【正文】 聲 《武漢理工大學(xué) MATLAB 課程設(shè)計(jì)報(bào)告》 II Abstract Modulation has a very important role in the munication system . Modulation, can be used to not only move the spectrum , the spectrum of the modulated signal is moved to a desired position so as to convert the modulated signal suitable for transmission of modulated signals,but also it significantly affect the validity of the transmission system and the transmission reliability . Often determines the performance of the modulation scheme of a munication system . FM modulated signal is Nonlinear movement of spectrum . it also has the coherent demodulation and noncoherent demodulation of two ways. Simulation Software This course is designed for use as MATLAB, the use of Mfiles MATLAB integrated environment , write a program to achieve the simulation of FM signals , and were drawn out of the baseband signal , the carrier signal, modulated signal domain waveform and frequency domain waveforms 。 本課程設(shè)計(jì)使用 的仿真軟件為 MATLAB，利用 MATLAB 集成環(huán)境下的 M 文件，編寫(xiě)程序來(lái)實(shí)現(xiàn) FM 信號(hào)的仿真分析，并分別繪制出基帶信號(hào)、載波信號(hào)、已調(diào)信號(hào)的時(shí)域波形和頻域波形；再進(jìn)一步分別繪制出對(duì)已調(diào)信號(hào)疊加噪聲后信號(hào)、同步解調(diào)前信號(hào)和解調(diào)后基帶信號(hào)的時(shí)域波形；最后繪出 FM 基帶信號(hào)調(diào)制和解調(diào)系統(tǒng)后的輸入輸出信噪比的關(guān)系，并通過(guò)與理論結(jié)果波形對(duì)比來(lái)分析該仿真調(diào)制與解調(diào)過(guò)程的正確性及噪聲對(duì) FM 信號(hào)解調(diào)的影響。通過(guò)調(diào)制，不僅可以進(jìn)行頻譜搬移，把調(diào)制信號(hào)的頻譜搬移到所希望的位置上，從而將調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合于傳播的已調(diào)信號(hào)，而且它對(duì)系統(tǒng)的傳輸有效性和傳輸?shù)目煽啃杂兄艽蟮挠绊?，調(diào)制方式往往決定了一個(gè)通信系統(tǒng)的性能。 2021 年 1 月 8 日 ， 上交課程設(shè)計(jì)成果及報(bào)告，同時(shí)進(jìn)行答辯。 2021 年 12 月 19 日至 2021 年 12 月 20 日，方案選擇和電路設(shè)計(jì)。所有的仿真用 MATLAB 程序?qū)崿F(xiàn)，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)的信道都假設(shè)為高斯白噪聲信道。 《武漢理工大學(xué) MATLAB 課程設(shè)計(jì)報(bào)告》 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 工作單位： 題 目 : FM 信號(hào)的仿真分析 初始條件： 調(diào)制信號(hào)： 分別為 300Hz 正弦信號(hào)和三角波信號(hào)；載波頻率： 30kHz；解調(diào)方式：同步解調(diào)。 要求完成的主要任務(wù) : 要求能夠熟練應(yīng)用 MATLAB 語(yǔ)言編寫(xiě)基本的通信系統(tǒng)的應(yīng)用程序，進(jìn)行模擬調(diào)制系統(tǒng)，數(shù)字基帶信號(hào) 的傳輸系統(tǒng)的建模、設(shè)計(jì)與仿真。 畫(huà)出以下三種情況下調(diào)制信號(hào)、已調(diào)信號(hào)、解調(diào)信號(hào)的波形、頻譜以及解調(diào)器輸入 輸出信噪比的關(guān)系曲線；（①調(diào)制指數(shù) =；②調(diào)制指數(shù) =1；③調(diào)制指數(shù) =3） 時(shí)間安排： 2021 年 12 月 19 日， 布置 課設(shè)具體實(shí)施計(jì)劃與 課程設(shè)計(jì)報(bào)告格式的 要求說(shuō)明。 2021 年 12 月 21 日至 2021 年 12 月 25 日，電路調(diào)試和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)。 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日 《武漢理工大學(xué) MATLAB 課程設(shè)計(jì)報(bào)告》 目 錄 摘 要 …………………………………………………… ………………………………… I ABSTRACT …………………………………………………… ……………………………… II 一．通信系統(tǒng)介 …………………………………………………… ………………………… 1 二． FM調(diào)制解調(diào) 系統(tǒng)設(shè)計(jì) …………………………………………………… ……………… 3 簡(jiǎn)介 …………………………………………………………………………… 3 FM 調(diào)制模型的建立 …………………………………………………………………… 3 FM 調(diào)制仿真結(jié)果 ………… …………………………………………………………… 6 FM 解調(diào)模型的建立 …………………………………………………………………… 6 解調(diào)過(guò)程分析 …………………………………………………………………………… 7 高斯白噪聲信道特 性……………………………………………………………………… 8 ……………………………………………………………………………… 9 調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能分析 … ………………………………………………………… 10 三．仿真實(shí)現(xiàn) …………………………………………………… ………………………… 12 MATLAB 源代碼 … ………………………………………………………………………… 12 仿真結(jié)果及分析 ………………………………………………………………… 12 四．心得體會(huì)…………………………………… …………………………………………… 14 五．參考文獻(xiàn)…………………………………… …………………………………………… 14 《武漢理工大學(xué) MATLAB 課程設(shè)計(jì)報(bào)告》 I 摘 要 調(diào)制在通信系統(tǒng)中有十分重要的作用。 FM 信號(hào)的調(diào)制屬于頻譜的非線性搬移，它的解調(diào)也有相干和非相干解調(diào)兩種方式。在課程設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)為 Windows7，在該平臺(tái)運(yùn)行 MATLAB 程序完成了對(duì)FM 調(diào)制和解調(diào)以及對(duì)疊加噪聲后解調(diào)結(jié)果的 觀察和分析。 were drawn further modulated signal superimposed on the noise signal, a synchronization signal and demodulates the first time domain waveform of the demodulated baseband signal 。通信系統(tǒng)的作用就是將信息從信息源發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)目的地。 圖 1 通信系統(tǒng)一般模型 信息源（簡(jiǎn)稱信源）的作用是把各種信息轉(zhuǎn)換成原始信號(hào)。 信息源和發(fā)送設(shè)備統(tǒng)稱為發(fā)送端。通常基帶信號(hào)不宜直接在信道中傳輸。這就是調(diào)制的過(guò)程。 信號(hào)在信道中傳輸?shù)倪^(guò)程總會(huì)受到噪聲的干擾，通信系統(tǒng)中沒(méi)有傳輸信號(hào)時(shí)也有噪聲，噪聲永遠(yuǎn)存在于通信系統(tǒng)中。在本仿真的過(guò)程中我們假設(shè)信道為高斯白噪聲信道。一方面，通過(guò)調(diào)制可以把基帶信號(hào)的頻譜搬移到所希望的位置上去，從而將調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合于信道傳輸或便于信道多路復(fù)用的已調(diào)信號(hào)。具體地講，不同的調(diào)制方式產(chǎn)生的已調(diào)信號(hào)的帶寬不同，因此調(diào)制影響傳輸帶寬的利用率。在本仿真的過(guò)程中我們選擇用調(diào)頻調(diào)制方法進(jìn)行調(diào)制。而解調(diào)是將位于載頻的信號(hào)頻譜再搬回來(lái)，并且不失真地恢 復(fù)出原始基帶信號(hào)。 角度調(diào)制及解調(diào)電路不同于頻譜線性搬移電路。因此，我們把角度調(diào)制及調(diào)角波的解調(diào)電路稱為頻譜非線性變換電路。 FM 廣泛應(yīng)用于高保真音樂(lè)廣播、電視伴音信號(hào)的傳輸、衛(wèi)星通信和蜂窩電話系統(tǒng)等。 《武漢理工大學(xué) MATLAB 課程設(shè)計(jì)報(bào)告》 3