内蒙古工业大学通信系统仿真MATLAB仿真.docx
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内蒙古工业大学通信系统仿真MATLAB仿真
实验二振幅调制与解调制电路的仿真
一、实验目的:
1、深入理解各种振幅调制与解调制电路的工作原理;
2、掌握振幅调制与解调制电路的仿真方法。
二、实验要求:
1、熟悉振幅调制与解调制电路的工作原理及主要性能;
2、掌握振幅调制与解调制电路仿真的建模过程。
三、实验内容及步骤:
1、编写程序实现振幅调制与解调制的设计与仿真;
1)设计振幅调制与解调制仿真电路,要求调制信号的幅度A和频率F可变;载波信号的幅度A和频率F可变,调制度可变;
2)绘制调制信号u11、载波信号1和已调波信号1的时域波形图和频谱图(要求谱线清晰);
3)要求调制信号为三个以上正弦波信号的合成,幅度和频率均可变,绘制调制信号u12、载波信号1和已调波信号2的时域波形图和频谱图(要求谱线清晰);
4)用同步检波对已调波信号1进行解调制,在同一幅图中绘制原调制信号u11和解调后的信号y11,并绘制这两个信号的频谱图;
5)用同步检波对已调波信号2进行解调制,在同一幅图中绘制原调制信号u12和解调后的信号y12,并绘制这两个信号的频谱图。
2、编写程序实现振幅调制与解调制的设计与仿真;
1)设计振幅调制与解调制仿真电路,要求调制信号的幅度A和频率F可变;载波信号的幅度A和频率F可变;
2)绘制调制信号u21、载波信号2和已调波信号1的时域波形图和频谱图(要求谱线清晰);
3)要求调制信号为三个以上正弦波信号的合成,幅度和频率均可变,绘制调制信号u22、载波信号2和已调波信号2的时域波形图和频谱图(要求谱线清晰);观察相位突变点处的波形;
4)用同步检波对已调波信号1进行解调制,在同一幅图中绘制原调制信号u21和解调后的信号y21,并绘制这两个信号的频谱图;5)用同步检波对已调波信号2进行解调制,在同一幅图中绘制原调制信号u22和解调后的信号y22,并绘制这两个信号的频谱图。
四、实验报告:
1、给出、振幅调制与解调制仿真电路的设计思路;
通过将低频的调制信号搭载在高频的载波信号上实现信号的传递,在已调波中,载波的信号在已调波的包络中控制着载波幅度的变化,再通过借条实现信息的恢复,公式如下所示:
(1*t)*
***t*
单输入波的调制:
1)、通过实验要求编写程序如下所示:
[u1111](A1122)
20*(F12);
[0:
1:
2(F12)];
u111*(2**F1*t);%调制
12*(2**F2*t);%载波
1=(1*(u111)).*(12);振幅
(3,1,1)(11)
(3,1,2)
(1)
(3,1,3)
(1)
((u11));
(
(1));
(
(1));
;
(22(t))元素的分割命令
(3,1,2)((Y))
(3,1,3)((Z))
(3,1,1)((X))
;
(22(t));
(3,1,1)(F(1.5*2(F12)*4:
2.5*2(F12)*4)(X(1.5*2(F12)*4:
2.5*2(F12)*4)))
(3,1,2)(F(1.5*2(F12)*4:
2.5*2(F12)*4)(Y(1.5*2(F12)*4:
2.5*2(F12)*4)))
(3,1,3)(F(1.5*2(F12)*4:
2.5*2(F12)*4)(Z(1.5*2(F12)*4:
2.5*2(F12)*4)))
程序的程序名为“”,当在命令窗口输入:
(1,200,1,3200,0.5)时如下所示各种波形。
2)、单输入的调制波、载波和已调波的图如下图2-1所示:
图2-1调制波、载波和已调波
通过编程实现了单输入波的调制调制信号u11、载波信号1和已调波信号1的图形清晰,如上所示。
3)、绘制调制信号u11、载波信号1和已调波信号1的时域波形图如下图2-2所示:
图2-2时域波形图
4)、绘制调制信号u12、载波信号1和已调波信号2的频谱图,如下图2-3所示:
图2-3频谱图
单输入的解调
1)、调制程序如上所述,解调程序设计如下所示:
1.*1;
3信号衰减幅度
60信号衰减幅度
40/500通带截止频率
150/500阻带截止频率
[]()阶数n
[]()传递函数分子分母b,a
X1=5*();
;
(2,1,1)(11)
(2,1,2)
(1)
2)、同步检波的解调图如下图2-4所示:
图2-4同步检波的解调图
多输入的波的调制与解调;
1)、输入三个调制信号的叠加与一个载波分别是u12和2,根据公式:
(1
*
)*以及实验要求编写程序如下所示:
2(112233)
(F12);
(F1(F23));
0:
1/(10*):
6(3)抽样
21*(2**F1*T)2*(2**F2*T)3*(2**F3*T)调制信号
2*(2***T)载波信号
(*A1)*(2**F1*T)+(*A2)*(2**F2*T)+(*A3)*(2**F3*T);
2*
(1).*(2***T)已调波信号
(3,1,1)(2,'r')('2')('t');
(3,1,2)(2,'r')('2')('t');
(3,1,3)(2,'r')('2')('t');
(
(2))快速变换
(
(2));
(
(2));
保持时域波形图不变
(22(T))元素的分割命令
((T)*3/8);
((T)*5/8)取频谱图画图范围
(3,1,1)(F()(X()))
(3,1,2)(F()(Y()))
(3,1,3)(F()(Z()))
%检波信号
;
2.*2同步检波生成信号
3通带最大波纹
60阻带最小衰减
通带截止频率(数字滤波器时为频率与抽样频率的比值)
*3阻带截止频率(数字滤波器时为频率与抽样频率的比值)
[]()确定椭圆滤波器最小阶数和截止频率
[]()确定传递函数分子分母b,a
X1=5*()滤除高频信号
(2,1,2)
(2)
(2,1,1)
(1)
编写程序命名为2,实验结论如下所示。
2)、当在命令窗口键入:
2(1,3200,0.5,1,200,1.2,250,0.8,150)时所得其输入图2-5和调制波2-6如下所示:
图2-5调制波、载波以及已调波
图2-6时域波形图
3)、同步检波的解调如下图2-7所示:
图2-7同步检波的解调
通过以上实验输入波形以及解调波图形比较,能够实现调制解调,只是在幅度上出现差异,但是在频率上基本上保持一致。
单输入的的调制与解调
1)、根据实验要求以及公式:
*u
(t)*(t),编写单输入的程序如下所示:
[u1111]1(11)
0:
1/(10*):
61抽样
11*(2**F1*T)调制信号
1*(2***T)载波信号
1**1.*(2***T)已调波信号
(3,1,1)(1,'r')('1')('t');
(3,1,2)(1,'r')('1')('t');
(3,1,3)(1,'r')('1')('t');
(
(1))快速变换
(
(1));
(
(1));
保持时域波形图不变
(22(T))取变换范围和点数
((T)*3/8);
((T)*5/8)取频谱图画图范围
(3,1,1)(F()(X()))
(3,1,2)(F()(Y()))
(3,1,3)(F()(Z()))
;
1.*1同步检波生成信号
3通带最大波纹
60阻带最小衰减
1通带截止频率(数字滤波器时为频率与抽样频率的比值)
11*3阻带截止频率
[]()确定椭圆滤波器最小阶数和截止频率
[]()确定传递函数分子分母b,a
X1=5*()滤除高频信号
(2,1,2)
(1)
(2,1,1)
(1)
文件储存名为1,当在命令窗口键入:
1(1,3200,0.7,1,200),所得结果如下所示:
2)、已知调制波、载波以及已调波的图形如下图2-8,频域图2-9以及同步检波的解调图2-10所示。
图2-8制波、载波以及已调波
图2-9频域图
图2-10同步检波的解调图
通过以上实验输入波形以及解调波图形比较,能够实现调制解调,只是在幅度上出现差异,但是在频率上基本上保持一致。
多输入的的调制与解调
1)、根据实验要求编写多输入的调制与解调程序如下所示:
2(112233)
(F12);
(F1(F23))求频率最大值
0:
1/(10*):
6(3)抽样
21*(2**F1*T)2*(2**F2*T)3*(2**F3*T)生成调制信号
2*(2***T)载波信号
2**2.*(2***T)已调波信号
(3,1,1)(2,'r')('2')('t');
(3,1,2)(2,'r')('2')('t');
(3,1,3)(2,'r')('2')('t');
(
(2))做快速变换并移位
(
(2));
(
(2));
保持时域波形图不变
(22(T))取变换范围和点数
((T)*3/8);
((T)*5/8)取频谱图画图范围
(3,1,1)(F()(X()))
(3,1,2)(F()(Y()))
(3,1,3)(F()(Z()))
;
2.*2同步检波生成信号
3通带最大波纹
60阻带最小衰减
通带截止频率(数字滤波器时为频率与抽样频率的比值)
*3阻带截止频率(数字滤波器时为频率与抽样频率的比值)
[]()确定椭圆滤波器最小阶数和截止频率
[]()确定传递函数分子分母b,a
X1=5*()滤除高频信号
(2,1,2)
(2)
(2,1,1)
(1)
已知将文件名存储为在命令窗口键入如下所示:
2(1,3200,0.5,1,200,1.2,250,0.8,150)
所得结果如下所示:
2)、多输入的调制波、载波以及已调波如下图2-11所示,还有频域图2-12以及同步检波的解调图2-13如下所示:
图2-11多输入的调制波、载波以及已调波
图2-12频域图
图2-13同步检波的解调图
通过以上实验输入波形,已调波以及解调波图形比较,大体上能够实现调制解调,只是在幅度上出现差异,但是在频率上基本上保持一致。
五、实验总结
通过对单输入和多输入的以及波进行调制和解调,结合知识进行仿真实验,将低频信号和高频信号进行叠加,通过电路的传输,所形成的的带有包络的信号就是所需要的调制信号。
调制信号改变了已调波的幅度,但是没有改变它的频率,它的频率受载波信号控制。
波也是如此,它们两者只是在形成已调波时有所差异。
六、体会心得
通过此次实验的仿真,让我们首先对于和波的调制以及解调有了更加系统的理解和掌握,知道和掌握了进行仿真的方法和过程。
这是最大的收获。
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