基于matlab模拟调制系统的仿真

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1、1线性模拟调制1.1模拟调制原理模拟调制是指用来自信源的基带模拟信号去调制某个载波，而载波是一个确知的周期性波形。模拟调制可分为线性调制和非线性调制，本文主要研究线性调制。m(t)H(t)Aoscs(t)线性调制的原理模型如图1.1所示。设c(t)=Acos2,调制信号为m(t),已调信号为s(t)。图1.1线性调制的远离模型调制信号m(t)和载波在乘法器中相乘的结果为：，然后通过一个传输函数为H(f)的带通滤波器，得出已调信号为。从图1.1中可得已调信号的时域和频域表达式为：（1-1）式（1-1）中，M(f)为调制信号m(t)的频谱。由于调制信号m(t)和乘法器

2、输出信号之间是线性关系，所以成为线性调制。带通滤波器H(f)可以有不同的设计，从而得到不同的调制种类。1.2双边带调制DSB的基本原理在幅度调制的一般模型中，若假设滤波器为全通网络，调制信号m(t)中无直流分量，则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号，或称抑制载波双边带（DSB）调制信号，简称双边带（DSB）信号。设正弦型载波c(t)=Acos(t)，式中：A为载波幅度，为载波角频率。根据调制定义，幅度调制信号（已调信号）一般可表示为：(t)=Am(t)cos(t)（1-2）14其中，m(t)为基带调制信号。设调制信号m(t)的频谱为M()，则由公式2-2

3、不难得到已调信号(t)的频谱：（1-3）由以上表示式可见，在波形上，幅度已调信号随基带信号的规律呈正比地变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。标准振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后与载波相乘，即可形成调幅信号。其时域表达式为:（1-4）式中：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。若为确知信号，则AM信号的频谱为:（1-5）AM信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成。AM信号的总功率包括载波功率和边带功率两部分。只有边带功率才与调制信号有关，也就

4、是说，载波分量并不携带信息。因此，AM信号的功率利用率比较低。AM调制器模型如下图所示。图1.2AM调制器模型AM信号的时域和频域表达式分别为（1-6）（1-7）式中，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，但通常认为其平均值为0，即。由频谱可以看出，AM信号的频谱由载波分量、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，他的带宽是基带信号带宽的2倍，即14（1-8）AM调制典型波形和频谱如图1-1所示：图1.3AM调制典型波形和频谱如果在AM调制模型中将直流

5、A去掉，即可得到一种高调制效率的调制方式—抑制载波双边带信号(DSB—SC)，简称双边带信号。其时域表达式为（1-9）式中，假设的平均值为0。DSB的频谱与AM的谱相近，只是没有了在±ω处的函数δ，即（1-10）与AM信号比较，因为不存在载波分量，DSB信号的调制效率是100，即全部效率都用于信息传输。但由于DSB信号的包络不再与调制信号的变化规律一致，因而不能采用简单的包络检波来恢复调制信号。DSB信号借条是需采用相干解调，也称同步检波（比包络检波器复杂得多）。14其典型波形和频谱如图1-2所示：图1.4DSB调制典型波形和频谱1.3DSB解调原理与抗噪性能解调

6、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）。解调的方法可分为两类：相干解调和非相干解调（包络检波）。相干解调，也称同步检波，为了无失真地恢复原基带信号，接收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），它与接受的已调信号相乘后，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。包络检波器就是直接从已调波的幅度中提取原调制信号，通常由半波或全波整流器和低通滤波器组成。由于DSB信号的包络不再与调制信号的变化规律一致，因而不能采用简单的包络检波来恢复调制信号。DSB信号解调时需采用相干解调。DSB相干解调

7、性能分析模型如图2.5所示：图1.5DSB相干解调性能分析模型设解调器输入信号为：(t)=m(t)cos(t)(1-11)14与相干载波cos(t)相乘后，得(1-12)经低通滤波器后，输出信号为:(1-13)因此，解调器输出端的有用信号功率为:(1-14)解调DSB信号时，接收机中的带通滤波器的中心频率与调制频率相同，此解调器输入端的窄带噪声:（1-15）它与相干载波cos(t)相乘后，得：（1-16）经低通滤波器后，解调器最终输出噪声为：（1-17）故输出噪声功率为：（1-18）式中，B=2,为DSB的带通滤波器的带宽，为噪声单边功率谱密度。解调器输入信号平均

8、功率为：（