基于matlab的AM、FM、PM调制.pdf

--目录第1章前言2第2章AM，FM,PM调制原理32.1AM调制原理32.2FM调制原理42.3PM调制原理5第3章几种调制方式的比拟73.1PM与FM的比拟73.2几种不同的模拟调制方式83.3几种模拟调制的性能比拟93.4几种模拟调制的特点及应用10第4章AM,FM,PM的调制仿真114.1AM的调制仿真114.1.1理想状态下的AM调制仿真114.1.2含噪声情况下的AM调制仿真124.2FM的调制仿真144.21理想状态下的FM调制仿真144.22含噪声情况下的FM调制仿真154.3PM的调制仿真16心得体会17参考文献18-word.zl.--附录19AM、FM、PM、实现及性能比拟第1章前言通信系统是为了有效可靠的传输信息，信息由信源发出，以语言、图像、数据为媒体,通过电(光)信号将信息传输，由信宿接收。通信系统又可分为数字通信与模拟通信。基于课程设计的要求，下面简要介绍模拟通信系统。信源是模拟信号，信道中传输的也是模拟信号的系统为模拟通信。模拟通信系统的模型如图1所示。图1模拟通信系统模型调制器:使信号与信道相匹配,便于频分复用等。发滤波器:滤除调制器输出的无用信号。收滤波器:滤除信号频带以外的噪声，一般设N(t)为高斯白噪声,那么Ni(t)为窄带白噪声。-word.zl.--第2章AM，FM,PM调制原理2.1AM调制原理幅度调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度，使其按调制信号的规律变化的过程。幅度调制器的一般模型如图2.1.1所示。图2.1幅度调制模型在图2.1中，假设假设滤波器为全通网络〔H〔〕＝1〕，调制信号mt叠加直流A后再与载波相乘，那么输出的信号就是常规双边带〔AM〕调幅.AM调制器模0型如图2.2所示：图2.2AM调制模型AM信号波形的包络与输入基带信号mt成正比，故用包络检波的方法很容易恢复原始调制信号。但为了保证包络检波时不发生失真，必须满足Amt，否那0max-word.zl.--么将出现过调幅现象而带来失真。AM信号的频谱是由载频分量和上、下两个边带组成〔通常称频谱中画斜线的局部为上边带，不画斜线的局部为下边带〕。上边带的频谱与原调制信号的频谱构造一样，下边带是上边带的镜像。显然，无论是上边带还是下边带，都含有原调制信号的完整信息。故AM信号是带有载波的双边带信号，它的带宽信号带宽的两倍。2.2FM调制原理频率调制的一般表达式[1]为：〔2-1〕FM和PM非常相似，如果预先不知道调制信号的具体形式，那么无法判断已调信号是调频信号还是调相信号。图2.3直接调频法m(t)(•)dtPMS(t)FM图2.4间接调频法图2.3所示的产生调频信号的方法称为直接调频法，图2.4所示的产生调频信号的方法称为间接调频法[4]。由于实际相位调制器的调节围不可能超出，因而间接调频的方法仅适用于相位偏移和频率偏移不大的窄带调制情形，而直接调频那么适用于宽带调制情形。根据调制后载波瞬时相位偏移的大小，可将频率调制分为宽带调频〔WBFM〕与窄带调频〔NBFM〕。宽带与窄带调制的区分并无严格的界限，但通常认为由调频所引起的最大瞬时相位偏移远小于30°时，-word.zl.--〔2-2〕称为窄带调频。否那么，称为宽带调频。为方便起见，无妨假设正弦载波的振幅A＝1，那么由式〔2-1〕调频信号的一般表达式，得S(t)cos[tKtm(t)d]=costcos[Ktm()d]sinsin[Ktm()d]FMcFcFcF(2-3)通过化解，利用傅立叶变化公式可得NBFM信号的频域表达式：〔2-4〕在NBFM中，由于下边频为负，因而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，合成矢量的幅度根本不变，这样就形成了FM信号。图2.5NBFM信号频谱2.3PM调制原理在模拟调制中，一个连续波有三个参数可以用来携带信息而构成已调信号。当幅度和频率保持不变时，改变载波的相位使之随未调信号的大小而改变，这就是调相的概念。角度调制信号的一般表示形式为：-word.zl.--S(t)=Acos[ωt+φ(t)](2-5)mC式中，A是载波的恒定振幅；[ωt+φ(t)]是信号的瞬时相位，而φ(t)称为瞬时相位C偏移；d[ωt+φ(t)]/dt为信号的瞬时频率，而dφ(t)/dt称为瞬时频率偏移，即相对于ωCC的瞬时频率偏移。设高频载波为u=Ucosωt，调制信号为UΩ(t)，那么调相信号的瞬时相位ccmcφ(t)=ω+KUΩ(t)ctp瞬时角频率ω(t)=d(t)=ω+KduΩ(t)dtcpdt调相信号u=Ucos［ωt+KuΩ(t)］PMcmcp将信号的信息加在载波的相位上那么形成调相信号，调相的表达式为：S(t)=Acos[ωt+Kf(t)+φ