基于Simulink模拟通信系统仿真AM.doc

通信工程专业CDIO二级项目项目设计说明书（2011/2012学年第二学期）项目名称 ： 通信系统仿真 题 目 ： 基于Simulink的模拟通信系统仿真采用AM调制技术专业班级 ： 通信工程10- 3班 学生姓名 ： 学 号： 指导教师 ： 设计周数 ： 1周 设计成绩 ： 2012年6月21日1项目目的通信系统仿真项目是通信工程专业CDIO教学体系中重要的设计内容。它以数字电路、模拟电子线路（低频部分和高频部分）、信息论与编码等课程为基础，将学生所学理论有机地结合起来，树立通信系统的概念，建立通信系统的模型，并通过仿真软件实现通信系统的模拟仿真。加强学生利用仿真软件进行系统的设计、参数调整等基本技能的训练，培养学生科学运算、绘图及分析能力、提高理论联系实践的水平。通过本项目的设计让学生掌握利用仿真软件进行通信系统的构建及调试的方法。2 项目设计内容2.1 双边带幅度调制及解调原理2.1.1 AM信号的表达式、频谱及带宽在图3-1中，若假设滤波器为全通网络（1），调制信号叠加直流后再与载波相乘，则输出的信号就是常规双边带调幅AM调制器模型如图3-2所示。AM信号的时域和频域表达式分别为式中，为外加的直流分量；可以是确知信号也可以是随机信号，但通常认为其平均值为0，即1。AM信号的典型波形和频谱分别如图3-3（a）、（b）所示，图中假定调制信号的上限频率为。显然，调制信号的带宽为。由图3-3（a）可见，AM信号波形的包络与输入基带信号成正比，故用包络检波的方法很容易恢复原始调制信号。 但为了保证包络检波时不发生失真，必须满足 ，否则将出现过调幅现象而带来失真。AM信号的频谱是由载频分量和上、下两个边带组成（通常称频谱中画斜线的部分为上边带，不画斜线的部分为下边带）。上边带的频谱与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。显然，无论是上边带还是下边带，都含有原调制信号的完整信息。故AM信号是带有载波的双边带信号，带宽为基带信号带宽的两倍，即 式中，为调制信号的带宽，为调制信号的最高频率。2.1.2 AM信号的解调相干解调由AM信号的频谱可知，如果将已调信号的频谱搬回到原点位置，即可得到原始的调制信号频谱，从而恢复出原始信号。解调中的频谱搬移同样可用调制时的相乘运算来实现2。相干解调的原理框图如图3-4所示。将已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波，得由上式可知，只要用一个低通滤波器，就可以将第1项与第2项分离，无失真的恢复出原始的调制信号3 数学模型AM xyxy+噪声带通滤波器AM xyxy低通滤波器4基于Simulink的仿真模块3调制信号：频率10HZ,振幅1, 载波：频率100HZ,振幅15仿真结果图上分别为已解调的信号波形，原始信号波形，调制信号乘上载波信号的波形，调制信号波形6结果分析在仿真结果出来后，经过仔细对比，解调后的信号与原信号大致相同，但在波形和幅度上均有偏差，幅度上的偏差是由于噪声和调制系统的性能共同引起的，可以通过增强振幅恢复至原始状态。波形偏差主要是由噪声引起，在整个系统中，我添加了均值为0，方差为1的高斯白噪声，以模拟现实环境。仿真结果证明，当去掉造声时，幅度失真仍然存在，但波形失真基本消失，验证了我的判断。7参考文献1 樊昌兴 ,曹丽娜.通信原理 M .北京:国防工业出版社 ,2007: 872 96 .2 王立宁 ,乐光新 ,詹菲. Matlab与通信仿真 M .北京:人民邮电出版社 , 2000: 1432 186 .3 邵玉斌. Matlab /Simu