信号与线性系统课程设计---FM调制与解调系统的设计

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1、 题目：题目：FM 调制与解调系统的设计调制与解调系统的设计 摘摘 要要 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

2、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 1 课程设计的目的、意义课程设计的目的、意义 1.1本课题的目的本课题的目的 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

3、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本课题的本课题的意义意义 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 2 设计任务及技

4、术指标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

5、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 m 它是瞬时角频率 )(t 的最大值；最大频偏 m f 是瞬时频偏 )(tf 的最大值。 m 或 m f 反映了频率受调制的程度，是衡量调频质量的重要指标。 m 或 m f 与 m V 和 f k 成正比，与调制信号频率F

6、无关。FM 波瞬时频率变化范围为 mc ff mc ff ，最大变化量为 m f2 。 （2）调制系数（调制灵敏度） f k (rad/sV ) m f m k U （1-8） 它表示 m V 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 f M m mm f F f M （1-9） 它是单音调制信号引起的最大瞬时相角偏移量。 但 f M 与 F 成反比。 f M 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 c f 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 c f 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