制信號成比例變化，即，式中調(diào)頻靈敏度，單位是。這時相位偏移為（2）相位調(diào)制(PM)瞬時相位偏移隨調(diào)制信號作線性變化，即，式中調(diào)相靈敏度，含義是單位調(diào)制信號幅度引起PM信號的相位偏移量，單位是。（3）單音調(diào)制FM與PM設(shè)調(diào)制信號為單一頻率的正弦波，即 用它對載波

2、進(jìn)行相位調(diào)制時，將上式代入后得到：式中，調(diào)相指數(shù)，表示最大的相位偏移。用它對載波進(jìn)行頻率調(diào)制時，將代入得到FM信號的表達(dá)式：式中，調(diào)頻指數(shù)，表示最大的相位偏移；最大角頻偏；最大頻偏。（4）非相干解調(diào)調(diào)頻信號的一般表達(dá)式為解調(diào)器的輸出應(yīng)為完成這種頻率-電壓轉(zhuǎn)換關(guān)系的器件是頻率檢波器，下面以振幅鑒頻器為例介紹：圖中，微分電路和包絡(luò)檢波器構(gòu)成了具有近似理想鑒頻特性的鑒頻器。限幅器的作用是消除信道中噪聲等引起的調(diào)頻波的幅度起伏。微分器的作用是把幅度恒定的調(diào)頻波變成幅度和頻率都隨調(diào)制信號變化的調(diào)幅調(diào)頻波，即包絡(luò)檢波器則將其幅度變化檢出并濾去直流，再經(jīng)低通濾波后即得解調(diào)輸出，式中為鑒頻器靈敏度，單位為。帶

3、通信號的包絡(luò)可以通過求該信號的低通等效信號的幅度求得。實驗中，先求出已調(diào)信號的相位，通過微分后再除以，就可以得到。對于調(diào)相信號，先求出已調(diào)信號的相位，除以，則可以得到。為了恢復(fù)此相位，并將相位卷繞解開，需要使用matlab中的unwrap函數(shù)。2、角度調(diào)制的仿真（1）基本參數(shù)的設(shè)置kf=100; %調(diào)頻靈敏度fc=250; %載波頻率 T=0.2; %終止時間dt=0.0001; %采樣間隔t=0:dt:T; %時間F=1/dt; %仿真頻寬df=1/T; %頻率間隔f=-F/2:df:F/2 %頻率N=length(f); %采樣點數(shù)fm=20; %單頻調(diào)制信號頻率Am=1; %單頻調(diào)制信號

4、幅度mt(1:round(N)=1;mt(1:round(N/4)=1;mt(round(N/4)+1:round(N/2)=-1;mt(round(N/2)+1:round(3*N/4)=1;int_m(1)=0;A=sqrt(2); %載波信號幅度B=1.5*fm; %低通帶寬（2）調(diào)頻mf=kf*Am/(2*pi*fm); %調(diào)頻指數(shù)for i=1:length(t)-1 %信號的積分 int_m(i+1)=int_m(i)+mt(i)*dt;endsfm=A*cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_m); %FM（3）解調(diào)zs=hilbert(ss);xl=zs.*exp(-j*2*pi*fc*t);phase=angle(xl);v=abs(hilbert(ss);phi=unwrap(phase);dem=(1/(2*pi*kf)*(diff(phi)/dt);3、仿真結(jié)果三、實驗步驟1、設(shè)載波頻率為150Hz，幅度為1；2、當(dāng)調(diào)頻信號為頻率為20，幅度為1的正弦波，當(dāng)調(diào)頻靈敏度為50時，分析并繪制調(diào)頻信號的時頻域波形，計算帶寬，分析并繪制該調(diào)頻信號的解調(diào)波形，并與原波形比較；3、當(dāng)調(diào)相信號為頻率為20，幅度為1的正弦波，當(dāng)調(diào)相靈敏度為50時，分析并繪制調(diào)頻信號的時頻域波形，計算帶寬；分析并繪制該調(diào)相信號的解調(diào)波形，并與原波形比較；4、當(dāng)調(diào)頻靈