基于matlab_simulink模块微弱信号仿真

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1、基于matlab和simulink关于信号调制解调及滤波的仿真实验姓名：学号：专业：机械工程导师：指导教师：微弱信号长距离传输的仿真实际生产生活中，许多信号源并不是那么的强，甚至很弱；要么就是信号在长距离传送过程中常常会因能量泄漏而造成信号越来越弱。那么人们对微弱信号进行处理的呢？其实际就是将微弱信号进行调制、解调、滤波等环节来实现微弱信号的长距离传输。本文就是基于matlab及其Simulink模块来针对这一种情况进行让真试验。其中Simulink是MATLAB模块之一，它提供一个动态系统建模、仿

2、真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。基于此本文也主要运用Simulink来进行微弱信号长距离传输的仿真试验。各个仿真模型模块的建立以及相关原理一：在调制之前是否加噪声对比1、调制所谓调制，就是将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号(已调信号)，用基带信

3、号去控制载波信号的某个或几个参量的变化，将信息荷载在其上形成已调信号传输。调制的目的是把要传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号，这就意味着把基带信号（信源）转变为一个相对基带频率而言频率非常高的带通信号。该信号称为已调信号，而基带信号称为调制信号。调制可以通过使高频载波随信号幅度的变化而改变载波的幅度、相位或者频率来实现。在此次仿真实验中，采用调幅调制，使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制方式。根据作业原始信号为幅值为1.5、频率为5Hz的正弦信号；调制信号为幅值为1.5，频率

4、为100Hz的高频正弦信号；干扰信号为服从高斯分布的随机信号，均值为0，方差为0.05的基本要求首先得出调制的仿真模型及其调制原理。1）不加噪声的调制模型图1.0不加噪声的调制模型图2）加噪声的调制模型图1.1加噪声调制仿真模型2)各信号及其波形：①　原信号：加噪声与否并不影响原信号波形都一样，皆为频率,幅值为1.5的正弦信号，其波形如图1.2所示：图1.2原信号波形图①　噪声：服从高斯分布的随机信号，均值为0，方差为0.05，图1.3随机噪声信号波形图②　载波信号：的高频正弦信号图1.4载波信号波

5、形图③　调制后信号：图1.5加噪声调制后的信号波形图图1.6不加噪声调制后的信号波形图3)各信号波形以及调制原理分析：原信号为频率为5Hz的低频正弦信号，载波信号为频率为100Hz的高频正弦信号。由各波形图，载波信号比原信号密集，单位时间传播的信号数比原信号多。经过调制后，由调制后波形图可看出，信号波形的频率和载波信号一致，而信号波形的包络线与原信号波形基本一致。其中的波形有轻微的波动则是由于噪声影响而引起的。根据调幅调制的原理，调幅使载波的振幅按照所需传送信号的变化规律而变化，但频率保持不变。2、

6、解调所谓解调，就是在接收端将收到的数字频带信号还原成数字基带信号，将基带信号从载波中提取出来以便预定的接受者（信宿）处理和理解的过程。1）不加噪声解调模型图2.0不加噪声解调模型2）加噪声解调模型：图2.1解调仿真模型2）各信号及其波形：①　调制后信号：因为这个是噪音加在调制之前的解调模型，所以调制信号和上一小节的加噪声调制后信号一样，其波形图和图1.5一样。图2.2加噪声调制后的波形图②　解调信号：的高频正弦信号图2.3解调信号波形图①　解调后信号：经解调后产生的信号。图2.4加噪声解调后信号的波

7、形图图2.5不加噪声解调后信号的波形图3）各信号波形及解调原理分析：由解调信号图知，解调信号与调制信号是一致的。解调后的信号波形，其大致轮廓与原信号波形大致相似。信号波动比较大，是因为其内包含有噪声、调制信号和解调信号这三种信号波，在这些信号波的影响下，信号的波动较明显。解调是从携带消息的已调信号中恢复消息的过程，是调制的逆过程。调幅信号的解调需要一个频率和相位与被抑制载波完全一致的正弦振荡波，使这个由接收机复原的载波和调幅信号相乘，这种方式称为同步检波，也称为相干解调。3、滤波所谓滤波（Wavef

8、iltering）指的是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施。滤波分为经典滤波和现代滤波。只允许一定频率范围内的信号成分正常通过，而阻止另一部分频率成分通过的电路，叫做经典滤波器或滤波电路。现代滤波，用模拟电子电路对模拟信号进行滤波，其基本原理就是利用电路的频率滤波特性实现对信号中频率成分的选择。根据频率滤波时，是把信号看成是由不同频率正弦波叠加而成的模拟信号，通过选择不同的频率成分来实现信号滤波。a、当允许信号中较高频率的成分通过滤波器时，