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第1页共11页信息与通信工程学院实验报告（软件仿真性实验）课程名称：通信系统仿真技术实验题目：模拟幅度调制系统仿真指导教师：李海真班级：15050243学号：21学生姓名：窦妍博一、实验目的1、学习使用SystemView构建简单的仿真系统；2、掌握模拟幅度调制的基本原理；3、掌握常规条幅、DSB、SSB的解调方法；4、掌握AM信号调制指数的定义。二、实验原理1、AM①AM信号的基本原理在图1.1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调制器模型如图所示。图1.1AM调制器模型AM信号的时域和频域表达式分别为成绩第2页共11页式中，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1.2（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。图1.2AM信号的波形和频谱由图1，2（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。②AM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3-3所示。第3页共11页图1.3相干解调原理框图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③AM信号的解调——包络检波包络解调器通常由半波或全波整流器和低通滤波器组成。它属于非相干解调，因此不需要相干载波，广播接收机多采用此方法。一个二极管峰值包络解调器如下图所示，它由二极管VD和RC低通滤波器组成。图1.4包络解调器假设输入的是AM信号，，在大信号检波时（一般大于0.5V），二极管处于受控的开关状态。选择RC满足如下关系：，式中：是调制信号的最高频率；是载波的频率。这时，检波器的输出为，隔去直流后即可得到原信号m(t)。2、DSB双边带调制是一种利用均值为零的模拟基带信号m（t）与正弦载波c（t）相乘，从而将第4页共11页正弦波抑制在m（t）与－m（t）之间的载波线性调制技术。与AM信号比较，因为不存在载波分类，DSB信号的调制频率为100%，即全部功率都用于信息传输。但由于DSB信号的包络不再与调制信号的变化规律一致，因而不能采用简单的包络检波来恢复调制信号，DSB信号解调时需采用相干解调。3、SSB单边带调制信号是将双边带信号中的一个边带滤掉而形成的。单边带信号的解调，除了载频全发送的兼容单边带和残留单边带可以用包络检波外，其他各类单边带的解调只能用单边带产生的相反过程来完成，即仍用平衡调制器完成单边带信号频谱向基带的平移，并通过紧跟在调制器后面的低通滤波器，提取有用的基带信号，抑制无用的边带信号。用滤波法产生和解调单边带信号，通常都在低于工作频率的低载频上进行。因此，在单边带产生器后和单边带解调器前有一个频率搬移部分，把单边带信号频谱从低载频搬移到工作频率，或相反。除滤波法外，还有相位补偿法和合成法可以在工作频率上直接产生单边带信号，但由于性能都不如滤波法，所以很少采用。三、实验内容1、建立仿真系统2.1AM、DSB调幅仿真系统第5页共11页2.3SSB调幅仿真系统2、主要参数设置系统的抽样频率为100000Hz，抽样点数为3901四、实验结果1、AM3.1AM调制信号时域图第6页共11页3.2AM载波信号时域图3.3AM已调信号时域图3.4AM已调信号频谱图第7页共11页3.5AM相干解调时域图3.6AM相干解调频谱图3.7AM包络检波时域图第8页共11页3.8AM包络检波频谱图2、DSB3.9DSB已调信号时域图3.10DSB已调信号频谱图第9页共11页3.11DSB相干检波时域图3.12DSB相干检波频谱图3、SSB3.13下边带时域图第10页共11页3.14上边带时域图3.15下边带频谱图3.16上边带频谱图第11页共11页3.17相干检波时域图3.18相干检波频谱图六、实验感悟