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1、基于Simulink的通信系统建模与仿真模拟通信系统姓 名：喻航完成时间：2012.02.29一、实验原理（调制、解调的原理框图及说明）AM调制AM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。AM调制原理框图如下AM信号的时域和频域的表达式分别为，刎=4+诜Q）cos支=J0 C05S, （/,）十的（上）cos 8,。）乙式中，4为外加的直流分量；沈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,即函=0。AM解调AM信号的解调是把接收到的已调信号必）还原为调制信号砥仪AM信号 的解调方法有两种：相干解调和包络检波解调。AM相干解调原理框图如下。相干
2、解调的关键在于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。AM包给检波解调原理框图如下。AM信号波形的包络与输入基带信更成 正比，故可以用包络检波的方法恢复原始调制信号。包络检波器一般由半波或全 波整流器和低通滤波器组成。DSB调制在幅度调制的一般模型中，若假设滤波器为全通网络（万）=1）,调制信号 磷）中无直流分量，则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号（DSB）。 DSB调制原理框图如下磷）I cosJDSB信号实质上就是基带信号与载波直接相乘，其时域和频域表示式分别 为5 g（力=网 COSCU/8改3） = %河3 +9，+切
3、0 - 吗）DSB解调DSB只能进行相干解调，其原理框图与AM信号相干解调时完全相同，如SSB调制SSB调制分为滤波法和相移法。滤波法SSB调制原理框图如下所示。图中的发器从内为单边带滤波器。产生 SSB信号最直观方法的是，将格从，）i殳计成具有理想高通特性万鼠口或理想低通 特性八，）的单边带滤波器，从而只让所需的一个边带通过，而滤除另一个边带。 产生上边带信号时发华从内即为方鼠G）,产生下边带信号时5级（。）即为及Z（，）。滤波法SSB调制的频域表达式S.（。）= S加/+ 和）+ M（co &cyH（3-14）相移法SSB调制的原理框图如下。图中，发以，)为希尔伯特滤波器，它实质 上是一个
4、宽带相移网络，对潴中的任意频率分量均相移-k，2。相移法SSB调制时域表达式如下。式中，“一”对应上边带信号，“+”对 应下边带信号；沟表示把潴的所有频率成分均相移-冗/ 2,称麻是收知的希尔 伯特变换。6先式）=划cos GJ干谊sm &Z 乙乙SSB解调SSB只能进行相干解调。原理框图如下$版 G)sp _羽。)V LPF COS%二、Simulink仿真流程（完成的Simulink总体框图、每个模块所在位置及参数设置的说明，自定义模块的框图及参数）AM模拟通信系统AM框图（相干解调）信源参数参数：幅度1频率10rad/s载波参数：幅度1频率100rad/sBPF参数：下限频率90md/s
5、上限频率110rad/sLPF参数：截止频率10rad/s高斯白噪声参数：均值0标准差0.01AM框图（包络检波解调）Scope信源参数：幅度1频率10rad/s 载波参数：幅度1频率100rad/sBPF参数：下限频率9Orad/s上限频率110rad/sLPF参数：截止频率l()rad/s高斯白噪声参数：均值0标准差0.01全波整流器参数参数：下限0上限infDSB模拟通信系统DSB框图信源参数参数：幅度1频率10rad/s载波参数：幅度1频率100rad/sBPF参数：下限频率90md/s上限频率110rad/sLPF参数：截止频率10rad/s高斯白噪声参数：均值0标准差0.01SSB
6、模拟通信系统滤波法CSB框图滤波法LSB框图信源参数参数：幅度1频率10rad/s载波参数：幅度1频率100rad/sUSB的BPF参数：下限频率100rad/s上限频率11Orad/sLSB的BPF参数：下限频率9Orad/s上限频率100rad/sLPF参数：截止频率10rad/s高斯白噪声参数：均值0标准差0.()1相移法USB框图800S2相移法LSB框图信源参数参数：幅度1频率10rad/s 信源的希尔伯特变换参数：幅度1频率10rad/s相位3*i/2载波参数：幅度1频率100rad/sUSB的BPF参数：下限频率100rad/s上限频率110rad/sLSB的BPF参数：下限频率
7、9Orad/s上限频率100rad/sLPF参数：截止频率10rad/s三、仿真结果（截取Simulink仿真的实验数据，并对这些结论进行说明）AM相干解调波形（上:解调波形 下：信源波形）AM包络检波解调波形（上：解调波形下：信源波形）DSB解调波形（上：解调波形 下：信源波形）SSB滤波法上边带解调波形（上：解调波形 下：信源波形）SSB滤波法下边带解调波形（上：解调波形 下：信源波形）SSB相移法上边带波形（上：信源波形 下：解调波形）SSB相移法下边带波形（上：信源波形 下：解调波形）从波形图可以看出，不论是AM、SSB、PSB,由于系统模型经历多个模块, 会造成一定的时延。解调过后的
8、信号波形不仅有相位的延迟，而且在幅度上也低 于信源波形。AM解调时，应注意滤除直流分量，AM相干解调减去的直流分量 与计算结果相符，然而AM包络检波需要减去一个工程值，这个数值并非计算所 能得出，需要进行仿真尝试得出。四、性能分析与结论（根据上述仿真得出相应的系统性能的结论，并根据近两周Simulink的学习进行总结）1 .AM信号波形的包络与输入基带信号溺成正比，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，必须满足直流分量大 于等于信源幅度，否则将出现过调幅现象而带来失真。2 .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。如杲同频同 相位的条件得不到满足，则会破坏原始信号的恢复。3 .包络检波解调电路简单，特别是接收端不需要与发送端同频同相位的载波 信号，大大降低实现难度。4 .相移法形成SSB信号的困难在于宽带相移网络的制作，该网络要对调制信 号的所有频率分量严梏相移开/2,这一点即使近似达到也是困难的。5 .系统存在延迟，且解调后信号幅度变小，最好能对其进行放大。6 .高斯白噪声模块只能模拟噪声，而不能完全替代信号环境，可以考虑使用 信道模块进行替换。
