频分复用和调幅收音机的建模与仿真实现.docx

频分复用和调幅收音机的建模与仿真实现一、 实验目的1. 掌握调幅模拟调制系统的原理。2. 仿真验证调幅广播系统原理和模型。3. 观察信号噪声以及检波参数对解调信号的影响。二、 实验内容用simulink建立一个调幅广播系统仿真系统，信道中加入高斯白噪声（均值为0，均方差可调），分析理解系统各个模块的功能，并通过观察示波器波形及信噪比数值，判断系统信道中的噪声情况。三、 实验原理模拟幅度调制是无线电最早的远距离传输技术。在幅度调制中，以声音信控制高频率正弦信号的幅度，并以幅度变化的高频率正选信号放大后经过天线发射出去，成为电磁波辐射。波动的信号要能够有效地从天线发送出去，或者有效地将信号接收过来，需要天线的长度至少达到波长的四分之一。声音转换成电信号后其波长为1515000km之间，实际中不能造出这样长度的天线进行有效的信号收发。因此需要将象声音信号这样的低频信号搬到较高的频段上去，以便通过较短的天线发射出去。例如：移动通信所使用的900MHz频率段上的电磁波信号长度约为0.33米，其收发天线的尺寸应为波长的四分之一，即约8cm左右。而调幅广播中波范围为5501605kHz，短波约为330MHz，其波长范围在几十米到几百米，相应的天线要长一些。人耳可闻的声音信号通过话筒转化为波动的电信号，其频率范围为2020kHz。大量实验发现，人耳对语音频率敏感区域约为3003400Hz,为了节约频带带宽资源，国际标准中将电话通信的传输频带规定为3003400Hz。调幅广播除了传输语音之外，还要播送音乐节目，这就需要更宽的频带。一般而言，调幅广播的传输频率范围约为1006000Hz。四、实验步骤一、试对中波调幅广播传输系统进行仿真，模型参数指标参照实际系统设置。 1. 基带信号：音频，最大幅度为1。基带测试信号频率在100Hz到6000Hz内可调。 2. 载波：给定幅度的正弦波，为简单起见初相位设为0，频率为550KHz到1605KHz可调。 3. 接收机选频滤波器带宽为12KHz，中心频率为1000KHz。 4. 在信道中加入噪声。当调制度为0.3时，设计接收机选频滤波器输出信噪比为20dB，要求计算信道中应该加入噪声的方差，并能够测量接收机选频滤波器实际输出信噪比。 仿真参数设计系统工作最高频率为调幅载波频率1605kHz，设计仿真采样率为最高工作频率的10倍左右，因此取仿真步长为相应的仿真带宽为仿真采样频率的一半，即设基带测试正弦信号为 ，载波为，则调制度为为 的调制输出信号 为显然，的平均功率为设信道无衰减，其中加入的白噪声功率谱密度为，那么仿真带宽内噪声的方差为设接收选频滤波器的功率增益为1，带宽为B，择选通滤波器的输出噪声功率为因此，接收选通滤波器输出信噪比为故信道中的噪声方差为SNR_dB=20; % 设计要求的输出信噪比(dB)SNR=10.(SNR_dB/10);m_a=0.3; % 调制度P=0.5+(m_a2)/4; % 信号功率W=8025.7e3; % 仿真带宽 HzB=12e3; % 接收选频滤波器带宽 Hzsigma2=P/SNR*W/B % 计算结果：信道噪声方差sigma2 = 3.4