fm調(diào)制和相干解調(diào)-非相干解調(diào)(已修改)
2025-07-05 16:43 本頁面
【正文】 通信原理課程設(shè)計報告 題目：模擬通信系統(tǒng)頻率調(diào)制的實現(xiàn) 專業(yè)班級： 13電信科技2班 姓 名： 學(xué) 號： 13070807142 指導(dǎo)教師： 彭文娟 【摘要】本設(shè)計主要是用MATLAB軟件仿真實現(xiàn)語音信號作為輸入信號的FM調(diào)制與解調(diào)，并繪制出原調(diào)制信號、已調(diào)信號、解調(diào)信號的時域和頻域圖；再進(jìn)一步繪制出已調(diào)信號通過高斯白噪聲信道的時域圖，最后繪出FM基帶信號通過上述信道后的解調(diào)波形和時域圖。最后通過理論與波形對比分析不同信噪比對信號解調(diào)的分析。關(guān)鍵詞： FM；調(diào)制；解調(diào)；MATLAB ；高斯白噪聲 目錄1引言.........................................................1 課程設(shè)計題目............................................1 課程設(shè)計要求............................................12 FM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)建立..........................................1 .................................................1 FM解調(diào)..................................................3 ............................................3 ..........................................53 系統(tǒng)抗噪聲性能分析...........................................7 ...........................................7 ..............................84部分程序代碼................................................95心得體會....................................................126參考文獻(xiàn)....................................................141 引 言 課程設(shè)計題目仿真實現(xiàn)語音信號作為輸入信號進(jìn)行模擬通信系統(tǒng)頻率調(diào)制，通過高斯白噪聲信道，已調(diào)信號解調(diào)還原出原輸入信號。 1） 實現(xiàn)調(diào)制和相干解調(diào)的時域圖及頻域圖2） 實現(xiàn)非相干解調(diào)及系統(tǒng)性能分析2 FM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)建立 調(diào)制模型FM調(diào)制不再是簡單的頻譜線性搬移，而是非線性調(diào)制，它是將調(diào)制信號附加到載波的相位上。在數(shù)學(xué)定義上，載波是具有恒定振幅、恒定頻率、恒定相位的正（余）弦波，并且它的在時間上是無線延伸的。因此，在頻域上它具有單一頻率分量。載波在被調(diào)制后，其頻譜不在是僅有單一頻率分量，而是具有許多連續(xù)或離散的頻率分量，占據(jù)一定的頻帶寬度。我們說，角度調(diào)制使載波的頻率和相位隨調(diào)制信號而變。這里實際上已經(jīng)引入了“瞬時頻率”的概念。因為在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)定義上載波的頻率是恒定的?，F(xiàn)在就來定義瞬時頻率。設(shè)一個載波可以表示為： （）式中0為在載波的初相位；為載波的瞬時相位；為載波的頻率。載波的角頻率原本是一個常量?，F(xiàn)在將被角度調(diào)制后的定義為瞬時頻率即： （）他是時間的函數(shù)。由上式可以寫出： （）若使瞬時頻率直接隨信號線性的變化，則得到頻率調(diào)制，簡稱調(diào)頻。這時有瞬時角頻率： （）由式（）得到： （）這樣得出的已調(diào)信號表示式為： （）由上式可以看出在頻率調(diào)制中載波的相位隨調(diào)制信號的積分線性的變化。如果將調(diào)制信號m(t)先積分，在對載波進(jìn)行相位調(diào)制，即得到頻率調(diào)制信號。 調(diào)制模型其中，為基帶調(diào)制信號，設(shè) 設(shè)載波為 在調(diào)制時，調(diào)制信號的頻率去控制載波的頻率的變化，載波的瞬時頻偏隨調(diào)制信號成正比例變化，即 式中，是調(diào)頻靈敏度。相位偏移為 則可得到調(diào)頻信號為 信道為高斯白噪聲信道，其功率為。 調(diào)制信號的時域圖 已調(diào)的時域圖 FM解調(diào)調(diào)制信號的解調(diào)有相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩種。相干解調(diào)即同步解調(diào)，僅僅適用于窄帶調(diào)頻信號，且需要同步信號。非相干解調(diào)不需要同步信號，應(yīng)用較為廣泛。相干解調(diào)模型微分器低通濾波器乘法器帶通濾波器器SFM(t) 相干載波帶通濾波器輸入為通過噪聲信道的已調(diào)頻信號，帶通濾波器是為了濾除頻帶外信道加性噪聲。乘法器的作用是將信號與相干載波相乘。低通濾波器可以濾除高頻分量。微分器是為了去掉m(t)外的高頻分量。本設(shè)計的相干解調(diào)是基于matlab中simulink仿真電路實現(xiàn)。Simulink 仿真電路調(diào)制、已調(diào)、解調(diào)信號的時域圖非相干解調(diào)器由限幅器、鑒頻器和低通濾波器等組成，其流程如圖所示。限幅器輸入為已調(diào)頻信號和噪聲，限幅器是為了消除接收信號在幅度上可能出現(xiàn)的畸變；帶通濾波器的作用是用來限制帶外噪聲，使調(diào)頻信號順利通過。鑒頻器中的微分器把調(diào)頻信號變成調(diào)幅調(diào)頻波，然后由包絡(luò)檢波器檢出包絡(luò)，最后通過低通濾波器取出調(diào)制信號。（引用百度文庫）輸入調(diào)頻信號 微分器輸出信號為 包絡(luò)檢波的作用是從輸出信號的幅度變化中檢出調(diào)制信號。包絡(luò)檢波器輸出為 稱為鑒頻靈敏度，是已調(diào)信號單位頻偏對應(yīng)的調(diào)制信號的幅度，隔除無用的直流，得 本過程基于matlab代碼實現(xiàn)：程序流程圖初始化程序顯示程序FM調(diào)制程序加噪聲程序解調(diào)程序繪制頻譜程序微分器通過程序?qū)崿F(xiàn)，代碼如下：for i=1:length(t)1 %接受信號通過微分器處理 diff_nsfm(i)=(nsfm(i+1)nsfm(i))./dt。enddiff_nsfmn = abs(hilbert(diff_nsfm))。 %hilbert變換，求絕對值得到瞬時幅度
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