基于MATLAB的模擬調(diào)制系統(tǒng)仿真(Simulink工具箱)
摘 要
在通信技術(shù)的發(fā)展中，通信系統(tǒng)的仿真技術(shù)是一個技術(shù)重點。本文將著重討論模擬通信系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的基本原理以及抗噪聲性能，并在MATLAB軟件平臺上仿真實現(xiàn)幾種常見的模擬調(diào)制方式。最常用最重要的模擬調(diào)制方式是用正弦波作為載波的幅度調(diào)制和角度調(diào)制。常見的調(diào)幅(AM)、雙邊帶(DSB)、殘留邊帶(VSB)和單邊帶(SSB)等調(diào)制就是幅度調(diào)制的幾個典型實例;而頻率調(diào)制(FM)就是角度調(diào)制中被廣泛采用的一種。在線性調(diào)制系統(tǒng)中，文中將以調(diào)幅(AM)、雙邊帶(DSB)和單邊帶(SSB)為說明對象，從原理等方面進(jìn)行分析闡述并進(jìn)行仿真分析;而在非線性調(diào)制中，以常用的調(diào)頻(FM)和調(diào)相(PM)為說明對象，說明其調(diào)制原理，并進(jìn)行舉例仿真分析。利用MATLAB對模擬調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，將結(jié)合MATALB模塊和Simulink工具箱的實現(xiàn)，并對仿真結(jié)果進(jìn)行分析，從而更深入地掌握模擬調(diào)制系統(tǒng)的相關(guān)知識。
關(guān)鍵詞 MATLAB 模擬通信系統(tǒng) 調(diào)制解調(diào) 仿真 頻譜分析 信噪比
Title Based on MATLAB analog modulation system simulation
Abstract
In the development of communication technology, communication system simulation technology is a technical focus. This paper will focus on simulation of communication systems in the modem system and the basic principles of anti-noise performance and MATLAB simulation software platform to achieve some common analog modulation. The most important of the most commonly used analog modulation is the sine wave as a carrier perspective modulation and amplitude modulation. Common AM (AM), with bilateral (DSB), residual sideband (VSB) and single sideband (SSB) modulation, and so is the amplitude modulation of a few typical examples, and frequency modulation (FM) modulation in the point of view is widely used. Modulation of the online system, the text will be AM (AM), with bilateral (DSB) and single sideband (SSB) for that object, from the basic principles, and other aspects of analysis and simulation analysis on while in nonlinear Modulation, as commonly used FM (FM) and Phase Modulation (PM) for that target on its modulation principle, for example simulation and analysis. MATLAB simulation of the modulation system simulation, will combine MATALB model block and Simulink toolbox the realization of the analysis and simulation results, thus better grasp of the analog modulation system knowledge.
Key Words MATLAB simulation of communication systems modem simulation spectrum analysis SNR
本文對模擬通信系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究,在模擬調(diào)制解調(diào)原理的基礎(chǔ)上分別對模擬通信系統(tǒng)的幅度調(diào)制系統(tǒng)以及角度調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，即MATLAB對AM、DSB、SSB、FM、PM系統(tǒng)的仿真。通過模擬調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的仿真結(jié)果分析，得出以下結(jié)論：
1. AM：
(1) 此種調(diào)制方式占用頻帶較寬，已調(diào)信號的頻帶寬度是調(diào)制信號的頻帶的兩倍;
(2) 由于被調(diào)信號的包絡(luò)就是調(diào)制信號疊加一個直流，所以容易實現(xiàn)峰值包絡(luò)解調(diào);
(3) 含有正弦載波分量，即有部分功率耗用在載波上，而沒有用于信息的傳送;
(4) 從效率上看，常規(guī)調(diào)幅調(diào)制方式效率較低，但調(diào)制和解調(diào)過程簡單。
2. DSB：
(1) 幅度調(diào)制。DSB信號是過調(diào)幅AM波，故它仍是幅度調(diào)制，但此時包絡(luò)已不再與m(t) 成線性關(guān)系變化，這說明它的包絡(luò)不完全載有調(diào)制信號的信息，因此它不是完全的調(diào)幅波。
(2) 幅度調(diào)制，頻率未變。DSB信號的頻率仍與載波相同，沒有受到調(diào)制。
(3) 有反相點。DSB信號在調(diào)制信號的過零點處出現(xiàn)了反相點，調(diào)制指數(shù)大于1的AM信號在調(diào)制信號過零點處出現(xiàn)反相點。所以有反相點出現(xiàn)，是因為調(diào)制信號在過零點前后取值符號是相反的。
(4) 上、下邊帶均包含調(diào)制信號的全部信息;幅度減半，帶寬加倍.
3. SSB:
(1) SSB信號的振幅與調(diào)制信號的幅度成正比，它的頻率隨調(diào)制信號頻率的不同而不同，因此它含消息特征。單邊帶信號的包絡(luò)與調(diào)制信號的包絡(luò)形狀相同。
(2) 單邊帶調(diào)制從本質(zhì)上說是幅度和頻率都隨調(diào)制信號改變的調(diào)制方式。但由于它產(chǎn)生的已調(diào)信號頻率與調(diào)制信號頻率只有一個線性變換(由 變至 或 的線性搬移)，這一點與AM和DSB信號相似，所以被歸為振幅調(diào)制。
(3) SSB調(diào)制方式在傳送消息時，不但功率利用率高，而且它所占用頻帶比AM和DSB減少了一半，頻帶利用充分，目前這對于波道特別擁擠的短波通信是有利的, 已成為短波通信中一種重要的調(diào)制方式。
4. FM 和 PM：
(1) 調(diào)頻信號的頻譜同未調(diào)信號的頻譜幾乎沒有相似性，這是調(diào)頻與調(diào)幅的最大的不同;
(2) 調(diào)頻信號不改變總功率，而只改變功率在各分量之間的分配關(guān)系，如抑制載波上的功率，使某一邊頻的功率占的比例較大;
(3) 調(diào)頻系統(tǒng)的抗干擾能力強。
(4) PM和FM非常相似，將調(diào)制信號先微分而后進(jìn)行調(diào)頻，則得到的即是調(diào)相信號。
目 錄
1 緒論……………………………………………………………………………………1
2 模擬調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的原理……………………………………………………………4
2.1 幅度調(diào)制(AM)的基本原理…………………………………………………………4
2.2 頻率調(diào)制(FM)的基本原理 ………………………………………………………11
2.3 相位調(diào)制(PM)的基本原理 ………………………………………………………15
3 MATLAB簡介…………………………………………………………………………15
4 幅度調(diào)制系統(tǒng)的MATLAB仿真及分析……………………………………………16
4.1 普通幅度調(diào)制(AM)的仿真………………………………………………………17
4.2 雙邊帶幅度調(diào)制(DSB)的仿真……………………………………………………22
(畢業(yè)設(shè)計 )
4.3 單邊帶幅度調(diào)制(SSB)的仿真…………………………………………………27
5 角度調(diào)制系統(tǒng)的MATLAB仿真及分析……………………………………………31
5.1 頻率調(diào)制(FM)的仿真…………………………………………………32
5.2 相位調(diào)制(PM)的仿真…………………………………………………35
結(jié)論……………………………………………………………………………………37
致謝……………………………………………………………………………………39
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………40
參 考 文 獻(xiàn)
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