基于systemview的窄带调频与调幅分析比较.doc

目 录 摘　要 1 1 systemview软件介绍 1 2 AM调制与解调 2 2.1 AM的调制 2 2.2 AM的解调 2 3 NBFM的调制与解调 3 3.1 NBFM的调制 3 3.2 NBFM的解调 4 4 仿真电路及仿真波形 5 5 AM与 NBFM调制性能比较 5 5.1 频带宽度的比较 5 5.2 抗噪声性能的比较 6 5.3 传送信息效率的比较 8 参考文献 10 Synopsis： 11 摘　要?本文主要应用systemview软件对相同信号分别经过窄带调频和AM调制进行系统的仿真分析，比较出这两种调制直各自的优劣。 关键词?systemview仿真软件；窄带调频；AM调制 调频（FM）和调幅(AM)是无线电通信领域的两种基本的调制方式 ，而弱信号情形下的窄带调频( NBFM)是调频的一种特殊情况，其与普通调幅( AM)又具有极大地相似性。本文就窄带调频（NBFM）与调幅，对它们调制解调原理及抗噪声性能方面通过systemview软件进行仿真比较分析 。 1.SystemView软件介绍 SystemView 是一个号级统仿真软电统设计个强动态系统满从数号处滤设计杂的统等同层设计SystemView 借助大家熟悉的 Windows 窗口环块为户个SystemView 时户关项设计过标点击图标杂统设计和测试费太多时间过编来统简单绍SystemViem 统点针应统动态系统设计报SystemView 的结论于组织结图设计统统备滤线统设计进号数块处扩诊断功总SystemView 的设计为强个计动态达备进仪器条样杂的统设计……………………① = Acosωt +1/2[cos(ω+Ω)+ cos(ω-Ω)] ………② 由式①可以得出AM调试的方法，如下图（1）所示： 图（1）AM的调制 2.2 AM信号解调原理 AM信号的解调有两种方法，一种是包络检波，另一种是相干解调。本文采用相干解调。信号经过一个通带为[100hz,110hz]的带通滤波器，后有 S2=1/2cos(ω+Ω)………………………… ③ 对③乘以载波cosωt可以得到如下式子： S3=1/2cos(ω+Ω) cosωΩ =1/4[cosΩt + cos(2ω+Ω)] 再经过一个低通滤波器可得出调制信号。由上述可得解调原理图如图（2）所示： 图（2）AM的解调 3 窄带信号的调制解调 3.1 窄带信号的调制原理 调频信号的一般表达式为： 当瞬时相位偏移满足下式条件时 调频信号表达式可近似为： 称之为窄带信号，由上式得其调制仿真图如图（3）所示： 图（3）NBFM调制 3.1 窄带信号的解调制原理 由上面的推导可知，窄带调频可以由乘法器实现，因此必然可用相干解调的方法来回复原调制信号，如图2所示，NBFM信号在接收端首先经过带通滤波器(BP)滤除频带外信道加性噪声，然后经过乘法器与载波(-sinωct)相乘，用低通滤波器滤除乘出来的高频分量，最后经微分器去掉f(t)外面的积分，在输出端恢复原调制信号f(t)。 图（4）NBFM解调 4 仿真电路及仿真波形 以下试验中采用频率10hz的正弦信号做载波，频率100hz的余弦信号做载波，一般软件时钟采样率至少十倍载频，本次试验软件时钟设为2000hz,采样数为1024。各系数如图（5）示： 图（5） 为了便于后面AM调制与NBFM调制各方面的比较，所以为它们提供相同的输入信号功率设计仿真电路如下图（6）示： 图（6）systemview仿真电路 仿真过程后可得到各点的波形如下图（7）中所示： 图（7）systemview仿真波形 5 AM调制与NBFM调制的比较 5.1 调制带宽的比较 分别给这两套系统10hz的调试信号与100hz 的载频信号，经过systemview仿真后得到如图（8）的频谱。绿色线为AM调制后的频谱，黄色线的为NBFM调制后的频谱。经比较可知它们传送相同信号时占用频带宽度几乎相同。 图（8）AM与NBFM调制后的频谱 5.2 抗噪声性能的比较 当它们输入相同功率的信号，分别加入同一不同功率的高斯噪声，结果如下： 图（9）噪声Vs=0v时AM与NBFM解调波形 图（10）噪声Vs=1v时AM与NBFM解调波形 图（11）噪声Vs=2v时AM与NBFM解调波形 由图（9）图（10）图（11）可知，在输入相同信号时，当加入噪声为Vs=0v，经过相干解调AM与NBFM抗噪声性能相同；当加入噪声为Vs=1v时，AM解调后波形失真，而NBFM解调效果仍然较好；当加入噪