1、沈阳理工大学通信系统课程设计报告摘 要 本实验利用 Simulink 仿真 模拟产生 AM 调制信号 并使该调制信号通过高斯白噪声信道。利用非相干解调 包络检波 法进行解调 最终还原出基带信号。并把运行仿真结果输入显示器 根据显示结果分析所设置的系统性能。信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置，从而有利于信号的传送，并且是频谱资源得到充分利用。调制作用的实质就是使相同频率范围的信号分别依托于不同频率的载波上，接收机就可以分离出所需的频率信号，不致相互干扰。而要还原出被调制的信号就需要解调电路。调制与解调在高频通信领域有着广泛的应用，同时也是信号处理应用的重要问题之一 系统的仿真和分析是设计过程
2、中的重要步骤和必要的保证。 论文主要是综述现代通信系统中 AM 调制解调的基本技术。此课程设计的目的在于进一步巩固通信原理等相关专业课上所学关于频率调制与解调等相关内容。关键词: MATLAB 调频（AM） 调制解调 仿真 频谱分析 沈阳理工大学通信系统课程设计报告I目录1. 课程设计目的 12.课程设计要求 .13.相关知识 .14 .课程设计分析 35. 仿真 56.结果分析 127.参考文献 16沈阳理工大学通信系统课程设计报告01.课程设计目的（1）通过利用 matlab simulink，熟悉 matlab simulink 仿真工具（2）培养独立开展科研的能力和编程能力。（3）通过
3、课程设计来更好的掌握课本相关知识，熟悉 AM 信号的解调。（4）掌握 MATLAB 软件的使用。（5）更好的了解通信原理的相关知识，磨练自己分析问题，查阅资料，巩固知识，创新等各方面能力。2.课程设计要求（1）掌握 AM 信号解调的相关知识、概念清晰，明了。（2）掌握 MATLAB 使用方法，利用软件绘制图像。（3）程序设计合理、能够正确运行。（4）按照要求撰写课程设计报告。3.相关知识3.1 模拟通信系统简介通 信 系 统 是 为 了 有 效 可 靠 的 传 输 信 息 ， 信 息 由 信 源 发 出 ， 以 语 言 、 图 像 、 数 据为 媒 体 ,通 过 电 (光 )信 号 将 信 息
4、 传 输 ， 由 信 宿 接 收 。 通 信 系 统 又 可 分 为 数 字 通 信 与模 拟 通 信 。 信 源 是 模 拟 信 号 ， 信 道 中 传 输 的 也 是 模 拟 信 号 的 系 统 为 模 拟 通 信 。 模 拟通 信 系 统 的 模 型 如 图 1 所 示 。沈阳理工大学通信系统课程设计报告13.2MATLAB 介绍3.2.1 基本功能MATLAB 是很实用的数学软件它在数学类科技应用软件中在数值运算方面首屈一指。MATLAB 可以进行运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、金融建模设计与分析等
5、领域。 MATLAB 的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用 MATLAB 来解算问题要比用 C，FORTRAN 等语言完成相同的事情简捷得多，并且 mathwork 也吸收了像 Maple 等软件的优点,使 MATLAB 成为一个强大的数学软件。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到 MATLAB 函数库中方便自己以后调用，此外许多的 MATLAB 爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。3.2.2 MATLAB 特点 此 高 级 语 言 可 用 于 技 术 计 算 此 开 发 环 境 可 对 代 码 、 文 件 和 数 据
6、 进 行 管 理 交 互 式 工 具 可 以 按 迭 代 的 方 式 探 查 、 设 计 及 求 解 问 题 二 维 和 三 维 图 形 函 数 可 用 于 可 视 化 数 据 各 种 工 具 可 用 于 构 建 自 定 义 的 图 形 用 户 界 面 3.2.3 MATLAB 系列工具优势（1）友好的工作平台和编程环境MATLAB 由一系列工具组成。这些工具方便用户使用 MATLAB 的函数和文件，其中许多工具采用的是图形用户界面。包括 MATLAB 桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。随着 MATLAB 的商业化以及软件本身的不
7、断升级，MATLAB 的用户界面也越来越精致，更加接近Windows 的标准界面，人机交互性更强，操作更简单。而且新版本的 MATLAB 提供了完整的联机查询、帮助系统，极大的方便了用户的使用。简单的编程环境提供了比较完沈阳理工大学通信系统课程设计报告2备的调试系统，程序不必经过编译就可以直接运行，而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。 （2）强大的科学计算机数据处理能力MATLAB 是一个包含大量计算算法的集合。其拥有 600 多个工程中要用到的数学运算函数，可以方便的实现用户所需的各种计算功能。函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果，而前经过了各种优化和容错处理。在
8、通常情况下，可以用它来代替底层编程语言，如 C 复数的各种运算、三角函数和其他初等数学运算、多维数组操作以及建模动态仿真等。 3.2.4 SIMULINK 简介SIMULINK 是 MATLAB 软件的扩展，它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包，它与 MATLAB 语言的主要区别在于，其与用户交互接口是基于 Windows 的模型化图形输入，其结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建，而非语言的编程上。在simulink 环境中，利用鼠标就可以在模型窗口中直观地“画”出系统模型，然后直接进行仿真。它为用户提供了方框图进行建模的图形接口，采用这种结构画模型就像你用手和纸来画一样容易。
9、而所谓模型化图形输入是指 SIMULINK 提供了一些按功能分类的基本的系统模块，用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能，而不必考察模块内部是如何实现的，通过对这些基本模块的调用，再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型（以.mdl 檔进行存取） ，进而进行仿真与分析。SIMILINK 模块库按功能进行分类，包括以下 8 类子库： Continuous（连续模块） ，Discrete（离散模块） ，Function%sample frequency 采样频率Fc=1000;% carrier frequency 载波频率Ts=0.1; % sample time 抽样时间Ns=Fs*T
10、s; %length of signal 信号总长度t=0:1/Fs:(Ns-1)/Fs;A0=3; %A0=3,满调幅；A03，过调幅情况for snr=-5:5g1=2*cos(2*pi*50*t);% g1=3*cos(50*pi*t).*cos(50*pi*t);% g2=0;沈阳理工大学通信系统课程设计报告10g2=cos(2*pi*20*t);% g2=3*sin(pi*100*(t-0.05)./(pi*100*(t-0.05);g=g1+g2;%原始调制信号 figure(1)subplot(2,1,1)plot(g)x=ammod(g,Fc,Fs,0,A0);%已调 AM 信
11、号subplot(2,1,2)plot(x)x1=hilbert(x);x1=awgn(x,snr); %按照信噪比加入高斯白噪声y = x1(:);t = (0 : 1/Fs :(size(y,1)-1)/Fs);t = t(:, ones(1, size(y, 2);z = y .* cos(2*pi * Fc * t );num,den = butter(5,Fc*2/Fs); %设计低通滤波器for i = 1 : size(y, 2)z(:, i) = filtfilt(num, den, z(:, i) * 2;endxx=z-A0;figure(2)plot(g)hold onp
12、lot(xx,g)hold offend沈阳理工大学通信系统课程设计报告116.结果分析6.1 包络检波设计仿真调制信号功率谱密度如图图 6-1 调制信号功率谱密度基带信号功率谱密度如图图 6-2 基带信号功率谱密度沈阳理工大学通信系统课程设计报告12解调信号功率谱密度如图图 6-3 解调信号功率谱密度解调信号波形如图图 6-4 解调信号波形图沈阳理工大学通信系统课程设计报告136.2 相干解调设计结果调制信号功率谱密度如图图 6-5 调制信号功率谱密度基带信号功率谱密度如图图 6-6 基带信号功率谱密度沈阳理工大学通信系统课程设计报告14解调信号功率谱密度如图图 6-7 解调信号功率谱密度调制波形图如图图 6-8 调制波形图沈阳理工大学通信系统课程设计报告15解调后的信号波形图如图图 6-9 借调后的信号波形图7.参考文献 1 樊昌信，通信原理（第 6 版）.国防工业出版社，2006.09 2 吕跃广，通信系统仿真.电子工业出版社，2010.03 3 徐明远， MATLAB 仿真在通信与电子工程中的应用（第二版）.西安电子科技大学出版社，2010.05
