通信原理实验一Word文档下载推荐.doc
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3.4FM解调...................................................................................................................................4
4.实验方法与实验步骤 5
4.1仿真基本参数 5
4.2生成调制信号 5
4.3生成载波信号 6
4.4AM调制 6
4.5DSB调制................................................................................................................................7
4.6SSB调制.................................................................................................................................8
4.7FM调制..................................................................................................................................9
5.实验结果与分析 10
5.1调制信号波形和频谱 11
5.2载波信号波形和频谱 12
5.3AM信号波形和频谱 13
5.4DSB信号波形和频谱 14
5.5SSB信号波形和频谱 14
5.6FM信号波形和频谱.............................................................................................................15
6.心得与体会 15
第13页
1.实验目的
1、通过实验深入理解常见模拟调制样式AM、DSB、SSB、FM的调制原理及已调信号的波形和频谱；
2、掌握绘制通信信号的频谱图形的方法；
3、练习根据理论分析自行设计实验方法的能力。
2.实验要求
1、用Word撰写实验报告，并提交电子文档（电子文档请发送邮件到sztxyl2010@）；
2、实验原理必须论述清楚；
3、实验报告中列出所有的Matlab源程序；
4、实验报告上写上自己的学号和姓名；
5、严禁抄袭。
3.实验原理
3.1AM调制
图1AM调制模型
图1显示给出了AM调制的原理模型。
从图中可知发送信号和直流分量叠加后乘以高频载波后即可形成AM调制信号。
具体时域表波形为：
（1）
对应的频谱波形为：
（2）
3.2DSB调制
图2DSB调制模型
DSB调制器模型如图2所示。
在幅度调制的一般模型中，若假设滤波器为全通网络（H（W）=1），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（DSB）。
每当信源信号极性发生变化时，调制信号的相位都会发生一次突变π。
调制的目的就是进行频谱搬移，调制的目的就是进行频谱搬移，使有用的低频信号搬移到高频上去，从而提高系统信息传输的有效性和可靠性。
其时域和频域的表达式如下：
3.3SSB调制
产生单边带信号的最简单方法，就是先产生双边带。
然后让它通过一个边带滤波器，只传送双边带信号中的一个边带，这种产生单边带信号的方法称为滤波法。
根据滤除方法的不同，产生SSB信号的方法有：
滤波法和相依法。
滤波法即SSB信号的频域表示：
产生SSB信号最直观的方法是，先产生一个双边带信号，然后让其通过一个边带滤波器，滤除不要的边带，即可得到单边带信号。
我们把这种方法称为滤波法，他是最简单也是最常用的方法。
Ｈ（错误！
未找到引用源。
）为单边带滤波器的传输函数，若它具有如下理想高通特性：
则可以滤除下边带,保留上边带（USB）:
否则可以滤除上边带,保留下边带（LSB）.
因此,SSB信号的频谱可以表示为：
滤波法的技术难点是边带滤波器的制作。
因为实际滤波器都不具有（2.6）或（2.7）所描述的理想特性，即在载频错误！
3.4FM调制
调制信号的一般表达式为
式中：
A为载波的恒定振幅；
为信号的瞬时相位，记为；
为相对于载波相位的瞬时相位偏移；
是信号的瞬时角频率，记为；
而称为相对于载频的瞬时频偏。
所谓频率调制（FM），是指瞬时频率偏移随调制信号成比例变化，即
试中：
为调频灵敏度。
这时相位偏移为：
，代入角度调制信号的一般表达式，可得调频信号为：
4.实验方法与实验步骤
本仿真利用MATLAB自带函数调制样式AM、DSB、SSB、FM的调制原理及已调信号的波形和频谱。
4.1仿真基本参数
系统仿真前定义总时间T，采样间隔Ts,时间矢量t，总采样点数N,采样频率Fs,和频率矢量。
具体如下：
%----------------------------------------------------------------
T=20;
%仿真的总时间长度20s
Ts=0.0001;
%采样时间间隔
t=0:
Ts:
T;
%定义时间矢量
N=length（t）;
%得到总采样点数
Fs=1/Ts;
%采样频率
df=Fs/N;
%计算频率分辨率
f=-Fs/2:
df:
Fs/2-df;
%定义频率矢量（频谱图的横坐标）
4.2生成调制信号
产生调制信号m（t）=sin6πt，时域波形图显示的横坐标时间范围为0~1s，纵坐标范围为-1.1V~1.1V，画出调制信号的时域波形图及其频谱图形。
figure
（1）;
%定义1号画图窗口
mt=sin（6*pi*t）;
%产生调制信号
plot（t,mt）;
gridon;
%画调制信号的时域波形图
axis（[01-1.11.1]）;
xlabel（'
时间（s）'
）;
ylabel（'
电压（V）'
title（'
调制信号m（t）=sin6πt'
）
figure
（2）;
fmt=fft（mt）;
fmt=fftshift（fmt）;
fmt=abs（fmt）;
plot（f,fmt）;
minF=min（abs（fmt））;
maxF=max（abs（fmt））;
axis（[-1010minFmaxF]）;
频率（Hz）'
频率幅度值'
调制信号幅频特性'
4.3产生载波信号
产生载波信号c（t）=cos120πt，要求显示的横坐标时间范围为0~1s，纵坐标范围为-1.1V~1.1V，画出载波信号的时域波形图。
figure（3）;
mt=cos（120*pi*t）;
电压值（V）'
载波信号c（t）=cos120πt'
4.4AM调制
对调制信号进行AM调制，产生AM已调制信号Sam（t）=[A0+m（t）]c（t），自行选择的值，使得已调信号不产生过载，画出AM已调信号的时域波形图及频谱图。
figure（4）;
A0=1.5;
mt=[A0+sin（6*pi*t）].*[cos（120*pi*t）];
axis（[01-2.52.5]）;
AM已调信号s（t）=（A0+sin6πt）*cos120πt'
figure（5）;
axis（[-6565minFmaxF]）;
AM已调信号幅频特性'
4.5DSB调制
对调制信号进行DSB调制，产生DSB已调制信号SDSB（t）=m（t）c（t）。
画出DSB已调信号的时域波形图及频谱图。
figure（6）;
mt=[sin（6*pi*t）].*[cos（120*pi*t）];
axis（[01-1.01.0]）;
DSB已调信号s（t）=sin6πt*cos120πt'
figure（7）;
DSB已调信号幅频特性'
4.6SSB调制
对调制信号进行SSB调制，产生SSB已调制信号SSSB（t）。
画出SSB已调信号的时域波形图及频谱图。
figure（8）;
mt1=sin（6*pi*t）;
mt2=-cos（6*pi*t）;
ct1=cos（120*pi*t）;
ct2=sin（120*pi*t）;
mt=0.5.*mt1.*ct1+0.5.*mt2.*ct2;
axis（[01-0.50.5]）;
SSB上单边带已调信号'
figure（9）;
SSB上单边带已调信号幅频特性'
4.7FM调制
对调制信号进行FM调制，产生FM已调制信号SFM（t）。
画出FM已调信号的时域波形图及频谱图。
figure（10）;
kf=50;
fc=60;
int_m=zeros（1,length（t））;
fori=1:
length（t）-1
int_m（i+1）=int_m（i）+mt（i）*Ts;
end
st=cos（2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_m）;
plot（t,st）;
minS=min（st）;
maxS=max（st）;
axis（[01minSmaxS]）;
FM已调信号'
figure（11）;
fmt=fft（st）;
fmt=fftshift（fmt）;
axis（[-200200minFmaxF]）;
FM已调信号幅频特性'
5.实验结果与分析
5.1调制信号m（t）=sin6πt波形和频谱
图5.1调制信号时域波形
时域波形图显示的横坐标时间范围为0~1s，纵坐标范围为-1.1V~1.1V。
图5.2调制信号的频谱
频谱图显示的横坐标时间范围为-10~10Hz。
5.2载波信号c（t）=cos120πt波形和频谱
图5.3载波信号时域波形
载波波形的横坐标时间范围为0~1s，纵坐标范围为-1.1V~1.1V
5.3AM已调制信号Sam（t）=[A0+m（t）]c（t）波形和频谱
图5.4AM信号时域波形
图5.5AM信号频谱波形
5.4DSB已调制信号SDSB（t）=m（t）c（t）波形和频谱
图5.6DSB信号时域波形
图5.7DSB信号频谱波形
5.5SSB已调制信号SSSB（t）波形和频谱
图5.8SSB上边带信号时域波形
图5.9SSB上边带信号频谱波形
5.6FM已调制信号SFM（t）波形和频谱
图5.10FM上边带信号频谱波形
图5.11FM信号频谱波
6.心得与体会
本次实验使用MATLAB软件仿真了几种调制系统中各阶段信号的时域和频谱波形，代码最好不要在命令窗口直接输入，而是新建一个文件来写，这样更加便于对代码的修改和管理。
FM调制的代码想了很久也写不出来，最后是借鉴了同学的代码才做出来的。
通过matlab的仿真实验，更直观的研究了信号在通过系统中各阶段的波形和频谱搬移变化情况。
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