实验2：AM调制与解调仿真

实验实验 2 AM 调制与解调仿真调制与解调仿真 一 实验目的一 实验目的 1 掌握 AM 的调制原理和 MATLAB Simulink 仿真方法 2 掌握 AM 的解调原理和 MATLAB Simulink 仿真方法 二 实验原理二 实验原理 1 AM 调制原理 所谓调制 就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上 再 由天线发射出去 这里高频振荡波就是携带信号的运载工具 也叫载波 振幅调 制 就是由调制信号去控制高频载波的振幅 直至随调制信号做线性变化 在线 性调回系列中 最先应用的一种幅度调制是全条幅或常规调幅 简称为调制 AM 在频域中已调波频谱是基带调制信号频谱的线性位移 在时域中 已调 波包络与调制信号波形呈线性关系 m t 为取值连续的调制信号 c t 为正弦载波 下图为 AM 调制原理图 2 AM 解调原理 从高频已调信号中恢复出调制信号的过程为解调 又称为检波 对于振幅 调制信号 解调就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程 解调是调制的 逆过程 下图为 AM 解调原理图 三 实验步骤三 实验步骤 1 AM 调制方式的 MATLAB Simulink 仿真 1 原理图 2 仿真图 3 仿真分析 调制器 Constant 和 Add 以及低通滤波器 sine wave2 和 product1 是对已调信号频谱进行线性搬 移 低通滤波器是滤除高频部分 得到原始信号 调制后调制后信号加上了 2v 的偏置 频率变大了 幅度随时间在不断的呈现周期性变化 在 1 2 5 之间 大于调制前的幅度 模拟信号的调制是将要发送的模拟信号附加到高频振荡上 再由天线发射出去 这里的 高频振荡就是载波 振幅调制就是由调制信号去控制高频振荡的振幅 直至随调制信号 做线性变化 2 AM 解调方式的 MATLAB Simulink 仿真 1 原理图 2 仿真图 3 仿真分析 调制器 Sine wave2 和 product1 是低通滤波器 Sine wave2 和 product1 是对已调信号的频谱进 行线性搬移 低通滤波器是滤除信号的高频部分以得到原始信号 解调后幅度随时间在不断的呈现周期性变化 幅度会有所减小 在 0 5 1 5 之间 调制后 频率不变 波形的周期不变 模拟信号的解调是从携带消息的已调信号中恢复消息的过程对于振幅调制 解调是从它 的幅度变化上提取调制信号的过程 解调是调制的逆过程 3 AM 调制解调输入输出信号仿真 1 原理图 2 仿真图 3 仿真分析 从图中的 AM 输入信号和解调信号可以看出 两个信号存在异同 不同的是幅度的变化 输入信号幅度为 1 解调信号幅度为 0 5 相同的是两个信号的周期和频率相同 并没有 太大的改变 也就是说 输入的信号在传输过程中经过调制解调之后还是发生了改变 4 Zero Order Hold 和 Spectrum Scope 观察 AM 调制仿真前后的频谱图 1 原理图 2 仿真图 输入信号源的频谱图 解调器输出信号的频谱图 3 仿真分析 原始信号加偏置之后 频谱多了一个在零点的冲击 而且改点的冲击强度要比原始信 号冲击强度要大得多 所以相对来说偏置之后 零点的冲击两边会有一个冲击强度较小的 冲击 四 实验总结四 实验总结 1 实验过程中确实遇到了一些问题 基本都是操作的问题 对软件应用还不是很熟悉 不 能够得心应手 其次就是一些参数的配置 要细心才能得到正确的实验结果 验证结论 此次实验难的不是实验 而是实验原理和分析 实验的话按照步骤都可以完成 但是由于 基础知识的薄弱 对一些原理懂得不够透彻 对于出现的实验现象不能够给出一个合理的 解释 需要加强基础知识的学习 2 把载波 Sine Wavel 和 Sine Wave2 的频率改为不同的数值 观察解调前后的波形 有什 么变化 为什么 改变两个频率参数 解调后的波形会发生失真现象 无法恢复出原始波形 因为解调 的载波不能将已调信号的频谱搬移到原始位置 3 不断改变 Constant 模块幅度的大小 观察调制解调后的输入信号和输出信号有什么变 化 怎么保证输出的信号不失真 Constant 1 Constant 2 Constant 4 Constant 10 结果分析 信号只有幅值发生变化 这个仿真是相干解调 所以偏置没有影响 4 改变低通滤波器 LPF Analog Filte Design 里面频率的数值大小 第一次改为比原来数值大 第二次改为比原来数值小 并用示波器 Scope 观察 LPF 的输出波形有什么变化 为什么 给定频率