【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，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)低通濾波可得解調器輸出信號 ? ? ? ?tmtmo 21? 因此，解調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 ?? 于是雙邊帶解調器的輸入信噪比為 ? ? ? ?BntmBntmNSooii 221 22?? () 輸出信噪比為 ? ? ? ?BntmBntmNSoooo224141?? () 沈陽理工大學學士學位論文 10 因而制度增益 為 2// ?? ii ooDSB NS NSG () 由此可見， DSB 調制系統(tǒng)的制度增益為 2。 對于雙邊帶調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 信號的相干解調器模型 沈陽理工大學學士學位論文 9 如圖所示，乘法器一端輸入為雙邊帶調幅信號 ??tsDSB ，另一端輸入為同步信號? ? tftc cr ?2c os? 。 雙邊帶調幅信號的解調原理和抗噪聲性能 雙邊帶調幅信號的解調采用相干解調方法。如圖 。可以將普沈陽理工大學學士學位論文 7 通調幅信號放大后限幅，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，就可以恢復原調制信號。 L P FsA M( t )sp( t ) so( t )cr( t ) = c o s ωct 圖 AM 信號的相干解調器模型 如圖所示，乘法器一端輸入為調幅信號 ??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]。 調幅信號的相干解調和抗噪聲性能 AM 信號的解調方法有兩種：包絡檢波和相干解調。因此， AM 信號的功率利用率比較低。 AMsAM PP?? () 即使在 “ 滿調幅 ” 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制信號有關。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，上邊帶的頻譜結構與原調制信號的頻譜結構相同，下邊帶是上邊帶的鏡像。一般 m 小于 1，只有 ??mintA 為負值，出現(xiàn)過調幅時 ， m 才大于 1。 m ( t )A0c o s 2 π fctsA M( t ) 圖 AM 調制器模型 當滿足條件 ?? 0max Atm ? 時， AM 信號的包絡與調制信號成正比，所以用包絡檢波的方法很容易恢復出原始的調制信號，否則，將會出現(xiàn)過調幅現(xiàn) 象而產(chǎn)生包絡失真。 普通幅度調制（ AM） 調幅信號的產(chǎn)生 在圖 中，假設單頻調制信號為 ? ? tfAtm mm ?2c os? ，其疊加直流 0A 后與載波?? tftc c?2cos? 相乘，就可形成調幅 (AM)信號。也就是說，已調信號頻譜與基帶信號頻譜之間存在著線性變換關系。這里的調制器與解調器就代表圖 中的發(fā)送設備與接收設備 [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，而已調信號則常稱為頻帶信號。經(jīng)過調制后的信號稱為已調信號，它應有兩個基本特征：一是攜帶有消息，二是適應在信道中傳輸。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)男盘枺⒃诮邮斩诉M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 種調制樣式的通信系統(tǒng)信號的產(chǎn)生和解調，產(chǎn)生該五種信號的信源、調制后、通過信道后 (即加入了噪聲后 )、解調后的信號的時域 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。 仿真理論的日益成熟和 計算機及數(shù)字技術的飛速進步，使通信信號的仿真可以做到交互性好，直觀，精確。 數(shù)字調制技術的發(fā)展日新月異，如今在現(xiàn)實中應用的數(shù)字調制系統(tǒng)大部分是經(jīng)過改進的，性能較好的系統(tǒng)，但是，作為理論發(fā)展最成熟的調制方式， 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學士學位論文 2 用模型進行仿真的一系列優(yōu)點，如費用低，易于進行真實系統(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試驗等。 隨著通信系統(tǒng)復雜性的增加，傳統(tǒng)的手工分析與電路板試驗等分析設計方法已經(jīng)不能適應發(fā)展的需要，通信系統(tǒng)計算機模擬仿真技術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)模擬仿真技術與通信技術相結合的產(chǎn)物，它模擬的對象是各種通信信號的調制和解調以及通信的環(huán)境，模擬的結果蘊含通信系統(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)的設計研發(fā)環(huán)節(jié)中，在進行實際硬件系統(tǒng)試驗 之前，軟件仿真已成為必不可少的一部分。二進制數(shù)字振幅鍵控是一種古老的調制方式，也是各種數(shù)字調制的基礎。作為其關鍵技術之一的調制解調技術一直是人們研究的一個重要方向。我們要積極促進無線領域的科技進步、技術創(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、新應用，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)展的驅動力。 回顧數(shù)字通信的發(fā)展歷程，調制解調技術和個人通信的移動性以及無縫 隙覆蓋多媒體綜合業(yè)務需求將愈來愈突出。與此相對應的是，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，主要應用 MATLAB 中的 GUI（圖形用戶接口）程序設計，設計實現(xiàn)了一個通信平臺，能模擬 九 種調制信號的產(chǎn)生，傳輸以及解調接收，實現(xiàn)了在平臺上進行參數(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，從而很好的為教學提供了幫助。沈陽理工大學學士學位論文 I 摘 要 通信系統(tǒng)的設計、 實 驗過程中，通信信號仿真具有靈活性好、經(jīng)濟等諸多優(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是對調幅、雙邊帶、單邊帶、調頻、調相五種模擬通信信號的調制和解調進行建模和計算 ，以及 對 2ASK， 2FSK，2PSK， 2DPSK 四種數(shù)字通信信號的調制和解調進行建模和計算。通信仿真充分考慮了調制樣式和噪聲大小以及在調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)對各種調制樣式的通信的影響。 關鍵詞 ： 調制；解調；仿真； MATLAB； GUI 沈陽理工大學學士學位論文 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