FM信号的调制与解调
探究FM信号的调制与解调
方波的调制：
clear all
ts=0.001; %信号抽样时间间隔
t=0:ts:10-ts; %时间向量
fs=1/ts; %抽样频率
df=fs/length(t); %fft的频率分辨率
msg=square(4*t);
msg2=reshape(msg.',1,length(t));
Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱
f=-fs/2:df:fs/2-df;
subplot(2,1,1)
plot(t,fftshift(abs(Pm)))
title('消息信号频谱')
int_msg(1)=0; %消息信号积分
for ii=1:length(t)-1
int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;
end
kf=50;
fc=250; %载波频率
Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号
Pfm=fft(Sfm)/fs; % FM信号频谱
subplot(2,1,2)
plot(f,fftshift(abs(Pfm))) % 画出已调信号频谱
title('FM信号频谱')
Pc=sum(abs(Sfm).^2)/length(Sfm) %已调信号功率
Ps=sum(abs(msg2).^2)/length(msg2) %消息信号功率
fm=50;
betaf=kf*max(msg)/fm % 调制指数
W=2*(betaf+1)*fm % 调制信号带宽
012345678910
02
4
6
消息信号频谱
-500-400-300-200-1000100200300400500
01
2
3
FM 信号频谱
已调信号的功率：Pc =0.5000
消息信号的功率：Ps =1
调制指数：betaf =1
调制信号的带宽：W =200
正弦信号的FM 调制：
clear all
ts=0.001; %信号抽样时间间隔
t=0:ts:10-ts; %时间向量
fs=1/ts; %抽样频率
df=fs/length(t); %fft 的频率分辨率
msg=sin(2*pi*t);
msg2=reshape(msg.',1,length(t));
Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱
f=-fs/2:df:fs/2-df;
subplot(2,1,1)
plot(t,fftshift(abs(Pm)))
title('消息信号频谱')
int_msg(1)=0; %消息信号积分
for ii=1:length(t)-1
int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;
end
kf=50;
fc=250; %载波频率
Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号
Pfm=fft(Sfm)/fs; % FM 信号频谱
subplot(2,1,2)
plot(f,fftshift(abs(Pfm))) % 画出已调信号频谱
title('FM 信号频谱')
Pc=sum(abs(Sfm).^2)/length(Sfm) %已调信号功率
Ps=sum(abs(msg2).^2)/length(msg2) %消息信号功率
fm=50;
betaf=kf*max(msg)/fm % 调制指数
W=2*(betaf+1)*fm % 调制信号带宽
012345678910
01
2
3
4
5
消息信号频谱
-500-400-300-200-1000100200300400500
00.5
1
FM 信号频谱
Pc = 0.5000 Ps = 0.5000
betaf =1 W = 200
已调信号的功率：Pc =0.5007
消息信号的功率：Ps =0.4975
调制指数：betaf =1
调制信号的带宽：W =200
锯齿波FM 调制：
clear all
ts=0.001; %信号抽样时间间隔
t=0:ts:10-ts; %时间向量
fs=1/ts; %抽样频率
df=fs/length(t); %fft的频率分辨率msg=sawtooth(8*pi*t);
msg2=reshape(msg.',1,length(t));
Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;
subplot(2,1,1)
plot(t,fftshift(abs(Pm)))
title('消息信号频谱')
int_msg(1)=0; %消息信号积分
for ii=1:length(t)-1
int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;
end
kf=50;
fc=250; %载波频率
Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号
Pfm=fft(Sfm)/fs; % FM信号频谱subplot(2,1,2)
plot(f,fftshift(abs(Pfm))) % 画出已调信号频谱title('FM信号频谱')
Pc=sum(abs(Sfm).^2)/length(Sfm) %已调信号功率
Ps=sum(abs(msg2).^2)/length(msg2) %消息信号功率
fm=50;
betaf=kf*max(msg)/fm % 调制指数
W=2*(betaf+1)*fm
012345678910
01
2
3
4
消息信号频谱
-500-400-300-200-1000100200300400500
00.5
1
1.5
FM 信号频谱
已调信号的功率：Pc =0.5000
消息信号的功率：Ps =0.3333
调制指数：betaf =0.9920
调制信号的带宽： W =199.2000
不同信号的调制与解调信号：
输入信号：square 方波
clear all
ts=0.001; %信号抽样时间间隔
t=0:ts:5-ts; %时间向量
fs=1/ts; %抽样频率
df=fs/length(t); %fft 的频率分辨率
msg=2*square(8*pi*[0:0.001:0.999]);
msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式
msg2=reshape(msg1.',1,length(t));
Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱
f=-fs/2:df:fs/2-df;
subplot(3,1,1)
plot(t,msg2) %画出消息信号
title('消息信号')
int_msg(1)=0; %消息信号积分
for ii=1:length(t)-1
int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;
end
kf=50;
fc=300; %载波频率
Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号
phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM调制信号相位
phi=unwrap(phase);
dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号dem(length(t))=0;
subplot(3,1,2)
plot(t,dem);
title('无噪声的解调信号')
y1=awgn(Sfm,20,'measured'); %调制信号通过A WGN信道
y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅
y1(find(y1<-1))=-1;
phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调
phi1=unwrap(phase1);
dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);
dem1(length(t))=0;
subplot(3,1,3)
plot(t,dem1,'g');
title('信噪比为20dB时的解调信号')
00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-2
2
消息信号
00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-5
5
无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55
-50
5
信噪比为20dB 时的解调信号
信噪比为10dB 时
clear all
ts=0.001; %信号抽样时间间隔
t=0:ts:5-ts; %时间向量
fs=1/ts; %抽样频率
df=fs/length(t); %fft 的频率分辨率
msg=2*square(8*pi*[0:0.001:0.999]);
msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式
msg2=reshape(msg1.',1,length(t));
Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱
f=-fs/2:df:fs/2-df;
subplot(3,1,1)
plot(t,msg2) %画出消息信号
title('消息信号')
int_msg(1)=0; %消息信号积分
for ii=1:length(t)-1
int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;
end
kf=50;
fc=300; %载波频率
Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号
phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM 调制信号相位
phi=unwrap(phase);
dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号
dem(length(t))=0;
subplot(3,1,2)
plot(t,dem);
title('无噪声的解调信号')
y1=awgn(Sfm,20,'measured'); %调制信号通过A WGN 信道
y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅
y1(find(y1<-1))=-1;
phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调
phi1=unwrap(phase1);
dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);
dem1(length(t))=0;
subplot(3,1,3)
plot(t,dem1,'g');
title('信噪比为10dB 时的解调信号')
00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-2
2
消息信号
00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-5
5
无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55
-100
10
信噪比为10dB 时的解调信号
信噪比为2dB 时
clear all
ts=0.001; %信号抽样时间间隔
t=0:ts:5-ts; %时间向量
fs=1/ts; %抽样频率
df=fs/length(t); %fft的频率分辨率
msg=2*square(8*pi*[0:0.001:0.999]);
msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式
msg2=reshape(msg1.',1,length(t));
Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱
f=-fs/2:df:fs/2-df;
subplot(3,1,1)
plot(t,msg2) %画出消息信号
title('消息信号')
int_msg(1)=0; %消息信号积分
for ii=1:length(t)-1
int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;
end
kf=50;
fc=300; %载波频率
Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号
phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM调制信号相位
phi=unwrap(phase);
dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号dem(length(t))=0;
subplot(3,1,2)
plot(t,dem);
title('无噪声的解调信号')
y1=awgn(Sfm,20,'measured'); %调制信号通过A WGN信道
y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅
y1(find(y1<-1))=-1;
phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调
phi1=unwrap(phase1);
dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);
dem1(length(t))=0;
subplot(3,1,3)
plot(t,dem1,'g');
title('信噪比为2dB时的解调信号')
00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-2
2
消息信号
00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-5
5
无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55
-100
10
信噪比为2dB 时的解调信号
余弦波：
clear all
ts=0.001; %信号抽样时间间隔
t=0:ts:5-ts; %时间向量
fs=1/ts; %抽样频率
df=fs/length(t); %fft 的频率分辨率
msg=cos(8*pi*[0:0.001:0.999]);
msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式
msg2=reshape(msg1.',1,length(t));
Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱
f=-fs/2:df:fs/2-df;
subplot(3,1,1)
plot(t,msg2) %画出消息信号
title('消息信号')
int_msg(1)=0; %消息信号积分
for ii=1:length(t)-1
int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;
end
kf=50;
fc=300; %载波频率
Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号
phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM 调制信号相位
phi=unwrap(phase);
dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号
dem(length(t))=0;
subplot(3,1,2)
plot(t,dem);
title('无噪声的解调信号')
y1=awgn(Sfm,20,'measured'); %调制信号通过A WGN 信道
y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅
y1(find(y1<-1))=-1;
phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调
phi1=unwrap(phase1);
dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);
dem1(length(t))=0;
subplot(3,1,3)
plot(t,dem1,'g');
title('信噪比为20dB 时的解调信号')
00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-1
1
消息信号
00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-2
2
无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55
-20
2
信噪比为20dB 时的解调信号
clear all
ts=0.001; %信号抽样时间间隔
t=0:ts:5-ts; %时间向量
fs=1/ts; %抽样频率
df=fs/length(t); %fft的频率分辨率
msg=cos(8*pi*[0:0.001:0.999]);
msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式
msg2=reshape(msg1.',1,length(t));
Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱
f=-fs/2:df:fs/2-df;
subplot(3,1,1)
plot(t,msg2) %画出消息信号
title('消息信号')
int_msg(1)=0; %消息信号积分
for ii=1:length(t)-1
int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;
end
kf=50;
fc=300; %载波频率
Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号
phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM调制信号相位
phi=unwrap(phase);
dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号dem(length(t))=0;
subplot(3,1,2)
plot(t,dem);
title('无噪声的解调信号')
y1=awgn(Sfm,10,'measured'); %调制信号通过A WGN信道
y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅
y1(find(y1<-1))=-1;
phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调
phi1=unwrap(phase1);
dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);
dem1(length(t))=0;
subplot(3,1,3)
plot(t,dem1);
title('信噪比为10dB时的解调信号')
00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-1
1
消息信号
00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-2
2
无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55
-50
5
信噪比为10dB 时的解调信号
信噪比为2dB 时 clear all
ts=0.001; %信号抽样时间间隔
t=0:ts:5-ts; %时间向量
fs=1/ts; %抽样频率
df=fs/length(t); %fft 的频率分辨率
msg=cos(8*pi*[0:0.001:0.999]);
msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式
msg2=reshape(msg1.',1,length(t));
Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱
f=-fs/2:df:fs/2-df;
subplot(3,1,1)
plot(t,msg2) %画出消息信号
title('消息信号')
int_msg(1)=0; %消息信号积分
for ii=1:length(t)-1
int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;
end
kf=50;
fc=300; %载波频率
Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号
phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM 调制信号相位
phi=unwrap(phase);
dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号
dem(length(t))=0;
subplot(3,1,2)
plot(t,dem);
title('无噪声的解调信号')
y1=awgn(Sfm,2,'measured'); %调制信号通过A WGN 信道
y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅
y1(find(y1<-1))=-1;
phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调
phi1=unwrap(phase1);
dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);
dem1(length(t))=0;
subplot(3,1,3)
plot(t,dem1);
title('信噪比为2dB 时的解调信号')
00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-1
1
消息信号
00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-2
2
无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55
-100
10
信噪比为2dB 时的解调信号
方波信号的解调
信噪比为20dB 时
clear all
ts=0.001; %信号抽样时间间隔
t=0:ts:5-ts; %时间向量
fs=1/ts; %抽样频率
df=fs/length(t); %fft的频率分辨率
msg=2*square(8*pi*[0:0.001:0.999]);
msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式
msg2=reshape(msg1.',1,length(t));
Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱
f=-fs/2:df:fs/2-df;
subplot(3,1,1)
plot(t,msg2) %画出消息信号
title('消息信号')
int_msg(1)=0; %消息信号积分
for ii=1:length(t)-1
int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;
end
kf=50;
fc=300; %载波频率
Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号
phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM调制信号相位
phi=unwrap(phase);
dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号dem(length(t))=0;
subplot(3,1,2)
plot(t,dem);
title('无噪声的解调信号')
y1=awgn(Sfm,20,'measured'); %调制信号通过A WGN信道
y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅
y1(find(y1<-1))=-1;
phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调
phi1=unwrap(phase1);
dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);
dem1(length(t))=0;
subplot(3,1,3)
plot(t,dem1);
title('信噪比为20dB时的解调信号')
00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-2
2
消息信号
00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-5
5
无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55
-50
5
信噪比为20dB 时的解调信号
信噪比为10dB 时
clear all
ts=0.001; %信号抽样时间间隔
t=0:ts:5-ts; %时间向量
fs=1/ts; %抽样频率
df=fs/length(t); %fft 的频率分辨率
msg=2*square(8*pi*[0:0.001:0.999]);
msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式
msg2=reshape(msg1.',1,length(t));
Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱
f=-fs/2:df:fs/2-df;
subplot(3,1,1)
plot(t,msg2) %画出消息信号
title('消息信号')
int_msg(1)=0; %消息信号积分
for ii=1:length(t)-1
int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;
end
kf=50;
fc=300; %载波频率
Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号
phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM 调制信号相位
phi=unwrap(phase);
dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号
dem(length(t))=0;
subplot(3,1,2)
plot(t,dem);
title('无噪声的解调信号')
y1=awgn(Sfm,10,'measured'); %调制信号通过A WGN 信道
y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅
y1(find(y1<-1))=-1;
phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调
phi1=unwrap(phase1);
dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);
dem1(length(t))=0;
subplot(3,1,3)
plot(t,dem1);
title('信噪比为10dB 时的解调信号')
00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-2
2
消息信号
00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-5
5
无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55
-100
10
信噪比为10dB 时的解调信号
信噪比为2dB 时
clear all
ts=0.001; %信号抽样时间间隔
t=0:ts:5-ts; %时间向量
fs=1/ts; %抽样频率
df=fs/length(t); %fft的频率分辨率
msg=2*square(8*pi*[0:0.001:0.999]);
msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式
msg2=reshape(msg1.',1,length(t));
Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱
f=-fs/2:df:fs/2-df;
subplot(3,1,1)
plot(t,msg2) %画出消息信号
title('消息信号')
int_msg(1)=0; %消息信号积分
for ii=1:length(t)-1
int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;
end
kf=50;
fc=300; %载波频率
Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号
phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM调制信号相位
phi=unwrap(phase);
dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号dem(length(t))=0;
subplot(3,1,2)
plot(t,dem);
title('无噪声的解调信号')
y1=awgn(Sfm,2,'measured'); %调制信号通过A WGN信道
y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅
y1(find(y1<-1))=-1;
phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调
phi1=unwrap(phase1);
dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);
dem1(length(t))=0;
subplot(3,1,3)
plot(t,dem1);
title('信噪比为2dB时的解调信号')
00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-2
2
消息信号
00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-5
5
无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55
-100
10
信噪比为2dB 时的解调信号 FM 信号的解调采用的解调器是具有频率—电压转换特性的鉴频器，因而解调出的消
息信号幅度是随着输入频率变化的。
如果调制信号通过A WGN 信道，解调出的信号会叠加上噪声，而且是随着消息信号的幅度叠加的。
总结：通过这次实验我知道了信号通过FM 调制会产生更多的频率成分，而不只是简单的线性频率搬移。当信噪比变化时解调出来的信号和原始信号的区别也是不一样的，实际情况下信道中是有噪声的，解调出来的信号是叠加噪声的信号，所以在实际中解调信号时应选择信噪比合适的设备进行解调
实验一 ASK调制与解调实验
通 信 原 理 实 验 报 告 学院：信息与通信工程学院 专业：光电工程 班级：12051041 学号：12051041 姓名 时间：2014.11.21
实验一 ASK调制与解调实验 一实验目的 1.理解ASK调制的工作原理及电路组成。 2.理解ASK解调的原理及实现方法。 3.了解ASK信号的频谱特性。 二实验内容 1.观察ASK调制与解调信号的波形。 2.观察ASK信号频谱。 三实验器材 1.信号源模块 5.20M双踪示波器一台 2.数字调制模块 6.连接线若干 3.数字解调模块 7.频谱分析仪 4.同步提取模块 四实验原理 1.2ASK 调制原理 ASK 基带信号经过电压比较器（LM339），输出高/低电平驱动模拟开关（74HC4066）导通/关闭，ASK 载波通过电压跟随电路（TL082）提高带负载能力，然后通过模拟开关电路选择通过/截止，最后得到 ASK 调制信号输出。 2.2ASK 解调原理 本实验采用的是包络检波法，ASK 调制信号经过 RC 组成的耦合电路，输出波形可从OUT1观察，然后通过半波整流器（由 1N4148 组成），输出波形可从 OUT2 观察，半波整流后的信号经过低通滤波器（由 TL082 组成），滤波后的波形可从 OUT3 观察，再经过电压比较器（LM339）与参考电位比较后送入抽样判决器（74HC74）进行抽样判决，最后得到解调输出的二进制信号。标号为“ASK 判决电压调节”的电位器用来调节电压比较器的判决电压。判决电压过高，将会导致正确的解调结果的丢失；判决电压过低，将会导致解调结果中含有大量错码，因此，只有合理选择判决电压，才能得到正确的解调结果。抽样判决用的时钟信号就是 ASK 基带信号的位同步信号。
基础实验cm调制与解调实验
基础实验c m调制与解 调实验 集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
基础实验6 PCM调制与解调实验 一、实验目的 1．掌握PCM编译码原理与系统性能测试； 2．熟悉PCM编译码专用集成芯片的功能和使用方法； 3．学习PCM编译码器的硬件实现电路，掌握它的调整测试方法。 二、实验仪器 1．PCM/ADPCM编译码模块，位号：H 2．时钟与基带数据产生器模块，位号:G 3．20M双踪示波器1台 4．低频信号源1台（选用） 5．频率计1台（选用） 6．信号连接线3根 7．小平口螺丝刀1只 三、实验原理 脉冲编码调制（PCM）是把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散的数字信号在信道中传输。脉冲编码调制是对模拟信号进行抽样，量化和编码三个过程完成的。 PCM通信系统的实验方框图如图6-1所示。
在PCM脉冲编码调制中，话音信号经防混叠低通滤波器后进行脉冲抽样，变成时间上离散的PAM脉冲序列，然后将幅度连续的PAM脉冲序列用类似于“四舍五入”办法划归为有限种幅度，每一种幅度对应一组代码，因此PAM脉冲序列将转换成二进制编码序列。对于电话，CCITT规定抽样率为8KHz，每一抽样值编8位码（即为28=256个量化级），因而每话路PCM编码后的标准数码率是64kB。本实验应用的单路PCM编、译码电路是 TP3057 芯片（见图6-1中的虚线框）。此芯片采用a律十三折线编码，它设计应用于PCM 30/32系统中。它每一帧分32个时隙，采用时分复用方式，最多允许接入30个用户，每个用户
各占据一个时隙，另外两个时隙分别用于同步和标志信号传送，系统码元速率为。各用户PCM编码数据的发送和接收,受发送时序与接收时序控制,它仅在某一个特定的时隙中被发送和接收，而不同用户占据不同的时隙。若仅有一个用户，在一个PCM 帧里只能在某一个特定的时隙发送和接收该用户的PCM编码数据，在其它时隙没有数据输入或输出。 本实验模块中，为了降低对测试示波器的要求，将PCM 帧的传输速率设置为64Kbit/s或128Kbit/s两种，这样增加了编码数据码元的宽度，便于用低端示波器观测。此时一个PCM 帧里，可容纳的PCM编码分别为1路或2路。另外，发送时序FSX与接收时序FSR使用相同的时序，测试点为34TP01。实验结构框图已在模块上画出了，实验时需用信号连接线连接34P02和34P03两铆孔，即将编码数据直接送到译码端，传输信道可视为理想信道。 另外， TP3057芯片内部模拟信号的输入端有一个语音带通滤波器，其通带为200HZ～4000HZ，所以输入的模拟信号频率只能在这个范围内有效。 四、各测量点的作用 34TP01：发送时序FSX和接收时序FSR输入测试点，频率为8KHz的矩形窄脉冲； 34TP02：PCM线路编译时钟信号的输入测试点； 34P01：模拟信号的输入铆孔； 34P02：PCM编码的输出铆孔； 34P03：PCM译码的输入铆孔； 34P04：译码输出的模拟信号铆孔，波形应与34P01相同。 注：一路数字编码输出波形为8比特编码(一般为7个半码元波形,最后半个码元波形被芯片内部移位寄存器在装载下一路数据前复位时丢失掉)，数据的速率由编译时钟决定，其中第一位为语音信号编码后的符号位，后七位为语音信号编码后的电平值。
2PSK数字信号的调制与解调
中南民族大学 软件课程设计报告 电信学院级通信工程专业 题目2PSK数字信号的调制与解调学生学号 42 指导教师 2012年4月21日
基于MATLAB数字信号2PSK的调制与解调 摘要：为了使数字信号在信道中有效地传播，必须使用数字基带信号的调制与解调，以使得信号与信道的特性相匹配。基于matlab实验平台实现对数字信号的2psk的调制与解调的模拟。本文详细的介绍了PSK波形的产生和仿真过程加深了我们对数字信号调制与解调的认知程度。 关键字：2PSK;调制与解调；MATLAB 引言 当今社会已经步入信息时代，在各种信息技术中，信息的传输及通信起着支撑作用。而对于信息的传输，数字通信已经成为重要的手段。因此，数字信号的调制就显得非常重要。 调制分为基带调制和带通调制。不过一般狭义的理解调制为带通调制。带通调制通常需要一个正弦波作为载波，把基带信号调制到这个载波上，使这个载波的一个或者几个参量上载有基带数字信号的信息，并且还要使已调信号的频谱倒置适合在给定的带通信道中传输。特别是在无线电通信中，调制是必不可少的，因为要使信号能以电磁波的方式发送出去，信号所占用的频带位置必须足够高，并且信号所占用的频带宽度不能超过天线的的通频带，所以基带信号的频谱必须用一个频率很高的载波调制，使期带信号搬移到足够高的频率上，才能够通过天线发送出去。 主要通过对它们的三个参数进行调制，振幅，角频率，和相位。使这三个参量都按时间变化。所以基带的数字信号调制主要有三种方式：FSK，PSK，ASK。在这三种调制的基础上为了得到更高的效果也出现了很多其它的调制方式，如：DPSK，MASK，MFSK，MPSK，APK。它们其中有的一些是将基本的调制方式用在多进制上或者引入了一些新的方式来解决基本调制的一些问题如相位模糊和无法提取位定时信号，另外一些由是组合多种基本的调制方式来达到更好的效果。 基带信号的调制主要分为线性调制和非线性调制，线性调制是指已调信号的频谱结构与原基带信号的频谱结构基本相同，只是占用的频率位置搬移了。而非线性调制则是指它们的结构完全不同不仅仅是频谱搬移，在接收方会出现很多新的频谱分量。在三种基本的调制中，ASK 属于线性调制，而FSK和PSK属于非线性调制。已调信号会在接收方通过各种方式通过解调得到，但是由于噪声和码间串扰，总会有一定的失真。所以人们总是在寻找不同的接收方式来降低误码率，其中的接收方式主要有相干接收和非相干接收。在接收方通过载波的相位信号去检测信号的方法称为相干检测，反之若不利用就称为非相干检测，而对于一些特别的调制有特别的解调方式，如过零检测法。 系统的性能好坏取决于传输信号的误码率，而误码率不仅仅与信道、接收方法有关还和发送端采用的调制方式有很大的关系。我们研究的ASK，FSK，PSK等就主要是发送方的调制方式。
频率调制与解调实验报告
1．熟悉LM566单片集成电路的组成和应用。 2．掌握用LM566单片集成电路实现频率调制的原理和方法。 3．了解调频方波、调频三角波的基本概念。 4．掌握用LM565单片集成电路实现频率解调的原理，并熟悉其方法。 5．了解正弦波调制的调频方波的解调方法。 6．了解方波调制的调频方波的解调方法。 二、实验准备 1．做本实验时应具备的知识点： ? LM566单片集成压控振荡器 ?LM566组成的频率调制器工作原理 ? LM565单片集成锁相环 ?LM565组成的频率解调器工作原理 2．做本实验时所用到的仪器： ?万用表 ?双踪示波器 ? AS1637函数信号发生器 ?低频函数发生器（用作调制信号源） ?实验板5（集成电路组成的频率调制器单元） 三、实验内容 1．定时元件R T、C T对LM566集成电路调频器工作的影响。 2．输入调制信号为直流时的调频方波、调频三角波观测。 3．输入调制信号为正弦波时的调频方波、调频三角波观测4．输入调制信号为方波时的调频方波、调频三角波观测。 5．无输入信号时（自激振荡产生）的输出方波观测。 6．正弦波调制的调频方波的解调。 7．方波调制的调频方波的解调。 四、实验步骤 1．实验准备 ⑴在箱体右下方插上实验板5。接通实 验箱上电源开关，此时箱体上±12V、±5V电 源指示灯点亮。 ⑵把实验板5上集成电路组成的频率 调制器单元右上方的电源开关（K5）拨到ON 位置，就接通了±5V电源（相应指示灯亮）， 即可开始实验。 2．观察R T、C T对频率的影响（R T = R3+W l、
C T = C1） ⑴实验准备 ① K4置ON位置，从而C1连接到566的管脚⑦上； ②开关K3接通，K1、K2断开，从而W2和C2连接到566的管脚⑤上； ③调W2使V5=3.5V（用万用表监测开关K3下面的测试点）； ④将OUT1端接至AS1637函数信号发生器的INPUT COUNTER来测频率。 ⑵改变W1并观察输出方波信号频率，记录当W1为最小、最大（相应地R T为最小、最大）时的输出频率，并与理论计算值进行比较，给定：R3 =3kΩ，W1=1kΩ，C1=2200pF。 ⑶用双踪示波器观察并记录当R T为最小时的输出方波、三角波波形。 ⑷若断开K4，会发生什么情况？最后还是把K4接通（正常工作时不允许断开K4）。 3．观察输入电压对输出频率的影响 ⑴直流电压控制（开关K3接通，K1、K2断开） 先把W l调至最大（振荡频率最低），然后调节W2以改变输入电压，测量当V5在2.4V～4.8V变化（按0.2V递增）时的输出频率f，并将结果填入表1。 第二部分: 1．实验准备 ⑴在箱体右下方插上实验板5。接通实验箱上电源开关，此时箱体上±12V、±5V电源指示灯点亮。 ⑵把实验板5上集成电路组成的频率调制器单元（简称566 调频单元）的电源开关（K5）和集成电路组成的频率解调器单元（简称565鉴频单元）的电源开关（K1）都拨到ON位置，就接通了这两个单元的±5V电源（相应指示灯亮），即可开始实验。 2．自激振荡观察 在565鉴频单元的IN端先不接输入信号，把示波器探头接到A点，便可观察到VCO自激振荡产生的方波（峰-峰值4.5V左右）。 3．调制信号为正弦波时的解调 ⑴先按实验十的实验内容获得正弦调制的调频方波（566调频单元上开关K1、K2接通，K3断开，K4接通）。为此，把低频函数发生器（用作调制信号源）的输出设置为：波形选择—正弦波，频率—1kHz，峰-峰值—0.4V，便可在566调频单元的OUT1端上获得正弦调制的调频方波信号。 ⑵把566调频单元OUT1端上的调频方波信号接入到565鉴频单元的IN端，并把566调频单元的W l调节到最大（从而定时电阻R T最大），便可用双踪示波器的CH1观察并记录输入调制信号（566调频单元IN端），CH2观察并记录565鉴频单元上的A点波形（峰-峰值为4.5V左右的调频方波）、B点波形（峰-峰值为40mV左右的1kHz正弦波）和OUT端波形（需仔细调节565鉴频单元上的W1，可观察到峰-峰值为4.5V左右的1kHz方波）。 ⑶调节565鉴频单元上的W1，可改变565鉴频单元OUT端解调输出方波的占空比。 五、数据处理
信号的相位调制与解调概要
MATLAB仿真信号的相位调制与解调 专业：通信与信息系统 姓名：赵* 学号:********* 指导老师：****教授
摘要 Psk调制是通信系统中最为重要的环节之一，Psk调制技术的改进也是通信系统性能提高的重要途径。本文首先分析了数字调制系统的基本调制解调方法，然后，运用Matlab及附带的图形仿真工具——Simulink设计了这几种数字调制方法的仿真模型。通过仿真，观察了调制解调过程中各环节时域和频域的波形，并结合这几种调制方法的调制原理，跟踪分析了各个环节对调制性能的影响及仿真模型的可靠性。最后，在仿真的基础上分析比较了各种调制方法的性能，并通过比较仿真模型与理论计算的性能，证明了仿真模型的可行性。另外，本文还利用Matlab的图形用户界面（GUI）功能为仿真系统设计了一个便于操作的人机交互界面，使仿真系统更加完整，操作更加方便。 关键词：数字调制；分析与仿真；Matlab；Simulink；PSK；QPSK；
1.数字调制技术 (2) 2.PSK调制系统 (3) 2.1 QPSK调制部分，原理框图如图七所示 (6) 2.2 QPSK解调部分，原理框图如图八所示： (8) 3.用Simulink实现PSK调制 (9) 3.1 2PSK仿真 (9) 3.1.1调制 (9) 3.1.2 解调仿真 (12) 3.2 QPSK仿真 (13) 3.2.1 QPSK调制框图 (13) 参考文献 (18)
1.数字调制技术 通信按照传统的理解就是信息的传输与交换。在当今信息社会，通信则与遥感，计算技术紧密结合，成为整个社会的高级“神经中枢”。没有通信，人类社会是不可想象的。一般来说，社会生产力水平要求社会通信水平与之相适应。若通信水平跟不上，社会成员之间的合作程度就受到限制。可见，通信是十分重要的。 通信传输的消息是多种多样的，可以是符号的，文字的，数据和图像的等等。各种不同的消息可以分为两类：一类称为离散消息；另一类称为连续消息。离散消息的状态是可数的或离散的，比如符号，文字或数据等。离散消息也称数字消息。而连续消息则是其状态连续变化的消息，例如，连续变化的语音，图像等。连续消息也称模拟消息。因此按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号可以将通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。 数字通信有以下突出的特点：第一，数字信号传输时，信道噪声或干扰所造成的差错，原则上是可以控制的。第二，当需要保密的时候，可以有效的对基带信号进行人为的“扰乱”，即加上密码。 数字通信系统可以用下图表示： →→→→→→→→信数信信数信 信源 道 字受道源字信 息编编调 解译译信 源 码码调码码者 制 道 器 器 器 器 器 器 图一 数字通信在近20年来得到了迅速的发展，其原因是： （1） 抗干扰能力强 （2） 便于进行各种数字信号处理 （3） 易于实现集成化 （4） 经济效益正赶上或超过模拟通信 （5） 传输与交换可结合起来，传输电话与传输数据也可结合起来，成为一个 统一整体，有利于实现综合业务通信网。
FM调制与解调
FM调制与解调系统 一、目的 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相干解调后解调基带信号的时域波形。该设计使用系统开发平台为Windows XP ,程序运行平台使用Windows XP,程序设计语言采用MATLAB，运行程序完成对FM调制和解调结果的观察。通过该本次设计，达到了实现FM信号调制和解调系统的仿真目的。 二、工作原理与计算 通信系统的作用就是将信息从信息源发送到一个或多个目的地。对于任何个通信系统，均可视为由发送端、信道和接收端三大部分组成（如图1所示）。 图1 通信系统一般模型 信息源的作用是把各种信息转换成原始信号，发送设备的作用产生适合传输的信号，信息源和发送设备统称为发送端。发送端将信息直接转换得到的较低频率的原始电信号称为基带信号。通常基带信号
不宜直接在信道中传输。因此，在通信系统的发送端需将基带信号的频谱搬移（调制）到适合信道传输的频率范围内进行传输。这就是调制的过程。信号通过信道传输后，具有将信号放大和反变换功能的接收端将已调制的信号搬移（解调）到原来的频率范围，这就是解调的过程。 调制过程是一个频谱搬移的过程，它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。而解调是将位于载频的信号频谱再搬回来，并且不失真地恢复出原始基带信号。在本仿真的过程中我们选择用非相干解调方法进行解调。 2.1 FM调制原理 调制在通信系统中具有十分重要的作用。一方面，通过调制可以把基带信号的频谱搬移到所希望的位置上去，从而将调制信号转换成适合于信道传输或便于信道多路复用的已调信号。另一方面，通过调制可以提高信号通过信道传输时的抗干扰能力，同时，它还和传输效率有关。具体地讲，不同的调制方式产生的已调信号的带宽不同，因此调制影响传输带宽的利用率。可见，调制方式往往决定一个通信系统的性能 2.2 FM解调原理 调制信号的解调分为相干解调和非相干解调两种。相干解调仅仅适用于窄带调频信号，且需同步信号，故应用范围受限；而非相干解调不需同步信号，且对于NBFM信号和WBFM信号均适用，因此是FM 系统的主要解调方式。。
通信原理2DPSK调制与解调实验报告
通信原理课程设计报告
一. 2DPSK基本原理 1.2DPSK信号原理 2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差，并规定：Φ＝0表示0码，Φ＝π表示1码。则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在接收端只能采用相干解调，它的时域波形图如图2.1所示。 图1.1 2DPSK信号 在这种绝对移相方式中，发送端是采用某一个相位作为基准，所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。如果基准相位发生变化，则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。所以在实际过程中一般不采用绝对移相方式，而采用相对移相方式。 定义?Φ为本码元初相与前一码元初相之差，假设： ?Φ=0→数字信息“0”； ?Φ=π→数字信息“1”。 则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如下： 数字信息： 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1
DPSK信号相位：0 π π 0 π π 0 π 0 0 π 或：π 0 0 π 0 0 π 0 π π 0 2. 2DPSK信号的调制原理 一般来说，2DPSK信号有两种调试方法，即模拟调制法和键控法。2DPSK 信号的的模拟调制法框图如图1.2.1所示，其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码。 图1.2.1 模拟调制法 2DPSK信号的的键控调制法框图如图1.2.2所示，其中码变换的过程为将输入的基带信号差分，即变为它的相对码。选相开关作用为当输入为数字信息“0”时接相位0，当输入数字信息为“1”时接pi。 图1.2.2 键控法调制原理图 码变换相乘 载波 s(t)e o(t)
FM信号的调制与解调
探究FM信号的调制与解调 方波的调制： clear all ts=0.001; %信号抽样时间间隔 t=0:ts:10-ts; %时间向量 fs=1/ts; %抽样频率 df=fs/length(t); %fft的频率分辨率 msg=square(4*t); msg2=reshape(msg.',1,length(t)); Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱 f=-fs/2:df:fs/2-df; subplot(2,1,1) plot(t,fftshift(abs(Pm))) title('消息信号频谱') int_msg(1)=0; %消息信号积分 for ii=1:length(t)-1 int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts; end kf=50; fc=250; %载波频率 Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号 Pfm=fft(Sfm)/fs; % FM信号频谱 subplot(2,1,2) plot(f,fftshift(abs(Pfm))) % 画出已调信号频谱 title('FM信号频谱') Pc=sum(abs(Sfm).^2)/length(Sfm) %已调信号功率 Ps=sum(abs(msg2).^2)/length(msg2) %消息信号功率 fm=50; betaf=kf*max(msg)/fm % 调制指数 W=2*(betaf+1)*fm % 调制信号带宽
012345678910 02 4 6 消息信号频谱 -500-400-300-200-1000100200300400500 01 2 3 FM 信号频谱 已调信号的功率：Pc =0.5000 消息信号的功率：Ps =1 调制指数：betaf =1 调制信号的带宽：W =200 正弦信号的FM 调制： clear all ts=0.001; %信号抽样时间间隔 t=0:ts:10-ts; %时间向量 fs=1/ts; %抽样频率 df=fs/length(t); %fft 的频率分辨率 msg=sin(2*pi*t); msg2=reshape(msg.',1,length(t)); Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱 f=-fs/2:df:fs/2-df; subplot(2,1,1) plot(t,fftshift(abs(Pm))) title('消息信号频谱') int_msg(1)=0; %消息信号积分 for ii=1:length(t)-1 int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts; end kf=50;
数字调制与解调 实验报告材料
计算机与信息工程学院实验报告 一、实验目的 1.掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。 2.掌握用键控法产生2FSK信号的方法。 3.掌握2FSK过零检测解调原理。 4.了解2FSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。 二、实验仪器或设备 1.通信原理教学实验系统 TX-6（武汉华科胜达电子有限公司 2011.10） 2.LDS20410示波器（江苏绿扬电子仪器集团有限公司 2011.4.1） 三、总体设计 3.1数字调制 3.1.1实验内容： 1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。 2、用示波器观察2FSK信号波形。 3、用频谱仪观察数字基带信号频谱及2FSK信号的频谱。 3.1.2基本原理： 本实验用到数字信源模块和数字调制模块。信源模块向调制模块提供数字基带信号（NRZ码）和位同步信号BS（已在实验电路板上连通，不必手工接线）。调制模块将输入的绝对码AK（NRZ码）变为相对码BK、用键控法产生2FSK信号。调制模块内部只用+5V电压。 数字调制单元的原理方框图如图1-1所示。 图1-1 数字调制方框图 本单元有以下测试点及输入输出点：
? CAR 2DPSK 信号载波测试点 ? BK 相对码测试点 ? 2FSK 2FSK 信号测试点/输出点，V P-P >0.5V 用1-1中晶体振荡器与信源共用，位于信源单元，其它各部分与电路板上主要元器件对 应关系如下： ? ÷2（A ） U8：双D 触发器74LS74 ? ÷2（B ） U9：双D 触发器74LS74 ? 滤波器A V6：三极管9013，调谐回路 ? 滤波器B V1：三极管9013，调谐回路 ? 码变换 U18：双D 触发器74LS74；U19：异或门74LS86 ? 2FSK 调制 U22：三路二选一模拟开关4053 ? 放大器 V5：三极管9013 ? 射随器 V3：三极管9013 2FSK 信号的两个载波频率分别为晶振频率的1/2和1/4，通过分频和滤波得到。 2FSK 信号（相位不连续2FSK ）可看成是AK 与AK 调制不同载频信号形成的两个2ASK 信号相加。时域表达式为 t t m t t m t S c c 21cos )(cos )()(ωω+= 式中m(t)为NRZ 码。 2FSK 信号功率谱 设码元宽度为T S ，f S =1／T S 在数值上等于码速率， 2FSK 的功率谱密度如图所示。多进制的MFSK 信号的功率谱与二进制信号功率谱类似。 本实验系统中m(t)是一个周期信号，故m(t)有离散谱，因而2FSK 也具有离散谱。 3.2 数字解调 3.2.1 实验内容 1、 用示波器观察2FSK 过零检测解调器各点波形。 3.2.2 基本原理 2FSK 信号的解调方法有：包络括检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法等。
利用MATLAB实现信号的AM调制与解调
郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目利用MATLAB实现信号的AM调制与解调专业、班级电子信息工程级班学号姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容： 利用MATLAB对信号 () () ?? ? ? ?≤ = 其他 ,0 t , 100 2t t Sa t m 进行AM调制，载波信号 频率为1000Hz，调制深度为0.5。t0=0.2;首先在MATLAB中显示调制信号的波形和频谱，已调信号的波形和频谱，比较信号调制前后的变化。然后对已调信号解调，并比较解调后的信号与原信号的区别。 基本要求： 1、掌握利用MATLAB实现信号AM调制与解调的方法。 2、学习MATLAB中信号表示的基本方法及绘图函数的调用，实现对常用连续时间信号的可视化表示。 3、加深理解调制信号的变化；验证信号调制的基本概念、基本理论，掌握信号与系统的分析方法。 主要参考资料： 1、王秉钧等. 通信原理[M].北京：清华大学出版社，2006.11 2、陈怀琛.数字信号处理教程----MATLAB释义与实现[M].北京：电子工业出版社,2004. 完成期限：2014.6.9—2014.6.13 指导教师签名： 课程负责人签名： 2014年6月5日
目录 摘要 (1) 1.matlab简介 (2) 1.1matlab基本功能 (2) 1.2matlab应用 (2) 2.系统总体设计方案 (4) 2.1调制信号 (4) 2.1.1 matlab实现调制信号的波形 (4) 2.1.2 matlab实现调制信号的频谱 (4) 2.1.3 matlab实现载波的仿真 (5) 2.2信号的幅度调制 (6) 2.2.1信号的调制 (6) 2.2.2幅度调制原理 (6) 2.2.3 matlab实现双边带幅度调制 (8) 2.2.4 matlab实现已调信号的频谱图 (8) 2.2.5 幅度调制前后的比较 (9) 2.3已调信号的解调 (9) 2.3.1 AM信号的解调原理及方式 (9) 2.3.2 matlab实现已调信号的解调 (11) 2.3.3信号解调前后的比较 (12) 结论与展望 (13) 参考文献 (14) 附录 (15)
PSK调制解调实验报告范文
PSK调制解调实验报告范文 一、实验目的 1. 掌握二相绝对码与相对码的码变换方法； 2. 掌握二相相位键控调制解调的工作原理及性能测试； 3. 学习二相相位调制、解调硬件实现，掌握电路调整测试方法。 二、实验仪器 1．时钟与基带数据发生模块，位号：G 2．PSK 调制模块，位号A 3．PSK 解调模块，位号C 4．噪声模块，位号B 5．复接/解复接、同步技术模块，位号I 6．20M 双踪示波器1 台 7．小平口螺丝刀1 只 8．频率计1 台（选用） 9．信号连接线4 根 三、实验原理 相位键控调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式，它具有优良的抗干扰噪声性能及较高的频带利用率。在相同的信噪比条件下，可获得比其他调制方式（例如：ASK、FSK）更低的误码率，因而广泛应用在实际通信系统中。本实验箱采用相位选择法实现相位调制（二进制），绝对移相键控（PSK 或CPSK）是用输入的基带信号（绝对码）选择开关通断控制载波相位的变化来实现。相对移相键控
（DPSK）采用绝对码与相对码变换后，用相对码控制选择开关通断来实现。 （一）PSK 调制电路工作原理 二相相位键控的载波为1.024MHz，数字基带信号有32Kb/s 伪随机码、及其相对码、32KHz 方波、外加数字信号等。相位键控调制解调电原理框图，如图6-1 所示。 1．载波倒相器 模拟信号的倒相通常采用运放来实现。来自1.024MHz 载波信号输入到运放的反相输入端，在输出端即可得到一个反相的载波信号，即π相载波信号。为了使0 相载波与π相载波的幅度相等，在电路中加了电位器37W01 和37W02 调节。 2．模拟开关相乘器 对载波的相移键控是用模拟开关电路实现的。0 相载波与π相载波分别加到模拟开关A：CD4066 的输入端（1 脚）、模拟开关B：CD4066 的输入端（11 脚），在数字基带信号的信码中，它的正极性加到模拟开关A 的输入控制端（13 脚），它反极性加到模拟开关B 的输入控制端（12 脚）。用来控制两个同频反相载波的通断。当信码为“1”码时，模拟开关 A 的输入控制端为高电平，模拟开关A 导通，输出0 相载波，而模拟开关 B 的输入控制端为低电平，模拟开关B 截止。反之，当信码为“0”码时，模拟开关A 的输入控制端为低电平，模拟开关A 截止。而模拟开关B 的输入控制端却为高电平，模拟开关B 导通。输
SSB信号调制解调(滤波法)
%SSB信号调制解调 clear;clc; f0 = 1; %信源信号频率(Hz) E0 = 1; %信源信号振幅(V) E = 1; %载波分量振幅(V) fc = 10; %载波分量频率（Hz） t0 = 1; %信号时长 snr = 15; %解调器输入信噪比dB dt = 0.003; %系统时域采样间隔 fs = 1/dt; %系统采样频率 df = 0.001; %所需的频率分辨率 t = 0:dt:t0; Lt = length(t); %仿真过程中，信号长度 snr_lin = 10^(snr/10);%解调器输入信噪比 %-------------画出调制信号波形及频谱 %产生模拟调制信号 m = E*cos(2*pi*f0*t); L = min(abs(m));%包络最低点 R = max(abs(m));%包络最高点 %画出调制信号波形和频谱 clf; figure(1); %% %画出调制信号波形 subplot(411); plot(t,m(1:length(t))); axis([0,t0,-R-0.3,R+0.3]);%设置坐标范围 xlabel('t');title('调制信号'); set(gca,'YTick',-R:1:R); subplot(412); [M,m,df1,f] = T2F_new(m,dt,df,fs); %求出调制信号频谱 [Bw_eq] = signalband(M,df,t0); %求出信号等效带宽 f_start_low = fc - Bw_eq; %求出产生下边带信号的带通滤波器的起始频率f_cutoff_low = fc; %求出产生下边带信号的带通滤波器的截止频率f_start_high = fc; %求出产生上边带信号的带通滤波器的起始频率f_cutoff_high = fc + Bw_eq; %求出产生上边带信号的带通滤波器的截止频率 plot(f,fftshift(abs(M))); %画出调制信号频谱%M：傅里叶变换后的频谱序列
AM的调制与解调试验实验报告
实验报告 学号：0961120102 姓名：李欣彦专业：电子信息工程 实验题目：AM的调制与解调实验 幅度调制的一般模型 幅度调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度，使其按调制信号的规律变化的过程。幅度调制器的一般模型如图3-1所示。 图3-1 幅度调制器的一般模型 图中，为调制信号，为已调信号，为滤波器的冲激响应，则已调信号的时域和频域一般表达式分别为 （3-1） （3-2）式中，为调制信号的频谱，为载波角频率。 由以上表达式可见，对于幅度调制信号，在波形上，它的幅度随基带信号规律而变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。由于这种搬移是线性的，因此幅度调制通常又称为线性调制，相应地，幅度调制系统也称为线性调制系统。 在图3-1的一般模型中，适当选择滤波器的特性，便可得到各种幅度调制信号，例如：常规双边带调幅（AM）、抑制载波双边带调幅（DSB-SC）、单边带调制（SSB）和残留边带调制（VSB）信号等。 3.1.2 常规双边带调幅（AM） 1. AM信号的表达式、频谱及带宽 在图3-1中，若假设滤波器为全通网络（＝1），调制信号叠加直流后再与载波相乘，则输出的信号就是常规双边带调幅（AM）信号。 AM调制器模型如图3-2所示。 图3-2 AM调制器模型 AM信号的时域和频域表示式分别为 （3-3） （3-4）
式中，为外加的直流分量；可以是确知信号也可以是随机信号，但通常认为其平均值为0，即。点此观看AM调制的Flash； AM信号的典型波形和频谱分别如图3-3（a）、（b）所示，图中假定调制信号的上限频率为。显然，调制信号的带宽为。 由图3-3（a）可见，AM信号波形的包络与输入基带信号成正比，故用包络检波的方法很容易恢复原始调制信号。但为了保证包络检波时不发生失 真，必须满足，否则将出现过调幅现象而带来失真。 由Flash的频谱图可知，AM信号的频谱是由载频分量和上、下两个边带组成（通常称频谱中画斜线的部分为上边带，不画斜线的部分为下边带）。上边带的频谱与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。显然，无论是上边带还是下边带，都含有原调制信号的完整信息。故AM信号是带有载波的双边带信号，它的带宽为基带信号带宽的两倍，即 （3-5） 式中，为调制信号的带宽，为调制信号的最高频率。 实验过程： 1实验原理图：
FSK信号调制与解调技术
1 引言 1。1 研究的背景与意义 现代社会中人们对于通信设备的使用要求越来越高，随着无线通信技术的不断发展，人们所要处理的各种信息量呈爆炸式地增长.传统的通信信号处理是基于冯·诺依曼计算 机的串行处理方式，利用传统的冯·诺依曼式计算机来进行海量信息处理的话,以现有的 技术，是不可能在短时间内完成的。而具于并行结构的信息处理方式为提高信息的处理速度提供了一个新的解决思路。 随着人们对于通信的要求不断提高，应用领域的不断拓展，通信带宽显得越来越紧张。人们想了很多方法，来使有限的带宽能尽可能的携带更多的信息。但这样做会出现一个问题,即:信号调制阶数的增加可以提升传送时所携带的信息量，但在解调时其误码 率也相应显著地提高。信息量不断增加的结果可能是，解调器很难去解调出本身所传递的信息。如果在提高信息携带量的同时,能够找到一种合适的解调方式，将解调的误码率控制在允许的范围内,同时又不需要恢复原始载波信号,从而降低解调系统的复杂程度， 那将是很好的。 通信技术在不断地发展，在现今的无线、有线信道中，有很多信号在同时进行着传递，相互之间都会有干扰，而强干扰信号也可能来自于其它媒介。在军事领域,抗干扰技术的研究就更为必要。我们需要通信设备在强干扰地环境下进行正常的通信工作. 目前常用的通信调制方法有很多种，如FSK、QPSK、QAM等.在实际的通信工程中,不同的调制制式由于自身的特点而应用于不同场合,而通信中不同的调制、解调制式就构成了不同的系统.如果按照常规的方法，每产生一种信号就需要一个硬件电路，甚至一个模块，那么要使一部发射机产生几种、几十种不同制式的通信信号，其电路就会异常复杂,体积重量都会很大.而在接收机部分，情况也同样是如此,即对某种特定的调制信号，必须有一个特定的对应模块电路来对该信号进行解调工作。如果发射端所发射的信号调制方式发生改变,这一解调模块就无能为力了.实际上，随着通信技术的进步和发展，现 代社会对于通信技术的要求越来越高，比如要求通信系统具有最低的成本、最高的效率,以及跨平台工作的特性，如PDA、电脑、手机使用时所要求的通用性、互连性等。怎样对多种类型的信号进行智能化处理,而又不增加电路的成本、处理速度以及体积重量等，是我们目前正面临的问题。
MATLAB实现信号的调制与解调
实验8 信号调制与解调 [实验目的] 1． 了解用MATLAB 实现信号调制与解调的方法。 2． 了解几种基本的调制方法。 [实验原理] 由于从消息变换过来的原始信号具有频率较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不适宜传输。因此，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，而在接收端则需要有反调制过程——解调过程。 所谓调制，就是按调制信号的变化规律去改变某些参数的过程。调制的载波可以分为两类：用正弦信号作载波；用脉冲串或一组数字信号作为载波。最常用和最重要的模拟调制方式是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。本实验中重点讨论幅度调制。 幅度调制是正弦型载波的幅度随调制信号变化的过程。设正弦载波为 )cos()(o c t A t S ??+= 式中 c ?——载波角频率 o ?——载波的初相位 A ——载波的幅度 那么，幅度调制信号（已调信号）一般可表示为 )cos()()(o c m t t Am t S ??+= 式中，m(t)为基带调制信号。 在MATLAB 中，用函数y=modulate(x,fc,fs,’s’)来实现信号调制。其中fc 为载波频率，fs 为抽样频率，’s’省略或为’am -dsb-sc’时为抑制载波的双边带调幅，’am -dsb-tc’为不抑制载波的双边带调幅，’am -ssb’为单边带调幅，’pm’为调相，’fm’为调频。 [课上练习] 产生AM FM PM signals [实验内容] 0. 已知信号sin(4)()t f t t ππ=，当对该信号取样时，求能恢复原信号的最大取样周期。
设计MATALB 程序进行分析并给出结果。 1． 有一正弦信号)256/2sin()(n n x π=, n=[0:256]，分别以100000Hz 的载波和 1000000Hz 的抽样频率进行调幅、调频、调相，观察图形。 2． 对题1中各调制信号进行解调（采用demod 函数），观察与原图形的区别 3． 已知线性调制信号表示式如下： ⑴ t t c ?cos cos Ω ⑵ t t c ?cos )sin 5.01(Ω+ 式中Ω=6c ?，试分别画出它们的波形图和频谱图 4． 已知调制信号)4000cos()200cos()(t t t m ππ+=，载波为cos104t ，进行单边带 调制，试确定单边带信号的表示式，并画出频谱图。 [实验要求] 1 自行编制完整的实验程序，实现对信号的模拟，并得出实验结果。 2 在实验报告中写出完整的自编程序，并给出实验结果和分析，学习demod 函数对调制信号进行解调的分析。 对1，2题解答，程序如下： clc;close all;clear; % Fm=10;Fs=1000;Fc=100;N=1000;k=0:N-1; % t=k/Fs; n=[0:256];Fc=100000;Fs=1000000;N=1000; xn=abs(sin(2*pi*n/256)); % x=abs(sin(2.0*pi*Fm*t));xf=abs(fft(x,N)); xf=abs(fft(xn,N)); y2=modulate(xn,Fc,Fs,'am'); subplot(211); plot(n(1:200),y2(1:200)); xlabel('时间(s)');ylabel('幅值');title('调幅信号'); yf=abs(fft(y2,N)); subplot(212);stem(yf(1:200));xlabel('频率(H)');ylabel('幅值');
PSK数字信号的调制与解调分享
信息对抗大作业 一、实验目的。 使用MATLAB构成一个加性高斯白噪声情况下的2psk调制解系统，仿真分析使用信道编码纠错和不使用信道编码时，不同信道噪声比情况下的系统误码率。 二、实验原理。 数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。 数字调制技术的两种方法：①利用模拟调制的方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理；②利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调制。这种方法通常称为键控法，比如对载波的相位进行键控，便可获得相移键控（PSK）基本的调制方式。 图1相应的信号波形的示例 101 作为360180度，也就是反相。当传输数字信号时，"1" 也就带上了信息。 相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。在2PSK中，通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。因此，2PSK信号的时域表达式为 (t)=Acost+) 其中，表示第n个符号的绝对相位： = 因此，上式可以改写为 图22PSK信号波形 解调原理 2PSK信号的解调方法是相干解调法。由于PSK信号本身就是利用相位传递信息的，所以在接收端必须利用信号的相位信息来解调信号。下图2-3中给出了一种2PSK信号相干接收设备的原理框图。图中经过带通滤波的信号在相乘器中与本地载波相乘，然后用低通滤波器滤除高频分量，在进行抽样判决。判决器是按极性来判决的。即正抽样值判为1，负抽样值判为0. 2PSK信号相干解调各点时间波形如图3所示.当恢复的相干载波产生180°倒相时,解调出的数字基带信号将与发送的数字基带信号正好是相反,解调器输出数字基带信号全部出错. 图32PSK信号相干解调各点时间波形
5G和调制与解调技术
5G的调制与解调技术 一、调研背景 随着科技的进步，人们的生活从飞鸽传书进入了互联网时代，而随着时代的推移，我们的移动网络经历了2G、3G、4G的时代，网络更新换代，使我们的生活也越来越快捷便利，足不出户便知晓天下事，而如今5G即将到来，这是更先进的一带网络，5G元年也即将开启。 二、调研目的 紧贴信号与系统课程内容，了解关于5G的相关知识与背景，联系实际更好的学习相关信号与系统课程内容，了解具体5G技术的调制与解调功能的开发与应用。 三、调研内容 1、什么是5G技术 5G的全称是第五代移动电话行动通信标准，也称第五代移动通信技术，目前公认5G为未来科技的基础技术，会从衣食住行等全方面影响我们的生活，人类社会将进入真正的全数字连接时代。 2、5G技术会给我们带来什么样的好处 5G技术除了我们众所周知的网速快，这项技术还有超低延迟、万物互联等诸多的先进特性，这些优点都是从5G网络扩展到智能手机、平板等科技产品之外的技术特性。 当然不可以不提的有点就是网速的问题，对于这几代网络来说，简单的打个比方，2G网络就好比是自行车，能走但是累，3G网络呢就相当于摩托车，跑的速度还行但是玩不好就得撞车，4G呢就相当于汽车，跑的快还安全基本上满足人们需求，但是5G就不一样了，那就相当于高铁甚至火箭，思想多块他多快，这样的网络速度，为我们探索其他的未知领域打下来更好的基础。 5G的毫秒级别的延迟也是史诗级的，由于网络请求和响应之间不能做到完全同步的级别所以才会出现延迟，4G网络大概是50毫秒左右，但是5G网络的延迟降低到了1-2毫秒的级别，几乎是大大降低了延迟性，这一优势为自动驾驶、医疗应用等智能领域取得了新的进展。 万物互联，这个词听起来是一个非常高端的词汇，没错他就是非常高端，目前的移动通信四代技术是围绕着移动手机来进行的，但是5G的时代，手机也仅仅是5G所覆盖的冰山一角而已，5G网络的覆盖面足以让成千上万的设备连接，从而达到万物互联的效果，据专家预测，到2025年之后全球会有三分之一的人口将被5G网络所覆盖，但这也仅仅是一个开始，未来的5G将无处不在。