基于MATLAB的AM调制解调系统仿真报告

基于MATLAB的AM调制解调系统的仿真报告XXXX-XXXX-XXXX-XXXXV1.0天津市智能信号与图像处理重点实验室2013年10月29日基于MATLAB的AM调制解调系统仿真报告天津市智能信号与图像处理重点实验室第2页修订历史记录日期版本文档负责人修改内容2013-10-29V1.0创建文档基于MATLAB的AM调制解调系统仿真报告天津市智能信号与图像处理重点实验室第3页编制姓名签字日期电话审查姓名签字日期电话审核姓名签字日期电话批准姓名签字日期电话文档评审负责人：参加评审人员：基于MATLAB的AM调制解调系统仿真报告天津市智能信号与图像处理重点实验室第4页目录1引言...............................................................................................................................................51.1设计目的.................................................................................................................................51.2术语定义.................................................................................................................................51.3参考资料.................................................................................................................................51.4文档组织.................................................................................................................................52AM调制解调................................................................................................................................62.1AM调制.................................................................................................................................62.2AM解调.................................................................................................................................73基于MATLAB的AM仿真.......................................................................................................83.1仿真基本参数.........................................................................................................................83.2生成调制信号.........................................................................................................................83.3AM调制器.............................................................................................................................83.4相干解调器.............................................................................................................................94仿真结果曲线............................................................................................................................104.1发送信号波形和频谱...........................................................................................................104.2载波信号波形和频谱...........................................................................................................124.3AM信号波形和频谱............................................................................................................144.4相干解调波形和频谱...........................................................................................................164.5恢复信号波形和频谱...........................................................................................................185总结.............................................................................................................................................206程序附录........................................................................................................错误!未定义书签。基于MATLAB的AM调制解调系统仿真报告天津市智能信号与图像处理重点实验室第5页1引言1.1设计目的本报告依照传统模拟调制的规范，给出了AM调制解调的具体流程，重点研究了系统中各阶段信号时域和频谱波形以及频谱的搬移变化，为AM调制解调系统信号波形的进一步深入研究做了基础。1.2术语定义本文档使用以下关键术语和简略语。英文缩写英文全称中文名称AMAmplitudeModulation幅度调制AWGNAdditiveWhiteGaussianNoise加性高斯白噪声1.3参考资料[1]通信原理（第六版）樊昌信曹丽娜编著国防工业出版社2007年1月[2]1.4文档组织报告第二部分给出了AM调制解调的基本原理；第三部分给出了系统在MATLAB里面的程序调试及仿真；第四部分给出了各仿真模块输出时域和频域波形，并对比发射信号和接收信号的时域波形；第五部分对报告进行了总结。基于MATLAB的AM调制解调系统仿真报告天津市智能信号与图像处理重点实验室第6页2AM调制解调信源信号信宿信号AM调制AM解调信道加性噪声图1AM调制解调系统框图图1显示给出了用于AM调制解调的系统框图。从图中可知，发送端信源信号()mt经AM调制器的调制后搭载高频载波发送出去，发送信道中经历加性高斯白噪声的干扰。接收端信号经历AM解调器的解调输出，最终得到信宿信号^()mt。2.1AM调制+×m(t)sAM(t)Aocos(ѡct)图2AM调制模型图2显示给出了AM调制的原理模型。从图中可知发送信号()mt和直流分量0A叠加后乘以高频载波cos()ct后即可形成AM调制信号。具体时域表波形为：00()()cos()cos()()cos()AMcccstAmttAtmtt(1)对应的频谱波形为：01()()()()()22AMccccASfMffMffffff(2)基于MATLAB的AM调制解调系统仿真报告天津市智能信号与图像处理重点实验室第7页2.2AM解调×低通滤波器sm(t)sd(t)cos(ѡct)图3AM解调模型图3显示给出了AM解调的数学模型。由上图可知，解调端信道输出信号()mst乘以跟发送端同频同相的高频载波cos()ct后，经低通滤波器提取低频分量，即可得到原始的基带调制信号。具体理论推导如下：送入解调器的AM的表达为0()()cos()mcstAmtt(3)与同频同相的相干载波相()=cos()cctt乘后得2000()()cos()11()()cos(2)22pccstAmttAmtAmtt(4)经历低通滤波器滤除高频信号后得01()()2dstAmt(5)再经过隔直流电容后1()()2stmt(6)基于MATLAB的AM调制解调系统仿真报告天津市智能信号与图像处理重点实验室第8页3基于MATLAB的AM仿真本仿真利用MATLAB自带函数仿真了AM系统各阶段信号的时域和频域波形，并对比发射信号和解调恢复信号的波形。3.1仿真基本参数系统仿真前定义采样间隔ts,载波频率fc,噪声系数sigma,和时间长度t。具体如下：%----------------------------------------------------------------ts=1.e-4;t=-0.04:ts:0.04;fc=500;sigma=0.3;3.2生成调制信号仿真中采用时间长度[-0.020.02]高度为1的三角脉冲波形作为调制信号。%----------------------------------------------------------------%生成调制信号m_sig=tripuls(t+0.01,0.02)-tripuls(t-0.01,0.02)；%调整信号m_sig由两个三角脉冲波形左右平移后叠加生成。3.3AM调制器在MATLAB中使用如下的语句对发射信号进行调制：%----------------------------------------------------------------%调制过程s_am=(1+m_sig).*cos(2*pi*fc*t)+sigma*randn(size(t))；%AM信号由调制信号m_sig叠加直流分量后乘以载波并混以噪声形成。cos(2*pi*fc*t)；%载波信号，fc为载波频率。randn(size(t));%代表服从正态分布的噪声。基于MATLAB的AM调制解调系统仿真报告天津市智能信号与图像处理重点实验室第9页3.4相干解调器相干解调依靠接收端提供跟发送端同频同相的高频载波cos()c