基于MATLAB标准AM调制与非相干解调系统设计.doc

目录 1 设计系统及课程设计的要求 1 2 设计原理 2 2.1 Simulink仿真平台 2 2.2 AM调制与非相干解调原理 3 3 设计步骤 6 3.1 熟悉Simulink平台 6 3.2 设计AM仿真模型 6 3.2.1 AM 6 3.2.2 AM信号调制与解调波形分析 9 4 出现的问题及解决方法 11 4.1 出现的问题： 11 4.2 解决办法 11 5 设计心得 12 6 参考文献 13 要求独立完成设计任务。 课程设计说明书封面格式见《天津城市建设学院课程设计教学工作规范》附表1课程设计的说明书要求简洁、通顺，计算正确，图纸表达内容完整、清楚、规范。 对各的功能以及各之间的关系作较详细的描述。2 设计原理 2.1 Simulink仿真平台 Simulink是最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。对各种时变系统，包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统，Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。Simulink模型库中的仿真模块组织成三级树结构；Simulink子模型库中包含了Continous、Discontinus等下一级模型库；Continous模型库中又包含了若干模块，可直接加入仿真模型。设计仿真模型时，从模型库中选中模块，单击鼠标右键，选择Add to untitled，或直接把模块拖到仿真模型中，即可加入模块。Simulink模型库窗口还提供了查找功能，单击按钮，在弹出的模块查找对话框中输入模块名称关键字，单击Find Next即可自动有哪些信誉好的足球投注网站整个模型库。 2.2 AM调制与非相干解调原理 AM是指对信号进行幅度调制。一般做法就是先在原信号上叠加一个直流信号，以保证信号(t)+A0然后乘上一个高频的余弦信号，即得到S(t)=[m(t)+A]coswt 在频域上的效果就是将原信号的频谱移动到w处，以适合信道传输的最佳频率范围。S(t)的包络线即(t)+A,用一个简单的包络检测电路就可以接收并还原信号了。 图2-2 AM信号调制器 图中用加法器将一基带信号m(t)与一直流分量A，之后再与载波相乘产生调幅信号Sm(t)。其时域表达式为： 式中A为外加的直流分量。 AM信号的频谱为： 图2-3 AM信号的波形 图2-4 AM信号的频谱 图2-3、2-4分别是AM信号的波形图和AM信号的频谱图。图2-3中包含了基带信号的波形图、载波信号的波形图以及调制信号的波形图、基带信号是调制信号的包络线。图2-4是对应2-3中个波形的频谱图。 若m（t）为随机信号，则已调信号的频域表示必须用功率谱描述。 由波形可以看出，当满足条件： 时，AM波的包络与调制信号m（t）的形状完全一样，因此，用包络检波的方法很容易恢复出原始调制信号；如果上述条件没有满足，就会出现“过调幅”现象，这时用包络检波方法会发生失真。但是，可以采用其他的调解方法，如同步检波。 由频谱可以看出，AM信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成。上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。因此，AM信号是带有载波分量的双边带信号，它的带宽是基带信号带宽的2倍，即： 解调方式：包络检波法 设解调器输入信号： 式中： 解调是调制的逆过程。信号解调的方法包括两种，相干解调（同步检波）与非相干解调（包络检波）。解调与调制的实质一样，均是频谱搬移。本课程设计的AM信号的解调方法是非相干解调（包络检波）。AM信号在满足的条件下，其包络与解调信号的形状完全一样。因此，AM信号一般都采用简单的包络检波来恢复信号。 设解调器的输入信号为，载波为，非相干解调器的一般模型图如2-5所示： 图2-5 AM非相干解调（包络检波）模型图 包络检波器通常由半波或全波整流器和低通滤波器组成。 设输入信号是AM信号 隔去直流后可得到原信号。 3 设计步骤 3.1 熟悉Simulink平台3.2 设计仿真模型3-1所示： 图3-1 AM信号调制与非相干解调模型 图3-1是AM信号在理想状态下（即无噪声源干扰）的调制与非相干解调的一般模型。其中Abs为全波整流器、Analog Filter Design为低通滤波器、Power Spectral Density是求信号的频谱图、Scope为