基于matlab的fm通信系統(tǒng)仿真

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1、西南科技大學課程設(shè)計報告課程名稱：通信系統(tǒng)課程設(shè)計設(shè)計名稱：基于MATLAB的FM通信系統(tǒng)仿真姓名：學號:班級：通信0901指導教師：起止日期：2012.6.4-2011.6.24西南科技大學信息工程學院制課程設(shè)計任務書學生班級：通信0901學生姓名：學號：設(shè)計名稱：基于MATLAB的FM通信系統(tǒng)仿真起止日期：2012.06.04——2012.06.24指導教師：楊俊平設(shè)計要求：1)對FM通信系統(tǒng)有整體深入的理解，畫出對應的通信系統(tǒng)的原理框圖；2)提出仿真方案，用FM對模擬輸入信號m(t)進行調(diào)制與解調(diào)；3)完成仿真軟件的設(shè)計并演示；4)提交詳細

2、的設(shè)計報告。課程設(shè)計學生日志時間設(shè)計內(nèi)容2012.06.09查閱資料，確定方案2012.06.12設(shè)計總體方案2012.06.13—2012.06.20開始整體設(shè)計，用FM對模擬輸入信號m(t)進行調(diào)制與解調(diào)，完成仿真軟件的設(shè)計2012.06.21檢查設(shè)計內(nèi)容是否符合要求，并對不足的地方進行修改2012.06.23提交詳細設(shè)計報告2012.06.25答辯課程設(shè)計評語表指導教師評語：成績：指導教師：年月日基于MATLAB的FM通信系統(tǒng)仿真一、設(shè)計目的和意義1、熟悉MATLAB的使用方法，了解簡單函數(shù)、原理和掌握操作方法；2、加深對FM信號調(diào)制及解調(diào)

3、原理的理解；3、了解FM調(diào)制、解調(diào)基本結(jié)論、規(guī)律；4、增加自己在通信原理方面的動手能力；5、通過查資料等提高自學能力，對通信原理在最后有更深入的了解。二、設(shè)計原理1、FM調(diào)制原理如果幅度不變，起始相位為0，而瞬時角頻率是調(diào)制信號的線性函數(shù)，則這種調(diào)制方式稱為頻率調(diào)制。調(diào)頻信號可表達為（1）調(diào)制信號為單余弦時（2）當對載波進行頻率調(diào)制時，可得調(diào)頻信號表達式為（3）（4）上式中稱為調(diào)頻指數(shù)，也可記作（5）圖1圖2圖1為直接調(diào)頻，圖2為間接調(diào)頻。由于實際相位調(diào)制器的調(diào)節(jié)范圍不可能超出，因而間接調(diào)頻的方法僅適合于相位偏移和頻率偏移不大的窄調(diào)制情形，而直接

4、調(diào)頻則常用于寬帶調(diào)制情形。根據(jù)調(diào)制后載波瞬時相位偏移的大小，可以將角頻率分為寬帶與窄帶兩種。寬帶與窄帶調(diào)制的區(qū)分并無嚴格的界限，但通常認為由調(diào)頻所引起的最大瞬時相位偏移遠小于30°時，即（6）稱為窄帶調(diào)頻。否則，稱為寬帶調(diào)頻。為方便起見，假設(shè)正弦載波的振幅A＝1，則由式（1）調(diào)頻信號的一般表達式，有=（7）通過化解，利用傅立葉變化公式可得NBFM信號的頻域表達式：（8）在NBFM中，由于下邊頻為負，因而合成矢量不與載波同相，而是存在相位偏移，當最大相位偏移滿足式（2-2）時，合成矢量的幅度基本不變，這樣就形成了FM信號。NBFM信號頻譜有兩類產(chǎn)生

5、調(diào)頻信號的方法：直接法和倍頻法、在直接法中采用壓控振蕩器作為產(chǎn)生調(diào)頻信號的調(diào)制器，壓控振蕩器的輸出頻率正比于所加的控制電壓。直接調(diào)頻法的優(yōu)點是可以得到很大的頻偏，其主要缺點是載頻會發(fā)生飄移，因而需要附加的穩(wěn)頻電路。在倍頻法中嗎，首先用類似于線性調(diào)制的的方法產(chǎn)生窄帶調(diào)頻信號，然后用倍頻的方法變換為寬帶調(diào)頻信號。2、FM解調(diào)原理（1）非相干解調(diào)由于調(diào)頻信號的瞬時頻率正比于調(diào)制信號的幅度，因而調(diào)頻信號的解調(diào)器必須能產(chǎn)生正比于輸入頻率的輸出電壓，也就是當輸入調(diào)頻信號為（9）則解調(diào)輸出應為：限幅器及帶通（10）微分器包絡(luò)檢波低通濾波器調(diào)頻信號的非相干解調(diào)最

6、簡單的解調(diào)器是鑒頻器，理想鑒頻器可看成由微分器和包絡(luò)檢波器的級聯(lián)，限幅器的作用是消除信道中的噪聲和其他原因引起的調(diào)頻波的幅度起伏，帶通濾波器（BPF）是讓調(diào)頻信號順利通過，同時濾除帶外噪聲及高次諧波分量。微分器的作用是把幅度恒定的調(diào)頻波變成幅度和頻率都隨原始信號變化的調(diào)幅調(diào)頻，即（11）微分器的輸出是一個調(diào)幅調(diào)頻信號，如果只取其包絡(luò)信息，則正比于調(diào)制信號，因而濾去直流后，包絡(luò)檢波器的輸出為(12)上述解調(diào)方法稱為包絡(luò)檢波，其缺點之一是包絡(luò)檢波器對于由信道中噪聲和其他原因引起的幅度起伏也有反應，因而在使用中常在微分器之前加一個限幅器和帶通濾波器。（

7、1）相干解調(diào)帶通相乘器低通微分窄帶調(diào)頻信號的相干解調(diào)由于窄帶調(diào)頻信號可分解成同相分量和正交分量之和，因而可以采用線性調(diào)制中的相干解調(diào)法來進行解調(diào)。圖中帶通濾波器用來限制信道所引入的噪聲，但調(diào)頻信號應能正常通過。圖中所示相干解調(diào)器的輸出正比于調(diào)制信號f(t)，相干解調(diào)法只適用于窄帶調(diào)頻。3、模擬通信系統(tǒng)簡介傳遞信息所需的一切技術(shù)設(shè)備的總和稱為通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)由信息源和收信者、發(fā)送設(shè)備、傳輸媒介、接收設(shè)備幾部分組成。通信系統(tǒng)的一般模型如下圖所示：信息源收信者接收設(shè)備傳輸媒介傳輸設(shè)備干擾通信系統(tǒng)是為了有效可靠的傳輸信息，信息由信源發(fā)出，以語言、圖像、

8、數(shù)據(jù)為媒體,通過電(光)信號將信息傳輸，由信宿接收。通信系統(tǒng)又可分為數(shù)字通信與模擬通信。角調(diào)制屬于模擬通信。信源是模擬信號，信道中傳輸?shù)?/p>