PM调制解调及MATLAB设计x

1、7曲幺建利隹乂毋和知侥 课程设计（论文）用纸.绪论随着人类社会步入信息化社会，电子信息科学技术正以惊人的速度发展，开辟了社会发展的新纪元。从20世纪90年代开始至今，通信技术特别是移动 通信技术取得了举世嘱 目的成就。在通信技术日新月异的今天，学习通信专业知识不仅需要扎实的基础理论，同时需要学习和掌握更多的现代通信技术和网络技术。通信技术正向着数字化、网络化、智能化和宽带化的方向发展。 通信 系统又可分为数字通信与模拟通信。传统的模拟通信系统，包括模拟信号的调 制与解调，以及加性噪声对幅度调制和角度调制模拟信号解调的影响。 调制在 通信系统中具有重要作用。通过调制，不仅可以进行频谱搬移，把调制

2、信号的 频谱 搬移到所希望的位置上，从而将调制信号转换成适合于信道传输或便于信道多任务的已调信号，而且它对系统的传输有效性和传输可靠性有着很大的影响。调制方式往往决定了一个通信系统的性能。PM调制解调在通信中的的应用在无线电通信中，角度调制（简称角调）是一种重要的调制方式，它包括频率调制和相位调制。相位调制简称调相，用 PM表示，它是使高频振荡信号 的相位按调制信号的规 律变化，其振幅也保持不变。调相信号的解调，称为鉴 相或相位检波。角度调制属于频谱 的非线性变换，即已调信号的频谱结构不再保持原调制信号频谱的内部结构，且调制后的信号带宽比原调制信号的带宽要大得多。虽然角度调制信号的频带利用率不

3、高，但其抗干扰和噪声的能力较强。由于从消息变换过来的原始信号具有频率较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不适宜直接进行传输。因此，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，而在接收端则需要有反调制过程一解调过程。曲幺建更利隹更毋和知侥 课程设计(论文)用纸. PM信号的调制概念及原理2. 1.相位调制的概念所谓相位调制，是指载波的振幅不变，载波的瞬时相位随着基带调制信号的大小而变化，实际上是载波瞬时相位偏移与调制信号成比例变化。反过来说，相位调制是宙调制信号m去控制载波的相位而实现其调制的一种方法。1.调相信号由于载波瞬时相位偏移与调制信号成比例的变化，因此令；0 =KPm(t潮相波的表达式为sp

4、m (t)=A0COsAct+kpni(t)(2. 1. 1)其瞬时相位 B(t)为：0 (t)= Qt+kpm(t)(2.1.2)瞬时相位偏移为式中：可K加是引入的系数，称为调相器的灵敏度(或调相系数).瞬时频率(o(t)为：co(t)= Q+k(2. 1. 3)p dt瞬时角频率偏移为 kp.W7 dt2.最大相位偏移A&PM 0 阳二 kp|m(t)| 唤(2.1.4)3.最大角频率偏移血阳7曲攻建更飙搀更皆和左晚课程设计(论文)用纸(2. 1. 5)I dmdT2? 2?调相信号的产生调相信号的产生有直接发和间接法两种。将m(t)直接对载波相位进行调制，称为直接调相。如果对 m先微分，

5、后进行频率调制，得到的也是调相信号，称为间接调相。由于相位调制器的调制范围不大，所以直接调相和间接调频常用于窄带调制情况，而间接调相和直接调频常用于宽带调制情况，具方框图如图(a)、(b)o(a)直接调相(D相位调判器m微分踞频率调制器(b)间接调相2. 3. PM信号的调制原理及方法调相就是用调制信号去控制高频载波的相位，使其随调制信号的规律线性变化，可控相移网络调相原理图如图2.3所示：如图所示实现相位调制的基本原理是使角频率为3c的高频载波叭通 过一个可控相移网络，此网络产生的相移 e 受调制电压uQ(t)控制，满足 4)=KpUQ(t)的关 系，所以网络输生就是调相信号，2.3.1.矢

6、量合成法(窄带调相)对于单音调相信号曲幺建更利隹更毋和知侥课程设计(论文)用纸u pm =Ucos ( cd c t+mp cosQ/ )=Ucostw c tCos(mp cosflr )-Usin( mpcosQr )siny ct(2.3.1)当叫“力时，上式近似为upm uUcosQ c t-UmpcosQr sinAy ct(2? 3. 2)此式表明，在调相指数较小时，调相波可由两个信号合成得到。据此式可以得到一种调相的方法，其过程如图2. 3. Io如图其原理为使调制信号 U.与载波信号uc相差今，然后用乘法器进行相乘，再用移相器进行移相，就进行了相位调制，得到调相信号Up,2.

7、3. 2.可变移相法可变移相法就是利用调制信号控制移相网络或谐振回路的电抗元件或电阻元件来实现调相。应用最广泛的是变容管调相电路。通常情况下，用这种方法得到的调相波的最大不失真相移受谐振回路或相移网络相频特性非线性的限制，一般都在30以下。为了增大叫可以采用多级级联调相电路。具方法如图2.3.2所示。图2. 3.2可变相移法原理图Uq7曲幺建利隹乂毋和知侥课程设计(论文)用纸如图所示使角频率为 3。的高频载波叫通过一个可控相移网络，此网络产生的相移4 =KpUn(t)的关系，所以 网络输出就是调相信号U PM =1 m0 H ( ) cos (.CD c t+ (pco)(2.2. 1)八(f

8、w)=kU q(/) R=L/Cr(2.2.2)正弦稳态响应Upm = I mo ? Z(e) cos(%/ + 化(e)(2. 2.3)2. 3. 3.可变延时法将载波信号通过一可控延时的网路，延时时间T受调制信号控制，即=U m0 cos(a) ct + kpUQ(t)(2. 3. 1)c产生方式如图：4E0ENOi 队a图235可变时延法原理图如图所示使角频率为 3。的高频载波ut)通过一个可控时延网络，此网7曲幺建利隹乂毋和知侥课程设计(论文)用纸络产生的相移 A 受调制电压uQ(t)控制，满足 4=KpuQ(t)的关系，所以 网络输出 就是调相信号.2. 4. PM信号的波形及特点2.4.1. PM信号的波形Upm =COS(Q? /+mp cos Or )(2. 4.