实验报告
学号：0961120102 姓名：李欣彦专业：电子信息工程
实验题目：AM的调制与解调实验
幅度调制的一般模型
幅度调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度，使其按调制信号的规律变化的过程。
幅度调制器的一般模型如图3-1所示。
图3-1 幅度调制器的一般模型
图中，为调制信号，为已调信号，为滤波器的冲激响应，则已调信号的时域和频域一般表达式分别为
（3-1）
（3-2）式中，为调制信号的频谱，为载波角频率。
由以上表达式可见，对于幅度调制信号，在波形上，它的幅度随基带信号规律而变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。
由于这种搬移是线性的，因此幅度调制通常又称为线性调制，相应地，幅度调制系统也称为线性调制系统。
在图3-1的一般模型中，适当选择滤波器的特性，便可得到各种幅度调制信号，例如：常规双边带调幅（AM）、抑制载波双边带调幅（DSB-SC）、单边带调制（SSB）和残留边带调制（VSB）信号等。
3.1.2 常规双边带调幅（AM）
1. AM信号的表达式、频谱及带宽
在图3-1中，若假设滤波器为全通网络（＝1），调制信号叠加直流后再与载波相乘，则输出的信号就是常规双边带调幅（AM）信号。
AM调制器模型如图3-2所示。
图3-2 AM调制器模型
AM信号的时域和频域表示式分别为
（3-3）
（3-4）
式中，为外加的直流分量；可以是确知信号也可以是随机信号，但通常认为其平均值为0，即。
点此观看AM调制的Flash；
AM信号的典型波形和频谱分别如图3-3（a）、（b）所示，图中假定调制信号的上限频率为。
显然，调制信号的带宽为。
由图3-3（a）可见，AM信号波形的包络与输入基带信号成正比，故用包络检波的方法很容易恢复原始调制信号。
但为了保证包络检波时不发生失
真，必须满足，否则将出现过调幅现象而带来失真。
由Flash的频谱图可知，AM信号的频谱是由载频分量和上、下两个边带组成（通常称频谱中画斜线的部分为上边带，不画斜线的部分为下边带）。
上边带的频谱与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。
显然，无论是上边带还是下边带，都含有原调制信号的完整信息。
故AM信号是带有载波的双边带信号，它的带宽为基带信号带宽的两倍，即
（3-5）
式中，为调制信号的带宽，为调制信号的最高频率。
实验过程：
1实验原理图：
基本原理：先将1HZ的调制信号与1V的直流信号相加，然后与100HZ的载波信号相乘进行调制，得到的已调信号与载波信号相乘在经过一个带通滤波器即可解调出调制信号：
带通滤波器是设置如下：
AM信号是带有载波的双边带信号，它的带宽为基带信号带宽的两倍，
式中，为调制信号的带宽，为调制信号的最高频率。
2调制信号的频谱
频率为1HZ，采样频率：12.5H。
调制信号的频率为1HZ，采样频率为12.5HZ，频率/采样频率=采样时间.所以1/12.5=0.08。
采样时间可变，当把采样频率增大为调制信号频率2倍时，效果更好，波形更漂亮。
在进行模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率fs.max大于信号中最高频率fmax的2倍时(fs.max>=2fmax)，采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息，一般实际应用中保证采样频率为信号最高频率的5～10倍；采样定理又称奈奎斯特定理。
参数设置如图：
3载波信号的频谱
频率为100HZ，采样频率12500HZ.（奈奎斯特采样定理）参数设置如下：
4已调信号的上边带频谱
频率为100HZ，采样频率2500HZ
调制出来的信号与理论的基本一致，调制信号包括上边带信号、下边带信号、载波信号,载波信号为100HZ, 调制信号理论值为：上边带101HZ，下边带99HZ。
由上图可知调制结果调制结果与理论值基本一致。
参数设置如下：
5解调出来的信号的频谱
频率为1HZ，采样频率：10HZ
解调出来的信号与理论的基本一致，理论值应该与调制信号的频率相等，即为1HZ，上图频谱的频率也1HZ,所以解调效果较好。
调制深度为1.
参数设置如下：
下图中为示波器显示
1:调制信号
2：调制信号与直流信号相加后
3：调制后的信号
4;解调后的信号
通过调制信号与解调后的信号对比，即上图一与图四，可得解调效果能达到理论要求，所以该系统能实现AM信号的调制与解调
由波形可以看出，已调信号的调制深度为1。
（最大值-最小值）/（最大值+最小值）=调制深度
当直流信号大于1V时：
当直流信号小于1V时：
由高频电子电路知：当调制深度为0.5~0.6时为最佳
故当直流信号大于1V时为最佳，当直流信号为1V时易过载，当直流信号小于1V时过载。
实验总结：
本实验将Matlab/Simulink引入数字信号处理课程的教学实验,让我掌握利用Matlab/Simulink进行信号处理分析的方法,将比较抽象的概念和繁琐的计算以图形的形式直观地显示出来,从中可以了解和掌握基本的调制解调原理，本实验将枯燥的理论转化为形象生动的实际操作效果,通过对这些实验的设计、实现、观察和分析,增强了我对课程中抽象理论的认识和理解,锻炼了分析问题和解决问题的能力,同时激发对本课程的学习兴趣,激励我的创造性思维。