【正文】 ? ? ????? ????ccU S BHH ?? ???? 01 () 則可濾除下邊帶，保留上邊帶（ USB）；若 ???H 具有如下理想低通特性： ? ? ? ? ????? ????ccU S BHH ?? ???? 01 () 則可濾除上邊帶，保留下邊帶（ LSB）。我們把這種方法稱為濾波法，它是最 簡單也是最常用的方法。這是因為采用相干解調(diào)，使輸入噪聲中的一個正交分量被消除的緣故 [10]。 輸入信號平均功率為 ? ? ? ?? ? ? ?tmtftmtsScD S Bi 222 212c o s ??? ? () 輸入噪聲的功率為 BnNi 0? 雙邊帶信號與相干載波相乘后，再經(jīng)低通濾波可得解調(diào)器輸出信號 ? ? ? ?tmtmo 21? 因此，解調(diào)器輸出端的有用信號功率為 ? ? ? ?tmtmS oo 22 41?? () 經(jīng)乘法器再經(jīng)過低通濾波器后，最終的輸出噪聲功率同公式（ ）為 io NBnN 4141 0 ?? 于是雙邊帶解調(diào)器的輸入信噪比為 ? ? ? ?BntmBntmNSooii 221 22?? () 輸出信噪比為 ? ? ? ?BntmBntmNSoooo224141?? () 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 因而制度增益 為 2// ?? ii ooDSB NS NSG () 由此可見， DSB 調(diào)制系統(tǒng)的制度增益為 2。 對于雙邊帶調(diào)幅信號要提取同步信號，可將雙邊帶信號取平方，則可得到頻率為 2 cf的分量，經(jīng)二分頻電路后就可以得到 cf 分量，這種提取同步信號的方法稱為平方法。 可見，輸出信號中含有 mf 、 cf2 、 mc ff ?2 幾個頻率分量。 L P FsD S B( t )sp( t ) so( t )cr( t ) = c o s ωct 圖 DSB 信號的相干解調(diào)器模型 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 如圖所示，乘法器一端輸入為雙邊帶調(diào)幅信號 ??tsDSB ，另一端輸入為同步信號? ? tftc cr ?2c os? 。 雙邊帶調(diào)幅信號的解調(diào)原理和抗噪聲性能 雙邊帶調(diào)幅信號的解調(diào)采用相干解調(diào)方法。如圖 ?？梢詫⑵丈蜿柪砉ご髮W(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7 通調(diào)幅信號放大后限幅，使其成為等 幅 方波信號，然后用帶通濾波器取出它的基頻，就是同步信號了。用低通濾波器來取出直流和 mf 分量，再去掉直流分量，就可以恢復(fù)原調(diào)制信號。 L P FsA M( t )sp( t ) so( t )cr( t ) = c o s ωct 圖 AM 信號的相干解調(diào)器模型 如圖所示，乘法器一端輸入為調(diào)幅信號 ??tsAM ，另一端輸入為同步信號，即? ? tftc cr ?2c o s? 則乘法器輸出為 ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?????? ????????????tffAtffAtfAtfAAktftfAAktftmAktctkstsmcmcmmcmmcmmcrAMp22c o s222c o s24c o s2c o s22c o s2c o s2c o s002020??????? () 其中 k 是乘法器增益。 相干解調(diào)又稱同步檢波，必須采用一個與發(fā)射端載波同頻同相（或固定相位差）的本地載波，稱為同步信號 [6,7]。 調(diào)幅信號的相干解調(diào)和抗噪聲性能 AM 信號的解調(diào)方法有兩種：包絡(luò)檢波和相干解調(diào)。因此， AM 信號的功率利用率比較低。 AMsAM PP?? () 即使在 “ 滿調(diào)幅 ” 條件下，如果 ??tm 為矩形波形，則最大可得到 AM? =，而 ??tm 為正弦波時可得到 AM? =%。只有邊帶功率才與調(diào)制信號有關(guān)。因此 ? ? scAM PPtmAP ???? 22 220 () 式中 cP — 不帶信息的載波功率 ， 220APc ?； sP — 信號平均功率。 AM 信號在 1Ω 電阻上的平均功率應(yīng)等于 ??tsAM 的均方值。 AM 信號的頻譜 ? ??AMs 載頻分量由上、下兩個邊帶組成，上邊帶的頻譜結(jié)構(gòu)與原調(diào)制信號的頻譜結(jié)構(gòu)相同，下邊帶是上邊帶的鏡像。一般 m 小于 1，只有 ??mintA 為負(fù)值，出現(xiàn)過調(diào)幅時 ， m 才大于 1。 m ( t )A0c o s 2 π fctsA M( t ) 圖 AM 調(diào)制器模型 當(dāng)滿足條件 ?? 0max Atm ? 時， AM 信號的包絡(luò)與調(diào)制信號成正比，所以用包絡(luò)檢波的方法很容易恢復(fù)出原始的調(diào)制信號，否則，將會出現(xiàn)過調(diào)幅現(xiàn) 象而產(chǎn)生包絡(luò)失真。 普通幅度調(diào)制（ AM） 調(diào)幅信號的產(chǎn)生 在圖 中，假設(shè)單頻調(diào)制信號為 ? ? tfAtm mm ?2c os? ，其疊加直流 0A 后與載波?? tftc c?2cos? 相乘，就可形成調(diào)幅 (AM)信號。也就是說，已調(diào)信號頻譜與基帶信號頻譜之間存在著線性變換關(guān)系。這里的調(diào)制器與解調(diào)器就代表圖 中的發(fā)送設(shè)備與接收設(shè)備 [3][4]。但是主要還是上述兩 種變換和反變換，其余過程被認(rèn)為都是足夠理想的。因此，原始電信號又稱為基帶信號，而已調(diào)信號則常稱為頻帶信號。經(jīng)過調(diào)制后的信號稱為已調(diào)信號，它應(yīng)有兩個基本特征：一是攜帶有消息，二是適應(yīng)在信道中傳輸。因此，模擬通信系統(tǒng)里常需要有第二種變換：將原始電信號變換成其頻帶適合信道傳輸?shù)男盘?，并在接收端進(jìn)行反變換。首先，發(fā)送端的連續(xù)消息要變換成原始電信號，接收端收到的信號要反變換成原連續(xù)消息。如果電信號的參量連續(xù)取值，則稱這樣的信號為模擬信號。通常，消息被載荷在電信號的某一參量上，如果電信號的該參量攜帶著離散消息，則該參量必將是離散取值的。 為了傳遞消息，各種消息轉(zhuǎn)換成電信號。而連續(xù)消息則是某狀態(tài)連續(xù)變化的消息。離散消息是指消息的狀態(tài)是可數(shù)的或離散型的。 通信傳輸?shù)南⑹嵌喾N多樣的，可以是符號、文字、話音、數(shù)據(jù)、圖象等等。圖中的噪聲源是信道中的噪聲及分散在通信系統(tǒng)其他各處的噪聲的集中表示。信道是指信號傳輸?shù)耐ǖ?。圖中 ， 在發(fā)送端信息源（也稱發(fā)送端）的作用是把各種可能消息轉(zhuǎn)換成原始電信號。 實際上，基本的點對點通信，均是把發(fā)送端的消息通過某種通道傳遞到接收端。 以及 2ASK， 2FSK，2PSK， 2DPSK 四種 種調(diào)制樣式的通信系統(tǒng)信號的產(chǎn)生和解調(diào)，產(chǎn)生該五種信號的信源、調(diào)制后、通過信道后 (即加入了噪聲后 )、解調(diào)后的信號的時域 波形和頻譜。本題中仿真平臺可實現(xiàn) 基本模擬信號和數(shù)字信號的產(chǎn)生和解調(diào)。 仿真理論的日益成熟和 計算機及數(shù)字技術(shù)的飛速進(jìn)步，使通信信號的仿真可以做到交互性好，直觀，精確。 數(shù)字調(diào)制技術(shù)的發(fā)展日新月異，如今在現(xiàn)實中應(yīng)用的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)大部分是經(jīng)過改進(jìn)的，性能較好的系統(tǒng)，但是，作為理論發(fā)展最成熟的調(diào)制方式， ASK， FSK， PSK 等的研究仍然具有很重大的意義，因此，我們選擇了這幾種調(diào)制方式做仿真研究。因此，對數(shù)字通信系統(tǒng)的分析與研究越來越重要，數(shù)字調(diào)制作為數(shù)字通信系統(tǒng)的重要部分之一，對它的研究也是有必要的。它具有利沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 用模型進(jìn)行仿真的一系列優(yōu)點，如費用低，易于進(jìn)行真實系統(tǒng)難于實現(xiàn)的各種試驗，以及易于實現(xiàn)完全相同條件下的重復(fù)試驗等。 隨著通信系統(tǒng)復(fù)雜性的增加，傳統(tǒng)的手工分析與電路板試驗等分析設(shè)計方法已經(jīng)不能適應(yīng)發(fā)展的需要，通信系統(tǒng)計算機模擬仿真技術(shù)日益顯示出其巨大的優(yōu)越性。通信信號模擬仿真是系統(tǒng)模擬仿真技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它模擬的對象是各種通信信號的調(diào)制和解調(diào)以及通信的環(huán)境，模擬的結(jié)果蘊含通信系統(tǒng)的各種參數(shù)和環(huán)境噪聲對通信信號的影響 。因此，在通信系統(tǒng)的設(shè)計研發(fā)環(huán)節(jié)中，在進(jìn)行實際硬件系統(tǒng)試驗 之前，軟件仿真已成為必不可少的一部分。二進(jìn)制數(shù)字振幅鍵控是一種古老的調(diào)制方式，也是各種數(shù)字調(diào)制的基礎(chǔ)。作為其關(guān)鍵技術(shù)之一的調(diào)制解調(diào)技術(shù)一直是人們研究的一個重要方向。我們要積極促進(jìn)無線領(lǐng)域的科技進(jìn)步、技術(shù)創(chuàng)新，為實現(xiàn)科教興國戰(zhàn)略，增 強中華民族的綜合國力，為全球信息化及經(jīng)濟(jì)全球化環(huán)境下的國際社會與全人類的發(fā)展而積極貢獻(xiàn)力量 [1]。同時競爭局面的形成，促使運營企業(yè)積極拓展新業(yè)務(wù)、新應(yīng)用，向用戶提供豐富的選擇，以滿足用戶多方面、多層次的需求。市場是發(fā)展的驅(qū)動力。 回顧數(shù)字通信的發(fā)展歷程，調(diào)制解調(diào)技術(shù)和個人通信的移動性以及無縫 隙覆蓋多媒體綜合業(yè)務(wù)需求將愈來愈突出。與此相對應(yīng)的是，研制費用不斷上升，對各部分及系統(tǒng)的研究變得更加困難。 MATLAB。 demodulation 。 本文做了以下工作：以 MATLAB 為工具，主要應(yīng)用 MATLAB 中的 GUI（圖形用戶接口）程序設(shè)計，設(shè)計實現(xiàn)了一個通信平臺，能模擬 九 種調(diào)制信號的產(chǎn)生，傳輸以及解調(diào)接收，實現(xiàn)了在平臺上進(jìn)行參數(shù)輸入和圖形輸出的交互功能。該仿真平臺實現(xiàn)了不同設(shè)計參數(shù)下各個信號的時域和頻域圖形的繪制，從而很好的為教學(xué)提供了幫助。沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 I 摘 要 通信系統(tǒng)的設(shè)計、 實 驗過程中，通信信號仿真具有靈活性好、經(jīng)濟(jì)等諸多優(yōu)點，為通信系統(tǒng)研究工作帶來了極大的方便。本通信仿真平臺的任務(wù)是對調(diào)幅、雙邊帶、單邊帶、調(diào)頻、調(diào)相五種模擬通信信號的調(diào)制和解調(diào)進(jìn)行建模和計算 ，以及 對 2ASK， 2FSK，2PSK， 2DPSK 四種數(shù)字通信信號的調(diào)制和解調(diào)進(jìn)行建模和計算。通信仿真充分考慮了調(diào)制樣式和噪聲大小以及在調(diào)制過程中的各種參數(shù)對通信信號性能的影響，完成了對 模擬以及數(shù)字 信號建模計算 ，得到了時域波形和頻譜，能夠直觀的顯示各種參數(shù)對各種調(diào)制樣式的通信的影響。 關(guān)鍵詞 ： 調(diào)制；解調(diào)；仿真； MATLAB； GUI 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 II Abstract In the design and test of the munication system, municating signal simulation possesses many advantages, such as good flexibilities, economy . And it takes great convenience to the research of munication system. The target of the munication system flat is modeling and calculating to modulation and demodulation of five kinds of signals: AM,DSB,SSB,FM, task of the munication simulation platform for modeling and calculation of 2ASK, 2FSK, 2PSK, 2DPSK four digital munications signal modulation and demodulation. The simulation platform realized the drawing of time domain graphics and frequency domain graphics to the different design parameters of each signal .Communicating simulation considers the effects of modulation mode, noise level and modulating parameters to munication, modeling calculation, creation of the four time periods waveform and spectrum deeply and widely. It’s convenient to display intuitionisticly the effects of parameters to modulation modes. This paper made the following job: by using MATLAB, mainly using the tool of the MATLAB graphical user interface (GUI) program design, designed a munication platform, which can simulate the eight kinds of modulation signa