基于matlab和simulink的am调制系统的仿真系统的研究课程设计论文(编辑修改稿)

基于matlab和simulink的am调制系统的仿真系统的研究课程设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

(tsm 的频谱 )(mS ： )]()([2)( ccm MMAS   标准调幅 AM调制原理 标准调幅就是常规双边带调制，简称调幅（ AM）。 假设调制信号 )(tm 的平均值为 0，将其叠加一个直流偏量 0A 后与载波相乘，即可形成调幅信号。 其时域表达式为： ttmtAttmAts cccAM  c os)(c osc os)]([)( 00  式中， 0A 为外加的直流分量； )(tm 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 )(tm =1。 辽宁工程技术大学课程设计论文 4 AM 信号的典型波形和频谱分别如图 11 所示，图中假定调制信号 )(tm 的上限频率为 H。 显然， 调制信号 )(tm 的带宽为 Hm fB。 图 11 AM信号的波形和频谱 由图 11 可见， AM 信号波形的包络与输入基带信号 )(tm 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 0max|)(| Atm  ，否则将出现过调幅现象而带来失真。 AM 信号的频谱 )(tSAM 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 HmAM fBB 22  式中， Hm fB 为调制信号 )(tm 的带宽， Hf 为调制信号的最高频率。 AM 调制原理框图 ttmAts cAM c os)]([)( 0  辽宁工程技术大学课程设计论文 5 图 12 AM调制原理框图 AM 解调原理 从高频已调信号中恢复 出调制信号的过程称为解调 (demodulation )，又称为检波 (detection )。 对于振幅调制信号，解调 (demodulation )就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。 解调 (demodulation )是调制的逆过程。 图 13 AM 相干解调原理框图 图 13就是利用乘积型同步检波器实现振幅的解调，让已调信号与本地恢复载波信号相乘并通过低通滤波可获得解调信号。 3. Simulink 的模型建立和仿真 AM 信号的调制仿真 建立仿真模型 图 31 AM信号的调制仿真 tccos)(tm )(tsAM0A辽宁工程技术大学课程设计论文 6 AM 信号是由调制信号去控制高频载波的幅度，使之随调制信号作线性变化的过程。 其产生过程是将调制信号叠加一个直流偏量后与载波相乘。 其 simulink仿真模型如图 31所示。 本设计中 sine wave 为调制信号， Constant 提供直流分量与调制信号经过加法器叠加。 sine wave1 产生一个频率为 f1 的高频载波，载波信号与加法器输出的信号相乘，就产生了 AM 调制信号。 参数设置 建立好模型之后就要设置系统参数，以达到系统的最佳仿真。 正弦载波参数设置 ： 图 32 正弦载波参数 载波信号的幅度 为 1，频率为 60rad/s. 辽宁工程技术大学课程设计论文 7 图 33 调制信号参数 图 34 直流偏量参数 辽宁工程技术大学课程设计论文 8 调制信号的幅度为 1，频率为 5rad/s。 直流分量信号幅度为 2. 示波器设置： 图 35 示波器设置 仿真波形图 经过以上参数的设置后就可以进行系统的仿真，其各点的时间波形图 36所示。 改变直流偏量为 4V，其他参数不变，观察示波器显示波形如图 37 所示。 由图 36和图 37对比可知，直流偏量越大，载波功率分量所占比例越多，调制深度小，功率利用率越低。 AM 调制在“满调幅”的条件下，调制效率有最大值为 1/3。 辽宁工程技术大学课程设计论文 9 图 36 示波器显示波形 由上图可看出 ,已调信号的外包络能很好的反应调制信号的波形。 图 37 改变直流偏量 辽宁工程技术大学课程设计论文 10 AM 信号的解调仿真 建立相干解调仿真模型 相干解调电路如下图： 图 38 相干解调仿真模型 其中 Product 输出的是已调信号， Sine Wave 2 提供一个与载波同频同相的本地信号（相干载波）， Analog Filter Design 为一个巴特沃斯低通滤波器，已调信号与相干载波相乘，经低通滤波器取出低频分量，即可得到原始的基带信号。 参数设置 相干载波参数设置： 图 39 相干载波参数设置 低通滤波器参数设置： 辽宁工程技术大学课程设计论文 11 图 310 低通滤波器参数设置 仿真波形图 图 311 解调输出波形 图 311 为仿真的波形，图中第一个为调制信号，第二个为载波信号，第三辽宁工程技术大学课程设计论文 12 个为已调信号，第四个为相干解调输出。 相干解调抗噪声性能分析 图 312 AM 相干解调抗噪声性能分析模型 根据上图相干解调抗噪性能分析模型，得到 simulink 中相干解调抗噪性能分析框图，仿真模型如图 313 所示。 图 313 信道高斯白噪声仿真框图 其 中 BandLimited White Noise 为带限白噪声，以模拟高斯白噪声通过低通滤波器后的噪声，已调信号和带限白噪声经过加法器后的信号模拟已调信号通过信道后的输出信号，与本地相干载波相乘经过低通滤波器，输出解调信号。 各部分波形如图 314 所示。 其中，第一个为调制信号波形，第二个为载波信号，第三个为调制输出波形，第四个为通过信道接收到的有噪声的影响的信号，第五个为有噪声条件下解调信号。 由图 314 中解调信号和图 311中解调信号对比可知，再有噪声影响的条件下，解调信号幅度降低。 辽宁工程技术大学课程设计论文 13 图 314 示 波器显示波形 仿真 载波信号的分析 t=1::1。 A0=10。 %载波信号振幅 f=6000。 %载波信号频率 w0=f*pi。 Uc=A0*cos(w0*t)。 %载波信号 figure(1)。 subplot(2,1,1)。 plot(t,Uc)。 辽宁工程技术大学课程设计论文 14。