信号与线性系统课程设计---FM调制与解调系统的设计.docx

信号与线性系统课程设计报告课题五 FM调制与解调系统的设计班级：电子C102姓名：王伟泽学号：108021成绩：指导教师：刘翠响日期：2013年1月04日题目：FM调制与解调系统的设计摘要FM在通信系统中的使用非常广泛。FM广泛应用于高保真音乐广播、电视伴音信号的传输、卫星通信和蜂窝电话系统等。本设计主要是利用MATLAB集成环境下的M文件，编写程序来实现FM调制与解调过程，并分别绘制出基带信号，载波信号，已调信号的时域波形；再进一步分别绘制出对已调信号叠加噪声后信号，相干解调后信号和解调基带信号的时域波形；最后绘出FM基带信号通过上述信道和调制和解调系统后的误码率与信噪比的关系，并通过与理论结果波形对比来分析该仿真调制与解调系统的正确性及噪声对信号解调的影响。在课程设计中，系统开发平台为Windows Vista，使用工具软件为MATLAB 7.0。在该平台运行程序完成了对FM调制和解调以及对叠加噪声后解调结果的观察。通过该课程设计，达到了实现FM信号通过噪声信道，调制和解调系统的仿真目的。关键词 FM；PM；调制；解调；MATLAB 7.0；SIMULINK；LABVIEW；1课程设计的目的、意义 1.1本课题的目的本课程设计课题主要研究FM 调制与解调模拟系统的理论设计和软件仿真方法。通过完成本课题的设计，拟主要达到以下几个目的：1．掌握模拟系统FM 调制与解调的原理。2．掌握模拟系统FM 调制与解调的设计方法； 3．掌握应用MATLAB分析系统时域、频域特性的方法，进一步锻炼应用Matlab进行编程仿真的能力；4．熟悉基于Simulink的动态建模和仿真的步骤和过程；5．了解基于LabVIEW虚拟仪器的特点和使用方法，熟悉采用LabVIEW进行仿真的方法。 1.2本课题的意义本课程设计课题主要研究FM 调制与解调模拟系统的理论设计和软件仿真方法。通过完成本课题的设计，意在使学生将高频电子线路、数字信号处理、信号与线性系统等所学知识融汇起来，加深对“FM调制与解调”的理解和认识，真正达到学以致用的目的。2 设计任务及技术指标设计FM调制与解调模拟系统，仿真实现相关功能。 包括: 可实现单音调制的FM调制及解调、PM调制及解调的系统设计及仿真，要求给出系统的设计框图、源程序代码及仿真结果，并要求给出程序的具体解释说明，记录系统的各个输出点的波形和频谱图。具体内容为：(1）设计FM调制与解调、PM调制与解调的模拟系统，给出系统的原理框图,对系统的主要参数进行设计说明。(2）采用Matlab语言设计相关程序,实现系统的功能，要求采用两种方式进行仿真，即直接采用Matlab语言编程的静态仿真方式、采用Simulink进行动态建模和仿真的方式。要求采用两种以上调制信号源进行仿真，并记录系统的各个输出点的波形和频谱图。(3)采用LabVIEW进行仿真设计,实现系统的功能,要求给出系统的前面板和框图，采用两种以上调制信号源进行仿真，并记录仿真结果。(4)要求对系统的时域、频域特性进行分析，并与理论设计结果进行比较分析。(5)对系统功能进行综合测试，整理数据，撰写设计报告。调频信号的参数主要有：（1）最大角频偏它是瞬时角频率的最大值；最大频偏是瞬时频偏的最大值。或反映了频率受调制的程度，是衡量调频质量的重要指标。或与和成正比，与调制信号频率无关。FM波瞬时频率变化范围为～，最大变化量为。（2）调制系数（调制灵敏度） （1-8） 它表示对瞬时（角）频率的控制能力，是产生FM信号电路的重要参数。（3）调频指数 （1-9）它是单音调制信号引起的最大瞬时相角偏移量。 但与F成反比。可以大于1，而且常常远远大于1。FM信号的频谱有如下特点：以载频为中心，由无穷多对以调制信号频率F为间隔的边频分量组成，各分量幅值取决于Bessel函数，且以对称分布；载波分量并不总是最大，有时为零；FM信号的功率大部分集中在载频附近；频谱结构与F密切相关；调频波解调又称鉴频，其中一种方法为将输入调频信号进行特定的波形变换，使变换后的波形包含有反映瞬时频率变化的平均分量。然后通过低通滤波器就能输出所需的解调电压。3 MATLAB源程序单音FM调制与解调（余弦波）figure(1)dt=0.00001; %时间域的取样间隔t=-0.005:dt:0.005;%时间域范围fm=600;%调制信号的频率mt=cos(2*pi*fm*t);%调制信号的表达式 subplot(2,2,1),plot(t,mt);grid %产生并画出FM调制信号 xlabel(t);%x轴名称ylabel(Vt);%y轴名称title(调制信号);%图形名称fc=4000;