通信原理实验

实验七基于 Matlab

的模拟信号传输系统实验

实验七基于 Matlab 的模拟信号传输系统实验

一、实验目的

1 掌握模拟幅度及角度调制/解调的原理和方法；

2 掌握常见模拟幅度及角度调制信号的波形和频谱特点； 3 掌握模拟幅度及角度调制系统的 MATLAB 仿真实现方法。

二、实验原理

（一）滤波法幅度调制解调的基本原理 1、调制

设正弦载波为，其中， A 为载波幅度； ωc 为载波角频率； ?0 为载波初始相位，一般可记为 0。则幅度调制信号及对应频谱可以表示为：

由公式可以看出，已调信号的振幅随基带信号成正比变化，其频谱是基带信号频谱的简单搬移。由于这种搬移是线性的，因此幅度调制又称为线性调制。

图为幅度调制的一般模型，我们通过选择不同的滤波器特性H (ω) ，便可以得到各种幅度调制信号，如调幅（ AM）、双边带（ DSB）、单边带（ SSB）及残留边带（ VSB）信号等。

2、解调

幅度调制属于线性调制，它的解调方式有两种，即相干解调和非相干解调。其中，相干解调：有本地载波参与解调，利用了信号的幅度信息和相位信息，可适用于各种幅度调制方式的解调；非相干解调：利用信号的幅度信息，它仅适用于标准调幅（ AM）信号的解调，这里仅介绍相干解调。

为了无失真地恢复基带信号，接收端必须提供与发送端载波严格同步（同频同相）的本地载波（称为相干载波），它与接收信号相乘并经过低通滤波后，可得到解调信号，如图所示：

记已调信号的表达式为：

与相干载波相乘（假设接收端与发送端载波同频同相），经过低通滤波和隔直流后，得到信号sd(t) 为

对于各种线性调制方式sd(t) 中都包含了m t ( ) 信息，由此，完成了解调过程。

(二) 标准调幅（AM） 1、AM信号产生

AM 调制模型如图所示， AM 是诸多调制方式中最简单的一种模拟调制方式， AM信号的时域和频域表达式分别为：

式中： A0 为外加的直流分量；m(t)为模拟基带信号，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m(t) = 0 。

AM 信号的典型波形和频谱分别如图 7.5 所示，显然，调制信号 m(t) 的带

宽为BAM?2Bm?2fH，fH为m(t) 的最高频率。而 AM 信号是带有载波的双边带信号，它的带宽为基带信号带宽的两倍，即 BAM?2Bm?2fH

AM 信号波形可用包络检波法很容易地恢复原始信号，但为了保证包络检波

时不发生失真，必须满足

A0?m(t)max ，否则将出现过调幅现象而带来失真。

2、AM解调

一般说来 AM 信号有两种解调方式，相干解调法和非相干解调法，这里只介绍相干解调法：

将已调 AM 信号乘上一个与调制器同频同相的载波，得

再经过低通滤波器，滤去第 2 项高频分量，即可无失真地恢复出原始的调制信号

m(t)?1 2?A0?m(t)?