FM课程设计---FM调制解调系统设计与仿真

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1、 课课 程程 设设 计（论计（论 文）文） 设计设计(论文论文)题目：题目：FM 调制解调系统设计与仿真调制解调系统设计与仿真 - 1 - 目 录 第 1 章 绪论 -2- 1.1 课程设计的目的 -2- 1.2 课程设计的要求 -2- 第 2 章 调制解调系统设计 -3- 2.1 FM 调制模型的建立 . -3- 2.2 调制过程分析 -4- 2.3 FM 解调模型的建立 . -5- 2.4 解调过程分析 -6- 2.5 高斯白噪声信道特性 -7- 2.6 调频系统的抗噪声性能分析 -9- 第 3 章 仿真实现 -12- 3.1 MATLAB 源代码. -12- 3.2 仿真结果 -19-

2、第 4 章 总结 -24- 参考文献 -25- - 2 - FM 调制解调系统设计与仿真 第 1 章 绪 论 本课程设计用于实现 FM 信号的调制解调过程。 信号的调制与解调在通信系统中具有 重要的作用。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。 解调是调制的逆过程， 即是将已调制的信号还原成原始基带信号的过程。 信号的接收端就 是通过解调来还原已调制信号从而读取发送端发送的信息。 因此信号的解调对系统的传输 有效性和传输可靠性有着很大的影响。调制与解调方式往往决定了一个通信系统的性能。 FM 信号的解调采用相干解调法，这种方式被广泛应用在载波通信和短波无线电话通信 中

3、。 1.1 课程设计的目的 通过FM 调制解调系统设计与防真的课程设计，掌握通信原理中模拟信号的调制 和解调、数字基带信号的传输、数字信号的调制和解调，模拟信号的抽样、量化和编码与 信号的最佳接收等原理。应用原理设计 FM 调制解调系统，并对其进行防真。 1.2 课程设计的要求 要求能够熟练应用 MATLAB 语言编写基本的通信系统的应用程序，进行模拟调制系 统， 数字基带信号的传输系统的建模、 设计与仿真。 所有的仿真用 MATLAB 程序实现 （即 只能用代码的形式， 不能用 SIMULINK 实现） ， 系统经过的信道都假设为高斯白噪声信道。 模拟调制要求用程序画出调制信号，载波，已调信

4、号、解调信号的波形，数字调制要求画 出误码率随信噪比的变化曲线。 - 3 - 第 2 章 调制解调系统设计 通信的目的是传输信息。 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。对于任何一个通信系统，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 2.1 通信系统一般模型 信息源（简称信源）的作用是把各种信息转换成原始信号。根据消息的种类不同信源 分为模拟信源和数字信源。 发送设备的作用产生适合传输的信号， 即使发送信号的特性和 信道特性相匹配，具有抗噪声的能力，并且具有足够的功率满足原距离传输的需求。 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

5、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。 信号在信道中传输的过程总会受到噪声的干扰，通信系统中没有传输信号时也有噪 声，噪声永远存在于通信系统中。由于这样的噪声是叠加在信号上的，所以有时将其称为 加性噪声。噪声对于信号的传输是有害的，它能使模拟信号失真。在本仿真的过程中我们 假设信道为高斯白噪声信道。 调制在通信系统中具有十分重要的作

6、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 信息源 发送设备 信 道 接受设备 信息源 噪声源 发送端发送端 接收端接收端 信道信道 - 4 - 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。在本仿真的过程中我们 选择用调频调制方法进行调制。 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 调制模型的建立 图 2.2 FM 调制模型 其中，( )m t为基带调制信号，设调制信号为: )2cos()(tfAtm m （2-1） 设正弦载波为: )2cos()(tftc c （2-2）