學位論文—基于matlab的fm通信系統仿真設計與實現課程設計報告.doc

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1、淮南師范學院電氣信息工程學院2014屆電子信息工程專業(yè)課程設計報告成績課程設計報告題目：基于matlab的FM通信系統仿真設計與實現學生姓名：楊麗君學生學號：1008030317系別：電氣信息工程學院專業(yè)：電子信息工程屆別：14屆指導教師：馬立憲電氣信息工程學院制2013年5月第18頁共19頁淮南師范學院電氣信息工程學院2014屆電子信息工程專業(yè)課程設計報告基于matlab的FM通信系統仿真設計與實現學生：楊麗君指導教師：馬立憲電氣信息工程學院電子信息工程1課程設計的任務與要求1.1課程設計的任務(1)熟悉MATLAB文件中M文件的使用方法，包括函數、

2、原理和方法的應用。(2)加深對FM信號調制原理的理解。(3)畫出基于MATLAB的FM通信系統仿真設計與實現設計的原理圖。1.2課程設計的要求(1)學會MATLAB軟件的安裝。(2)在做完FM調制仿真之后，在今后遇到類似的問題，學會對所面對的問題進行系統的分析，并能從多個層面進行比較。(3)熟練并且掌握對MATLAB軟件的使用，學會輸入程序并且加以運行。1.3課程設計的研究基礎通信的目的是傳輸信號。通信系統的作用是將信息從信息源發(fā)送到一個或者多個目的地。模擬信號是時間和幅值上都連續(xù)的信號。調制是用原始信號即調制信號去控制高頻載波信號的某一參數，是指隨著

3、原始信號幅度的變化而變化。而FM頻率調制是高頻載波信號的頻率隨著原始信號幅度變化而變化。解調是將已調制的信號恢復成原始信號即基帶調制信號。以下是通信系統的一般模型：信息源發(fā)送設備信道接收設備噪聲源受信者圖1通信系統的一般模型（1)信息源第18頁共19頁淮南師范學院電氣信息工程學院2014屆電子信息工程專業(yè)課程設計報告信息源（簡稱信源）的作用是把各種消息轉換成電信號。根據消息的種類不同，信息源可以分為模擬信號源和數字信號源，模擬信號源輸出模擬信號；數字信號源輸出數字信號（本次課程設計是模擬信號源）。（2）發(fā)送設備發(fā)送設備的作用是產生適合在信道中傳輸的信號

4、即使發(fā)送信號的特性與信道特性相匹配，具有抗信道干擾能力，并且具有足夠的功率以滿足遠距離傳輸的需要。因此，發(fā)送設備涵蓋的內容很多，包含變換、放大、濾波、編碼、調制的過程。（3）信道信道是一種物理媒介，用于將來自發(fā)送設備的信號發(fā)送到接收端。信道分為無線信道和有線信道。在有線信道中可以是明線、電纜、光纖。在無線信道中，信道可以是自由空間。信道的固有特性及引入的干擾與噪聲直接關系到通信的質量。（4）噪聲源噪聲源是信道中及分布在系統中的其他各處噪聲集中表示，噪聲是隨機的、形式是多樣的，它的出現直接干擾信號的傳輸。（5）接收設備接收設備的功能是將信號放大及反變換（

5、如譯碼、解調等）。目的是從受到減損的信號中正確恢復出原始信號，減少在傳輸過程中噪聲與干擾所帶來的影響。2FM通信系統方案制定2.1方案提出下圖為大體模擬通信系統模型：模擬信源調制器發(fā)濾波器信道收濾波器解調器信宿噪聲圖2模擬通信系統模型本次課程設計FM第18頁共19頁淮南師范學院電氣信息工程學院2014屆電子信息工程專業(yè)課程設計報告模擬通信系統模型中對于調制信號通過調制器產生的調頻波有兩種方法其一為直接調制即寬帶調制，其二為間接調制及窄帶調制。解調器對應的解調方法也有兩種其一為相干解調另外一種為非相干解調。所以據此我提出了四種方案：方案一：模型中調制器中

6、的調制方法為直接調制即寬帶調制，解調器對應的解調方法為相干解調。方案二：模型中調制器中的調制方法為直接調制即寬帶調制，解調器對應的解調方法為非相干解調。方案三：模型中調制器中的調制方法為間接調制即窄帶調制，解調器對應的解調方法為非相干解調方案四：模型中調制器中的調制方法為間接調制即寬帶調制，解調器對應的解調方法為相干解調。2.2方案論證窄帶調頻的應用更廣泛與寬帶調頻，我們對此也更為熟悉，技術也更為成熟。此外，它的最大頻率偏移較小，占據帶寬較窄、抗干擾性能更好等。所以本次課程設計選擇窄帶調頻。一般情況下，相干解調法較適用于窄帶調頻。所以在以上選擇的前提下

7、，本次課程設計的解調方法選擇相干解調針對以上的分析選擇的最佳方案為方案四。3FM通信系統方案設計3.1FM通信系統模型設計模擬信源調制器發(fā)濾波器信道收濾波器解調器信宿噪聲no(t)(S/N)o圖3模擬通信系統模型設計3.2FM通信系統各部分的功能調制器:使信號與信道相匹配,有利于信號在信道中傳輸。發(fā)濾波器:第18頁共19頁淮南師范學院電氣信息工程學院2014屆電子信息工程專業(yè)課程設計報告濾除調制器輸出的無用信號。收濾波器:濾除信號頻帶以外的噪聲。一般設N(t)為高斯白噪聲,則Ni(t)為窄帶白噪聲。在通信系統中一般需要將信號進行相應調制,以利于信號在信

8、道上的傳輸，調制是將用原始信號去控制高頻振蕩信號的某一參數，使之隨原始信號的變化而成規(guī)律變化。