利用matlab實現(xiàn)信號幅度的調(diào)制與解調(diào) 鐘媛

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1、《MATLAB語言》課程論文利用MATLAB實現(xiàn)信號幅度的調(diào)制與解調(diào)姓名:鐘媛學(xué)號:12010245219專業(yè)：電子信息工程班級：2010級指導(dǎo)老師：湯全武學(xué)院：物理電氣信息學(xué)院完成日期：2011/12/2514利用MATLAB實現(xiàn)信號幅度的調(diào)制與解調(diào)（鐘媛120102452192010級電子信息工程班）[摘要]現(xiàn)在的社會越來越發(fā)達，科學(xué)技術(shù)不斷的在更新，在信號和模擬電路里面經(jīng)常要用到調(diào)制與解調(diào)，而信號幅度調(diào)制與解調(diào)是最基本，也是經(jīng)常用到的。用AM調(diào)制與解調(diào)可以在電路里面實現(xiàn)很多功能，制造出很多有用又實惠的電子產(chǎn)品，為我們的生活帶來便利。在我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫氖找魴C也是采用了AM調(diào)制方式，

2、而且在軍事和民用領(lǐng)域都有十分重要的研究課題。本文主要研究內(nèi)容是利用MATLAB實現(xiàn)信號幅度調(diào)制與解調(diào)及MATLAB中信號表示的基本方法及繪圖函數(shù)的調(diào)用，實現(xiàn)對常用連續(xù)時間信號的可視化表示。掌握信號與系統(tǒng)的分析方法。[關(guān)鍵詞]幅度，調(diào)制，解調(diào)，MATLAB一、問題的提出模擬信號的載波調(diào)制電路里面經(jīng)常要用到調(diào)制與解調(diào)，而AM的調(diào)制與解調(diào)是最基本的，也是經(jīng)常用到的。AM是調(diào)幅（AmplitudeModulation），用AM調(diào)制與解調(diào)可以在電路里面實現(xiàn)很多功能，制造出很多有用又實惠的電子產(chǎn)品，為我們的生活帶來便利。在我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫氖找魴C也是采用了AM調(diào)制方式，而且在軍事和民用領(lǐng)域都有十分重

3、要的研究課題。調(diào)制就是使一個信號（如光、高頻電磁振蕩等）的某些參數(shù)（如振幅、頻率等）按照另一個欲傳輸?shù)男盘枺ㄈ缏曇?、圖像等）的特點變化的過程。例如某中波廣播電臺的頻率為540kHz，這個頻率是指載波的頻率，它是由高頻電磁振蕩產(chǎn)生的等幅正弦波頻率。用所要傳播的語言或音樂信號去改變高頻振蕩的幅度，使高頻振蕩的幅度隨語言或音樂信號的變化而變化，這個控制過程就稱為調(diào)制。其中語言或音樂信號叫做調(diào)制信號，調(diào)制后的載波就載有調(diào)制信號所包含的信息，稱為已調(diào)波。幅度調(diào)制的特點是載波的頻率始終保持不變，它的振幅卻是變化的。其幅度變化曲線與要傳遞的低頻信號是相似的。它的振幅變化曲線稱之為包絡(luò)線，代表了要傳遞的

4、信息，見圖1。幅度調(diào)制在中、短波廣播和通信中使用甚多。幅度調(diào)制的不足是抗干擾能力差，因為各種工業(yè)干擾和天電干擾都會以調(diào)幅的形式疊加在載波上，成為干擾和雜波。14tt包絡(luò)線音頻信號調(diào)幅波載波圖1幅度調(diào)制原理二、AM信號的調(diào)制原理AM是指調(diào)制信號去控制高頻載波的幅度，使其隨調(diào)制信號呈線性變化的過程。AM信號的調(diào)制原理模型如圖2：圖2AM信號的調(diào)制原理模型為基帶信號，它可以是確知信號，也可以是隨機信號，但通常認為它的平均值為0.載波為(1)(2)(1)、(2)式中，為載波振幅，為載波角頻率為載波的初始相位。14三、AM信號的波形和頻譜特性雖然實際模擬基帶信號是隨機的，但我們還是從簡單入手，先考

5、慮是確知信號的傅氏頻譜，然后在分析是隨機信號時調(diào)幅信號的功率譜密度?？芍?3)設(shè)m(t)的頻譜為M(w），由傅氏變換的理論可得已調(diào)信號(4)AM的波形和相應(yīng)的頻譜圖如圖3所示：1OOOOOttttO圖3AM信號的時域波形及其頻譜可以看出，第一：AM的頻譜與基帶信號的頻譜呈線性關(guān)系，只是將基帶信號的頻譜搬移，并沒有產(chǎn)生新的頻譜成分，因此AM調(diào)制屬于線性調(diào)制；第二：AM信號波形的包絡(luò)與基帶信號成正比，所以AM信號的解調(diào)即可以采用相干解調(diào)，也可以采用非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波）。第三：AM14的頻譜中含有載頻和上，下兩個邊帶，無論是上邊帶還是下邊帶，都含有原調(diào)制信號的完整信息，股已調(diào)波形的帶寬為原基

6、帶信號帶寬的兩倍，即（5）其中為調(diào)制信號的最高頻率四、AM信號的解調(diào)原理及方式解調(diào)是調(diào)制的逆過程，解調(diào)是將位于載波的信號頻譜再搬回來，并且不失真的恢復(fù)出原始基帶信號。對于幅度調(diào)制來說，解調(diào)是從它的幅度變化提取調(diào)制信號的過程。解調(diào)的方式有兩種：相干解調(diào)與非相干解調(diào)。相干解調(diào)適用于各種線性調(diào)制系統(tǒng)，非相干解調(diào)一般適用幅度調(diào)制（AM）信號。AM信號的相干解調(diào)所謂相干解調(diào)是為了從接受的已調(diào)信號中，不失真地恢復(fù)原調(diào)制信號，要求本地載波和接收信號的載波保證同頻同相。相干載波的一般模型如圖4：低通濾波器圖4AM信號的相干解調(diào)原理框圖將已調(diào)信號乘上一個與調(diào)制器同頻同相的載波，得(6)（7）由(6)、(7

7、)式可知，只要用一個低通濾波器，就可以將第1項與第2項分離，無失真的恢復(fù)出原始的調(diào)制信號（8）相干解調(diào)的關(guān)鍵是必須產(chǎn)生一個與調(diào)制器同頻同相位的載波。如果同頻同相位的條件得不到滿足，則會破壞原始信號的恢復(fù)。五、AM信號的非相干解調(diào)14所謂非相干解調(diào)是在接收端解調(diào)信號時不需要本地載波，而是利用已調(diào)信號中的包絡(luò)信號來恢復(fù)原基帶信號。因此，非相干解調(diào)一般只適用幅度調(diào)制（AM）系統(tǒng)。憂郁包絡(luò)解調(diào)器電路簡單，效率高，所以幾乎所有的幅度調(diào)制（AM