AM調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(滿幅度)詳解

1、AM 的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（滿幅度）目錄摘要錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第一章概 述1一 課題內(nèi)容1二 設(shè)計(jì)目的1三 設(shè)計(jì)要求1四 開(kāi)發(fā)工具1第二章系統(tǒng)理論設(shè)計(jì)2一 振幅調(diào)制產(chǎn)生原理2二 調(diào)幅電路方案分析2三 信號(hào)解調(diào)思路3第三章 Simulink仿真4一 Simulink仿真模型4二 參數(shù)設(shè)置4三 運(yùn)行結(jié)果8四 結(jié)果分析17結(jié)束語(yǔ)17參考文獻(xiàn)170 AM 的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（滿幅度） 摘 要 調(diào)幅，英文是 Amplitude Modulation （AM）。調(diào)幅也就是通常說(shuō)的中波，范圍在 5031060KHz。調(diào)幅是用聲音的高低變?yōu)榉鹊淖兓碾娦盘?hào)。本課程設(shè)計(jì)主要研究了 AM調(diào)制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真。在本次通信系

2、統(tǒng)仿真訓(xùn)練中，我主要通過(guò)了模擬幅度調(diào)制和解調(diào)的原理和其實(shí)現(xiàn)方法， 然后根據(jù)模擬幅度調(diào)制系統(tǒng)的原理給出了調(diào)制和解調(diào)的框圖。其次，弄懂了 AM調(diào)制的基本原理。最后利用Matlab 軟件仿真模擬幅度調(diào)制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了AM調(diào)制和解調(diào)，給出了調(diào)制信號(hào)、載波信號(hào)、已調(diào)信號(hào)及解調(diào)信號(hào)的波形圖和頻譜圖。關(guān)鍵詞：調(diào)制；解調(diào)；AM模擬調(diào)制第一章概述一 課題內(nèi)容1. 設(shè)計(jì) AM信號(hào)實(shí)現(xiàn)的 Simulink 程序，輸出調(diào)制信號(hào)、 載波信號(hào)以及已調(diào)信號(hào)波形以及頻譜圖，并改變參數(shù)觀察信號(hào)變化情況，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。2. 設(shè)計(jì) AM信號(hào)解調(diào)實(shí)現(xiàn)的 Simulink 程序，輸出并觀察解調(diào)信號(hào)波形， 分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。二 設(shè)計(jì)目的1.

3、掌握振幅調(diào)制和解調(diào)原理。2. 學(xué)會(huì) Matlab 仿真軟件在振幅調(diào)制和解調(diào)中的應(yīng)用。3. 掌握參數(shù)設(shè)置方法和性能分析方法。4. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)中波形的變換，學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。三 設(shè)計(jì)要求利用 Matlab 軟件進(jìn)行振幅調(diào)制和解調(diào)程序設(shè)計(jì)，輸出顯示調(diào)制信號(hào)、載波信號(hào)以及已調(diào)信號(hào)波形，并輸出顯示三種信號(hào)頻譜圖。對(duì)產(chǎn)生波形進(jìn)行分析，并通過(guò)參數(shù)的改變，觀察波形變化，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。四 開(kāi)發(fā)工具計(jì)算機(jī)； Matlab 軟件；相關(guān)資料1AM 的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（滿幅度）第二章系統(tǒng)理論設(shè)計(jì)一 振幅調(diào)制產(chǎn)生原理所謂調(diào)制，就是在傳送信號(hào)的一方將所要傳送的信號(hào)附加在高頻振蕩上， 再由天線發(fā)射出去。這里高頻振蕩波就是攜帶信號(hào)的

4、運(yùn)載工具，也叫載波。振幅調(diào)制，就是由調(diào)制信號(hào)去控制高頻載波的振幅， 直至隨調(diào)制信號(hào)做線性變化。在線性調(diào)制系列中，最先應(yīng)用的一種幅度調(diào)制是全調(diào)幅或常規(guī)調(diào)幅， 簡(jiǎn)稱為調(diào)幅（AM）。在頻域中已調(diào)波頻譜是基帶調(diào)制信號(hào)頻譜的線性位移； 在時(shí)域中，已調(diào)波包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)波形呈線性關(guān)系。設(shè)正弦載波為c(t )A cos( ct0 )式中，A 為載波幅度；c 為載波角頻率； 0 為載波初始相位 ( 通常假設(shè)0 =0).調(diào)制信號(hào)（基帶信號(hào)） 為 m(t ) 。根據(jù)調(diào)制的定義， 振幅調(diào)制信號(hào)（已調(diào)信號(hào)）一般可以表示為sm (t )Am(t) cos( ct )設(shè)調(diào)制信號(hào) m(t ) 的頻譜為 M () ，則已調(diào)信號(hào)

5、 sm (t ) 的頻譜 Sm () ：Sm ()A M (c )M (c )2二 調(diào)幅電路方案分析標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波（ AM）產(chǎn)生原理調(diào)制信號(hào)是只來(lái)自信源的調(diào)制信號(hào)（基帶信號(hào)），這些信號(hào)可以是模擬的，亦可以是數(shù)字的。為首調(diào)制的高頻振蕩信號(hào)可稱為載波，它可以是正弦波， 亦可以是非正弦波 ( 如周期性脈沖序列 ) 。載波由高頻信號(hào)源直接產(chǎn)生即可， 然后經(jīng)過(guò)高頻功率放大器進(jìn)行放大， 作為調(diào)幅波的載波，調(diào)制信號(hào)由低頻信號(hào)源直接產(chǎn)生，二者經(jīng)過(guò)乘法器后即可產(chǎn)生雙邊帶的調(diào)幅波。設(shè) 載 波 信 號(hào) 的 表 達(dá) 式 為 cos c t，調(diào)制信號(hào)的表達(dá)式為m(t ) Am cos mt ，則調(diào)幅信號(hào)的表達(dá)式為sAM (

6、t ) A0 m(t) cosctm(t )sAM (t )A0cos c t2AM 的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（滿幅度）三 信號(hào)解調(diào)思路從高頻已調(diào)信號(hào)中恢復(fù)出調(diào)制信號(hào)的過(guò)程稱為解調(diào)(demodulation )，又稱為檢波 (detection )。對(duì)于振幅調(diào)制信號(hào)，解調(diào)(demodulation )就是從它的幅度變化上提取調(diào)制信號(hào)的過(guò)程。解調(diào)(demodulation )是調(diào)制的逆過(guò)程?？衫贸朔e型同步檢波器實(shí)現(xiàn)振幅的解調(diào)，讓已調(diào)信號(hào)與本地恢復(fù)載波信號(hào)相乘并通過(guò)低通濾波可獲得解調(diào)信號(hào)。3AM 的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（滿幅度）第三章 Simulink仿真一 Simulink 仿真模型圖 1 AM 調(diào)制與解調(diào) S

7、imulink 仿真模型搭建的 Simulink仿真模型如圖 1 所示，其中用到的模塊有Sine Wave模塊，DSB AM Modulator Passband模塊， AWGN Channel模塊， DSB AM DemoluatorPassband 模塊。二 參數(shù)設(shè)置1、Sine Wave 模塊用來(lái)產(chǎn)生待調(diào)制的原始信號(hào)。其參數(shù)設(shè)置如圖2 所示：4AM 的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（滿幅度）圖 2 待調(diào)制信號(hào)參數(shù)待調(diào)制信號(hào)為一正弦波，其振幅為1，頻率為100Hz， sine type設(shè)為 Sample based ，Sample time為 0.001 ， 每周期采樣點(diǎn)為10.2、DSB AM Modul

8、ator Passband 模塊5AM 的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（滿幅度）DSB AM Modulator Passband 模塊用來(lái)對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行AM調(diào)制，其參數(shù)設(shè)置如圖 3 所示。圖 3 DSB AM Modulator Passband 模塊參數(shù)AM調(diào)制的載波頻率設(shè)為3000。3、AWGN Channel模塊AWGNChannel 模塊用來(lái)向調(diào)制后的AM信號(hào)添加噪聲。其參數(shù)設(shè)置如圖4 所示。6AM 的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（滿幅度）圖 4 AWGN Channel模塊5、DSB AM Demoluator Passband 模塊DSB AM Demoluator Passband 模塊用來(lái)對(duì) AM調(diào)制信號(hào)進(jìn)

9、行解調(diào)，其參數(shù)設(shè)置如圖 5 所示。7AM 的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（滿幅度）圖 5 DSB AM Demoluator Passband 模塊載波頻率設(shè)為 3000Hz，低通濾波器采用 Butterworth 濾波器，階數(shù)為 4，截止頻率設(shè)為 300Hz。三 運(yùn)行結(jié)果程序運(yùn)行結(jié)果如下：8AM 的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（滿幅度）圖 6 原始信號(hào)時(shí)域波形9AM 的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（滿幅度）圖 7 原始信號(hào)頻譜10AM 的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（滿幅度）圖 8 AM 調(diào)制信號(hào)時(shí)域波形11AM 的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（滿幅度）圖 9 AM 調(diào)制信號(hào)頻譜12AM 的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（滿幅度）圖 10 添加噪聲后的 AM調(diào)制信號(hào)波形13AM 的調(diào)制系

10、統(tǒng)設(shè)計(jì)（滿幅度）圖 11 添加噪聲后的 AM調(diào)制信號(hào)頻譜14AM 的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（滿幅度）圖 12 AM解調(diào)后的時(shí)域信號(hào)波形15AM 的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（滿幅度）圖 13 AM 解調(diào)后頻譜16AM 的調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（滿幅度）四 結(jié)果分析輸入信號(hào)的振幅為1，載波信號(hào)振幅也是1，滿足載波振幅等于信號(hào)振幅，所以是滿幅度調(diào)制。本設(shè)計(jì)圓滿的完成了對(duì)AM信號(hào)實(shí)現(xiàn)調(diào)制與解調(diào)，與課題的要求十分相符；也較好的完成了對(duì)AM信號(hào)的時(shí)域分析，并得出了調(diào)制信號(hào)和解調(diào)信號(hào)的頻譜圖。結(jié)束語(yǔ)調(diào)制與解調(diào)技術(shù)是通信電子線路課程中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)， 也是實(shí)現(xiàn)通信必不可少的一門(mén)技術(shù)， 也是通信專業(yè)學(xué)生必須掌握的一門(mén)技術(shù)。 課題在這里是把要處

11、理的信號(hào)當(dāng)做一種特殊的信號(hào)， 即一種“復(fù)雜向量”來(lái)看待。也就是說(shuō)， 課題更多的還是體現(xiàn)了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。從課題的中心來(lái)看，課題“ AM調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（滿幅度） ”是希望將 AM-DSB 調(diào)制與解調(diào)技術(shù)應(yīng)用于某一實(shí)際領(lǐng)域， 這里就是指對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。 作為存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中的調(diào)制信號(hào)， 其本身就是離散化了的向量， 我們只需將這些離散的量提取出來(lái)，就可以對(duì)其進(jìn)行處理了。這一過(guò)程的實(shí)現(xiàn)，用到了處理數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)有力工具 Matlab 。通過(guò) Matlab 里幾個(gè)模塊的調(diào)用，很輕易的在調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)的理論之間搭了一座橋。課題的特色在于它將調(diào)制信號(hào)看作一個(gè)向量，于是就把調(diào)制信號(hào)數(shù)字化了。那么，就可以完全利用數(shù)字信號(hào)處理和通信電子線路的知識(shí)來(lái)解決 AMDSB調(diào)制問(wèn)題。我們可以像給一般信號(hào)做頻譜分析一樣，來(lái)對(duì)調(diào)制信號(hào)做頻譜分析， 也可以較容易的用數(shù)字濾波器來(lái)對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行濾波處理。 由此可見(jiàn)，調(diào)制