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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：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。AMI调制原理框图如下AM信号的时域和频域的表达式分别为=匚皿叫(f)十网(f) cos ae (f)式中，卩为外加的直流分量；厂厂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.。AM解调AM信号的解调是把接收到的已调信号-丄:还原为调制信号?，l*o 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。相干解调的关键在于必须产生一个与调制器同 频同相
2、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包络检波解调原理框图如下。AM信号波形的包络与输入基带信号成正比，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叫们# IPF fDSB调制在幅度调制的一般模型中，若假设滤波器为全通网络(一=1)，调制信号 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(DSBDSB调制原理框图如下DSB言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，如图SSB调制SSB调制分为滤波法和相移法。滤波
3、法SSB调制原理框图如下所示。图中的二:丄小为单边带滤波器。产生 SSB信号最直观方法的是，将 7 ：厂设计成具有理想高通特性-T - 1或理想低通 特性広门,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。 产生上边带信号时勺:即为：；-，产生下边带信号时即为二小。滤波法SSB调制的频域表达式E鰹4） = E口空佃H溼（血M + 帆）+ M（g -耀）耳型） （3-14）相移法SSB调制的原理框图如下。图中，-为希尔伯特滤波器，它实质 上是一个宽带相移网络，对中的任意频率分量均相移-九二相移法SSB调制时域表达式如下。式中，“”对应上边带信号，“ +”对 应下边带信号；：表示把
4、厂门的所有频率成分均相移.丁，称1八是的希尔 伯特变换。SSB解 调SSB只能进行相干解调。原理框图如下二、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）40祝1慣信源参数参数：幅度1频率10rad/s载波参数：幅度1频率100rad/sBPF参数：下限频率90rad/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0.01AM框图（包络检波解调）t品暫5in 训iawTG-ALJEiB!4n*闻FiHsrDsig:i1CanstinEi信源参数：
5、幅度1频率10rad/s载波参数：幅度1频率100rad/sBPF参数：下限频率90rad/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0.01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90rad/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模拟通信系统滤波法LSB框图幅度1 频率 10rad/s信源参数参数：载波参数：幅度1频率100rad/s USB的BPF参数：下限频率
6、100rad/s LSB的BPF参数：下限频率90rad/s LPF参数：截止频率10rad/s上限频率 上限频率110rad/s100rad/s高斯白噪声参数：均值0标准差0.01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*pi/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90rad/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0.01三、仿真结果（截取Simulink仿真的实验数据，并对
7、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）41045aIIITDSB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 DSB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
8、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 m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。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格相移-斤二，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。
