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1、基于 MATLAB 模拟调制实验报告1。实验目的1。进一步学习调制知识，掌握调频调角两种模拟调制技术。2.进一步学习 MATLAB熟练使用编程 MATLAB进行作图。2.实验原理1.调制概念(modulation)将信号源处理信号源信息，使其适当 合 在信道传输形式的过程中，随信号而变化。一般来说，用于传输信息的信号 它被称为载波或调整信号，代表信息的传输tuc号叫作调制信号，调制后的信号 称为已调信号。用调制信号 控制载波tu一些参数，随之而来 而变化，可以实现调制。t2.调制的目的 频谱变换当所要传送的信号的频率或者太低，或者频带很宽，对直接采用。
2.电磁波的形状 类型发送非常不利，所需的天线尺寸非常大，发射和接受短天线和谐振电路的参数变化范围非常大。为了有效可靠地传输信息，通常需要将低频信号的基带频谱转移到适当或指定的频段。这样可以提高传输性能，以较小的传输功率和较短的天线辐射电磁波。 为了使多个用户的信号共同使用相同的大带宽信道，可以使用各种复用技术。例如，模拟电话的长途传输是通过使用不同频率的载波输。每隔一段用户的话音 4 kHz移动到高频段进行传输。 在提高传输的有效性和可靠性方面，不同的调制方法可以提高抗干扰能力。例如，调频广播系统采用多倍带宽的频率调制技术。由于抗干扰性强，其音质比仅占 10。
3、 kHz带宽调幅广播要好得多。扩频通信是一种特殊的调制方法，可以大大扩展信号传输带宽，有效抵抗外部干扰和短波信道多径衰落。3.调制类型依据 和 不同类型的调制器传输函数与完成调制功能的调制器不同tutc分为以下几种方式：(1) 按调制信号 的类型分为：t 模拟调制：调制信号 它是连续变化的模拟量，如声音和图像信号。 数字调制：调制信号是数字编码符号或脉冲编码波形。(2) 按载波信号 的类型分：tc 连续波调制：载波信号为连续波形，通常以正弦波为载波。2 脉冲调制：载波信号是脉冲波形序列。(3) 按调制器的不同功能划分： 振幅调制：通过调制信号控制载波的振幅变化，如模拟振幅调制和脉冲振幅调制(P。
4、AM) ，幅移键控(ASK) 。 频率调节：控制载波信号的频率变化，如模拟调频(FM) ，频移键控(FSK) ，脉宽调制(PDM) 。 相位调制：通过调制信号来控制载波信号的相位变化，如模拟调相(PM) ，相移键控(PSK) ，脉位调制(PPM) 。(4) 按调制器的传输函数分： 线性调制：调制信号的频谱与调制信号频谱是线性频谱位移关系。例如，幅度调制，幅移键控制(ASK) 。 非线性调制：调制信号的频谱与调制信号频谱无线性关系，即调制后产生大量不同于调制信号的新频率成分。如调频(FM) ，调相(PM) ，频移键控(FSK) 。3.本实验主要用于实验过程 MATLAB实现幅度。
5.调制和角度调制。1.幅度调制原理 AM调制AM根据调制信号的规律，用调制信号控制高频正弦载波的范围。如图 1所示。 图 1调制信号 叠加直流 然后乘以载波，输出的信号是传统的双边tm0A带(AM)调幅波。时域表达式为： 0()()*cosAM cStmttAM基带信号波形的包络和输入 成正比，原始调制信号很容易通过包络检波恢复。但是，为了保证包络检波时不会发生失真，必须满足，否则会出现调幅现象，造成失真。AM 由载频分配的信号频谱max0tA由上下两个边带组成。上带的频谱与原调制信号的频谱结构相同，下带是上带的镜像。AM 信号是带载波的双边带信号，它的带。
6.宽信号带宽的两倍 2AMHBf。下面利用matlab实现AM 的调制。使输入信号为单正弦波信号，便于观察。3-AM调制输出信号和频谱-dt=0.0001; 采样频率为%fH=10; %调 最高频率的信号fc=1000; %载波中心频率T=0.2; %信号 时长N=T/dt;t=0:N-1*dt;mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fH*t); %调制信号A=2;s_am=(A mt).*cos(2*pi*fc*t);f,Xf=FFT_SHIFT(t,s_am); %已调信号 频谱subplot(211);plot(t,s_am);hold on; %画出AM信号波形plot(t,A 。
7、mt,r-); %表示AM 上包络plot(t,-(A mt),r-); %表示AM 下包络title(AM调制信号及其包络 );xlabel(时间t);subplot(212); %画出AM 波频谱plot(f,abs(Xf);axis(700 1300 0 max(Xf);title(AM信号功率谱 );xlabel(频率f);4图 结果分析：从图 从中频谱图可以看出，调幅过程实际上是频谱移动，这是一个线性过程。调制后，调制信号的频谱被转移到载频附近，成为下频(带)和下频(带) 。调制后，调制信号的频谱被转移到载频附近，成为下频(带)和下频(带) 。信号功率与频谱的平方成正比，因此可以看出载波信号的功率占整个调幅波功率的绝大多数。2也可以通过公式计算得到。
8、(1)aOTmP其中， 载波功率。因此，在发送过程中，我们只能在此时发送上下带 DSB调制；只发送上带或下带，此时为 SSB。 DSB在振幅调制的一般模型中，假设滤波器是全通网络( 1) ， ，调制信号 m(t)如果没有直流分量，输出的调整信号是无载波分量的双边带调制信号，或抑制载波双边带(DSB-SC)调制信号，简称双边带(DSB)信号。DSB 如下图所示 3所示。tccos)(tm )(tsDSB产 3-7 DSB产产产产产 图 35下面利用 matlab实现 DSB 的调制。使输入信号为单正弦波信号，便于观察。 -DSB调制信号输出和频谱-dt=0.0001;。
9、 采样频率为%fH=10; %调 最高频率的信号fc=1000; %载波中心频率T=0.1; %信号 时长N=T/dt;t=0:N-1*dt;mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fH*t); %调制信号s_dsb=mt.*cos(2*pi*fc*t);f,sf=FFT_SHIFT(t,s_dsb); 已调信号频谱subplot(211)plot(t,s_dsb);hold on; %画出DSB信号波形plot(t,mt,r-); %标示mt 波形plot(t,-mt,r-);title(DSB调制信号及其包络)；xlabel(时间t);subplot(212)plot(f,PSD);a。
10、xis(750, 1250, 0 ,0.015);title(DSB信号频谱)；xlabel(频率f);6图 结果分析：从图 4可以看出，DSB 域图和频谱中没有载波分量，只有上下边带，发射功率大大降低。 SSB由于 DSB信号的上下边带完全对称，携带调制信号的所有信息。因此，从信息传输的角度来看，只传输一个边带就足够了。单边带调制的原理图如下图所示 5所示tccos)(tm )(tsSSB产 3-9 SSB产生产生产)(SSBH图 57下面利用 matlab实现 SSB的调制。使输入信号为单正弦波信号，便于观察。 -SSB调制信号输出和频谱- d。
11、t=0.0001; 采样频率为%fH=10; %调 最高频率的信号fc=1000; %载波中心频率T=0.1;N=T/dt;t=0:N-1*dt;mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fH*t); %调制信号s_ssb=real(hilbert(mt).*exp(j*2*pi*fc*t);f,sf=FFT_SHIFT(t,s_ssb); %单边带信号频谱subplot(211)plot(t,s_ssb);hold on; %画出SSB信号波形plot(t,mt,r-); %标示mt 的包络plot(t,-mt,r-); %标示mt 的包络title(SSB调制信号)；xlabel(时间t)。
12、;subplot(212)plot(f,abs(sf);axis(750 1250 0 max(abs(sf);title(SSB信号频谱)；xlabel(频率f);8图 结果分析：从图 可以看出，输出信号只有上(或下)边带，大大降低了发射功率。而且 SSB信号频带可节约一半，这对于日益拥挤的短波波段(330MHz)它具有重要意义，因为它可以使同一波段的频道数量翻倍，大大提高短波段的利用率。总结:在上述模拟线性调制中，AM 波发信号的上下带和载波，带宽是调信号最大频率的两倍，发射功率大；DSB 波只发送信号的上下边带，发射功率大大降低，但带宽仍然存在。
13.它是调信号最大频率的两倍；SSB 波只发送信号或下带的信号，带宽是 AM与 DSB波的一半。但在解调过程中，AM 非相干解调干解调(包络检波) ，电路非常简单，出调制信号可以通过二极管检波电路恢复。DSB、SSB 相干解调需要使用，电路比较复杂。因此广泛应用于广播通信中 AM调制。2.角度调制时，如果载波频率随调制信号变化，称为频率调制，称为频率调制；如果载波的相位随调制信号变化，称为相位调制，称为相位调制。在这两种调制中，载波范围保持不变，频率和相位的变化表现为载波的瞬时相位变化，因此调频和调相统称为角度调制或调角。调角的一般表达式是 ()cos()mcstAtt式中：A 为载。
波的恒定振幅， c极端的信号瞬时相位 ()t； 相对于载波的相位 ct瞬时相位偏移； /cdtt是信号的瞬时角频率，9记为 ()t；而 ()/dt与载频相比 c瞬时频偏。 FM调频调频使瞬时频率偏移随调制信号 ()mt成比变化，即()fdtKfK 调节灵敏度。 因此，频率调制的一般表达式为： ()cos()FMcfstAtKmd根据调制后载波瞬时相位偏移的大小，可将频率调制分为宽带调频(WBFM)与窄带调频(NBFM) 。宽带和窄带调制之间没有严格的界限，但通常认为调频引起的最大瞬时相位偏移远小于 30时，即max()6fKd称为窄带调频。否则称为宽带调频。宽带调频一般采用直接调频法，框图如图所示 7。()()FMtSt图 7 窄带直接调频法一般采用间接调频法，框图如图 8。 () ()FMmtdtPSt图 8 间接调频法 为方便起见，假设正弦载波的振幅无妨 A1.调频信号的一般表达式，()cos()sin()tFMFt tcFStKdmKmd。