通信原理課程設(shè)計(jì)--AM信號(hào)的解調(diào)及抗噪聲性能

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1、課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)名稱：通信綜合專業(yè)班級(jí)：電信1102學(xué)生姓名：陳昊學(xué)號(hào)：201116910212指導(dǎo)教師：朱春華課程設(shè)計(jì)時(shí)間：2014年9月8日--9月12日電子信息工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名陳昊專業(yè)班級(jí)電信1102學(xué)號(hào)201116910212題目AM信號(hào)的解調(diào)及抗噪聲性能課題性質(zhì)其他課題來源自擬指導(dǎo)教師朱春華同組姓名無主要內(nèi)容利用MATLAB編程進(jìn)行AM解調(diào)及抗噪聲性能的分析任務(wù)要求1．理解AM信號(hào)的調(diào)制解調(diào)的基本過程的相關(guān)知識(shí)2．用MATLAB對(duì)單音頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制解調(diào)的模擬3．加入噪聲并對(duì)不同過程信號(hào)的功率進(jìn)行分

2、析，求出輸入輸出信噪比及調(diào)制增益。參考文獻(xiàn)[1]樊昌信等.通信原理（第6版）[M].國防工業(yè)出版社，2008.3[2]無線通信原理與應(yīng)用，蔡濤等譯，電子工業(yè)出版社，1999[3]通信系統(tǒng)仿真原理與無線應(yīng)用，肖明波等譯，機(jī)械工業(yè)出版社，2005[4]現(xiàn)代通信原理，曹志剛，清華大學(xué)出版社，1992審查意見指導(dǎo)教師簽字：朱春華教研室主任簽字：2014年9月05日一、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和目的1.1內(nèi)容：1.1利用MATLAB編程進(jìn)行AM解調(diào)及抗噪聲性能分析。1.2目的：1.2.1雖然是對(duì)AM解調(diào)但還是要先進(jìn)行調(diào)制在進(jìn)行解調(diào)從而掌握振

3、幅調(diào)制和解調(diào)原理及其抗噪聲性能。1.2.2學(xué)會(huì)Matlab仿真軟件在振幅調(diào)制和解調(diào)中的應(yīng)用。1.2.3掌握參數(shù)設(shè)置方法和性能分析方法。1.2.4通過實(shí)驗(yàn)中波形的變換，學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。二、原理2.1.振幅調(diào)制產(chǎn)生原理標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波（AM）產(chǎn)生原理：調(diào)制信號(hào)是只來來自信源的調(diào)制信號(hào)（基帶信號(hào)），這些信號(hào)可以是模擬的，亦可以是數(shù)字的。為首調(diào)制的高頻振蕩信號(hào)可稱為載波，它可以是正弦波，亦可以是非正弦波(如周期性脈沖序列)。載波由高頻信號(hào)源直接產(chǎn)生即可，然后經(jīng)過高頻功率放大器進(jìn)行放大，作為調(diào)幅波的載波，調(diào)制信號(hào)由低頻信號(hào)源直接產(chǎn)生，

4、二者經(jīng)過乘法器后即可產(chǎn)生雙邊帶的調(diào)幅波。設(shè)載波信號(hào)的表達(dá)式為，調(diào)制信號(hào)的表達(dá)式為，則調(diào)幅信號(hào)的表達(dá)式為：圖1.1標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波示意圖2.2.AM信號(hào)的解調(diào)原理從高頻已調(diào)信號(hào)中恢復(fù)出調(diào)制信號(hào)的過程稱為解調(diào)。對(duì)于振幅調(diào)制信號(hào)，解調(diào)就是從它的幅度變化上提取調(diào)制信號(hào)的過程。解調(diào)是調(diào)制的逆過程?？衫贸朔e型同步檢波器實(shí)現(xiàn)振幅的解調(diào)，讓已調(diào)信號(hào)與本地恢復(fù)載波信號(hào)相乘并通過低通濾波可獲得解調(diào)信號(hào)。就是將位于載波的信號(hào)頻譜再搬回來，并且不失真的恢復(fù)出原始基帶信號(hào)。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

5、解調(diào)一般適用幅度調(diào)制（AM）信號(hào)及包絡(luò)檢波。2.2.1AM信號(hào)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(hào)中，不失真地恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)，要求本地載波和接收信號(hào)的載波保證同頻同相。相干載波的一般模型如下：圖2.1AM信號(hào)的相干解調(diào)原理框圖將已調(diào)信號(hào)乘上一個(gè)與調(diào)制器同頻同相的載波，得由上式可知，只要用一個(gè)低通濾波器，就可以將第1項(xiàng)與第2項(xiàng)分離，無失真的恢復(fù)出原始的調(diào)制信號(hào)相干解調(diào)的關(guān)鍵是必須產(chǎn)生一個(gè)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(huì)破壞原始信號(hào)的恢復(fù)。2.2.2AM信號(hào)的非相干解調(diào)所謂非相干解調(diào)是在

6、接收端解調(diào)信號(hào)時(shí)不需要本地載波，而是利用已調(diào)信號(hào)中的包絡(luò)信號(hào)來恢復(fù)原基帶信號(hào)。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）接收機(jī)都采用這種電路。如下為串聯(lián)型包絡(luò)檢波器的具體電路。圖2.2AM信號(hào)的非相干解調(diào)原理當(dāng)RC滿足條件時(shí)，包絡(luò)檢波器的輸出基本與輸入信號(hào)的包絡(luò)變化呈線性關(guān)系，即其中，。隔去直流后就得到原信號(hào)2.2.3抗噪聲性能的分析各種線性已調(diào)信號(hào)在傳輸過程中不可避免地要受到噪聲的干擾，為了討論問題的簡單起見，我們這里只研究加性噪聲對(duì)信號(hào)的影響。因此，

7、接收端收到的信號(hào)是發(fā)送信號(hào)與加性噪聲之和。由于加性噪聲只對(duì)已調(diào)信號(hào)的接收產(chǎn)生影響，因而調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能主要用解調(diào)器的抗噪聲性能來衡量。為了對(duì)不同調(diào)制方式下各種解調(diào)器性能進(jìn)行度量，通常采用信噪比增益G（又稱調(diào)制制度增益）來表示解調(diào)器的抗噪聲性能，即（3.4.1）有加性噪聲時(shí)解調(diào)器的數(shù)學(xué)模型如圖圖2.3AM信號(hào)的解調(diào)原理圖圖中為已調(diào)信號(hào)，n(t)為加性高斯白噪聲。和n(t)首先經(jīng)過一帶通濾波器，濾出有用信號(hào)，濾除帶外的噪聲。經(jīng)過帶通濾波器后到達(dá)解調(diào)器輸入端的信號(hào)為，噪聲為高斯窄帶噪聲，顯然解調(diào)器輸入端的噪聲帶寬與已調(diào)信號(hào)

8、的帶寬是相同的。最后經(jīng)解調(diào)器解調(diào)輸出的有用信號(hào)為，噪聲為。2.3.不同解調(diào)方式的抗噪聲性能2.3.1相干解調(diào)的抗噪聲性能各種線性調(diào)制系統(tǒng)的相干解調(diào)模型如下圖所示。圖3.1線性調(diào)制系統(tǒng)的相干解調(diào)模型圖中可以是調(diào)幅信號(hào)，帶通濾波器的帶寬等于已調(diào)信號(hào)帶寬。下面討論各種線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能。AM信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為：通過分