第6章通信系统仿真

第6章通信系统仿真内容摘要：

的希尔特变换，定义为 )/1(*)()(ˆ ttmtm  , 在频域中为： 是 )(tm)()s g n ()(ˆ fMfjfM 单边 SSB幅度调制占有 DSBAM的一半的带宽，即等于信号带宽： TBW SSBAM调制信号的解调过程基本上与 DSBAM调制信号的解调过程是相同的 ，即调制信号与本地振荡器的输出进行混频得： )4s i n ()(ˆ4)4c o s ()(4)(4)( tftmAtftmAtmAty ccccc  然后利用低通滤波器对低通分量进行滤波即可恢复被调信号。 第 6 章 通信系统仿真 图 上、下边带调制信号频谱 图 上、下边带调制信号 第 6 章 通信系统仿真 图 未调制信号、解调信号及其相应的频谱比较 第 6 章 通信系统仿真 这里 a是调制指数， ()nmt 是经过归一化处理的消息信号。 在常规 AM中，调制信号的时域表示为： )2c os ()](1[)( tftamAtuc 3. 常规幅度调制 (AM) 常规幅度调制 (AM)在很多方面与双边幅度调制类型。 不同的是 ， 用 1 ( )nam t对 u(t)作傅里叶变换，即可得到信号的频域表示： ( ) [ ( ) ( ) ( ) ( ) ]2 c c c c cAU f f f aM f f f f aM f f        常规幅度调制 (AM)信号的解调 ， 可采用包络检波器来实现。 包络检波器可得到AM调制信号的包络为： 式中 mn(t)与被调信号 m(t)成比例 ， 1对应于可由直流电路分离出来的载波分量。 )(1)( tamtV n第 6 章 通信系统仿真 图 常规幅度调制信号 图 常规幅度调制信号频谱 第 6 章 通信系统仿真 图 常规幅度调制信号 第 6 章 通信系统仿真 4． 正交幅度调制 正交幅度调制 (QAM)调制信号为： )2s i n ()()2co s ()()( ccQccI ftmtftmtu 其中 mI(t)为同相信号， mQ(t)为正交信号， fc是载波频率 (单位赫兹 Hz)， 是初始相位。 正交幅度调制过程如图。 对应的解调过程如图。 c图 正交幅度调制框图 图 正交幅度调制的解调框图 第 6 章 通信系统仿真 5． 频率调制 频率调制亦称为等振幅调制。 在频率调制过程中 ， 输入信号控制载波的频率 ， 使已调信号 u(t)的频率按输入信号的规律变化。 调制公式为： ))(22c o s ()( cc ttftu c )(t其中 u(t)是调制后的信号， fc是载波的频率 (单位赫兹 Hz)， 是初始相位， 是瞬时相位，随着输入信号的振幅变化。 的计算公式为： )(t tc dttmkt 0 )()(ck其中 为比例常数。 频率调制的解调过程使用锁相环方法 ， 如图。 图 FM解调框图 第 6 章 通信系统仿真 ))(22c o s ()( cc ttftu c )(t)(tck其中 为比例常数，称为调制器的灵敏度。 相位调制的解调过程如图。 6． 相位调制 相位调制则是利用输入信号 m(t)控制已调信号 u(t)的相位，控制规律为： 其中 u(t)是调制后的信号， fc是载波的频率 (单位赫兹 Hz)， 是初始相位， 是瞬时相位，随着输入信号的振幅变化。 的计算公式为： )()( tmkt c图 PM解调框图 第 6 章 通信系统仿真 7． 带通模拟调制 /解调函数 (1) 带通模拟调制函数 amod( ) 格式： y=amod(x,Fc,Fs,method… ) 功能：用载波为 Fc(Hz)的信号来调制模拟信号 x， 采样频率为 Fs(Hz)， Fc Fs。 变量 Fs可以是标量也可以为一个二维的矢量。 二维矢量中第一个值为采样频率 ， 第二个值为调制载波的初相 ， 初相以弧度表示 ， 默认值为 0。 根据采样定理 ， 采样频率必须大于或等于调制信号最高频率的两倍。 字符串变量 method指定所用的调制方式 ， 见表。 (2) 带通模拟解调函数 ademod( ) 格式： z=ademod(y,Fc,Fs,method...) 功能：对载波为 Fc的调制信号 y进行解 ， 采样频率 Fs， FcFs。 它是 amod函数的逆过程 ， amod与 ademod选择的调制方式必须相同 ， 否则不容易正确复制出源信号。 该函数在解调中用到一个低通滤波器 ， 低通滤波器传输函数的分子 、 分母由输入参数num、 den指定 ， 低通滤波器的采样时间等于 1/Fs。 当 num=0或缺省时 ， 函数使用一个默认的巴特沃斯低通滤波器 ， 可由 [num,den]=butter(5,Fc*2/Fs)生成。 字符串变量method指定所用的调制方式 ， 见表。 第 6 章 通信系统仿真 [例 613] 使用 MATLAB对一信号进行正交幅度调制。 MATLAB程序如下： Fs=100。 %采样频率 Fc=15。 %载波频率 t=0::2。 %采样时间 x=sin([pi*t39。 ,2*pi*t39。 ])。 %信号 y=amod(x,Fc,Fs,39。 qam39。 )。 %正交幅度调制 z=ademod(y,Fc,Fs,39。 qam39。 )。 %正交幅度解调 plot(t,x(:,1),39。 39。 ,t,z(:,1),39。 39。 ) %绘制调制信号 hold。 plot(t,x(:,2),39。 o39。 ,t,z(:,2),39。 *39。 ) %绘制调制信号 程序运行得到的信号和解调信号的波形如图。 第 6 章 通信系统仿真 基带模拟调制 /解调 基带仿真 ， 也称低通对等方法 ， 使用带通信号的复包络作为输入信号。 设 B为原始信号带宽 ， 基带仿真要求仿真抽样率大于或等于 2B ， 而一般的有 Bfc。 基带调制器的输出为复数信号 ， 作为基带解调器的输入。 其中 fc和 分别是载波信号的频率和相位。 利用 z(t)的估值可以恢复信号 u(t) )ˆ()ˆ(2)()()(  jffjQI ccetztjztz● 相干解调 接收信号 z(t)的同相和正交分量为： ● 非相干解调 非相干解调可以应用于 DSBSC AM 、 DSBTC AM 、 FM 和 PM。 对于 AM调制 ， 非相干解调可以使用包络检测法。 图 基带调制 /解调 第 6 章 通信系统仿真 1． 基带模拟调制函数 amodce( ) 格式： y。