am模擬幅度調制仿真設計-文庫吧資料
2025-08-03 06:54本頁面
【正文】 課程設計采用相干解調法對AM信號進行解調。包絡檢波法屬于非相干解調法，其特點是：解調效率高，解調器輸出近似為相干解調的2倍；解調電路簡單，特別是接收端不需要與發(fā)送端同頻同相位的載波信號，大大降低實現(xiàn)難度。整流器LPF圖4 包絡檢波原理圖上圖為串聯(lián)型包絡檢波器的具體電路及其輸出波形，電路由二極管D、電阻R和電容C組成。由的波形可見，AM信號波形的包絡與輸入基帶信號成正比，故可以用包絡檢波的方法恢復原始調制信號。2．包絡檢波法cos= cos= cos2 (6)由上式可知，只要用一個低通濾波器，就可以將第1項與第2項分離，無失真的恢復出原始的調制信號 (7)相干解調的關鍵是必須產(chǎn)生一個與調制器同頻同相位的載波。解調中的頻譜搬移同樣可用調制時的相乘運算來實現(xiàn)。 AM信號的解調方法有兩種：相干解調和包絡檢波解調。為了對不同調制方式下各種解調器性能進行度量，通常采用信噪比增益G（又稱調制制度增益）來表示解調器的抗噪聲性能，即 調制過程的逆過程叫做解調。因此，接收端收到的信號是發(fā)送信號與加性噪聲之和[8]。圖2 高斯白噪聲的時域波形及其頻譜從圖2 可以看出，高斯白噪聲在時域的顯著特征是波形比較雜亂，沒有任何的規(guī)律可言；在頻域的顯著特征是頻譜非常平坦，其功率在整個頻帶范圍內均勻分布。因此本此課程設計認為信道中的噪聲都是平穩(wěn)加性高斯白噪聲。信道的參數(shù)不可能是一直恒定的，它有可能會發(fā)生突變，這體現(xiàn)在時間下標上。以概率隨機取個數(shù)值中的某個值(代表時刻點)。應該說，非平穩(wěn)噪聲在實際存在中比平穩(wěn)噪聲更有研究意義。起伏噪聲可近似地看作高斯噪聲，且在相當寬的頻率范圍內具有平坦功率譜密度，可近似表述為高斯白噪聲。在調制信道中，可直接表示為窄帶高斯噪聲。起伏噪聲不可避免且普遍存在，是最基本的噪聲來源。從頻譜上看，頻譜上脈沖噪聲有較寬的頻譜，但頻譜越高，強度越小。(2) 脈沖噪聲脈沖噪聲表現(xiàn)為時域波形中突然出現(xiàn)的窄脈沖，在時間上表現(xiàn)為無規(guī)則的突發(fā)的短促噪聲。5．噪聲類型噪聲的種類可廣義的分為人為噪聲、自然噪聲和內部噪聲；也可以按噪聲對線性譜的影響是加性的還是乘性的區(qū)分，乘性噪聲又稱為相關噪聲；從信號分布來說，噪聲主要可以分為以下幾類[45]：(1) 單頻噪聲單頻噪聲可視為己調正弦波，但幅度、頻率、相位實現(xiàn)不可預知。 （5）AM調制的優(yōu)點是可用包絡檢波法解調，不需要本地同步載波信號，設備簡單。 （4）式中，= （3）式中，為調制信號的最高頻率。 AM信號的時域和頻域表達式 =[+m]cos （1）=[]+ （2）\ 信號的帶寬 AM信號的數(shù)學模型如圖 1所示。單邊帶調幅節(jié)省功率,抗干擾性能較好，而且節(jié)省頻帶，但設備比較復雜（見單邊帶調制）。這意味著所欲傳送的消息都包含在邊帶之中，只用一個邊帶信號就能夠傳送全部消息。如果調制信號占有一個頻帶,最高頻率為,則標準調幅波的頻譜寬度,位于載頻fC兩邊的頻帶分別稱為上邊帶和下邊帶。后兩個頻率分量位于載頻的兩邊，分別叫作上邊頻和下邊頻(圖2c)。這種情況叫做過調幅。調幅波的瞬時幅度變化曲線叫作包絡線。理想的模擬正弦波調幅是：載波幅度與調制信號瞬時值成線性關系，但載頻和相位保持不變。傳號時火花式發(fā)報機發(fā)射高頻振蕩波，空號時發(fā)報機沒有輸出。調幅的技術和設備比較簡單,頻譜較窄，但抗干擾性能差，廣泛應用于長中短波廣播、小型無線電話、電報等電子設備中。 3．幅度調制正弦載波幅度隨調制信號而變化的調制，簡稱調幅(AM)。此外還有復合調制和多重調制等。此外還有一些變異的調制，如單邊帶調幅、殘留邊帶調幅等。調制的載波分別是脈沖，正弦波和光波等。用模擬信號調制稱為模擬調制；用數(shù)據(jù)或數(shù)字信號調制稱為數(shù)字調制。2．調制的種類調制的種類很多，分類方法也不一致。調制的另一重要性能指標是調制失真。調制方式不同，這些指標也不一樣。 調制的主要性能指標是頻譜寬度和抗干擾性。這些新頻率分量與調制信號有關，是攜帶著消息的有用信號。 調制是一種非線性過程。 受調信號可以是正弦波或脈沖波，所欲傳送的消息可以是話音、圖像或其他物理量，也可以是數(shù)據(jù)、電報和編碼等信號。用來傳送消息的信號叫作載波或受調信號,代表所欲傳送消息的信號叫作調制信號，調制后的信號u(t)叫作已調信號。調制是各種通信系統(tǒng)的重要基礎，也廣泛用于廣播、電視、雷達、測量儀等電子設備。二．調制1．調制的概念使消息載體的某些特性隨消息變化的過程。另外，Matlab的圖形界面功能GUI（Graphical User Interface）能為仿真系統(tǒng)生成一個人機交互界面，便于仿真系統(tǒng)的操作。用戶可以在Matlab和Simulink兩種環(huán)境下對自己的模型進行仿真、分析和修改。Simulink支持連續(xù)、離散及兩者混合的線性和非線性系統(tǒng),也支持多種采樣速率的多速率系統(tǒng)。應用Matlab可方便地解決復雜數(shù)值計算問題。Matlab
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