调幅与调频信号MALAB仿真.pdf

附录A 调幅和调频信号的 MATLAB 仿真 MATLAB 是由美国 Math Works 公司推出的软件产品。它是一种 功能强大的科学计算和工程仿真软件，它的交互式集成界面能够帮助 用户快速完成数值分析、数字信号处理、仿真建摸、系统控制等功能。 MATLAB 语言采用与数学表达相同的形式，不需要传统的程序设计语 言，易于掌握，而且使用 MATLAB 语言要比使用 BASIC 、FORTRAN 和 C 等语言提高效率许多倍。许多人赞誉它为万能的数学“演算纸”。 早在十几年前，在欧美的大学和研究机构中，MATLAB 就是一种非常 流行的计算机语言，许多重要的学术刊物上发表的论文均是用 MATLAB 来分析计算和绘制各种图形。它还是一种有力的教学工具， 它在大学的线性代数、自动控制理论、数理统计、数字信号处理、动 态系统仿真、通信原理等课程的教学中，已成为标准的教学工具。 Simulink 是 MATLAB 软件中对动态系统进行建模、仿真和分析的一个 软件包，是 MATLAB 中的一种可视化仿真工具，广泛应用于通信仿真、 数字信号处理、模糊逻辑、神经网络等领域。 “振幅调制与解调”与“角度调制与解调”是《通信电子电路》 中的重要内容，其中的概念在实际的通信系统中占有非常重要的地位。 本书利用 MATLAB 语言和 MATLAB/Simulink 仿真工具对书中的调幅 和调频的概念和基本方法进行了仿真，供读者参考。一方面是为了增 加读者对内容的理解，另一方面可以使读者从中体会到 MATLAB 工具 的优越性和实用性。 1. 振幅调制与解调的 MATLAB 仿真 由第 5 章可知，根据调幅信号所含频谱及其相对大小不同，可以 分为普通调幅（AM ）、抑制载波双边带调幅（DSB/SC-AM ）和抑制载 波单边带调幅（SSB/SC-AM ）三种方式。其中，普通调幅信号是基本 的，其它调幅信号都是由它演变而来的。 在以下的 MATLAB 仿真中，为方便起见，均采用单音调制。 （1）普通调幅波AM 设调制信号 通信电子电路 uΩ(t) UΩm cos Ωt UΩm cos 2πFt 载波信号 u (t) U cosω t U cos 2πf t c cm c cm c 则普通调幅波信号 u (t) U (1+m cos Ωt) cosω t 根据调幅波的数学表达形式，利用 Matlab/Simulink 进 AM cm a c 行建模仿真。仿真框图如附图 A1 所示，图中 u(t)为调制信号，频率为 30Hz，c(t)为载波信 号频率为 200Hz ，解调部分采用的是同步检波。仿真波形如附图A2 所示。 图A1 普通调幅波系统的 Simulink 仿真模块图 图A2 调幅与解调波形 314 附录A 调幅和调频信号的 MARLAB 仿真 （2 ）抑制载波双边带调幅波（DSB/SC-AM ） u Au u AU cos ΩtU cosω t DSB Ω c Ωm cm c 1 AU U [cos(ω +Ω)t +cos(ω −Ω)t] Ωm cm c c 2 根据上述 DSB 信号的产生数学表达式，采用 MATLAB 编程来观察 DSB 波形，如图 A3 所示。特别值得注意的是，当载波频率分别为调制信号频率的偶数倍和奇数倍时，