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1、 西 安 电 子 科 技 大 学电 子 工 程 学 院 课 程 设 计（报告）任 务 书装学生姓名_张波指导教师职称学生学号 02107021专业遥感科学与技术题目模拟调制方法分析与仿真任务与要求订（1 ）掌握模拟系统 AM,DAB,SSB,FM 调制的原理。（2）掌握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。：实验内容编写 AM、 DSB、 SSB， FM 调制，并画出时域波形和频谱图。二：实验原理（1）AM 调制 振幅调制，就是由调制信号去控制高频载波的振幅，直至随 调制信号做线性变化。在线性调制系列中，最先应用的一种幅度 调制是全调幅或常
2、规调幅，简称为调幅（AM）。在频域中已调 波频谱是基带调制信号频谱的线性位移；在时域中，已调波包络 与调制信号波形呈线性关系。设正弦载波为cC)二 A cosC& t + *c0式中，A为载波幅度； c为载波角频率； 为载波初始相位（假设 0 =0）.调制信号（基带信号）为m C ）。根据调制的定义，振幅调制信号（已调信号）一般可以表示为 ：SAM 设调制信号mI）s（）丿的频谱为皿，则已调信号s m “ ）的频谱6)=兀a b6+ )+6- )+G/2)m(+ )+ m)AM0ccccSAM (f) cos财AM调制模型用incm曲noflpjuWWW；4i十啊冲AM 信号的典型波形和频谱图
3、(2) 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，调制 信号m(t)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，或称抑制载波双边带(DSB )调制信号，简称双 边带(DSB)信号。设正弦型载波c(t)=Acos(t)，式中：A为载波幅度，r为载波角频率。根据调制定义，幅度调制信号(已调信号)一般可表示为：(t)=Am(t)cos(r t)其中，m(t)为基带调制信号。+ 3) + M 3 - 3)cc设调制信号m(t)的频谱为M(Q,则由公式2-2不难得到已调 信号-(t)的频谱：S(3 )=mm(t)O-0c00OsO-(0c00c-0 O 0 0HH
4、2）SSB 调制用滤波法形成 SSB 信号DSB 调制典型波形和频谱用滤波法实现单边带调制的原理图如图所示，图中的H ssB ）为单边带滤波器。产生SSB信号最直观方法的是，将 HSSB 6）设计成具有理想高通特性H H C ）或理想低通特性 H L ）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HSSB 6）即为H H C ）,产生 下边带信号时HSSB S即为H L C I。SSB 信号的频谱可表示为(o)s 6)= sOh6)=1 m+ )+ m (co -)hSSBDSBSSB2cc SSB（3）FM 调制 调制时，若载波的频率随调制信号变化，称为频
5、率调制或调 频FM。频率调制和振幅调制不同的是，已调信号的频谱不再是 原调制信号频谱的线性搬移，而是频谱的非线性变换，会产生与 频谱搬移不同的新的频率成分，故又称为非线性调制。从频率调 制的相位与频率关系可以看出，调频信号可通过直接调频和间接 调频两种方法得到。所谓间接调频急事先对调频信号积分再调相 而得到，如下图 3.3.2。在调制时，调制信号的（ 频） 率去控制载波的频率的变化，载波 的瞬时频偏随调制信号m（t丿成正比例变化，即d 申（t（、dt f式中，Kf为调频灵敏度（ra%.V）。这时相位偏移为申(t) = KJ m (T )dT则可得到调频信号为sFM(t)二Acofqt+K m(
6、r)dr其中，m(t)为基带调制信号设调制信号为m(t) = Acos(2ft)设正弦载波为c(t) = cos f)间接调频模型三：仿真程序与仿真波形图(1)AM 的仿真程序 close all;clear all;9% =载波信号=t=-1:0.00001:1;A0=8;f=3000;w0=2*f*pi; ct=A0*cos(w0*t); subplot(2,1,1);plot(t,ct);title(载波信号波形);axis(0,0.01,-10,10);%设定步长%载波信号振幅%载波信号频率%产生载波信号subplot(2,1,2);Y1=fft(ct);%对载波信号进行傅里叶变换pl
7、ot(abs(Y1);title(载波信号频谱)；axis(5900,6100,0,1000000);% =调制信号= t=-1:0.00001:1；A1=5；%调制信号振幅f=3000；%调制信号频率w0=2*f*pi；mes=A1*sin(0.001*w0*t)； %调制信号 subplot(2,1,1)；plot(t,mes)；xlabel(t),title(调制信号); subplot(2,1,2)；Y2=fft(mes);% 对调制信号进行傅里叶变换plot(abs(Y2);title(调制信号频谱)；axis(198000,201000,0,1000000);% =AM 已调信号=
8、t=-1:0.00001:1;A0=10;A1=5;A2=3;f=3000;w0=2*f*pi;m=0.15;mes=A1*sin(0.001*w0*t);Uam=A2*(1+m*mes).*cos(w0).*t);%载波信号振幅%调制信号振幅%已调信号振幅%载波信号频率%调制度%消调制信号%AM 已调信号subplot(2,1,1); plot(t,Uam);grid on; title(AM 已调信号波形); subplot(2,1,2);Y3=fft(Uam);%对 AM 已调信号进行傅里叶变换plot(abs(Y3),grid;title(AM 已调信号频谱);axis(5950,60
9、50,0,500000);AM 的仿真波形图：clear;%清除工作空间的所有变量，并释放内存 close all ; %关闭图形文件 fm=le+3;%调制信号频率1k fc=le+4;%载波频率10K fs=le5;%米样频率100kt=0:l/fs:(0.01-l/fs);%步长为1/fs的时间变量，0.01为显示的结束 时间mt=cos(2*pi*fm*t);% 调制信号 ct=cos(2*pi*fc*t);% 载波 dsb=mt.*ct;%DSB 调制信号 figure;%新建图形subplot(4,1,1);%建 4X1 图形的第一个 plot(t,mt),xlabel(t/s),
10、ylabel(m(t),title(调制信号);% 显示调制信号 subplot(4,1,2);%建 4X1 图形的第 2 个 plot(t,ct),xlabel(t/s),ylabel(c(t),title(载波信号); 显示载波 subplot(4,1,3);%建 4X1 图形的第 3 个 plot(t,dsb),xlabel(t/s),ylabel(dsb),title(DSB 调制的时域信号);%显 示 DSB 调制信号% FFTN=length(t);%N 点 fft 变换， N 的长度为 t 的长度 MT=abs(fft(mt,N);%调制信号进行fft变换，并取模值 CT=abs
11、(fft(ct,N);%载波进行fft变换，并取模值 DSB=abs(fft(dsb,N);%DSB 调制信号进行 fft 变换，并取模值 f=0:N-1/N*fs/1000;%用于频谱横坐标的标尺figure;subplot(4,1,1); plot(f,MT),xlabel(f/KHZ),ylabel(M(t),title(调制信号频谱); subplot(4,1,2);plot(f,CT),xlabel(f/KHZ),ylabel(C(t),title(载波信号频谱); subplot(4,1,3);plot(f,DSB),xlabel(f/KHZ),ylabel(DSB),title(
12、DSB 调制的时域信 号频谱);DSB 的仿真波形图：调制信号载波诘号叮删WiM删!0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.0090.01t/sDS日调制的时域信号 00.U01 0.002 0.IJLI3 0.004 0.005 0.006 0.007 0.U08 0.0090.01t/s调制信号频谱 IIIIIIIIIIIrpi. . I. I . - II. III. - II -_0102030405060708090100frKHZ载波信号频谱1 1 1 1 1 1 1.1.- L .L. 11 -.1 01020:3040
13、5060700090100f/KHZ_DS日调制的时域信号频谱LEICOO4 UU I I I i I I I i I弩t1L 0102030405060700090100f/XHZ(3) SSB的仿真程序Fs = 100;%采样频率Fc = 10; %载波频率t=linspace(0,pi,300);% 抽样间隔 m=cos(2*pi*t);% 调制信号sm =modulate(m,Fc,Fs,amssb);% 对信号进行调制 figure(1);plot(m)%输出调制信号波形；f=(0:length(m)-1)* Fs /length(m)-Fs/2;figureplot(f,abs(fft(m,300);%对调制信号进行傅立叶变换输出其频谱图 figureplot(sm);%输出已调信号 f=(0:length(sm)-1)*Fs/length(sm) - Fs /2;figureplot(f,abs(fft(sm,300);%对已调信号进行傅立叶变换输出其频谱图SSB 的仿真波形图：调制信号的频谱图
