AM和DSB的调制与相干解调.docx

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AM和DSB的调制与相干解调

课程设计

高频

线路

课程设计报告

班级：

通信10-1班

姓名：

刘凯

学号：

1006030111

指导教师：

成绩：

电子与信息工程学院

信息与通信工程系

目录

目录.........................................................2

摘要.........................................................3

关键词......................................................3

第一章引言.............................................3

1.1课程设计目的.....................................3

1.2课程设计内容.......................................3

第二章设计原理及仿真...............................4

2.1调制与解调概述....................................4

2.2AM调制与相干解调...............................4

2.2.1AM调制原理.......................................4

2.2.2AM调制与解调的仿真................................6

2.3DSB的调制与相干解调..............................10

2.3.1DSB的调制.......................................10

2.3.2DSB的相干解调....................................13

2.3.3DSB调制与相干解调的仿真............................13

第三章心得体会......................................19

第四章参考文献......................................20

摘要：

论文主要是综述现代通信系统中AM,DSB解调的基本技术，并在时域讨论解调的基本原理,以及介绍分析有关电路组成。

AM调制系统结构简单，价格低廉，所以至今仍广泛应用于无线广播。

与AM信号相比，因为不存在载波分量，DSB调制效率是100%。

DSB信号两个边带中任意一个都包含了M（w）的所有频谱成分，所以利用SSB调幅可以提高信道的利用率。

关键词：

Multisim；AM和DSB的相干解调；

1引言

1.1课程设计目的

通过此次课程设计可以进一步巩固高频、通信原理等相关专业课上所学关于频率调制与解调等相关内容，同时培养分析问题、解决问题的综合能力，为今后参加科学工作打下良好的基础。

1.2课程设计内容

信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置，从而有利于信号的传送，并且是频谱资源得到充分利用。

调制作用的实质就是使相同频率范围的信号分别依托于不同频率的载波上，接收机就可以分离出所需的频率信号，不致相互干扰。

而要还原出被调制的信号就需要解调电路。

调制与解调在高频通信领域有着广泛的应用，同时也是信号处理应用的重要问题之一，系统的仿真和分析是设计过程中的重要步骤和必要的保证。

论文利用Multisim提供的示波器模块，分别对信号的调幅和解调进行了波形分析。

利用Multisim仿真平台,设计一个AM和DSB解调系统，用示波器观察解调前后的信号波形，用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化，最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。

2设计原理及仿真

由于从消息转换过来的调制信号具有频率较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不宜传输。

因此，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，同时在接受端则需要有解调过程从而还原出调制信号。

所谓调制就是利用原始信号控制高频载波信号的某一参数，使这个参数随调制信号的变化而变化，最常用的模拟调制方式是用正弦波作为载波的调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）三种。

解调是与调制相反的过程，即从接收到的已调波信号中恢复原调制信息的过程。

与调幅、调频、调相相对应，有检波、鉴频和鉴相。

振幅调制方式是用传递的低频信号去控制作为传送载体的高频振荡波（称为载波）的幅度，是已调波的幅度随调制信号的大小线性变化，而保持载波的角频率不变。

在振幅调制中，根据所输出已调波信号频谱分量的不同，分为普通调幅（AM）、抑制载波的双边带调幅（DSB）、抑制载波的单边带调幅（SSB）等。

AM的载波振幅随调制信号大小线性变化。

DSB是在普通调幅的基础上抑制掉不携带有用信息的载波，保留携带有用信息的两个边带。

它们的主要区别是产生的方法和频谱的结构不同。

2.1调制与解调概述

调制电路与解调电路是通信系统中的重要组成部分。

调制是在发射端将调制信号从低频段变换到高频段,便于天线发送或实现不同信号源、不同系统的频分复用；解调是在接收端将已调波信号从高频段变换到低频段,恢复原调制信号。

其实质就是对原始信号进行频谱搬移，将信号的频谱搬移到所需要的较高频带上，从而满足信号传输的需要。

而解调则是相反的过程，即从已调制信号中恢复出原信号。

2.2AM的调制与相干解调

2.2.1AM调制原理

AM信号是载波信号振幅在上下按输入调制信号规律变化的一种调幅信号

AM信号的时域表示式：

频域：

调制模型如图所示：

2-1

AM的时域波形和频谱如图所示：

时域频域

2-2

AM调制时、频域波形

AM信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成。

它的带宽是基带信号带宽的2倍。

在波形上，调幅信号的幅度随基带信号的规律而呈正比地变化，在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。

2.2.2AM调制与解调的仿真

调制电路：

AM调制信号采用集电极调幅，使晶体管工作在过压状态。

2-3

解调电路：

2-4

载波信号：

2-5

调制信号：

2-6

已调波形：

2-7

恢复载波：

2-8

恢复信号：

2-9

2.3DSB的调制与相干解调

2.3.1DSB的调制

在AM信号中，载波分量并不携带信息，信息完全由边带传送。

AM调制模型中将直流分量去掉，即可得到一种高调制效率的调制方式——抑制载波双边带信号，即双边带信号（DSB）。

DSB信号的时域表示式：

频谱：

DSB的调制模型如图所示：

：

2-10DSB调制器模型

DSB的时域波形和频谱如图所示：

时域频域

解调过程的数学表达式

双边带调幅波的电压

可表示为：

本机载波电压为：

解调波的表达式：

=

=

与AM信号相比，因为不存在载波分量，DSB信号的调制效率时100%。

2.3.2DSB的相干解调

2-11

2.3.3DSB调制与解调的仿真

调制电路：

2-12

解调电路：

2-13

载波信号：

2-14

调制信号：

2-15

已调波形：

2-16

当恢复载波与发射载波同频同相时，输出将无失真的将调制信号恢复处出来：

恢复载波：

2-17

恢复信号：

2-18

3心得体会

调制与解调是电子信息工程通信方向最主要的模块之一，通过在课堂上对理论知识的学习，我们了解了调制与解调系统的基本方式以及其原理。

然而，如何将理论在实践中得到验证和应用，是我们学习当中的一个问题。

而通过本次课程设计，我们在强大的Multisim平台上对模拟信号的调制解调进行了一次仿真，有效的完善了学习过程中实践不足的问题，同时进一步巩固了原先的基础知识。

通过本次课程设计，我更进一步了解了AM和DSB调制与想干解调的原理，特别是对其调制解调电路用Multisim实现并进行性能分析，把本学期所学的高频等相关科目的内容应用到本课程设计中来，进一步巩固复习了所学的知识。

同时也着实领教了Multisim强大的功能和实力。

通过在Multisim环境下对系统进行模块化设计与仿真，使我们获得两方面具体经验，第一是Multisim中各个功能模块的使用方法，第二是结构化的系统设计方法。

这些经验虽然并不高深，但是对于刚入门的初学者来说，对以后步入专业领域进行设计或研发无疑具有重大的意义。

本次课程设计的题目是AM和DSB相干解调的设计，主要应用了通信电子线路中的内容。

通过查找资料，结合书本中所学的知识，完成了课程设计的内容，基本达到了预期要求，由于时间原因，尚有不足之处没有找到。

4参考文献

【1】张义芳.高频电子线路，2009,第4版，哈尔滨工业大学出版社，143-163.

【2】李新春，陈俊霏.高频电子教学实验，2012,32-43.

【3】樊昌信，曹丽娜.通信原理，2006，第6版，国防工业出版社，86-125.