.课程设计任务书学生姓名：XXX 专业班级：XXXXXX指导教师:XXX 工作单位：信息工程学院题目：AM信号的仿真分析初始条件：1） Matlab 软件2） 通信原理基础知识设计内容和要求：调制信号：分别为300Hz正弦信号和矩形信号；载波频率：30kHz；解调方式：分别为包络解调和同步解调；要求：画出以下三种情况下调制信号、已调信号、解调信号的波形、频谱以及解调器输入输出信噪比的关系曲线；1）调制信号幅度=0.8载波幅度；2）调制信号幅度=载波幅度；3）调制信号幅度=1.5载波幅度；指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日目录摘要IAbstractII1 课程设计内容与要求11.1 课程设计内容11.2设计要求12 调制和解调原理22.1调制与解调22.2 幅度调制的原理23 同步解调与包络解调33.1同步解调33.2 包络解调44 噪声与抗噪声性能模型分析54.1 噪声的分类54.2 本文噪声模型54.3 抗噪声性能的分析模型64.4相干解调的抗噪声性能65 AM基于matlab的调制与解调85.1载波频率为30Kz的载波信号85.2频率为300Hz的正弦波调制95.2.1调制信号幅度=0.8载波幅度95.2.2调制信号幅度=载波幅度时的调制信号105.2.3调制信号幅度=1.5载波幅度时的调制信号115.3频率为300Hz的正弦波解调与输入输出信噪比曲线115.3.1 调制信号幅度=0.8载波信号幅度115.3.2调制信号幅度=载波信号幅度145.3.3调制信号幅度=1.5载波信号幅度155.4调制信号为300Hz矩形脉冲波175.4.1调制信号幅度=0.8载波信号幅度175.4.2调制信号幅度=载波信号幅度185.4.3调制信号幅度=1.5载波信号幅度195.5 频率为300Hz的矩形波解调 及输入输出信噪比的关系曲线195.5.1 调制信号幅度=0.8载波信号幅度195.5.2调制信号幅度=载波信号幅度225.5.3调制信号幅度=1.5载波信号幅度236 小结与体会257 参考文献26.摘要调制在通信系统中有十分重要的作用。通过调制，不仅可以进行频谱搬移，把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，从而将调制信号转换成适合于传播的已调信号，而且它对系统的传输有效性和传输的可靠性有着很大的影响，调制方式往往决定了一个通信系统的性能。MATLAB软件广泛用于数字信号分析，系统识别，时序分析与建模，神经网络、动态仿真等方面有着广泛的应用。本课题利用MATLAB软件对AM调制解调系统进行模拟仿真，分别利用300HZ正弦波和矩形波，对30KHZ正弦波进行调制，观察调制信号、已调信号和解调信号的波形和频谱分布，并在解调时引入高斯白噪声，对解调前后信号进行信噪比的对比分析，估计AM调制解调系统的性能。调幅是中短波广播中一种主要的调制方式,对其解调也有两种方法。通过对同步检波和包络检波两种解调方法的分析,探讨不同解调方法下系统的抗噪声性能,从而从另一种角度指出了中短波广播发射电台必须通过提高发射功率和调幅度的方式来提升系统的抗噪声性能。关键词：AM信号，调制，解调，信噪比，MATLAB .AbstractModulationplays an important rolein the communication system.Through the modulation,not only can move frequency,themodulated signal spectrum to thedesired position,which will convert the modulated signalsuitable fortransmission ofthe modulated signal,but also has greatinfluenceon thereliability ofthesystemtransmission efficiency andtransmission,modulation oftendetermines the performance ofacommunication systemthe.MATLABsoftware is widelyused in digital signal analysis,system identification,analysis and modeling oftime series,has a wide range ofapplication of neural network,dynamic simulation.Thesimulation ofAM modulation and demodulation systemwith MATLAB software,using300HZ sine waveandsquare wave,sine wavemodulation of the30KHZ,to observe themodulation signal,waveform and spectrumdistribution ofthe modulatedsignal and demodulationsignal,and the Gausswhite noise in thedemodulation,compares theSNRofdemodulatorandsignal,performance estimation of AMmodulation and demodulation system.Amplitude modulationis one of the mainmodulationinshortwave radio,there aretwo methodsforthe demodulation.Through the analysis ofsynchronous detectionand envelope detection oftwo kinds ofdemodulation methods,to explore theanti noiseperformance of differentdemodulationsystem,whichfrom anotherpoint of viewin theshort wave broadcast transmittingstationmust beto improve theanti noise performanceof thesystemby increasing thetransmission power andmodulationmode.Keyword: AM signal, Modulation, Demodulation, Noise ratio signal, MATLAB.1 课程设计内容与要求1.1 课程设计内容调制信号：分别为300Hz正弦信号和矩形信号；载波频率：30kHz；解调方式：分别为包络解调和同步解调；1.2设计要求利线用Matlab软件进行振幅调制和解调程序设计，画出以下三种情况下调制信号、已调信号、解调信号的波形、频谱以及解调器输入输出信噪比的关系曲线；1）调制信号幅度=0.8载波幅度；2）调制信号幅度=载波幅度；3）调制信号幅度=1.5载波幅度2 调制和解调原理2.1调制与解调 调制在通信系统中的作用至关重要。调制就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。广义的调制分为基带调制和带通调制（也称载波调制）。在无线通信中和其他大多数场合，调制一词均指载波调制。 载波调制，就是用调制信号去控制载波的参数的过程，使载波的某一个或某几个参数按照调制信号的规律而变化。调制信号是指来自信源的消息信号（基带信号），这些信号可以是模拟的，也可以是数字的。未受到调制的周期性振荡信号称为载波，它可以是正弦波，也可以是非正弦波（如周期性脉冲序列）。载波调制后称为已调信号，它含有调制信号的全部特征。解调（也称检波）则是调制的逆过程，起作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。对于振幅调制信号，解调(demodulation )就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。可利用乘积型同步检波器实现振幅的解调，让已调信号与本地恢复载波信号相乘并通过低通滤波可获得解调信号。2.2 幅度调制的原理标准调幅就是常规双边带调制，简称调幅（AM）。假设调制信号m(t)的平均值为0，将其叠加一个直流偏量A0 后与载波相乘，即可形成调幅信号。其时域表示式为 式中：A0 为外加的直流分量；m(t)可以是确知信号，也可以是随机信号。 当满足条件： |m(t)|max A0 （2.2.1）时，AM波的包络检波与调制信号m(t)的形状完全一样，因此，用包络检波的方法很容易就恢复出原始调制信号；如果上述条件没有满足，就会出现“过调幅”现像，这时用包络检波将会产生失真。但是可以采用其他的解调方法，如同步检波。AM信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成。上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。因此，AM信号是带有载波分量的双边带信号，它的带宽是基带信号带宽fH 的2倍，即 BAM =2fH (2.2.1) 图2.2.1 AM调制模型3 同步解调与包络解调解调是调制的逆过程，其作用是从接收的已调信号中恢复原基带信号（即调制信号）。解调的方法分为两类：相干解调和非相干解调（包络检波）。3.1同步解调同步解调也叫相干解调。解调与调制的实质一样，均是频谱搬移。调制是把基带信号的谱搬到了载频位置，这一过程可以通过一个相乘器与载波相乘来实现。解调则是调制的反过程，即把在载频位置的已调信号的频谱搬回到原始基带位置，因此同样可以用相乘器与载波相乘来实现。相干解调器的一般模型示于图 中。LPFSm(t)Sp(t)Sd(t)C(t)=coswct图3.1.1同步解调器的一般模型相干解调时，为了无失真的恢复原基带信号，接受端必须提供一个与接收的已调载波严格同步（同频同相）的本地载波（称为相干载波），它与接收的已调信号相乘后，经低通滤波器取出低频分量，即可得到原始的基带调制信号。将已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波，得 (3.1.1) 由上式可知，只要用一个低通滤波器，就可以将第1项与第2项分离，无失真的恢复出原始的调制信号 (3.1.2)