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西安 第一部分 实验 1 模拟调制（AM） 一、设计目的 1、掌握AM信号的波形和调幅度的概念； 2、掌握AM信号的频谱特点； 3、掌握AM信号的解调方法； 4、掌握AM系统的抗噪声性能。 二、设计原理 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。 AM调制：假设调制信号m(t)的平均值为0，将其叠加一个直流偏量A后与载波相乘，即可形成调幅信号。 解调是调制的逆过程，其作用是从接收的已调信号中恢复原基带信号（即调制信号）。解调的方法可分为两类：相干解调和非相干解调（包络检波）。 相干解调时，为了无失真的恢复原基带信号，接收端必须提供一个与接收的已调载波严格同步的本地载波，它与接收的已调信号相乘后，经低通滤波器取出低频分量，即可得到原始的基带调制信号。 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，因此不需要想干载波。 三、系统框图及仿真分析 AM调制信号Wc=200Hz，A0=2，No. of Sample=2048,Sample Rate=10KHz,m(t)=sin20t 分析： AM信号的频谱是调制信号频谱的线性搬移，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元调至信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。因此，AM信号是带由载频分量的双边带信号，它的带宽是基带信号带宽的2倍。 模拟低通滤波器Fc = 20Hz，极点个数为3 模拟带通滤波器Low Fc = 180Hz，Hi Fc = 220Hz，极点个数为3 包络检波 包络检波加噪 在接收机模拟带通滤波器前加入高斯白噪声 Density in 1 ohm = 0.00002W/Hz 在接收机模拟带通滤波器前加入高斯白噪声 Density in 1 ohm = 0.001W/Hz 分析：随着加入的高斯噪声的加大，解调信号的波形失真越来越严重，信号的频谱也发生的严重的失真。 相干解调加噪 在接收机模拟带通滤波器前加入高斯白噪声 Density in 1 ohm = 0.00002W/Hz 在接收机模拟带通滤波器前加入高斯白噪声 Density in 1 ohm = 0.002W/Hz 分析：随着加入的高斯噪声的加大，解调信号的波形失真越来越严重，信号的频谱也发生的严重的失真。与上面的包络解调方式相比，在加入相同高斯噪声的情况下，包络解调的性能要比相干差的多，特别是在高斯噪声较大的时候，这是因为包络解调存在“门限效应” 。 四、设计心得 这次试验主要是做AM信号的调制及解调，加深对AM调制的了解：在解调方式上，AM信号既可以采用相干解调，又可以采用包络解调。在大信噪比情况下，AM信号包络检波器的性能几乎与相干解调法相同。但当输入信噪比低于门限值时，将会出现门限效应，这时解调器的输出信噪比将急剧恶化，系统无法正常工作，这时应采用相干解调法。 实验 5 数字频带系统(2ASK) 一、设计目的 1、掌握2ASK信号的波形和产生方法； 2、掌握2ASK信号的频谱特点； 3、掌握2ASK信号的解调方法； 4、掌握2ASK系统的抗噪声性能。 二、设计原理 振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位保持不变。在2ASK中，载波的幅度只有两种变化状态，分别对应二进制信息“0”或“1”。 2ASK信号一般可以采用模拟调制法，将二进制不归零信号通过一个相乘器实现。与AM信号的解调方法一样信号也有两种基本的解调方法：非相干解调和相干解调。与模拟信号的接收系统相比，这里增加了一个“抽样判决器”，这对于提高数字信号的接收性能是必要的。 三、系统框图及仿真分析 No. of Sample=4096,Sample Rate=5KHz Wc=100Hz 单极性不归零码 幅度1V，频率10Hz 2ASK信号的波形 分析：2ASK信号的功率谱是由连续谱和离散谱两部分组成;连续谱取决于g(t)经线性调制后的双边带谱，而离散谱由载波分量确定。2ASK信号的带宽是基带信号带宽的二倍。 2ASK信号的相干解调 2ASK在接收机模拟带通滤波器前加入高斯白噪声 Density in 1 ohm = 0.00002W/Hz 分析：如果采用相干解调法对2ASK信号进行解调，它的抗噪声性能要优于包络检波法，但在大信噪比的情况下，两者性能相差不大。而且相干解调不存在门限效应。 四、设计心得 这次试验主要是完成对数字频带系统中2ASK信号的调制和解调。通过采用相干解调的方法对2ASK信号加噪前后解调信号的比较来判断2ASK调制方式的特点。2ASK调制方式的设备简单，频带利用率较高，但抗噪声性能差，并对信道特性变化敏感，不易使抽样判决器工作在最佳判决门限状态。 实验 6 数字频带系统(2FSK)