基于MATLAB的FM通信系统仿真.doc

基于MATLAB的FM通信系统仿真
基于MATLAB的FM通信系统仿真
基于MATLAB的FM通信系统仿真

西南科技大学

课程设计报告

课程名称：通信系统课程设计

设计名称：基于MATLAB的FM通信系统仿真

姓名：

学号:

班级：通信0901

指导教师：

起止日期：

西南科技大学信息工程学院制

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课程设计任务书

学生班级：通信0901学生姓名：学号：

设计名称：基于MATLAB的FM通信系统仿真

起止日期：——指导教师：杨俊平

设计要求：

对FM通信系统有整体深入的理解，画出对应的通信系统的原理框图；

提出仿真方案，用FM对模拟输入信号m(t)进行调制与解调；

完成仿真软件的设计并演示；

提交详细的设计报告。

课程设计学寿辰记

时间设计内容

查阅资料，确定方案

设计整体方案

—开始整体设计，用FM对模拟输入信号m(t)进行调制与解调，完成仿真

软件的设计

检查设计内容可否吻合要求，并对不足的地方进行更正

提交详细设计报告

争辩

2

课程设计考语表

指导教师考语：

成绩：指导教师：

年月日

3

基于MATLAB的FM通信系统仿真

一、设计目的和意义

1、熟悉MATLAB的使用方法，认识简单函数、原理和掌握操作方法；

2、加深对FM信号调制及解调原理的理解；

3、认识FM调制、解调基本结论、规律；

4、增加自己在通信原理方面的着手能力；

5、经过查资料等提高自学能力，对通信原理在最后有更深入的认识。

二、设计原理

1、FM调制原理

若是幅度不变，初步相位为0，而瞬时角频率是调制信号的线性函数，则这种调制方式称为频率调制。调频信号可表达为SFM(t)Acos[wctKFMf(t)dt]（1）调制信号为单余弦时f(t)Amcoswmt（2）当对载波进行频率调制时，可得调频信号表达式为KAcoswtdt]S(t)Acos[wtFMmFMcm（3）Acos[wctFMsinwmt]（4）上式中FMKFMAm/wm称为调频指数，也可记作SFM(t)Acos[wctwmaxsinwmt]wm（5）图1m(t)(?)dtPMSFM(t)图2图1为直接调频，图2为间接调频。由于实质相位调制器的调治范围不可以能超出，
所以间接调频的方法仅适合于相位偏移和频率偏移不大的窄调制状况，而直接调频则常用于宽带调

制状况。

依照调制后载波瞬时相位偏移的大小，可以将角频率分为宽带与窄带两种。宽带与

窄带调制的区分并无严格的界限，但平时认为由调频所引起的最大瞬时相位偏移远小于

30°时，即

（6）

4

称为窄带调频。否则，称为宽带调频。

为方便起见，假设正弦载波的振幅A＝1，则由式（1）调频信号的一般表达式，有

tSFM(t)cos[ctKFm(t)d]=cosctcos[KFtt（7）m()d]sincsin[KFm()d]经过化解，利用傅立叶变化公式可得NBFM信号的频域表达式：S(w)[(ww)(wwKF[M(wwc)M(wwc)]（8）)]2wwcwwcNBFMcc在NBFM中，由于下边频为负，所以合成矢量不与载波同相，而是存在相位偏移，当最大相位偏移满足式（2-2）时，合成矢量的幅度基本不变，这样就形成了FM信号。

NBFM信号频谱

有两类产生调频信号的方法：直接法和倍频法、在直接法中采用压控振荡器作为

产生调频信号的调制器，压控振荡器的输出频率正比于所加的控制电压。直接调频法的

优点是可以获得很大的频偏，其主要缺点是载频会发生飘移，所以需要附加的稳频电路。

在倍频法中吗，第一用近似于线性调制的的方法产生窄带调频信号，尔后用倍频的方法

变换为宽带调频信号。

2、FM解调原理

（1）非有关解调

由于调频信号的瞬时频率正比于调制信号的幅度，所以调频信号的解调器必定能产

生正比于输入频率的输出电压，也就是当输入调频信号为

Si(t)Acos[wctKFMf(t)dt]（9）则解调输出应为：y(t)KdKfmt()（10）Si(t)限幅器微分器包络检波低通滤波器So(t)及带通

调频信号的非有关解调

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