通信原理课程设计---基于MATLAB的模拟调制系统仿真与测试

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1、 1 课课 程程 设设 计计 报报 告告 基于基于 MATLAB 的模拟调制系统仿真与测试的模拟调制系统仿真与测试 20122012 年年 1212 月月 2727 日日 2 目目 录录 1 1、设计题目、设计题目3 3 2 2、设计原理设计原理3 3 3 3、设计设计主程序主程序4 4 4 4、设计调用子函数设计调用子函数8 8 5 5、Matlab程序运行结果程序运行结果 1010 6 6、参考文献参考文献1313 3 一一. .设计题目 基于 MATLAB 的模拟调制系统仿真与测试 二二.设计原理 1.1.1 模拟调制 模拟调制包括幅度调制（DSB，SSB，AM）和相角调制（频率和相位调

2、制）。 幅度调制（线性调制）是正弦载波的幅度随着调制信号而改变的调制方案。 若调制信号)(tm ,频谱为)( fM ，带宽为 m fB ，SSB调制的带宽为B ，DSB和AM 调制的带宽为2 。VSB-AM的带宽在 -2 区间内。 AM调制与DSB调制在许多方面十分相似，唯一区别在于AM调制用)(tmA 代替DSB 的 。 tftmAts cAM 2cos)()( 0 )()( 2 1 )()( 2 )( 0 ccccAM ffMffMffff A fS 调制器模型如图所示 cos2 c f t )(tm )(tsAM A 假设被调信号)(tm 是零均值信号，则调制信号的功率为)( 2 tm

3、。 scAM PP tmA P 2 )( 22 为调制信号平均功率， s P 为边带功率， c P 为载波功率。 调制信号中用于发送信息的功率和总功率的比值称为调制效率， 2/)(2/ 2/)( 22 2 tmA tm PP P sc s AM 解调器输入信噪比定义为 BPF i i i i Bn S N S r 0 , BPF B为理想带通滤波器带宽,在理想信 道中，当带通滤波器幅频特性为常数1时， BPF i i i Bn S N S 0 ， BPFi s Br P n 0 ，即可由解调器 输入信噪比计算出信道噪声的单边带功率谱密度，而当系统抽样速率为 s f时，产生的高斯 白噪声带宽为2

4、/ s f ， 由此可计算出信道中高斯白噪声的平均功率， 即方差2/ 0 2 sn fn ， 4 从而利用有关知识可以产生信道中所叠加的高斯白噪声。 1.2信道加性高斯白噪声 信道中加性高斯白噪声功率由于其均值为0，故其方差Bn 0 2 即为其平均功率，其中 0 n 为高斯白噪声单边带功率谱密度；B为信道带宽。在图1中，信道噪声的功率谱密度图可以看 出，当 =16Hz时，叠加于信道的高斯噪声带宽为8Hz，信道中的加性高斯白噪声通过带宽为 2Hz， 幅度为1的理想带通滤波器后， 输出的窄带噪声的平均功率即为相干解调器输入噪声的 平均功率 i N ，其功率谱密度不变，仍为 0 n 。可以看出， i

5、 N 与信道加性高斯白噪声功率 2 之间有一定的关系，其共同点是其功率谱密度相同，从图1也可以观察出来，为-20dB。 因此，在理想通信系统中，利用已给解调器输入信噪比及已调信号功率和带宽，可以计算出 0 n ，从而算出信道加性高斯白噪声的方差，由于其均值为0，故该方差为其平均功率，利 用它可以生成信道加性高斯白噪声。转换关系为： BPF i i i i Bn S N S r 0 ， BPFi s Br P n 0 ，因此 BPFi sis Br fSfn 22 0 2 ， BPFi sis Br fSfn 22 0 2 或 r Ef s 4 2 ，E是接收信号平均能量。 -10-8-6-4-20246810 -40 -20 0 f 信道噪声PDF -5-4-3-2-1012345 0 0.5 1 f 理想BPF -5-4-3-2-1012345 -40 -20 0 f 理想BPF输出噪声PDF 图图 1 1 系统采样频率为系统采样频率为 16Hz16Hz 时的噪声时的噪声 1.31.3 实验内容 调制信号为 others ttt tt tm 0 3/23/2 3/01 )( 00 0 ，利用AM