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基于MATLAB的模擬調制系統仿真(Simulink工具箱)
摘 要
在通信技術的發展中，通信系統的仿真技術是一個技術重點。本文將著重討論模擬通信系統中的調制解調系統的基本原理以及抗噪聲性能，并在MATLAB軟件平臺上仿真實現幾種常見的模擬調制方式。最常用最重要的模擬調制方式是用正弦波作為載波的幅度調制和角度調制。常見的調幅(AM)、雙邊帶(DSB)、殘留邊帶(VSB)和單邊帶(SSB)等調制就是幅度調制的幾個典型實例;而頻率調制(FM)就是角度調制中被廣泛采用的一種。在線性調制系統中，文中將以調幅(AM)、雙邊帶(DSB)和單邊帶(SSB)為說明對象，從原理等方面進行分析闡述并進行仿真分析;而在非線性調制中，以常用的調頻(FM)和調相(PM)為說明對象，說明其調制原理，并進行舉例仿真分析。利用MATLAB對模擬調制系統進行仿真，將結合MATALB模塊和Simulink工具箱的實現，并對仿真結果進行分析，從而更深入地掌握模擬調制系統的相關知識。
關鍵詞 MATLAB 模擬通信系統 調制解調 仿真 頻譜分析 信噪比
Title Based on MATLAB analog modulation system simulation
Abstract
In the development of communication technology, communication system simulation technology is a technical focus. This paper will focus on simulation of communication systems in the modem system and the basic principles of anti-noise performance and MATLAB simulation software platform to achieve some common analog modulation. The most important of the most commonly used analog modulation is the sine wave as a carrier perspective modulation and amplitude modulation. Common AM (AM), with bilateral (DSB), residual sideband (VSB) and single sideband (SSB) modulation, and so is the amplitude modulation of a few typical examples, and frequency modulation (FM) modulation in the point of view is widely used. Modulation of the online system, the text will be AM (AM), with bilateral (DSB) and single sideband (SSB) for that object, from the basic principles, and other aspects of analysis and simulation analysis on while in nonlinear Modulation, as commonly used FM (FM) and Phase Modulation (PM) for that target on its modulation principle, for example simulation and analysis. MATLAB simulation of the modulation system simulation, will combine MATALB model block and Simulink toolbox the realization of the analysis and simulation results, thus better grasp of the analog modulation system knowledge.
Key Words MATLAB simulation of communication systems modem simulation spectrum analysis SNR
本文對模擬通信系統進行了仿真研究,在模擬調制解調原理的基礎上分別對模擬通信系統的幅度調制系統以及角度調制系統進行了仿真，即MATLAB對AM、DSB、SSB、FM、PM系統的仿真。通過模擬調制解調系統的仿真結果分析，得出以下結論：
1. AM：
(1) 此種調制方式占用頻帶較寬，已調信號的頻帶寬度是調制信號的頻帶的兩倍;
(2) 由于被調信號的包絡就是調制信號疊加一個直流，所以容易實現峰值包絡解調;
(3) 含有正弦載波分量，即有部分功率耗用在載波上，而沒有用于信息的傳送;
(4) 從效率上看，常規調幅調制方式效率較低，但調制和解調過程簡單。
2. DSB：
(1) 幅度調制。DSB信號是過調幅AM波，故它仍是幅度調制，但此時包絡已不再與m(t) 成線性關系變化，這說明它的包絡不完全載有調制信號的信息，因此它不是完全的調幅波。
(2) 幅度調制，頻率未變。DSB信號的頻率仍與載波相同，沒有受到調制。
(3) 有反相點。DSB信號在調制信號的過零點處出現了反相點，調制指數大于1的AM信號在調制信號過零點處出現反相點。所以有反相點出現，是因為調制信號在過零點前后取值符號是相反的。
(4) 上、下邊帶均包含調制信號的全部信息;幅度減半，帶寬加倍.
3. SSB:
(1) SSB信號的振幅與調制信號的幅度成正比，它的頻率隨調制信號頻率的不同而不同，因此它含消息特征。單邊帶信號的包絡與調制信號的包絡形狀相同。
(2) 單邊帶調制從本質上說是幅度和頻率都隨調制信號改變的調制方式。但由于它產生的已調信號頻率與調制信號頻率只有一個線性變換(由 變至 或 的線性搬移)，這一點與AM和DSB信號相似，所以被歸為振幅調制。
(3) SSB調制方式在傳送消息時，不但功率利用率高，而且它所占用頻帶比AM和DSB減少了一半，頻帶利用充分，目前這對于波道特別擁擠的短波通信是有利的, 已成為短波通信中一種重要的調制方式。
4. FM 和 PM：
(1) 調頻信號的頻譜同未調信號的頻譜幾乎沒有相似性，這是調頻與調幅的最大的不同;
(2) 調頻信號不改變總功率，而只改變功率在各分量之間的分配關系，如抑制載波上的功率，使某一邊頻的功率占的比例較大;
(3) 調頻系統的抗干擾能力強。
(4) PM和FM非常相似，將調制信號先微分而后進行調頻，則得到的即是調相信號。
目 錄
1 緒論……………………………………………………………………………………1
2 模擬調制解調系統的原理……………………………………………………………4
2.1 幅度調制(AM)的基本原理…………………………………………………………4
2.2 頻率調制(FM)的基本原理 ………………………………………………………11
2.3 相位調制(PM)的基本原理 ………………………………………………………15
3 MATLAB簡介…………………………………………………………………………15
4 幅度調制系統的MATLAB仿真及分析……………………………………………16
4.1 普通幅度調制(AM)的仿真………………………………………………………17
4.2 雙邊帶幅度調制(DSB)的仿真……………………………………………………22
(畢業設計 )
4.3 單邊帶幅度調制(SSB)的仿真…………………………………………………27
5 角度調制系統的MATLAB仿真及分析……………………………………………31
5.1 頻率調制(FM)的仿真…………………………………………………32
5.2 相位調制(PM)的仿真…………………………………………………35
結論……………………………………………………………………………………37
致謝……………………………………………………………………………………39
參考文獻………………………………………………………………………………40
參 考 文 獻
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Tags:基于 模擬 調制 系統 仿真 工具 工具箱
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