模拟调制技术的仿真与实现 - 图文 下载本文

陕西理工学院毕业设计

AM解调电路如图5.3所示,为二极管包络检波器构成的AM解调电路,其中左端口为已调信号的输入端口,右端口为检波输出端口,为了更好的观察出包络检波效果,在右端回路中并联0.1uF的电容,使电路阻抗匹配。

图5.3 AM解调电路

5.2 AM调制解调系统的实现

仿真完成后进行模型制板和焊接。AM调制解调系统的实现如图5.4所示,为AM调幅器的制板与焊接,可以看出,板上分为2个模块,其中第一部分为用1496集成芯片搭载的AM调幅器,可以实现信号的AM调制。第二部分是用简单元器件搭载的二极管包络检波器,可以实现AM已调信号的检波,还原出原始信号。

图5.4 AM调制解调系统的实现

5.3 AM调制系统的测试

AM调幅器的已调信号如图5.5所示,利用焊接板在示波器上进行测试,首先给焊接板进行+12V、-8V的供电和接地,将调制信号加入到1管脚的输入端口,将载波加入到10管脚的输入端口,调节AM调幅器1端口和4端口处的电位器得到的AM调幅波形。其中调制信号为1e2Hz,载波信号为1e3Hz,经过AM调幅电路,输出1e5的已调信号,也可以看出,电路中的噪声影响,会使信号的幅值发生变化。也进一步说明了,在仿真中加入噪声的必要性。

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图5.5 AM调幅器的已调信号

将已调信号加入到二极管包络检波器的输入端,调节输入端的电位器,观察示波器波形,就会出现AM包络检波器的解调信号如图5.6所示,由波形可以看出,由于噪声的影响,波形会发生不同程度的失真,这与噪声有关,也与解调电路的阻抗有关。

图5.6 AM包络检波器的解调信号

5.4硬件实现与仿真差异对比

根据实物AM调制解调电路与MATLAB仿真波形的对比,会发现在实际AM调制解调电路中,波形会出现不同程度的失真,因此在仿真中加入高斯白噪声是十分有必要的。因为信号的传输在现实中的信道是非理想信道,对于噪声的考虑是完全根据现实情况出发的。如果只是在理想信道情况下考虑信号的传输,那么被应用到现实情况中是完全行不通的。因此,AM调制解调的实现才是对现实情况的最佳应用。

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6.结束语

在本次设计中,利用matlab对各种模拟调制解调系统进行了仿真,除了对调制波形的观察还通过相应的解调方式给出了解调波形,同时在相同的调制信号,载波及信道环境的情况下观察波形,对比了各模拟调制解调系统的优劣性能。并实现了AM调制解调系统,将理论和实际的硬件结合对比,对理论进行了实验性检测。

在本次设计中,没有将DSB,SSB,VSB及FM调制解调系统进行实现,只对AM系统的理论进行了

实践检测,未能对其他模拟调制系统进行实践性检测。

原因主要来自两方面。一方面,对主要原理缺乏深透理解,对于软件仿真实现的参数调试很难掌握。另一方面,由于硬件调试很花时间,本次设计的时间安排不够合理。

对于本次设计还有两个可以完善的方向。一个方向是将模拟调制系统做一份从低频到高频的性能对比;另一个方向是DSB,SSB,VSB及FM的实现,用硬件实现对理论做检测验证。另外,在第四代通信技术由于对信号的质量要求越来越高,要求其抗干扰能力越来强,在LTE(Long Term Evolution)和LTE-A(Long Term Evolution Advanced)的MIMO技术中,我们看到了模拟调制与数字调制的混合使用来传输数据,其中已经实现的TM7(Transport Mode 7)即单流波束赋形已经在使用模拟数字混合调制系统进行传输数据。而未实现的TM8双流波束赋形和TM9多播单频网也为继续深入研究模拟调制系统提供了良好的展示平台。

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致谢

大学生活即将结束,但是,在这之前我们都将以认真严谨的态度,完成毕业设计的相关工作,值得高兴的是,今天我完成了这项工作,在这里,我要对在此期间帮助关心我的老师、同学、学校、家长,表示最真挚的谢意。

首先要感谢辅导我毕业设计的指导老师魏瑞老师,这是我在大学期间最尊敬的老师,她有着丰富的教学经验和科研成果,并对学生和蔼可亲,在对待辅导我的毕业设计这项工作上,给予了我最大的帮助,充分体现到老师治学的严谨和对工作的负责。尽管魏瑞老师平时自己也有教学上的任务,但她对我的毕业设计一点也没有懈怠,而是全身心地投入和参与每一个环节,包括前期的资料收集,仿真过程中问题的讲解。在论文的写作期间,魏瑞老师在百忙之中抽出时间指导我的论文写作,在很多关键的知识点上进行了讲解疏通,给我论文写作提出了宝贵的意见,我在论文写作之初,对很多的东西还比较陌生,李老师特别给我们讲解了注意事项并且进行多次修改,为我完成论文提供了良好的基础,我要特别提出感谢魏老师,感谢她无私的帮助。在此,我对有高度责任心的魏瑞老师致以崇高的敬意。

除了老师的协助外,同学的帮助也是不能忽视的。我是一个比较擅长进行团队合作的人,而毕业设计这样的任务,其实对我来说是一个很大考验,庆幸的是,在我完成毕业设计的过程中,本组的同学对我提供了很大的帮助,没有他们的帮助,我确实要完成此项任务会有一定的困难。

最后,则要感谢母校四年来提供给我的优质的教学服务和舒适的生活环境,我想走出学校,我会怀念母校的一点一滴,对所有任课老师的认真教学和细心指导,表示感谢,是你们让我的专业知识得到丰富,视野得到开拓,我将在以后学习及生活中更加努力,来回报社会和学校。

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