通信原理课程设计设计题目:AM及SSB调制与解调及抗噪声性能分析班级:学生:学生学号:指导老师:目录一、引言..................................................................................................... 错误!未定义书签。
概述........................................................................................................................ 错误!未定义书签。
课程设计的目的.................................................................................................... 错误!未定义书签。
课程设计的要求.................................................................................................... 错误!未定义书签。
二、AM调制与解调及抗噪声性能分析 .................................................. 错误!未定义书签。
AM调制与解调 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。
AM调制与解调原理 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
调试过程.......................................................................................................... 错误!未定义书签。
相干解调的抗噪声性能分析................................................................................ 错误!未定义书签。
抗噪声性能分析原理...................................................................................... 错误!未定义书签。
调试过程........................................................................................................ 错误!未定义书签。
三、SSB调制与解调及抗噪声性能分析 .................................................. 错误!未定义书签。
SSB调制与解调原理............................................................................................. 错误!未定义书签。
SSB调制解调系统抗噪声性能分析 ..................................................................... 错误!未定义书签。
调试过程........................................................................................................ 错误!未定义书签。
四、心得体会............................................................................................. 错误!未定义书签。
五、参考文献............................................................................................. 错误!未定义书签。
一、引言概述《通信原理》是通信工程专业的一门极为重要的专业基础课,但容抽象,基本概念较多,是一门难度较大的课程,通过MATLAB仿真能让我们更清晰地理解它的原理,因此信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。
本课程设计是AM及SSB调制解调系统的设计与仿真,用于实现AM 及SSB信号的调制解调过程,并显示仿真结果,根据仿真显示结果分析所设计的系统性能。
在课程设计中,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变化,其他参数不变。
同时也是使高频载波的振幅载有传输信息的调制方式。
课程设计的目的在此次课程设计中,我需要通过多方搜集资料与分析:(1) 掌握模拟系统AM和SSB调制与解调的原理;(2) 来理解并掌握AM和SSB调制解调的具体过程和它在MATLAB中的实现方法;(3) 掌握应用MATLAB分析系统时域、频域特性的方法,进一步锻炼应用MATLAB进行编程仿真的能力。
通过这个课程设计,我将更清晰地了解AM和SSB的调制解调原理,同时加深对MATLAB 这款《通信原理》辅助教学操作的熟练度。
课程设计的要求(1) 熟悉MATLAB的使用方法,掌握AM信号的调制解调原理,以此为基础用MATLAB编程实现信号的调制解调;(2) 设计实现AM调制与解调的模拟系统,给出系统的原理框图,对系统的主要参数进行设计说明;(3) 采用MATLAB语言设计相关程序,实现系统的功能,要求采用一种方式进行仿真,即直接采用MATLAB语言编程的静态方式。
要求采用两种以上调制信号源进行仿真,并记录各个输出点的波形和频谱图;(4) 对系统功能进行综合测试,整理数据,撰写课程设计论文。
二、AM 调制与解调及抗噪声性能分析AM 调制与解调2.1.1 AM 调制与解调原理幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度,使正弦载波的幅度随着调制信号而改变的调制方案,属于线性调制。
AM 信号的时域表示式:频谱:调制器模型如图所示: ⊗()m t ()m s t cos c tω⊕图1-1 调制器模型 AM 的时域波形和频谱如图所示:时域 频域 图1-2 调制时、频域波形AM 信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成。
它的带宽是基带信号带宽的2倍。
在波形上,调幅信号的幅度随基带信号的规律而呈正比地变化,在频谱结构上,它的频谱完全是基带信号频谱在频域的简单搬移。
所谓相干解调是为了从接受的已调信号中,不失真地恢复原调制信号,要求本地载波和接收信号的载波保证同频同相。
相干载波的一般模型如下:将已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波,得t w t m A t m A tw t m A S c c A M 2cos )]([21)]([21cos )]([t cosw t)(0020c +++=+=•由上式可知,只要用一个低通滤波器,就可以将第1项与第2项分离,无失真的恢复出原始的调制信号)]([21)(00T M A T M +=相干解调的关键是必须产生一个与调制器同频同相位的载波。
如果同频同相位的条件得不到满足,则会破坏原始信号的恢复。
LPF ⊗()m s t ()p s t ()d s t cos c c t tω=2.1.2调试过程t=-1::1; %定义时长A1=6; %调制信号振幅A2=10; %外加直流分量f=3000; %载波频率w0=2*f*pi; %角频率Uc=cos(w0*t); %载波信号subplot(5,2,1);plot(t,Uc); %画载波信号title('载波信号');axis([0,,-1,1]); %坐标区间T1=fft(Uc); %傅里叶变换subplot(5,2,2);plot(abs(T1));%画出载波信号频谱title('载波信号频谱');axis([5800,6200,0,200000]); %坐标区间mes=A1*cos*w0*t); %调制信号subplot(5,2,3);plot(t,mes);%画出调制信号title('调制信号');T2=fft(mes); %傅里叶变换subplot(5,2,4);plot(abs(T2)); %画出调制信号频谱title('调制信号频谱');axis([198000,202000,0,1000000]); %坐标区间Uam1=A2*(1+mes/A2).*cos((w0).*t); %AM 已调信号subplot(5,2,5);plot(t,Uam1);%画出已调信号title('已调信号');T3=fft(Uam1); %已调信号傅里叶变换subplot(5,2,6);plot(abs(T3)); ;%画出已调信号频谱title('已调信号频谱');axis([5950,6050,0,900000]); %坐标区间sn1=20; %信噪比db1=A1^2/(2*(10^(sn1/10))); %计算对应噪声方差n1=sqrt(db1)*randn(size(t)); %生成高斯白噪声Uam=n1+Uam1; %叠加噪声后的已调信号Dam=Uam.*cos(w0*t); %对AM已调信号进行解调subplot(5,2,7);plot(t,Dam);% 滤波前的AM解调信号title('滤波前的AM解调信号波形');T4=fft(Dam); %求AM信号的频谱subplot(5,2,8);plot(abs(T4));% 滤波前的AM解调信号频谱title('滤波前的AM解调信号频谱');axis([187960,188040,0,600000]);Ft=2000; %采样频率fpts=[100 120]; %通带边界频率fp=100Hz 阻带截止频率fs=120Hz mag=[1 0];dev=[ ]; %通带波动1%,阻带波动5%[n21,wn21,beta,ftype]=kaiserord(fpts,mag,dev,Ft);%kaiserord估计采用凯塞窗设计的FIR滤波器的参数b21=fir1(n21,wn21,Kaiser(n21+1,beta)); %由fir1设计滤波器z21=fftfilt(b21,Dam); %FIR低通滤波subplot(5,2,9);plot(t,z21,'r');% 滤波后的AM解调信号title('滤波后的AM解调信号波形');axis([0,1,-1,10]);T5=fft(z21); %求AM信号的频谱subplot(5,2,10);plot(abs(T5),'r');%画出滤波后的AM解调信号频谱title('滤波后的AM解调信号频谱');axis([198000,202000,0,500000]);运行结果:相干解调的抗噪声性能分析2.2.1抗噪声性能分析原理AM 线性调制系统的相干解调模型如下图所示。