内蒙古工业大学通信系统仿真MATLAB仿真.docx
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内蒙古工业大学通信系统仿真MATLAB仿真
实验二振幅调制与解调制电路的仿真
一、实验目的：
1、深入理解各种振幅调制与解调制电路的工作原理；
2、掌握振幅调制与解调制电路的仿真方法。
二、实验要求：
1、熟悉振幅调制与解调制电路的工作原理及主要性能；
2、掌握振幅调制与解调制电路仿真的建模过程。
三、实验内容及步骤：
1、编写程序实现振幅调制与解调制的设计与仿真；
1）设计振幅调制与解调制仿真电路，要求调制信号的幅度A和频率F可变；载波信号的幅度A和频率F可变，调制度可变；
2）绘制调制信号u11、载波信号1和已调波信号1的时域波形图和频谱图（要求谱线清晰）；
3）要求调制信号为三个以上正弦波信号的合成，幅度和频率均可变，绘制调制信号u12、载波信号1和已调波信号2的时域波形图和频谱图（要求谱线清晰）；
4）用同步检波对已调波信号1进行解调制，在同一幅图中绘制原调制信号u11和解调后的信号y11，并绘制这两个信号的频谱图；
5）用同步检波对已调波信号2进行解调制，在同一幅图中绘制原调制信号u12和解调后的信号y12，并绘制这两个信号的频谱图。
2、编写程序实现振幅调制与解调制的设计与仿真；
1）设计振幅调制与解调制仿真电路，要求调制信号的幅度A和频率F可变；载波信号的幅度A和频率F可变；
2）绘制调制信号u21、载波信号2和已调波信号1的时域波形图和频谱图（要求谱线清晰）；
3）要求调制信号为三个以上正弦波信号的合成，幅度和频率均可变，绘制调制信号u22、载波信号2和已调波信号2的时域波形图和频谱图（要求谱线清晰）；观察相位突变点处的波形；
4）用同步检波对已调波信号1进行解调制，在同一幅图中绘制原调制信号u21和解调后的信号y21，并绘制这两个信号的频谱图；5）用同步检波对已调波信号2进行解调制，在同一幅图中绘制原调制信号u22和解调后的信号y22，并绘制这两个信号的频谱图。
四、实验报告：
1、给出、振幅调制与解调制仿真电路的设计思路；
通过将低频的调制信号搭载在高频的载波信号上实现信号的传递，在已调波中，载波的信号在已调波的包络中控制着载波幅度的变化，再通过借条实现信息的恢复，公式如下所示：
（1*t）*
***t*
单输入波的调制：
1）、通过实验要求编写程序如下所示：
[u1111]（A1122）
20*（F12）;
[0:
1:
2（F12）];
u111*（2**F1*t）;%调制
12*（2**F2*t）;%载波
1=（1*（u111））.*（12）;振幅
（3,1,1）（11）
（3,1,2）
（1）
（3,1,3）
（1）
（（u11））;
（
（1））;
（
（1））;
;
（22（t））元素的分割命令
（3,1,2）（（Y））
（3,1,3）（（Z））
（3,1,1）（（X））
;
（22（t））;
（3,1,1）（F（1.5*2（F12）*4:
2.5*2（F12）*4）（X（1.5*2（F12）*4:
2.5*2（F12）*4）））
（3,1,2）（F（1.5*2（F12）*4:
2.5*2（F12）*4）（Y（1.5*2（F12）*4:
2.5*2（F12）*4）））
（3,1,3）（F（1.5*2（F12）*4:
2.5*2（F12）*4）（Z（1.5*2（F12）*4:
2.5*2（F12）*4）））
程序的程序名为“”，当在命令窗口输入：
（1，200，1，3200，0.5）时如下所示各种波形。
2）、单输入的调制波、载波和已调波的图如下图2-1所示：
图2-1调制波、载波和已调波
通过编程实现了单输入波的调制调制信号u11、载波信号1和已调波信号1的图形清晰，如上所示。
3）、绘制调制信号u11、载波信号1和已调波信号1的时域波形图如下图2-2所示：
图2-2时域波形图
4）、绘制调制信号u12、载波信号1和已调波信号2的频谱图，如下图2-3所示：
图2-3频谱图
单输入的解调
1）、调制程序如上所述，解调程序设计如下所示：
1.*1;
3信号衰减幅度
60信号衰减幅度
40/500通带截止频率
150/500阻带截止频率
[]（）阶数n
[]（）传递函数分子分母b，a
X1=5*（）;
;
（2,1,1）（11）
（2,1,2）
（1）
2）、同步检波的解调图如下图2-4所示：
图2-4同步检波的解调图
多输入的波的调制与解调；
1）、输入三个调制信号的叠加与一个载波分别是u12和2，根据公式：
（1
*
）*以及实验要求编写程序如下所示：
2（112233）
（F12）;
（F1（F23））;
0:
1/（10*）:
6（3）抽样
21*（2**F1*T）2*（2**F2*T）3*（2**F3*T）调制信号
2*（2***T）载波信号
（*A1）*（2**F1*T）+（*A2）*（2**F2*T）+（*A3）*（2**F3*T）;
2*
（1）.*（2***T）已调波信号
（3,1,1）（2,'r'）（'2'）（'t'）;
（3,1,2）（2,'r'）（'2'）（'t'）;
（3,1,3）（2,'r'）（'2'）（'t'）;
（
（2））快速变换
（
（2））;
（
（2））;
保持时域波形图不变
（22（T））元素的分割命令
（（T）*3/8）;
（（T）*5/8）取频谱图画图范围
（3,1,1）（F（）（X（）））
（3,1,2）（F（）（Y（）））
（3,1,3）（F（）（Z（）））
%检波信号
;
2.*2同步检波生成信号
3通带最大波纹
60阻带最小衰减
通带截止频率（数字滤波器时为频率与抽样频率的比值）
*3阻带截止频率（数字滤波器时为频率与抽样频率的比值）
[]（）确定椭圆滤波器最小阶数和截止频率
[]（）确定传递函数分子分母b，a
X1=5*（）滤除高频信号
（2,1,2）
（2）
（2,1,1）
（1）
编写程序命名为2，实验结论如下所示。
2）、当在命令窗口键入：
2（1,3200,0.5,1,200,1.2,250,0.8,150）时所得其输入图2-5和调制波2-6如下所示：
图2-5调制波、载波以及已调波
图2-6时域波形图
3）、同步检波的解调如下图2-7所示：
图2-7同步检波的解调
通过以上实验输入波形以及解调波图形比较，能够实现调制解调，只是在幅度上出现差异，但是在频率上基本上保持一致。
单输入的的调制与解调
1）、根据实验要求以及公式：
*u
（t）*（t），编写单输入的程序如下所示：
[u1111]1（11）
0:
1/（10*）:
61抽样
11*（2**F1*T）调制信号
1*（2***T）载波信号
1**1.*（2***T）已调波信号
（3,1,1）（1,'r'）（'1'）（'t'）;
（3,1,2）（1,'r'）（'1'）（'t'）;
（3,1,3）（1,'r'）（'1'）（'t'）;
（
（1））快速变换
（
（1））;
（
（1））;
保持时域波形图不变
（22（T））取变换范围和点数
（（T）*3/8）;
（（T）*5/8）取频谱图画图范围
（3,1,1）（F（）（X（）））
（3,1,2）（F（）（Y（）））
（3,1,3）（F（）（Z（）））
;
1.*1同步检波生成信号
3通带最大波纹
60阻带最小衰减
1通带截止频率（数字滤波器时为频率与抽样频率的比值）
11*3阻带截止频率
[]（）确定椭圆滤波器最小阶数和截止频率
[]（）确定传递函数分子分母b，a
X1=5*（）滤除高频信号
（2,1,2）
（1）
（2,1,1）
（1）
文件储存名为1，当在命令窗口键入：
1（1,3200,0.7,1,200），所得结果如下所示：
2）、已知调制波、载波以及已调波的图形如下图2-8，频域图2-9以及同步检波的解调图2-10所示。
图2-8制波、载波以及已调波
图2-9频域图
图2-10同步检波的解调图
通过以上实验输入波形以及解调波图形比较，能够实现调制解调，只是在幅度上出现差异，但是在频率上基本上保持一致。
多输入的的调制与解调
1）、根据实验要求编写多输入的调制与解调程序如下所示：
2（112233）
（F12）;
（F1（F23））求频率最大值
0:
1/（10*）:
6（3）抽样
21*（2**F1*T）2*（2**F2*T）3*（2**F3*T）生成调制信号
2*（2***T）载波信号
2**2.*（2***T）已调波信号
（3,1,1）（2,'r'）（'2'）（'t'）;
（3,1,2）（2,'r'）（'2'）（'t'）;
（3,1,3）（2,'r'）（'2'）（'t'）;
（
（2））做快速变换并移位
（
（2））;
（
（2））;
保持时域波形图不变
（22（T））取变换范围和点数
（（T）*3/8）;
（（T）*5/8）取频谱图画图范围
（3,1,1）（F（）（X（）））
（3,1,2）（F（）（Y（）））
（3,1,3）（F（）（Z（）））
;
2.*2同步检波生成信号
3通带最大波纹
60阻带最小衰减
通带截止频率（数字滤波器时为频率与抽样频率的比值）
*3阻带截止频率（数字滤波器时为频率与抽样频率的比值）
[]（）确定椭圆滤波器最小阶数和截止频率
[]（）确定传递函数分子分母b，a
X1=5*（）滤除高频信号
（2,1,2）
（2）
（2,1,1）
（1）
已知将文件名存储为在命令窗口键入如下所示：
2（1,3200,0.5,1,200,1.2,250,0.8,150）
所得结果如下所示：
2）、多输入的调制波、载波以及已调波如下图2-11所示，还有频域图2-12以及同步检波的解调图2-13如下所示：
图2-11多输入的调制波、载波以及已调波
图2-12频域图
图2-13同步检波的解调图
通过以上实验输入波形，已调波以及解调波图形比较，大体上能够实现调制解调，只是在幅度上出现差异，但是在频率上基本上保持一致。
五、实验总结
通过对单输入和多输入的以及波进行调制和解调，结合知识进行仿真实验，将低频信号和高频信号进行叠加，通过电路的传输，所形成的的带有包络的信号就是所需要的调制信号。
调制信号改变了已调波的幅度，但是没有改变它的频率，它的频率受载波信号控制。
波也是如此，它们两者只是在形成已调波时有所差异。
六、体会心得
通过此次实验的仿真，让我们首先对于和波的调制以及解调有了更加系统的理解和掌握，知道和掌握了进行仿真的方法和过程。
这是最大的收获。
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