通信系统仿真实验报告

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1、通信系统仿真基于SystemView的通信系统仿真实验报告学号：0904220302姓名：董利娟指导教师：李鹏2012年8月30日26通信系统仿真目录实验一模拟调制系统设计分析…………………………………2Ø以振幅调制（AM）系统为例实验二模拟信号的数字传输系统设计分析……………………10Ø以脉冲振幅调制(PAM)系统为例实验三数字载波通信系统设计分析……………………………15Ø以二进制相移键控(2FSK)系统为例实验感想……………………………………………………………26参考文献……………………………………………………………2626通信系统仿真实验一模拟调制系统设计分析

2、一、实验内容振幅调制系统（常规AM）二、实验要求1、根据设计要求应用软件搭建模拟调制、解调（相干）系统；2、运行系统观察各点波形并分析频谱；3、改变参数研究其抗噪特性。三、实验原理任意的AM已调信号可以表示为，且不等于0时，称为常规调幅，其时域表达式为：其中是外加直流分量，f(t)是调制信号，它可以是确知信号也可以是随机信号。为载波信号的角频率，为载波信号的起始相位，为简便起见，通常设为0。常规AM通常可以用图1所示的系统来实现。图1常规AM调制系统框图要使输出已调信号的幅度与输入调制信号f(t)呈线性对应关系，应满足，否则会出现过调制现象。解调可以用相干解调也可以用

3、包络检波（非相干）。对于相干解调，26通信系统仿真，因此只需要用一个跟载波信号同频同相的正弦波跟接受信号相乘再通过低通滤波器滤波即可以将原信号解调出来。而对于非相干解调，从的表达式可以看出只需要对它进行包络检波即可将原信号解调出来。当然，用非相干解调时不可以过调制，而相干解调则可以。这两种方法相比而言，非相干解调更经济，设备简单，而相干解调由于需要跟载波同频同相的信号，因此设备比较复杂。四、实验步骤与结果1、实验原理图根据AM已调信号的公式，其中。通过有噪声的信号后，接收并利用相干解调方法进行解调，这样就可以获得如下的原理图。其中正弦信号源信号（图符2）幅度为1v，频

4、率为100Hz；载波信号（图符0）幅度为1v，频率为1KHz。解调部分的本振源（图符8）与载波信号源的设置相同，幅度为1v，频率为1KHz。低通滤波器的截止频率为200Hz，保留正弦信号源的频率100Hz，并滤除了高频的分量，这样得到的输出信号的幅值是输入信号的二分之一。图2AM调制原理图2、首先设置的总体的定时，如下图所示。采样的速率要相对高一点，否则会出现错误。首先设置高斯噪声为0。26通信系统仿真图3定时设置3、实验的波形及分析（1）输入与载波波形正弦信号源信号（图符2）幅度为1v，频率为100Hz。载波信号（图符0）幅度为1V，频率为1KHz。其波形和频谱如下

5、图所示，可见输入频谱集中在100Hz左右，载波频谱集中在1KHz左右。图4输入波与载波的波形与频谱26通信系统仿真(2)调制与输出波形调制后，波形如下图所示。波形的包络与正弦信号一致，由于直流分量的存在，在信号的频谱中会出现三个尖顶。分别对应载波频率，载波频率与原始信号频率之差以及载波频率与原始信号频率之和。图5已调波与输出波的波形与频谱（3）输出信号下图是输入的波形与输出的波形在时域与频域的比较，易见二者在幅度上相差两倍，即输出波形的幅度是输入波形的二分之一。这是因为在解调过程中，载波信号与本振信号相乘得到一个1/2，所以导致了幅度的变化。如果添加一个两倍的增益，则

6、二者的幅度相同。但是由频谱对比来看，二者在波形上还有一些细微的差别，这是由于噪声的影响，后面会进一步分析。26通信系统仿真图6输入与输出波的波形与频谱对比4、抗噪声性能分析上面加的高斯噪声为0，即信道无噪声，这里增加噪声，并观察输出波形与输入波形的差别。（1）噪声为0.2V时图7噪声为0.2V26通信系统仿真（2）噪声为0.5V时图8噪声为0.5v（3）噪声为0.7V时图9噪声为0.7V26通信系统仿真（4）噪声为1V时图10噪声为1V5、频谱分析理论上正弦信号的频谱为单一频率，但是由图中可见，该正弦的频率是一个范围，在特定的频率上有一个尖顶。而已调信号的频谱如前面所

7、说，是由三个分量构成，这可由公式推导出：即调制信号与本振信号相成之后会有三个分量。而经过解调后得到频谱理论上也是单一的频率，与输入信号的频率相同，但实际上也只是一个尖顶。下图是输入频谱与输出频谱的对比，可见在高斯噪声为1V时，输入与输出信号的频谱大致相同，但是由于噪声较大，输出信号受噪声的影响较大，故而会出现一些较大的波动。26通信系统仿真6、抗造性能分析由图7到图10可见，当输入信号一定时，随着噪声的加强，接收端输入信号被干扰得越严重，而相应的输出波形相对于发送端的波形误差也越大。而当噪声过大时，信号几难分辨。这是信噪比变小导致的，在实际的信号传输