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1、课程设计任务书学生：专业班级：指导教师：工作单位：题目:FM信号的仿真分析初始条件： 调制信号：分别为 300Hz 正弦信号和三角波信号；载波频率： 30kHz；解调方式：同步解调。要求完成的主要任务 :要求能够熟练应用MATLAB语言编写基本的通信系统的应用程序，进行模拟调制系统，数字基带信号的传输系统的建模、设计与仿真。所有的仿真用 MATLAB程序实现，系统经过的信道都假设为高斯白噪声信道。画出以下三种情况下调制信号、 已调信号、解调信号的波形、频谱以及解调器输入 输出信噪比的关系曲线；（调制指数 =0.5 ；调制指数 =1；调制指数 =3）时间安排： 1、 2013 年 12 月 19
2、 日，布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。2、 2013年12月19日至 2013 年12月 20日，方案选择和电路设计。3、 2013年12 月 21 日至 2013年12 月25 日，电路调试和设计说明书撰写。4、 2014年1 月 8日，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录IABSTRACTII1FM22.1MATBLAB22.2FM32.3FM62.4FM62.572.682.792.810123.1 MATLAB123.2MATLAB121314摘要调制在通信系统中有十分重要的作用。通过调制，不仅可以进行频谱搬移
3、，把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，从而将调制信号转换成适合于传播的已调信号，而且它对系统的传输有效性和传输的可靠性有着很大的影响，调制方式往往决定了一个通信系统的性能。 FM 信号的调制属于频谱的非线性搬移，它的解调也有相干和非相干解调两种方式。本课程设计使用的仿真软件为MATLAB，利用 MATLAB集成环境下的 M文件，编写程序来实现FM 信号的仿真分析，并分别绘制出基带信号、载波信号、已调信号的时域波形和频域波形；再进一步分别绘制出对已调信号叠加噪声后信号、同步解调前信号和解调后基带信号的时域波形；最后绘出FM 基带信号调制和解调系统后的输入输出信噪比的关系，并通过与理论结果波形对
4、比来分析该仿真调制与解调过程的正确性及噪声对FM 信号解调的影响。在课程设计中，系统开发平台为Windows7，在该平台运行MATLAB程序完成了对FM调制和解调以及对叠加噪声后解调结果的观察和分析。关键词 :FM调制解调MATLAB噪声AbstractModulation has a very important role in the communication system . Modulation, can be used to not only move the spectrum , the spectrum of the modulated signal is moved to a
5、 desired position so as to convert the modulated signal suitable for transmission of modulated signals,but also it significantly affect the validity of the transmission system and the transmission reliability . Often determines the performance of the modulation scheme of a communication system . FM
6、modulated signal is Non-linear movement of spectrum . it also has the coherent demodulation and non-coherent demodulation of two ways.Simulation Software This course is designed for use as MATLAB, the use of M-files MATLAB integrated environment , write a program to achieve the simulation of FM sign
7、als , and were drawn out of the baseband signal , the carrier signal, modulated signal domain waveform and frequency domain waveforms ; were drawn further modulated signal superimposed on the noise signal, a synchronization signal and demodulates the first time domain waveform of the demodulated bas
8、eband signal ; final output SNR plot FM input baseband signal after the modulation and demodulation system of relations and, through comparison with the theoretical results to analyze waveforms and noise affect the correctness of the simulation process of modulation and demodulation of the FM signal
9、 demodulation . In the course design , system development platform for Windows7, the platform running MATLAB program completed and FM modulation and demodulation noise superimposed on the demodulation results after observation and analysis .Keywords : FMModulationDemodulationMATLABNoise一通信系统简介通信的目的是
10、传输信息。通信系统的作用就是将信息从信息源发送到一个或多个目的地。对于任何一个通信系统，均可视为由发送端、信道和接收端三大部分组成（如图1 所示）。发送端信道接收端信息源发送设备信 道接受设备信息源噪声源图 1 通信系统一般模型信息源（简称信源）的作用是把各种信息转换成原始信号。发送设备的作用产生适合传输的信号，即使发送信号的特性和信道特性相匹配，具有抗噪声的能力，并且具有足够的功率满足原距离传输的需求。信息源和发送设备统称为发送端。发送端将信息直接转换得到的较低频率的原始电信号称为基带信号。通常基带信号不宜直接在信道中传输。因此，在通信系统的发送端需将基带信号的频谱搬移（调制）到适合信道传输
11、的频率围进行传输。这就是调制的过程。信号通过信道传输后，具有将信号放大和反变换功能的接收端将已调制的信号搬移（解调）到原来的频率围，这就是解调的过程。信号在信道中传输的过程总会受到噪声的干扰，通信系统中没有传输信号时也有噪声，噪声永远存在于通信系统中。噪声对于信号的传输是有害的，它能使模拟信号失真。在本仿真的过程中我们假设信道为高斯白噪声信道。调制在通信系统中具有十分重要的作用。一方面，通过调制可以把基带信号的频谱搬移到所希望的位置上去，从而将调制信号转换成适合于信道传输或便于信道多路复用的已调信号。另一方面，通过调制可以提高信号通过信道传输时的抗干扰能力，同时，它还和传输效率有关。具体地讲，
12、不同的调制方式产生的已调信号的带宽不同，因此调制影响传输带宽的利用率。可见，调制方式往往决定一个通信系统的性能。在本仿真的过程中我们选择用调频调制方法进行调制。调制过程是一个频谱搬移的过程，它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。而解调是将位于载频的信号频谱再搬回来，并且不失真地恢复出原始基带信号。在本仿真的过程中我们选择用相干解调方法进行解调。角度调制及解调电路不同于频谱线性搬移电路。它是用低频信号去调制高频振荡的相角，或是从已调波中解出调制信号所进行的频谱变换，这种变换不是线性变换，而是非线性变换。因此，我们把角度调制及调角波的解调电路称为频谱非线性变换电路。FM在通信系统中的使用非常广泛。
13、FM广泛应用于高保真音乐广播、电视伴音信号的传输、卫星通信和蜂窝系统等。本次课设中使用功能强大的MATLAB仿真软件对 FM信号进行仿真分析。二 FM 调制解调系统设计2.1MATBLAB简介MATLAB的名称源自 Matrix Laboratory，它的首创者是在数值线性代数领域颇有影响的 Cleve Moler博士，他也是生产经营MATLAB产品的美国 Mathworks 公司的创始人之一。MATLAB是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据。MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的置函数，从而使其被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作中。MATLAB与其它计算机高级语言如C，C+等相比， MATLAB语言编程要简洁得多，编程语句更加接近数学描述，可读性好，其强大的图形功能和可视化数据处理能力也是其它高级语言望尘莫及的。对于具有任何一门高级语言基础的学生来说，学习MATLAB十分容易。MATLAB使得人们摆脱了常规计算机编程的繁琐，让人们能够将大部分精力投入到研究问题的数学建模上。可以说，应用MATLAB这一数学计算和系统仿真的强大工具，可以使科学研究的效率得以成百倍的提高。2.2FM 调制模型的建立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
