基于simulink的AM调幅电路的研究与仿真.doc

第一章 背景知识概述 1.1 有关MATLAB的介绍 MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。MATLAB可以进行数值运算、矩阵运算，求解方程:数值解 解析解，一般方程，微分方程，甚至超越方程，数据可视化，非线性动态系统的建模与仿真。它包含众多的功能各异的工具箱，涉及领域包括：数字信号处理、通信技术、控制系统、神经网络、模糊逻辑、数值统计、系统仿真和虚拟现实技术等。作为一个功能强大的数学工具软件，在很多领域中得到了广泛的应用。近年来已逐渐列入许多大学理工科学生的教学内容，成为广大师生、研究人员的重要数学分析工具和有利助手；也为广大科研工作者进行系统仿真与分析提供了极大的方便。Simulink已经成为院校和工程领域中广大师生和研究人员用来建模和方针动态系统的软件包。Simulink鼓励人们去尝试，可以用它轻松的搭建一个系统模型，并设置模型参数和方针参数，并且立即观察到改变后的方针结果。 1.1 .1系统仿真的实质 它是一种对系统问题求数值解的计算技术。 仿真是一种人为的试验手段。它和现实系统实验的差别在于，仿真实验不是依据实际环境，而是作为实际系统映象的系统模型以及相应的“人造”环境下进行的。这是仿真的主要功能。　 (3)仿真可以比较真实地描述系统的运行、演变及其发展过程。 1.1.2 系统仿真的作用 (1)仿真的过程也是实验的过程，而且还是系统地收集和积累信息的过程。 (2)对一些难以建立物理模型和数学模型的对象系统，可通过仿真模型来顺利地解决预测、分析和评价等系统问题。 （3）通过系统仿真，可以把一个复杂系统降阶成若干子系统以便于分析。 (4)通过系统仿真，能启发新的思想或产生新的策略，还能暴露出原系统中隐藏着的一些问题，以便及时解决。 1.2 Simulium仿真 Simulink是MATLAB的重要组成部分，提供建立系统模型、选择仿真参数和数值算法、启动仿真程序对该系统进行仿真、设置不同的输出方式来观察仿真结果等功能。 第二章 AM调制与解调电路的设计方案 2.1 AM调幅电路 幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度，使之随调制信号做线性变化的过程。标准调幅波就是常规双边带调制，简称调幅（AM）。 2.1.1 AM调幅电路基本原理表达式 信号的时域表达式 (2.1) 式中：是外加直流分量；可以是确定信号，也可以是随机信号。 若是确定信号，则AM的频谱为 (2.2) 2.1.2 AM调幅电路波形和频谱 图1-1 AM信号的波形和频谱 Fig.1-1 AM signal waveform and spectrum 2.1.3 AM调制器模型 图1-2 AM调制模型 Fig.1-2 AM modulation model 2.2 AM解调 解调是调制的逆过程，其作用是从接受的已调信号中恢复原基带信号。解调的方法分为两类：相干解调和非相干解调即包络检波。 2.2.1 相干解调 相干解调也叫同步检波。解调和调制的实质一样，均是频谱的搬移。解调是把在载频位置的已调信号的谱搬回到原来的位置，因此同样是用相乘器与载波相乘来实现。 图1-3 相干解调一般模型 Fig.1-3 The general model of coherent demodulation 2.2.2 包络检波 包络检波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 图1-4 包络检波器 Fig.1-4 envelope detector 图1-5 包络检波原理框图 Fig.1-5 Envelope demodulation principle diagram 第三章 Matlab建模与Simulink仿真 3.1 AM调制 3.1.1AM调制输入代码 3.1.2 AM输入信号，载波信号，调幅波 图3-1 AM调制波形 Fig.3-1 AM modulation waveform 3.1.3 AM调制波形及频谱输入代码 3.1.4 AM调制输出波形与其频谱 图3-2 AM调制信号及其包络 Fig.3-2 AM modulation signal and its envelope 3.2 基于Simulink的AM调制电路及输出波形 3.2.1 AM调制电路 图3-3 AM调制电路 Fig.3-3 AM modulation circuit 3.2.2调制电路参数设置 图3-4信号源参数设置 Fig.3-4 Set the source