無(wú)論是身處學(xué)校還是步入社會(huì)，大家都嘗試過(guò)寫(xiě)作吧，借助寫(xiě)作也可以提高我們的語(yǔ)言組織能力。范文書(shū)寫(xiě)有哪些要求呢？我們?cè)鯓硬拍軐?xiě)好一篇范文呢？下面是小編幫大家整理的優(yōu)質(zhì)范文，僅供參考，大家一起來(lái)看看吧。
通信原理課程簡(jiǎn)介篇一
在pcm系統(tǒng)中，為了得到二進(jìn)制數(shù)字序列，要對(duì)量化后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼，每個(gè)抽樣量化值用一個(gè)碼組（碼字）表示其大小。碼長(zhǎng)一般為7位或8位，碼長(zhǎng)越大，可表示的量化級(jí)數(shù)越多，但編、解碼設(shè)備就越復(fù)雜。那么能否找到其它更為簡(jiǎn)單的方法完成信號(hào)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換呢？
如圖1.1所示：
f(t)′t)f（?
0?t11010111111000t二進(jìn)制碼序列t
編碼后的數(shù)字信號(hào)圖1.1 增量調(diào)制波形示意圖
圖中在模擬信號(hào)f(t)的曲線(xiàn)附近，有一條階梯狀的變化曲線(xiàn)f′(t),f′(t)與f(t)的形狀相似。顯然，只要階梯“臺(tái)階”σ和時(shí)間間隔δt足夠小，則f′(t)與f(t)的相似程度就會(huì)提高。對(duì)f′(t)進(jìn)行濾波處理，去掉高頻波動(dòng)，所得到的曲線(xiàn)將會(huì)很好地與原曲線(xiàn)重合，這意味著f′(t)可以攜帶f(t)的全部信息（這一點(diǎn)很重要）。因此，f′(t)可以看成是用一個(gè)給定的“臺(tái)階”σ對(duì)f(t)進(jìn)行抽樣與量化后的曲線(xiàn)。我們把“臺(tái)階”的高度σ稱(chēng)為增量，用“1”表示正增量，代表向上增加一個(gè)σ；用“0”表示負(fù)增量，代表向下減少一個(gè)σ。
則這種階梯狀曲線(xiàn)就可用一個(gè)“0”、“1”數(shù)字序列來(lái)表示（如圖1.1所示），也就是說(shuō)，對(duì)f′(t)的編碼只用一位二進(jìn)制碼即可。此時(shí)的二進(jìn)制碼序列不是代表某一時(shí)刻的抽樣值，每一位碼值反映的是曲線(xiàn)向上或向下的變化趨勢(shì)。這種只用一位二進(jìn)制編碼將模擬信號(hào)變?yōu)閿?shù)字序列的方法（過(guò)程）就稱(chēng)為增量調(diào)制（delta modulation），縮寫(xiě)為dm或δm調(diào)制。
增量調(diào)制最早由法國(guó)人de loraine于1946年提出，目的是簡(jiǎn)化模擬信號(hào)的武漢理工大學(xué)《通信原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
數(shù)字化方法。其主要特點(diǎn)是：
(1)在比特率較低的場(chǎng)合，量化信噪比高于pcm。
(2)抗誤碼性能好，能工作在誤比特率為102～103的信道中，而pcm則要求信道的誤比特率為104～106。
(3)設(shè)備簡(jiǎn)單，制造容易。
增量調(diào)制與pcm的本質(zhì)區(qū)別是只用一位二進(jìn)制碼進(jìn)行編碼，但這一位碼不表示信號(hào)抽樣值的大小，而是表示抽樣時(shí)刻信號(hào)曲線(xiàn)的變化趨向。
武漢理工大學(xué)《通信原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) δm的調(diào)制原理
如何在發(fā)送端形成f′(t)信號(hào)并編制成相應(yīng)的二元碼序列呢？仔細(xì)分析一下圖1.1，比較在每個(gè)抽樣時(shí)刻δt處的f(t)和f′(t)的值可以發(fā)現(xiàn)：（1）當(dāng)f(iδt)>f′(iδt_)時(shí)，上升一個(gè)σ，發(fā)“1”碼（2）當(dāng)f(iδt)
根據(jù)上述分析，我們給出增量調(diào)制器框圖如圖2.1所示：
?t(t)
f(t)＋∑－e(t)抽樣 判決po(t)rc′t)f(積分器(a)增量調(diào)制器(編碼器)框圖(b)rc積分器圖2.1 增量調(diào)制原理框圖
f′(iδt)可以由編碼輸出的二進(jìn)制序列反饋到一個(gè)理想的積分器以后得到。由于該積分器又具有解碼功能，因此又稱(chēng)為本地解碼器（譯碼器）。f(iδt)和f′(iδt)的差值，可以用一個(gè)比較電路（減法器）來(lái)完成。量化編碼可以用一個(gè)雙穩(wěn)判決器來(lái)執(zhí)行，并生成雙極性二進(jìn)制碼序列。具體調(diào)制過(guò)程描述如下：
設(shè)f′(0-)=0（即t=0時(shí)刻前一瞬間的量化值為零），因此有： t=0時(shí)，e(0)=f(0)-f′(0-)>0，則po(0)=1 t=δt時(shí)，e(δt)=f(δt)-f′(δt_)>0，則po(δt)=1； t=2δt時(shí)，e(2δt)=f(2δt)-f′(2δt_)<0，則po(2δt)=0； t=3δt時(shí)，e(3δt)=f(3δt)-f′(3δt_)>0，則po(3δt)=1； t=4δt時(shí)，e(4δt)=f(4δt)-f′(4δt_)<0，則po(4δt)=0； t=5δt時(shí)，e(5δt)=f(5δt)-f′(5δt_)>0，則po(5δt)=1； t=6δt時(shí)，e(6δt)=f(6δt)-f′(6δt_)>0，則po(6δt)=1。以此類(lèi)推，即可得到如圖2.2所示的波形：
武漢理工大學(xué)《通信原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
f(t)′t)f(?t(t)(a)抽樣脈沖0?t2?t3?t4?t5?t6?t7?t8?t9?t10?t11?t12?t13?t14?tt
(b)樣值信號(hào)?2?t0?t3?t4?t11?t12?t13?t14?t5?t6?t7?t8?t9?t10?tt圖2.2 增量調(diào)制過(guò)程示意圖
發(fā)現(xiàn)圖2.2中的f′(t)和圖1.1的波形不一樣。其實(shí)，圖1.1的階梯波只是為了形象地說(shuō)明增量調(diào)制原理，而實(shí)際積分器的輸出波形如圖2.3所示：
0t00?t2?t3?t4?t5?t6?t7?t8?t9?t10?t11?t12?t13?t14?tpo(t)11010111111000t′t)f((d)積分器輸出信號(hào)
圖2.3 積分器輸出信號(hào)
武漢理工大學(xué)《通信原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) δm的解調(diào)原理
為了完成整個(gè)通信過(guò)程，發(fā)送端調(diào)制出的信號(hào)必須在接收端通過(guò)解調(diào)恢復(fù)出原始模擬信號(hào)。δm信號(hào)的解調(diào)比較簡(jiǎn)單，用一個(gè)和本地解碼器一樣的積分器即可。在接收端和發(fā)送端的積分器一般都是一個(gè)rc積分器。解調(diào)過(guò)程就是圖2.2和圖2.3中的積分過(guò)程。當(dāng)積分器輸入“1”碼時(shí)，積分器輸出產(chǎn)生一個(gè)正斜變的電壓并上升一個(gè)量化臺(tái)階σ；而當(dāng)輸入“0”碼時(shí)，積分器輸出電壓就下降一個(gè)量化臺(tái)階σ。
為了保證解調(diào)質(zhì)量，對(duì)解碼器有兩個(gè)要求：
（1）每次上升或下降的大小要一致，即正負(fù)斜率大小一樣。
（2）解碼器應(yīng)具有“記憶”功能，即輸入為連續(xù)“1”或“0”碼時(shí)，輸出能連續(xù)上升或下降。
對(duì)積分器的輸出信號(hào)進(jìn)行低通濾波，濾除波形中的高頻成分，即可得到與原始模擬信號(hào)十分近似的解調(diào)信號(hào)，如圖3.1所示：
(a)增量解調(diào)器(譯碼器)框圖0(b)各點(diǎn)波形tpo(t)fo(t)積分器′t)f(低通濾波fo(t)′t)f（圖3.1 增量調(diào)制譯碼(解調(diào))示意圖
武漢理工大學(xué)《通信原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 增量調(diào)制存在的問(wèn)題
增量調(diào)制盡管有前面所述的不少優(yōu)點(diǎn)，但它也有兩個(gè)不足：一個(gè)是一般量化噪聲問(wèn)題；另一個(gè)是過(guò)載噪聲問(wèn)題。兩者可統(tǒng)一稱(chēng)為量化噪聲。
觀察圖1.1可以發(fā)現(xiàn)，階梯曲線(xiàn)（調(diào)制曲線(xiàn)）的最大上升和下降斜率是一個(gè)定值，只要增量σ和時(shí)間間隔δt給定，它們就不變。那么，如果原始模擬信號(hào)的變化率超過(guò)調(diào)制曲線(xiàn)的最大斜率，則調(diào)制曲線(xiàn)就跟不上原始信號(hào)的變化，從而造成誤差。我們把這種因調(diào)制曲線(xiàn)跟不上原始信號(hào)變化的現(xiàn)象叫做過(guò)載現(xiàn)象，由此產(chǎn)生的波形失真或者信號(hào)誤差叫做過(guò)載噪聲。
另外，由于增量調(diào)制是利用調(diào)制曲線(xiàn)和原始信號(hào)的差值進(jìn)行編碼，也就是利用增量進(jìn)行量化，因此在調(diào)制曲線(xiàn)和原始信號(hào)之間存在誤差，這種誤差稱(chēng)為一般量化誤差或一般量化噪聲。兩種噪聲示意圖如圖4.1所示：
′t)f（f(t)′t)f(f(t)
n(t)tn(t)t圖4.1 兩種量化噪聲的示意圖
仔細(xì)分析兩種噪聲波形我們發(fā)現(xiàn)，兩種噪聲的大小與階梯波的抽樣間隔δt和增量σ有關(guān)。我們定義k為階梯波一個(gè)臺(tái)階的斜率，式中,fs是抽樣頻率，該斜率被稱(chēng)為最大跟蹤斜率，當(dāng)信號(hào)斜率大于跟蹤斜率時(shí)，稱(chēng)為過(guò)載條件，此時(shí)就會(huì)出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象；當(dāng)信號(hào)斜率等于跟蹤斜率時(shí)，稱(chēng)為臨界條件；當(dāng)信號(hào)斜率小于跟蹤斜率時(shí)，稱(chēng)為不過(guò)載條件。
可見(jiàn)，通過(guò)增大量化臺(tái)階（增量）σ進(jìn)而提高階梯波形的最大跟蹤斜率，就可以減小過(guò)載噪聲；而降低σ則可減小一般量化噪聲。顯然，通過(guò)改變量化臺(tái)階
k???t??f（4.1）
s武漢理工大學(xué)《通信原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
進(jìn)行降噪出現(xiàn)了矛盾，因此，σ值必須兩頭兼顧，適當(dāng)選取。不過(guò)，利用增大抽樣頻率（即減小抽樣時(shí)間間隔δt），卻可以“左右逢源”，既能減小過(guò)載噪聲，又可降低一般量化噪聲。因此，實(shí)際應(yīng)用中，δm系統(tǒng)的抽樣頻率要比pcm系統(tǒng)高得多（一般在兩倍以上，對(duì)于話(huà)音信號(hào)典型值為16khz和32khz）。
另外，如果模擬信號(hào)為交流信號(hào)，且信號(hào)峰-峰值小于σ時(shí)，增量調(diào)制器的輸出將不隨信號(hào)的變化而變化，只輸出“1”和“0”交替出現(xiàn)的數(shù)字序列。只有當(dāng)信號(hào)峰值大于σ/2時(shí)，調(diào)制器才輸出隨交流信號(hào)的變化而變化的數(shù)字序列,因此，把σ/2電平稱(chēng)為增量調(diào)制器的起始編碼電平。
武漢理工大學(xué)《通信原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 電路設(shè)計(jì)
δm調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)電路如圖5.1所示:
圖5.1 δm調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)電路
δm調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)組成框圖如圖5.2所示：
圖5.2 δm調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)組成框圖
比較器電路原理圖如圖5.3所示：
武漢理工大學(xué)《通信原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
圖5.3 比較器電路
本地譯碼器電路圖如圖5.4所示：
圖5.4 本地譯碼器電路
抽樣脈沖發(fā)生器和抽樣判決器電路圖如圖5.5所示：
圖5.5 抽樣脈沖發(fā)生器和抽樣判決器電路
武漢理工大學(xué)《通信原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
低通濾波器電路圖如圖5.6所示：
圖5.6 低通濾波器電路
武漢理工大學(xué)《通信原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 心得體會(huì)
這次通信原理的課程設(shè)計(jì)，我們的題目是δm通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)翻閱《通信原理》的課本，以及相關(guān)資料，還有在網(wǎng)上搜集的類(lèi)似設(shè)計(jì)，最終我們確定了設(shè)計(jì)思路和電路原理圖。
增量調(diào)制可以看成pcm的一個(gè)特例，因?yàn)樗鼈兌际怯枚M(jìn)制代碼形式去表示模擬信號(hào)的方式。但是在pcm中，信號(hào)的代碼表示模擬信號(hào)的抽樣值，而且，為了減小量化噪聲，一般需要較長(zhǎng)的代碼及較復(fù)雜的編譯碼設(shè)備。而δm是將模擬信號(hào)變換成僅由一位二進(jìn)制碼組成的數(shù)字信號(hào)序列，并且在接收端也只需要用一個(gè)線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)，便可復(fù)制出原模擬信號(hào)。
首先跟據(jù)設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)各個(gè)模塊的電路，再將各模塊連接起來(lái)，通過(guò)再次的翻閱課本及相關(guān)資料，確定對(duì)應(yīng)的參數(shù)，從而得到這個(gè)電路設(shè)計(jì)圖。
接下來(lái)就是調(diào)試。通過(guò)硬件的調(diào)試，修改相關(guān)元件的參數(shù)，最終達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
通過(guò)這次通信原理的課程設(shè)計(jì)，我從中不僅學(xué)到了δm通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原理和基本思路，深入了解了增量調(diào)制通信系統(tǒng)，而且也加深了對(duì)理論的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步理解了增量調(diào)制的原理，了解了如何設(shè)計(jì)硬件，通過(guò)硬件測(cè)試，如何發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并通過(guò)修改而解決問(wèn)題，更學(xué)會(huì)了如何通過(guò)各種途徑收集資料，從中獲取需要的信息，并為我所用，成為自己的能力，這對(duì)于今后的學(xué)習(xí)還是工作都有著積極的影響。
武漢理工大學(xué)《通信原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
參考文獻(xiàn)
[1] 樊昌信，張甫翊，徐炳祥，吳成柯.通信原理.第5版.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2003.9 [2] 賀貴明.通信原理概論.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2000.8 [3] 馬海武，劉毓，達(dá)新宇.通信原理.北京：北京郵電大學(xué)出版社，2004.1
武漢理工大學(xué)《通信原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
致謝
在本次課程設(shè)計(jì)中，我從中學(xué)到了不少東西，不僅加強(qiáng)了動(dòng)手能力，也加深了對(duì)理論的認(rèn)識(shí)，其中離不開(kāi)同組同學(xué)的幫助和支持，在此表示感謝。
課程設(shè)計(jì)不僅能檢驗(yàn)我們對(duì)理論知識(shí)的掌握，也了解了設(shè)計(jì)的思路，在此我要感謝學(xué)校開(kāi)設(shè)的這門(mén)課程，以及對(duì)我們的培養(yǎng)。
在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，當(dāng)我們遇到困難時(shí)，指導(dǎo)老師的認(rèn)真指導(dǎo)指引我們成功完成設(shè)計(jì)，在此表示萬(wàn)分的感謝！
通信原理課程簡(jiǎn)介篇二
目錄 前言..............................................................1 2 工程概況..........................................................1 3 正文..............................................................1 3.1 設(shè)計(jì)目的與意義..................................................1 3.2 設(shè)計(jì)方法和內(nèi)容..................................................2 3.2.1 抽樣定理與仿真................................................2 3.2.2 量化原理與仿真................................................3 3.2.3 編碼與仿真....................................................5 3.3 結(jié)論............................................................8 4 致謝..............................................................8 5 參考文獻(xiàn)..........................................................8
塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)
前言
matlab語(yǔ)言由于其語(yǔ)法的簡(jiǎn)潔性，代碼接近于自然數(shù)學(xué)描述方式，以及具有豐富的專(zhuān)業(yè)函數(shù)庫(kù)等諸多優(yōu)點(diǎn)，吸引了眾多科學(xué)研究工作者，越來(lái)越成為科學(xué)研究、數(shù)值計(jì)算、建模仿真，以及學(xué)術(shù)交流的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。simulink作為matlab語(yǔ)言上的一個(gè)可視化建模仿真平臺(tái)，起源于對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的仿真需求，它采用方框圖建模的形式，更加貼近于工程習(xí)慣。simulink 是基于 matlab的框圖設(shè)計(jì)環(huán)境，可以用來(lái)對(duì)各種動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、分析和仿真，它的建模范圍廣泛，可以針對(duì)任何能夠用數(shù)學(xué)來(lái)描述的系統(tǒng)進(jìn)行建模，如航空航天動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)、衛(wèi)星控制制導(dǎo)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、船舶及汽車(chē)等，其中包括了連續(xù)、離散、條件執(zhí)行、事件驅(qū)動(dòng)、單速率、多速率和混雜系統(tǒng)等。simulink 提供了利用鼠標(biāo)拖動(dòng)的方法建立系統(tǒng)框圖模型的圖形界面，而且 simulink 還提供了豐富的功能塊以及不同的專(zhuān)業(yè)模塊集合，利用 simulink 幾乎可以做到不用寫(xiě)一行代碼完成整個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模工作。隨著matlab/simulink通信、信號(hào)處理專(zhuān)業(yè)函數(shù)庫(kù)和專(zhuān)業(yè)工具箱的成熟，它們逐漸為廣大通信技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)家學(xué)者和工程師所熟悉，在通信理論研究、算法設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建模仿真和性能分析驗(yàn)證等方面的應(yīng)用也更加廣泛。
利用simulink實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)數(shù)字化，能夠以非常直觀的方框圖方式形象地對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行建模，通信系統(tǒng)可以分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)兩類(lèi)。與模擬通信系統(tǒng)相比，數(shù)字通信系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng)、便于同計(jì)算機(jī)連接、保密性強(qiáng)、易于集成化等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用日益廣泛，已成為現(xiàn)代通信發(fā)展的主流。然而自然界的信息源多數(shù)產(chǎn)生的是模擬信號(hào)。那么在利用數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸模擬信號(hào)時(shí)，首先要將模擬信號(hào)抽樣，使其成為一系列時(shí)間上離散的抽樣值，再將抽樣值量化、編碼，從而完成模擬信號(hào)的數(shù)字化，然后再用數(shù)字通信方式傳輸。在接受端則要進(jìn)行相反的變換，將接受到的數(shù)字信號(hào)恢復(fù)成模擬信號(hào)即可。最終實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的數(shù)字化。
工程概況
本次課程設(shè)計(jì)的主要概況是了解模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的過(guò)程。主要概況是利用 matlab中的simulink 進(jìn)行模擬仿真設(shè)計(jì)，對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行抽樣、量化、編碼，從而實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)數(shù)字化，完成調(diào)制信號(hào)分析，并繪制相關(guān)的波形圖及頻譜圖，分析信號(hào)波形及其頻譜特點(diǎn)。
正文
3.1 設(shè)計(jì)目的與意義
利用matlab/simulink模擬仿真，熟悉該仿真工具。通過(guò)課程設(shè)計(jì)來(lái)更好的掌握課本的相關(guān)知識(shí)，對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行抽樣、量化、編碼，從而實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)數(shù)字化，掌握模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的基本過(guò)程，從而了解通信原理的相關(guān)知識(shí)，提高自己分析問(wèn)題、實(shí)踐創(chuàng)新等各方面能力，進(jìn)一步鞏固課本上的知識(shí)。
第1頁(yè)，共8頁(yè)
塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)
3.2 設(shè)計(jì)方法和內(nèi)容
3.2.1 抽樣定理與仿真
抽樣是把時(shí)間上連續(xù)的模擬信號(hào)變成一系列時(shí)間上離散的抽樣值的過(guò)程。連續(xù)信號(hào)在時(shí)間上離散化的抽樣過(guò)程如圖1所示。
圖1 抽樣過(guò)程
設(shè)時(shí)間連續(xù)信號(hào)f(t)，其最高截止頻率為f
m如果用時(shí)間間隔為
ts?1/2fm的開(kāi)關(guān)信號(hào)對(duì)f(t)進(jìn)行抽樣，則f(t)就可被樣值信號(hào)fs(t)?f(nts)來(lái)唯一地表示?；蛘哒f(shuō)，要從樣值序列無(wú)失真地恢復(fù)原時(shí)間連續(xù)信號(hào)，其抽樣頻率應(yīng)選為fs?2fm，這就是著名的奈奎斯特抽樣定理、簡(jiǎn)稱(chēng)抽樣定理。
根據(jù)信號(hào)是低通型的還是帶通型的，抽樣定理分低通抽樣定理和帶通抽樣定理；根據(jù)用來(lái)抽樣的脈沖序列是等間隔的還是非等間隔的，又分均勻抽樣定理和非均勻抽樣；根據(jù)抽樣的脈沖序列是沖擊序列還是非沖擊序列，又可分理想抽樣和實(shí)際抽樣。
下面是對(duì)抽樣信號(hào)進(jìn)行matlab/simulink仿真，原理圖如圖2所示,sine wave來(lái)自simulik模塊的sources部分，pulse generator來(lái)自simulik模塊的sources部分，product來(lái)自simulik模塊的commonly used blocks部分，constant來(lái)自simulik模塊的sources部分，scope自simulik模塊的commonly used blocks部分。
圖2 抽樣信號(hào)原理圖
第2頁(yè)，共8頁(yè)
塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)
圖中各個(gè)模塊的作用、參數(shù)設(shè)置如下：
(1)sine wave是一個(gè)正弦波信號(hào)，正弦波的頻率設(shè)置為f=1赫茲，幅值a=1。
（2）pulse generator是一個(gè)脈沖發(fā)生器，產(chǎn)生脈沖信號(hào)，其中的參數(shù)amplitude代表 脈沖（方波）的幅值，period代表周期（一個(gè)完整波的長(zhǎng)度），pulse width代表脈沖寬度，用%表示在這個(gè)周期里占的比重，phase delay代表初始相位偏離原點(diǎn)的距離，此圖中周期為0.025，幅值為1.5。脈沖寬度為50%，偏離原點(diǎn)的距離是0。
（3）produt是乘運(yùn)器。
（4）constant是一個(gè)常數(shù)信號(hào)。
（5）scope示波器，用來(lái)顯示各個(gè)仿真信號(hào)的時(shí)域波形圖。信號(hào)的仿真時(shí)域波形圖為如圖3所示
圖3 仿真時(shí)域波形圖
圖3所示為平頂抽樣的仿真圖，圖中黃色的線(xiàn)是原始正弦波信號(hào)，藍(lán)色線(xiàn)為原始方波脈沖信號(hào)，正弦波信號(hào)與脈沖信號(hào)通過(guò)相乘器，經(jīng)過(guò)取樣形成如紅色曲線(xiàn)所示的疊加信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的取樣過(guò)程。3.2.2 量化原理與仿真
量化是把幅度上仍連續(xù)（無(wú)窮多個(gè)取值）的抽樣信號(hào)進(jìn)行幅度離散，即指定m個(gè)規(guī)定的電平，把抽樣值用最接近的電平表示；利用預(yù)先規(guī)定的有限個(gè)電平來(lái)表示模擬信號(hào)抽樣值的過(guò)程稱(chēng)為量化。時(shí)間連續(xù)的模擬信號(hào)經(jīng)抽樣后的樣值序列，雖然在時(shí)間上離散，但在幅度上仍然是連續(xù)的，即抽樣值m(kt)可以取無(wú)窮多個(gè)可能值，因此仍屬模擬信號(hào)。如果用n位二進(jìn)制碼組來(lái)表示該樣值的大小，以便利用數(shù)字傳輸系統(tǒng)來(lái)傳輸?shù)脑?huà)，那么, n位二進(jìn)制碼組只能同m=2n個(gè)電平樣值相對(duì)應(yīng)，而不能同無(wú)窮多個(gè)可能取值相對(duì)應(yīng)。這就需要把取值無(wú)限的抽樣值劃分成有限的m個(gè)離散電平，此電平被稱(chēng)為量化電平。
量化間隔是均勻的，這種量化稱(chēng)為均勻量化。還有一種是量化間隔不均勻的非均勻量化，非均勻量化克服了均勻量化的缺點(diǎn)，是語(yǔ)音信號(hào)實(shí)際應(yīng)用的量化方式。
第3頁(yè)，共8頁(yè)
塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)
1、均勻量化
把輸入信號(hào)的取值域按等距離分割的量化稱(chēng)為均勻量化。在均勻量化中，每個(gè)量化區(qū)間的量化電平均取在各區(qū)間的中點(diǎn)，其量化間隔δi取決于輸入信號(hào)的變化范圍和量化電平數(shù)。若設(shè)輸入信號(hào)的最小值和最大值分別用a和b表示, 量化電平數(shù)為m，則均勻量化時(shí)的量化間隔為?i??b?a，量化器輸出為mq?qi，mi?1?m?mi，式中, mi是第i個(gè)量m化區(qū)間的終點(diǎn)（也稱(chēng)分層電平），可寫(xiě)成mi?a?i?，qi是第i個(gè)量化區(qū)間的量化電平，可表示為qi?m1?mi?12，i?1,2,...,m。
2、非均勻量化
非均勻量化是一種在整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)量化間隔不相等的量化。換言之，非均勻量化是根據(jù)輸入信號(hào)的概率密度函數(shù)來(lái)分布量化電平，以改善量化性能。由均方誤差式即nq?e[(m?mq)]??(x?mq)2f(x)d(x)。
??2?非均勻量化的特點(diǎn)是：
信號(hào)幅度小時(shí)，量化間隔小其量化誤差也??；信號(hào)幅度大時(shí)，量化間隔大，其量化誤差也大。采用非均勻量化可以改善小信號(hào)的量化信噪比，可以做到在不增大量化級(jí)數(shù)n的條件下，使信號(hào)在較寬的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的（s/nq)db達(dá)到指標(biāo)的要求。
利用matlab /simulink模擬量化的仿真原理圖如圖4所示，singal generrater來(lái)自simulink模塊中的sources部分,a-law compressor來(lái)自communications blockset模塊中的sourcecoding部分,quantizer decode來(lái)自siqnal processinq blockset模塊中的quantizer部分,scalar quantizer來(lái)自siqnal processinq blockset模塊中的quantizer部分,a—law expandershi來(lái)自communicationsblockset模塊中的sourcecoding部分，integer to bit converter來(lái)自communications blockset模塊中的utility blocks部分，to workspac來(lái)自simulink模塊中的 sinks部分，scope來(lái)自simulink模塊中的 sinks部分，terminator來(lái)自simulink模塊中的 commonly used blocks部分。
圖4 量化的仿真原理圖
圖中各個(gè)模塊的作用、參數(shù)設(shè)置如下：
（1）singal generrater信號(hào)信號(hào)發(fā)生器。其主要作用是可以產(chǎn)生正弦、方波、鋸齒波及 第4頁(yè)，共8頁(yè)
塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)
任意波。本次實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的是正弦波信號(hào)。正弦波的頻率設(shè)置為f=1赫茲，幅值a=1。
（2）a—law compressor是a律壓縮器，其主要作用是對(duì)信號(hào)進(jìn)行壓縮。取值為90。（3）quantizer decode是量化解碼器，主要是對(duì)信號(hào)進(jìn)行量化解碼。（4）scalar quantizer是一個(gè)抽樣量化編碼器，抽樣時(shí)間為0.1。（5）a—law expandershi a律解壓器，取值為90。
（6）integer to bit converter是一個(gè)整型位變換器，每個(gè)字節(jié)數(shù)為20。（7）terminator是連接到?jīng)]有連接的輸入端。(8)simout是輸出的數(shù)據(jù)
利用matlab /simulink模擬量化仿真后，信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的正弦波和a律解壓器產(chǎn)生的波形圖即量化前信號(hào)如圖5所示，利用抽樣量化編碼器，a律壓縮器和量化解碼器量化出來(lái)的信號(hào)如圖6所示。
圖5 量化前的信號(hào)
圖6 量化后的信號(hào)
3.2.3 編碼與仿真
把量化后的信號(hào)電平值變換成二進(jìn)制碼組的過(guò)程稱(chēng)為編碼，其逆過(guò)程稱(chēng)為解碼或譯碼。模擬信息源輸出的模擬信號(hào)m(t)經(jīng)抽樣和量化后得到的輸出脈沖序列是一個(gè)m進(jìn)制（一般 第5頁(yè)，共8頁(yè)
塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)
常用128或256）的多電平數(shù)字信號(hào)，如果直接傳輸?shù)脑?huà)，抗噪聲性能很差，因此還要經(jīng)過(guò)編碼器轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)(pcm信號(hào))后，再經(jīng)數(shù)字信道傳輸。在接收端，二進(jìn)制碼組經(jīng)過(guò)譯碼器還原為m進(jìn)制的量化信號(hào)，再經(jīng)低通濾波器恢復(fù)原模擬基帶信號(hào)，完成這一系列過(guò)程的系統(tǒng)如圖7所示的脈沖編碼調(diào)制（pcm）系統(tǒng)。其中，量化與編碼的組合稱(chēng)為模/數(shù)變換器(a/d變換器)。
a / d變化m(t)抽樣ms(t)低通濾波譯碼mq(t)
圖7 pcm系統(tǒng)原理框圖
量化mq(t)編碼信道干擾m(t)抽樣是按抽樣定理把時(shí)間上連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成時(shí)間上離散的抽樣信號(hào)；量化是把幅度上仍連續(xù)（無(wú)窮多個(gè)取值）的抽樣信號(hào)進(jìn)行幅度離散，即指定m個(gè)規(guī)定的電平，把抽樣值用最接近的電平表示；編碼是用二進(jìn)制碼組表示量化后的m個(gè)樣值脈沖。綜上所述，pcm信號(hào)的形成是模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)“抽樣、量化、編碼”三個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)的。
在pcm中，每個(gè)波形樣值都獨(dú)立編碼，與其他樣值無(wú)關(guān)，這樣，樣值的整個(gè)幅值編碼需要較多位數(shù)，比特率較高，造成數(shù)字化的信號(hào)帶寬大大增加。然而，大多數(shù)以奈奎斯特或更高速率抽樣的信源信號(hào)在相鄰抽樣間表現(xiàn)出很強(qiáng)的相關(guān)性，有很大的冗余度。利用信源的這種相關(guān)性，一種比較簡(jiǎn)單的解決方法是對(duì)相鄰樣值的差值而不是樣值本身進(jìn)行編碼。由于相鄰樣值的差值比樣值本身小，可以用較少的比特?cái)?shù)表示差值。這樣，用樣點(diǎn)之間差值的編碼來(lái)代替樣值本身的編碼，可以在量化臺(tái)階不變的情況下（即量化噪聲不變），編碼數(shù)顯著減少，信號(hào)帶寬大大壓縮。這種利用差值的pcm編碼稱(chēng)為差分pcm（dpcm）。如果將樣值之差仍用n位編碼傳送，則dpcm的量化信噪比顯然優(yōu)于pcm系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)差分編碼的一個(gè)好辦法是根據(jù)k個(gè)樣值預(yù)測(cè)當(dāng)前時(shí)刻的樣值。編碼信號(hào)只是當(dāng)前樣值與預(yù)測(cè)值之間的差值的量化編碼。dpcm系統(tǒng)總的量化信噪比遠(yuǎn)大于量化器的信噪比。因此, 要求dpcm系統(tǒng)達(dá)到與pcm系統(tǒng)相同的信噪比，則可降低對(duì)量化器信噪比的要求，即可減小量化級(jí)數(shù)，從而減少碼位數(shù)，降低比特率。下面主要利用matlab /simulink中的dpcm模塊實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)數(shù)字化的仿真原理圖如圖8所示。
第6頁(yè)，共8頁(yè)
塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)
圖8 dpcm模擬信號(hào)數(shù)字化的仿真原理圖
圖中各個(gè)模塊的作用、參數(shù)設(shè)置如下：
（1）singal generrater信號(hào)發(fā)生器。其主要作用是產(chǎn)生各種信號(hào)。本次實(shí)驗(yàn)中采用的正弦波信號(hào)。正弦波的頻率設(shè)置為f=1赫茲。幅值a=1。（2）dpcm encoder是一個(gè)解碼器，抽樣時(shí)間為0.01。
（3）scope示波器，用來(lái)顯示各個(gè)仿真信號(hào)的時(shí)域波形圖。
（4）to workspace是將需要繪制波形的變量，通過(guò)to workspace傳到工作區(qū)，時(shí)與其變量都要設(shè)置為同樣的存儲(chǔ)類(lèi)型。
仿真波形圖如圖9所示，singal generrater來(lái)自simulink模塊中的sources部分，to workspac來(lái)自simulink模塊中的 sinks部分，terminator來(lái)自simulink模塊中的co mmonly used blocks部分，constant來(lái)自simulink模塊中的comm only used blocks部分，scope來(lái)自simulink模塊中的 sinks部分。
圖9 仿真波形圖
如圖所示基帶信號(hào)為正弦波信號(hào)，調(diào)制后的信號(hào)為上圖中紅色的信號(hào)，量化編碼后的信號(hào)為圖中藍(lán)色的信號(hào)。
第7頁(yè)，共8頁(yè)
塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)
3.3 結(jié)論
這次課程設(shè)計(jì)，主要是利用matlab/simulink進(jìn)行模擬信號(hào)數(shù)字化仿真，實(shí)現(xiàn)了模擬信號(hào)的數(shù)字化，其過(guò)程分三步走：一是抽樣，按一定的抽樣速率，把時(shí)間上一些連續(xù)的模擬信號(hào)變成時(shí)間上離散的抽樣過(guò)程。二是量化，把幅度上仍連續(xù)（無(wú)窮多個(gè)取值）的抽樣信號(hào)進(jìn)行幅度離散，其中量化又有均勻量化和非均勻量化。均勻量化是輸入信號(hào)的取值域等間隔劃分的方法，它與信號(hào)的大小無(wú)關(guān)。在非均勻量化時(shí)，量化間隔是隨信號(hào)抽樣值的不同而變化的，它能提高小信號(hào)的信號(hào)量噪比。三是編碼，把量化后的信號(hào)電平值變換成二進(jìn)制碼組，最終實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的數(shù)字化。
致謝
在這次的課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我對(duì)matlab/simulink軟件有了更熟悉的掌握并且我懂得了很多，課程設(shè)計(jì)不光是讓我們?nèi)ァ霸O(shè)計(jì)”，更重要的是培養(yǎng)我們的能力！
本次課程設(shè)計(jì)我查閱書(shū)籍的重要性，通過(guò)翻閱書(shū)籍我找到了與我課設(shè)題目有關(guān)的內(nèi)容，順利進(jìn)行了課程設(shè)計(jì)，我希望通過(guò)更多這樣有價(jià)值的課設(shè)來(lái)充實(shí)自己。雖然課設(shè)中有很多困難，但經(jīng)過(guò)指導(dǎo)老師的幫助和我的努力都一一克服了，增強(qiáng)了自信心。此外，在此特別感謝王會(huì)鮮老師，她耐心的給我講解，仔細(xì)地給我分析，不厭其煩的幫我調(diào)適仿真，我非常感謝老師在課程設(shè)計(jì)中對(duì)我的幫助，如果沒(méi)有老師的精心指導(dǎo)，我的課設(shè)也不會(huì)順利完成，在次特別感謝王會(huì)鮮老師的耐心指導(dǎo)。
參考文獻(xiàn)
[1]工程數(shù)學(xué)應(yīng)用.北京:清華大學(xué)出版社，2002：92～99 [2]譚楊林.數(shù)字通信原理.北京:電子工業(yè)出版社，2001：69～70 [3] 吳家安.數(shù)字通信系統(tǒng)原理.西安:陜西教育出版社，2000 [4] 羅新民.現(xiàn)代通信原理.北京：電子工業(yè)出版社，2002 [5] 陳仁發(fā).數(shù)字通信原理.北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1994 [6] 通信仿真及應(yīng)用實(shí)例.北京：人民郵電出版社,2003：89～96 [7] nk建模與仿真基礎(chǔ).北京：西安電子科技大學(xué)出版社,2002：97～120 [8] nk4建模及動(dòng)態(tài)仿真.北京：電子工業(yè)出版社,2001:46～64
第8頁(yè)，共8頁(yè)
通信原理課程簡(jiǎn)介篇三
目錄
前言....................................................................1 正文....................................................................1 2.1目的與總體方案：.....................................................1 2.2幅度調(diào)制的一般模型...................................................1 2.3 普通調(diào)幅（am）的基本原理............................................1 信號(hào)的表達(dá)式、頻譜及帶寬.......................................1 2.3.2 am信號(hào)的解調(diào).....................................................2 2.4 雙邊帶調(diào)制（dsb）的基本原理.........................................3 2.4.1 dsb信號(hào)的表達(dá)式、頻譜及帶寬.......................................3 2.4.2 dsb信號(hào)的解調(diào).....................................................3 2.5單邊帶調(diào)制（ssb）的基本原理..........................................3 2.5.1 ssb信號(hào)的產(chǎn)生.....................................................3 2.5.2ssb信號(hào)的解調(diào)......................................................4 simulink仿真與分析......................................................5 3.1 普通調(diào)幅（am）的仿真與分析..........................................5 3.2雙邊帶調(diào)制（dsb）的仿真與分析........................................7 3.3 單邊帶調(diào)制（ssb）的仿真與分析.......................................8 致謝....................................................................9 參考文獻(xiàn)...............................................................10
塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)
前言
在通信技術(shù)的發(fā)展中，通信系統(tǒng)的仿真是一個(gè)技術(shù)重點(diǎn)。這次課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就是模擬通信系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的基本原理以及仿真，并在matlab軟件平臺(tái)上的仿真實(shí)現(xiàn)幾種常見(jiàn)的模擬調(diào)制方式。最常用最重要的模擬方式是用正弦波作為載波的幅度調(diào)制和角度調(diào)制。常見(jiàn)的調(diào)幅（am）,雙邊帶（dsb）和單邊帶（ssb）等調(diào)制就是幅度的幾個(gè)典型實(shí)例。
此次課程設(shè)計(jì)主要用調(diào)幅（am）,雙邊帶（dsb）和單邊帶（ssb）等調(diào)制為說(shuō)明對(duì)象，從原理等方面進(jìn)行分析闡述并進(jìn)行仿真分析，說(shuō)明其調(diào)制原理，并進(jìn)行仿真分析。利用matlab對(duì)模擬調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，結(jié)合matlab模塊和simulink工具箱的實(shí)現(xiàn)，對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，從而能夠更深入地掌握通信原理中掌握模擬調(diào)制系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)。
在模擬調(diào)制中，調(diào)制信號(hào)的取值是連續(xù)的：而數(shù)字調(diào)制中的調(diào)制信號(hào)的取值則為離散的。調(diào)制在通信系統(tǒng)中具有重要的作用。通過(guò)調(diào)制，不僅可以進(jìn)行頻譜搬移，把調(diào)制信號(hào)的頻譜搬移到所希望的位置上，從而將調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成合適于信道傳輸或便于信道多路復(fù)用的已調(diào)信號(hào)，而且它對(duì)系統(tǒng)的傳輸有效性和傳輸可靠性有著很大的影響。調(diào)制方式往往決定了一個(gè)通信系統(tǒng)的性能。
正文
2.1目的與總體方案：
1.建立通信系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
根據(jù)通信系統(tǒng)的基本原理，確定總的系統(tǒng)功能，將各部分功能模塊化，并找出各部分之間的關(guān)系，畫(huà)出系統(tǒng)框圖。
2.熟悉仿真工具，采用m編程和simulink模塊化設(shè)計(jì)，組建通信系統(tǒng) 首先新建一個(gè)m文件，再根據(jù)系統(tǒng)原理框圖畫(huà)出軟件實(shí)現(xiàn)流程圖，然后根據(jù)流程編寫(xiě)相應(yīng)程序，最后對(duì)代碼進(jìn)行修正優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能
3.根據(jù)系統(tǒng)新能指標(biāo)，設(shè)置和調(diào)整各模塊參量及初始變量值
4.實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行仿真，觀察分析結(jié)果（計(jì)算的數(shù)據(jù)，顯示的圖形）；根據(jù)線(xiàn)性幅度調(diào)制原理，確定調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案；畫(huà)出am,dsb,ssb調(diào)制解調(diào)信號(hào)時(shí)域波形和頻譜圖；對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析。
2.2幅度調(diào)制的一般模型
幅度調(diào)制時(shí)用調(diào)制信號(hào)去控制高頻正弦載波的幅度，使其按調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化的過(guò)程。幅度調(diào)制器的一般模型如圖所示：
圖2-1 幅度調(diào)制器的一般模型
圖中，m?t?為調(diào)制信號(hào)，sm?t?為已調(diào)信號(hào)，h?t?為濾波器的沖激響應(yīng)，則已調(diào)信號(hào)的時(shí)域和頻域一般表達(dá)式分別為
sm?t???m(t)cos?ct?*h?t?
sm?12?m????c??m????c??h?w?
式中，m???為調(diào)制信號(hào)m?t?的頻譜，h????h?t?，?c為載波角頻率。
由以上表達(dá)式可見(jiàn)，對(duì)于幅度調(diào)制信號(hào)，在波形上，它的幅度隨基帶信號(hào)規(guī)律而變化；在頻譜結(jié)構(gòu)上，它的頻譜完全是基帶信號(hào)頻譜在頻域內(nèi)的簡(jiǎn)單搬移。由于這種搬移是線(xiàn)性的，因此幅度調(diào)制通常又稱(chēng)為線(xiàn)性調(diào)制，相應(yīng)地，幅度調(diào)制系統(tǒng)也稱(chēng)為線(xiàn)性調(diào)制系統(tǒng)。
在上圖的一般模型中，適當(dāng)選擇濾波器的特性h???，便可得到各種幅度調(diào)制信號(hào)，例如：常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（am）、抑制載波雙邊帶調(diào)幅（dsb-sc）、單邊帶調(diào)制（ssb）和殘留邊帶調(diào)制（vsb）信號(hào)等。
2.3 普通調(diào)幅（am）的基本原理
信號(hào)的表達(dá)式、頻譜及帶寬
在上圖中，若假設(shè)濾波器為全通網(wǎng)絡(luò)（＝1），調(diào)制信號(hào)疊加直流后再與載波相乘，則輸出的信
塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)
號(hào)就是常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（am）信號(hào)。am調(diào)制器模型如下圖所示。
圖2-2 am調(diào)制器模型
am信號(hào)的時(shí)域和頻域表達(dá)式分別為
sam?t???a0?m?t??cos?c?t??a0cos?c?t??m?t?cos?c?t?
sam?????a0??????c???????c???12?m????c??m????c??
式中，a0為外加的直流分量；m?t?可以是確知信號(hào)也可以是隨機(jī)信號(hào)，但通常認(rèn)為其平均值為0，即m?t??0
am信號(hào)的典型波形和頻譜分別如下圖（a）、（b）所示，圖中假定調(diào)制信號(hào)顯然，調(diào)制信號(hào)的帶寬為bm?fh。的上限頻率為?h。
圖2-3 am信號(hào)的典型波形和頻譜圖
由圖（a）可見(jiàn)，am信號(hào)波形的包絡(luò)與輸入基帶信號(hào)m?t?成正比，故用包絡(luò)檢波的方法很容易恢復(fù)原始調(diào)制信號(hào)。但為了保證包絡(luò)檢波時(shí)不發(fā)生失真，必須滿(mǎn)足a0?m?t?max，否則將出現(xiàn)過(guò)調(diào)幅現(xiàn)象而帶來(lái)失真。
由它的頻譜圖可知，am信號(hào)的頻譜sam?t?是由載頻分量和上、下兩個(gè)邊帶組成（通常稱(chēng)頻譜中畫(huà)斜線(xiàn)的部分為上邊帶，不畫(huà)斜線(xiàn)的部分為下邊帶）。上邊帶的頻譜與原調(diào)制信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)相同，下邊帶是上邊帶的鏡像。顯然，無(wú)論是上邊帶還是下邊帶，都含有原調(diào)制信號(hào)的完整信息。故am信號(hào)是帶有載波的雙邊帶信號(hào)，它的帶寬為基帶信號(hào)帶寬的兩倍，即
bam?2fh?2bm式中，bm?fh為調(diào)制信號(hào)的帶寬，fh為調(diào)制信號(hào)的最高頻率。2.3.2 am信號(hào)的解調(diào)
調(diào)制過(guò)程的逆過(guò)程叫做解調(diào)。am信號(hào)的解調(diào)是把接收到的已調(diào)信號(hào)sam?t?還原為調(diào)制信號(hào)m?t?。am信號(hào)的解調(diào)方法有兩種：相干解調(diào)和包絡(luò)檢波解調(diào)。這里用的是相干解調(diào)。
由am信號(hào)的頻譜可知，如果將已調(diào)信號(hào)的頻譜搬回到原點(diǎn)位置，即可得到原始的調(diào)制信號(hào)頻譜，從而恢復(fù)出原始信號(hào)。解調(diào)中的頻譜搬移同樣可用調(diào)制時(shí)的相乘運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)。相干解調(diào)的原理框圖。
塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)
圖2-4 相干解調(diào)原理圖
將已調(diào)信號(hào)乘上一個(gè)與調(diào)制器同頻同相的載波，得：
sam?t?cos?ct??a0?m?t??cos?ct?212?a0?m?t????a0?m?t??cos2?ct
由上式可知，只要用一個(gè)低通濾波器，就可以將
塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)
用濾波法實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)制的原理圖如圖所示，圖中的hssb???為單邊帶濾波器。產(chǎn)生ssb信號(hào)最直觀方法的是，將hssb???設(shè)計(jì)成具有理想高通特性的hh???或理想低通特性hl???的單邊帶濾波器，從而只讓所需的一個(gè)邊帶通過(guò)，而濾除另一個(gè)邊帶。產(chǎn)生上邊帶信號(hào)時(shí)hssb???即為hh???，產(chǎn)生下邊帶信號(hào)時(shí)hssb???即為hl???。
圖2-6 ssb信號(hào)的濾波法產(chǎn)生
顯然，ssb信號(hào)的頻譜可表示為：
sssb????sdsb???hssb????12?m????c??m????c??hssb???
用濾波法實(shí)現(xiàn)ssb信號(hào)，原理框圖簡(jiǎn)潔、直觀，但存在的一個(gè)重要問(wèn)題是單邊帶濾波器不易制作。這是因?yàn)?，理想特性的濾波器是不可能做到的，實(shí)際濾波器從通帶到阻帶總有一個(gè)過(guò)渡帶。濾波器的實(shí)現(xiàn)難度與過(guò)渡帶相對(duì)于載頻的歸一化值有關(guān)，過(guò)渡帶的歸一化值愈小，分割上、下邊帶就愈難實(shí)現(xiàn)。而一般調(diào)制信號(hào)都具有豐富的低頻成分，經(jīng)過(guò)調(diào)制后得到的dsb信號(hào)的上、下邊帶之間的間隔很窄，要想通過(guò)一個(gè)邊帶而濾除另一個(gè)，要求單邊帶濾波器在fc附近具有陡峭的截止特性――即很小的過(guò)渡帶，這就使得濾波器的設(shè)計(jì)與制作很困難，有時(shí)甚至難以實(shí)現(xiàn)。為此，實(shí)際中往往采用多級(jí)調(diào)制的辦法，目的在于降低每一級(jí)的過(guò)渡帶歸一化值，減小實(shí)現(xiàn)難度。2.5.2ssb信號(hào)的解調(diào)
從ssb信號(hào)調(diào)制原理圖中不難看出，ssb信號(hào)的包絡(luò)不再與調(diào)制信號(hào)m?t?成正比，因此ssb信號(hào)的解調(diào)也不能采用簡(jiǎn)單的包絡(luò)檢波，需采用相干解調(diào)，如圖所示。
圖2-7 ssb信號(hào)的相干解調(diào)
此時(shí)，乘法器輸出： sp?t??sssb(t)cos?ct???121m?t?cos?ct?212??m(t)cos?ct?m?t?sin?ct?cos?ct1?m?t?cos?ctsin?ct2
1??m?t?cos?ct?m?t?sin2?ct44經(jīng)過(guò)低通濾波后的解調(diào)輸出為：
1mo?t??m?t?
4因而可得到無(wú)失真的調(diào)制信號(hào)。
綜上所述，單邊帶幅度調(diào)制的好處是，節(jié)省了載波發(fā)射功率，調(diào)制效率高；頻帶寬度只有雙邊帶的一半，頻帶利用率提高一倍。缺點(diǎn)是單邊帶濾波器實(shí)現(xiàn)難度大。
m?t?cos2?ct?
塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)
simulink仿真與分析
3.1 普通調(diào)幅（am）的仿真與分析
dsb amsignalgeneratordsb ammodulatorpassbandzero-orderholdb-fftspectrumscope圖3-1 am頻譜模塊
圖3-2 am頻譜圖
塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)
3constantspanidescopespanide1sine wavebuttersine wave1sine wave2analogfilter design圖3-3 am調(diào)制解調(diào)模塊
圖3-4 am調(diào)制解調(diào)波形圖
分析：由頻譜可以看出，am信號(hào)的頻譜由載頻分量、上邊帶、下邊帶三部分組成。上邊帶的頻譜結(jié)構(gòu)與原調(diào)制信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)相同，下邊帶是上邊帶的鏡像。因此，am信號(hào)是帶有載波分量的雙邊帶信號(hào)，它的帶寬是基帶信號(hào)帶寬的2倍。對(duì)am信號(hào)的解調(diào)采取乘積型同步檢波。實(shí)現(xiàn)方式是使調(diào)制信號(hào)與相干載波相乘，然后通過(guò)低通濾波器。
由am仿真分析可得出：
（1）此調(diào)制方式占用頻帶較寬，已調(diào)信號(hào)的頻帶寬度是調(diào)制信號(hào)的頻帶的兩倍；
（2）由于被調(diào)信號(hào)的包絡(luò)就是調(diào)制信號(hào)疊加一個(gè)直流，所以容易實(shí)現(xiàn)峰值包絡(luò)解調(diào)；（3）含有正弦載波分量，即有部分功率耗用在載波上，而沒(méi)有用于信息的傳送；（4）從效率上看，常規(guī)調(diào)幅幅度方式效率較低，但調(diào)制和解調(diào)過(guò)程簡(jiǎn)單。
塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)
3.2雙邊帶調(diào)制（dsb）的仿真與分析
scopebuttersine wave2productproduct1analogfilter designsine wavesine wave1圖3-5 雙邊帶調(diào)制（dsb）調(diào)制解調(diào)模塊
圖3-6 dsb調(diào)制解調(diào)波形圖
分析：由圖可以看出dsb調(diào)制有如下特點(diǎn)：
（1）dsb信號(hào)的幅值仍隨調(diào)制信號(hào)變化，但與普通調(diào)幅波不同，它的包絡(luò)不再在載波振幅上下變化；
（2）dsb信號(hào)的高頻載波相位在調(diào)制電壓零交點(diǎn)處（調(diào)制電壓正負(fù)交替時(shí)候）要突變180度；（3)dsb調(diào)制，信號(hào)仍集中在載頻附近，由于dsb調(diào)制抑制了載波，它的全部功率為邊帶占有，輸出功率都是有用信號(hào)，它比普通調(diào)幅波經(jīng)濟(jì)，但在頻帶利用率上沒(méi)有改進(jìn)；
進(jìn)一步觀察dsb信號(hào)的仿真圖形可見(jiàn)，上下半軸對(duì)稱(chēng)，這是因?yàn)樯舷聝蓚€(gè)邊帶所含的消息完全相同，故從消息傳送的角度看，發(fā)送一個(gè)邊帶即可，這樣不僅可以節(jié)省發(fā)射功率，而且頻帶的寬度也縮小一半。
塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)
3.3 單邊帶調(diào)制（ssb）的仿真與分析
butterssb amsignalgeneratorssb ammodulatorpassband1ssb amssb amdemodulatorpassbandanalogfilter designscope1zero-orderholdb-fftspectrumscope圖3-7 ssb調(diào)制解調(diào)頻譜模塊
圖3-8 ssb頻譜
塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)
圖3-9 ssb調(diào)制解調(diào)波形圖
分析：ssb信號(hào)的解調(diào)和dsb一樣，不能采用簡(jiǎn)單的包絡(luò)檢波，因?yàn)閟sb信號(hào)也是抑制載波的已調(diào)信號(hào)，它的包絡(luò)不能直接反映調(diào)制信號(hào)的變化，所以采用相干解調(diào)法，即對(duì)ssb信號(hào)的解調(diào)采取乘積型同步檢波。實(shí)現(xiàn)方法是使調(diào)制信號(hào)與相干載波相乘，然后通過(guò)低通濾波器。
單頻調(diào)制信號(hào)仍是等幅波，但它與原載波的電壓是不同的。ssb的振幅與調(diào)制信號(hào)的幅度成正比，它的頻率隨調(diào)制信號(hào)的頻率不同而不同，因而它含消息特征。單邊帶信號(hào)的包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)的包絡(luò)形狀相同。
致謝
這次課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了一個(gè)星期。在運(yùn)行matlab和simulink仿真的過(guò)程中，我對(duì)matlab和simulink的相關(guān)知識(shí)及其應(yīng)用也一定的了解，從而達(dá)到了各類(lèi)調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的仿真實(shí)現(xiàn)。這次設(shè)計(jì)中接觸了很多新的知識(shí)，擴(kuò)展了我的知識(shí)面，更加鍛煉了我的動(dòng)手能力，使我受益匪淺。本次的課程設(shè)計(jì)到此暫時(shí)結(jié)束了，設(shè)計(jì)中仍存在很多的瑕疵與不足，由于時(shí)間倉(cāng)促，我學(xué)習(xí)的能力也有限，沒(méi)能夠做到盡善盡美.這次能夠勉強(qiáng)完成任務(wù)，主要是在靠老師的幫助，在此表示感謝。當(dāng)然，還有和我共同解決困難的搭檔，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們遇到了很多問(wèn)題，大大小小的，我們不懂的互相討論，我學(xué)到了很多知識(shí)，同時(shí)也加深了我們之間共同解決問(wèn)題的默契，這就是團(tuán)隊(duì)精神吧。
塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)
【1】樊昌信.曹麗娜等.通信原理（
通信原理課程簡(jiǎn)介篇四
數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)
學(xué)院：信息工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)：09通信工程
姓名：伍國(guó)超
學(xué)號(hào)： 0967119224
指導(dǎo)老師：張超
第一章...............................................................................................3 第二章...............................................................................................5 第三章...............................................................................................7 第四章.............................................................................................10 第五章.............................................................................................15
第一章
(2)x(n)=(0.9)n [sin(0.25πn)+cos(0.25πn)] a=0.9;w=pi/4;n=-5:5;y=a.^n.*[sin(w.*n)+cos(w.*n)];stem(n,y);
1.510.50-0.5-1-1.5-2-5-4-3-2-1012345
(4)已知x(t)=e –2 tu(t), y(t)=e-tu(t), 求：x(t)* y(t)t=0:0.01:5;u=(t>=0);x=exp(-2.*t).*u;y=exp(-1.*t).*u;q=1:1001;z=conv(x,y);plot(q,z);
302520******0
第二章
?1?1． 利用dft計(jì)算序列x(n)???u(n)的頻譜；
?2?n
n=60;n=0:n-1;u=(n>=0);x=(1/2).^n.*u x=fft(x,n);omega=2*pi/n*(n-n/2);subplot(2,1,1);stem(omega,abs(fftshift(x)));axis([-pi,pi,0,4]);ylabel('magnitude');xlabel('frequency(rad)');subplot(2,1,2);stem(omega,angle(fftshift(x)));axis([-pi,pi,-1,1]);ylabel('phase');xlabel('frequency(rad)');
43210-1magnitude-0.500.511.5frequency(rad)22.5310.5phase0-0.5-1-1-0.500.511.5frequency(rad)22.53
3． 有限長(zhǎng)序列x(n)?cos(頻譜。要求：
(1)確定dft計(jì)算的各參數(shù)；
(2)進(jìn)行理論值與計(jì)算值比較，分析各信號(hào)頻譜分析的計(jì)算精度；
(3)詳細(xì)列出利用dft分析離散信號(hào)頻譜的步驟；
(4)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)原理。
n1=32;n2=60;n3=120;n=0:31;n1=0:n1-1;n2=0:n2-1;n3=0:n3-1;x=cos(3*pi/8*n);x1=fft(x,n1);omega1=2*pi/n1*(n1-n1/2);subplot(6,2,1);stem(omega1,abs(fftshift(x1)));ylabel('magnitude');xlabel('frequency(rad)');subplot(6,2,2);stem(omega1,angle(fftshift(x1)));ylabel('phase');xlabel('frequency(rad)');x2=fft(x,n2);omega2=2*pi/n2*(n2-n2/2);subplot(6,2,3);stem(omega2,abs(fftshift(x2)));ylabel('magnitude');xlabel('frequency(rad)');subplot(6,2,4);stem(omega2,angle(fftshift(x2)));ylabel('phase');xlabel('frequency(rad)');x3=fft(x,n3);omega3=2*pi/n3*(n3-n3/2);subplot(6,2,5);stem(omega3,abs(fftshift(x3)));ylabel('magnitude');xlabel('frequency(rad)');subplot(6,2,6);stem(omega3,angle(fftshift(x3)));ylabel('phase');xlabel('frequency(rad)');
3?8n)，0≤n≤31，分別用n=32，n=60，n=120點(diǎn)dft計(jì)算其
第三章
1.已知一個(gè)lti系統(tǒng)的差分方程為：
y[n]-1.143*y[n-1]+0.4128*y[n-2]=0.0675*x[n]+0.1349*x[n-1]+0.0675*x[n-2]
1、(1)初始條件y(-1)=1,y(-2)=2，輸入x(n)=u(n)，計(jì)算系統(tǒng)的零輸入響應(yīng) n=11;n=0:n-1;x=[n>=0];b=[0.0675,0.1349,0.0675];a=[1,-1.143,0.4128];zi=filtic(b,a,[1,2]);y=filter(b,a,zi);stem(y)
(2)當(dāng)下面三個(gè)信號(hào)分別通過(guò)系統(tǒng)，分別計(jì)算系統(tǒng)的響應(yīng)：
1.輸入信號(hào)x1[n]=cos((pi/10)*n)*u[n] n=11;n=0:n-1 x1=cos((pi/10)*n)b=[0.0675,0.1349,0.0675];a=[1,-1.143,0.4128];zi=filtic(b,a,[1,2]);y=filter(b,a,x1)stem(n,y)n = 0
x1 =
columns 1 through 9
1.0000
0.9511
0.8090
0.5878
0.3090
0.0000
-0.3090
-0.5878
-0.8090 columns 10 through 11-0.9511
-1.0000 y = columns 1 through 9
0.0675
0.2762
0.5383
0.7142
0.7489
0.6426
0.4253
0.1395
-0.1709 columns 10 through 11-0.4659
-0.7124
2.輸入信號(hào):x2[n]=cos((pi/5)*n)*u[n] n=11;n=0:n-1 x2=cos((pi/5)*n)b=[0.0675,0.1349,0.0675];a=[1,-1.143,0.4128];zi=filtic(b,a,[1,2]);y=filter(b,a,x2,zi)stem(n,y)n = 0
x2 =
columns 1 through 8
1.0000
0.8090
0.3090
-0.3090
-0.8090
-1.0000
-0.8090 columns 9 through 11
0.3090
0.8090
1.0000 y = columns 1 through 8
0.3849
0.2166
0.2862
0.3132
0.1644
-0.1389
-0.4707
-0.3090-0.6782
columns 9 through 11
-0.6563
-0.3948
0.0172
3.輸入信號(hào):x3[n]=cos((7*pi/10)*n)*u[n] n=11;n=0:n-1 x3=cos((7*pi/10)*n)b=[0.0675,0.1349,0.0675];a=[1,-1.143,0.4128];zi=filtic(b,a,[1,2]);y=filter(b,a,x3,zi)stem(n,y)n = 0 x3 = columns 1 through 9
1.0000
-0.5878
-0.3090
0.9511
-0.8090
-0.0000 0.3090 columns 10 through 11 0.5878
-1.0000 y = columns 1 through 9
0.3849
0.1224
-0.0517
-0.1267
-0.0707
-0.0734-0.0157 columns 10 through 11
（3）系統(tǒng)特性分析
b=[0.0675,0.1349,0.0675];a=[1,-1.143,0.4128];z=roots(b)p=roots(a)
0.8090-0.0548-0.9511 0.0127
zplane(b,a)
此系統(tǒng)為因果穩(wěn)定系統(tǒng)
第四章
2.分別使用矩形窗、哈明窗、海寧窗設(shè)計(jì)一個(gè)n=10的fir低通和高通濾波器，截頻為?c??3rad。
1)作出各濾波器的單位脈沖響應(yīng)
2)作出各濾波器的幅頻響應(yīng)并比較各濾波器的通帶紋波和阻帶紋波。
3)若當(dāng)輸入為x(n)?1?2cos?n4?cos?n2，計(jì)算各濾波器的輸出并作出響應(yīng)波形。
n=10;m=n-1;wc=pi/3;
% lp % rectangular window
b1=fir1(m,wc/pi,boxcar(n));[h1,w]=freqz(b1,wc,512);h1_db=20*log10(abs(h1));
% hamming window
b2=fir1(m,wc/pi,hamming(n));
[h2,w]=freqz(b2,wc,512);h2_db=20*log10(abs(h2));
% hanning window
b3=fir1(m,wc/pi,hanning(n));[h3,w]=freqz(b3,wc,512);h3_db=20*log10(abs(h3));
figure(1)c=plot(w,h1_db,w,h2_db,'y',w,h3_db,'r');
figure(2)subplot(3,1,1);stem(n1,real(h1));axis([0 25-0.2 0.2]);subplot(3,1,2);stem(n1,real(h2),'y');axis([0 25-0.2 0.2]);subplot(3,1,3);stem(n1,real(h3),'r');axis([0 25-0.2 0.2]);
% hp % rectangular window
b4=fir1(m,wc/pi,'high',boxcar(n+1));[h4,w]=freqz(b4,wc,512);
h4_db=20*log10(abs(h4));
% hamming window
b5=fir1(m,wc/pi,'high',hamming(n+1));[h5,w]=freqz(b5,wc,512);h5_db=20*log10(abs(h5));
% hanning window
b6=fir1(m,wc/pi,'high',hanning(n+1));[h6,w]=freqz(b6,wc,512);h6_db=20*log10(abs(h6));
figure(3)c=plot(w,h4_db,w,h5_db,'y',w,h6_db,'r');figure(4)subplot(3,1,1);stem(n1,real(h4));axis([0 25-0.2 0.2]);subplot(3,1,2);stem(n1,real(h5),'y');axis([0 25-0.2 0.2]);subplot(3,1,3);stem(n1,real(h6),'r');axis([0 25-0.2 0.2]);
x=1+2*cos(pi/4*n1)+cos(pi/2*n1);y1=conv(x,h1);y2=conv(x,h2);
y3=conv(x,h3);y4=conv(x,h4);y5=conv(x,h5);y6=conv(x,h6);figure(5)subplot(3,2,1);stem(n2,y1);axis([0 50-0.2 1]);subplot(3,2,2);stem(n2,y2);axis([0 50-0.2 1]);subplot(3,2,3);stem(n2,y3);axis([0 50-0.2 1]);subplot(3,2,4);stem(n2,y4);axis([0 50-2 2]);subplot(3,2,5);stem(n2,y5);axis([0 50-2 2]);subplot(3,2,6);stem(n2,y6);axis([0 50-2 2]);
200-20-40-60-80-10000.511.522.533.5
0.20-0.20.20-0.20.20-0.20510******
100-10-20-30-40-50-60-7000.511.522.533.5
0.20-0.20.20-0.20.20-0.20510******
10.50010.50020-21020304050-220-***03040502010.******04050
第五章
1．某隨機(jī)信號(hào)由兩余弦信號(hào)與噪聲構(gòu)成：
x[k]= cos(20πk)+cos(40πk)+ s [k]，s[k]為均值為0，方差為1的高斯白噪聲。(1)繪出此隨機(jī)信號(hào)的時(shí)域波形；
(2)試分別用周期圖法、平均周期圖法和welch法分析該序列的功率譜估計(jì)。fs = 1000;% 抽樣頻率 t = 0:1/fs:1;% 抽樣時(shí)間
xn = cos(20*pi*t)+ cos(40*pi*t)+ randn(size(t));
%粗略地估計(jì)xn的功率譜，做n=1024點(diǎn)fft：
pxx = abs(fft(xn,1024)).^2/1001;subplot(3,3,1);plot(t,xn);xlabel('隨機(jī)信號(hào)');grid on;subplot(3,3,2);plot([0:1023]*fs/1024,10*log10(pxx));xlabel('利用公式');grid on;window=boxcar(1001);[pxx1,f1] = periodogram(xn,window,1024,fs);subplot(3,3,3);plot(f1, 10*log10(pxx1));xlabel('利用函數(shù)periodogram');grid on;noverlap=500;[pxx2,f2] = psd(xn, 1024,fs, window, noverlap);subplot(3,3,4);plot(f2, 10*log10(pxx2));xlabel('利用函數(shù)psd');grid on;noverlap=500;[pxx3,f3] = pwelch(xn, window', noverlap, 1024,fs);subplot(3,3,5);plot(f3, 10*log10(pxx3));xlabel('利用函數(shù)pwelch');grid on;50-5500-500-50-10000.5隨機(jī)信號(hào)10500利用公式10000500利用函數(shù)periodogram500-500-50-1000利用函數(shù)psd5000500利用函數(shù)pwelch
通信原理課程簡(jiǎn)介篇五
沈陽(yáng)理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
1.課程設(shè)計(jì)目的
（1）掌握抑制載波調(diào)幅信號(hào)(am)的調(diào)制原理。（2）學(xué)會(huì)matlab仿真軟件在通信中的應(yīng)用。（3）掌握am系統(tǒng)在同步檢波下的性能分析。（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的波形，學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
2.課程設(shè)計(jì)要求
（1）掌握課程設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)、概念清晰。
（2）利用matlab軟件進(jìn)行am仿真及程序設(shè)計(jì)，并對(duì)性能進(jìn)行分析。
3.相關(guān)知識(shí)
3.1開(kāi)發(fā)工具和編程語(yǔ)言
開(kāi)發(fā)工具：
基于matlab通信工具箱的線(xiàn)性分組碼漢明碼的設(shè)計(jì)與仿真 編程語(yǔ)言：
matlab是一個(gè)交互式的系統(tǒng)，其基本數(shù)據(jù)元素是無(wú)須定義維數(shù)的數(shù)組。這讓你能解決很多技術(shù)計(jì)算的問(wèn)題，尤其是那些要用到矩陣和向量表達(dá)式的問(wèn)題。而要花的時(shí)間則只是用一種標(biāo)量非交互語(yǔ)言(例如c或fortran)寫(xiě)一個(gè)程序的時(shí)間的一小部分。.名稱(chēng)“matlab”代表matrix laboratory（矩陣實(shí)驗(yàn)室）。matlab最初是編寫(xiě)來(lái)提供給對(duì)由linpack和einpack工程開(kāi)發(fā)的矩陣軟件簡(jiǎn)易訪(fǎng)問(wèn)的。今天，matlab使用由lapack和arpack工程開(kāi)發(fā)的軟件，這些工程共同表現(xiàn)了矩陣計(jì)算的軟件中的技術(shù)發(fā)展。
3.2am調(diào)制原理
所謂調(diào)制，就是在傳送信號(hào)的一方將所要傳送的信號(hào)附加在高頻振蕩波上，沈陽(yáng)理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
再由信道傳送出去。這里的高頻振蕩波就是攜帶信號(hào)的運(yùn)載工具，也叫載波。振幅調(diào)制就是有調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的振幅。
幅度調(diào)制(amplit ude modulation ,am)簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)幅 ,是正弦型高頻載波的幅度隨調(diào)制信號(hào)幅度變化的一種調(diào)制方式 ,為全世界傳統(tǒng)模擬中短波廣播技術(shù)所采用。中短波廣播 am 信號(hào)主要靠地波和天波傳播,這種傳播路徑屬于典型的隨參信道傳播。隨參信道對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懯遣淮_定的 ,故信號(hào)的影響比較嚴(yán)重。隨參信道中包含著除媒質(zhì)外的其他轉(zhuǎn)換器(解調(diào)器),但從對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊憗?lái)看 ,傳輸媒質(zhì)的影響較為主要,而轉(zhuǎn)換器特性的影響較為次要。本文主要討論不同情況下 am 系統(tǒng)的抗噪聲性能。鑒于 am 信號(hào)的傳輸特性 ,在分析其抗噪聲性能時(shí) ,主要應(yīng)考慮加性噪聲對(duì) am 系統(tǒng)的影響。加性噪聲獨(dú)立于有用信號(hào) ,但卻始終干擾有用信號(hào) ,它是一種隨機(jī)噪聲 ,相對(duì)于 am 系統(tǒng)的高頻載波而言 ,可以看作是窄帶隨機(jī)過(guò)程。加性噪聲被認(rèn)為只對(duì)信號(hào)的接收產(chǎn)生影響 ,故 am 系統(tǒng)的抗噪聲性能往往利用解調(diào)器的抗噪聲能力來(lái)衡量,而抗噪聲能力通常用信噪比和調(diào)制制度增益來(lái)度量。
4.課程設(shè)計(jì)分析
4.1 am系統(tǒng)性能分析模型
圖 1 給出了分析 am 解調(diào)器性能的模型。
模型輸入端的 am 信號(hào)用 sam(t)表示,信道用相加器表示,而加性噪聲用 n(t)表示,噪聲在經(jīng)過(guò)帶通濾波器后變?yōu)閹ㄐ驮肼?ni(t), 相對(duì)于 am 信號(hào)的載波 ,它是一個(gè)窄帶隨機(jī)過(guò)程 ,可以表示成:ni(t)= nc(t)cos(ω c t)-ns(t)sin(ω c t)(1)式中: nc(t)和 ns(t)分別稱(chēng)為 ni(t)的同相分量和正分量。由于 ni(t), nc(t)和 ns(t)均值都為零 ,方差和平均功率都相同 ,于是取統(tǒng)計(jì)平均有:
如果解調(diào)器輸入的噪聲 ni(t)具有帶寬 b , 則可規(guī) 定輸入的噪聲平均功率為:
沈陽(yáng)理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
式中: no 是一個(gè)實(shí)常數(shù) ,單位為 w/ hz ,表示噪聲單邊功率譜密度 ,它在通帶 b 內(nèi)是恒定的。根據(jù)圖 1 ,解調(diào)后的有用信號(hào)為 mo(t),輸出噪聲為no(t), 則解調(diào)器輸出的信噪比為:
由求得的解調(diào)器輸入及輸出信噪比 ,可以對(duì)該解調(diào)器的抗噪聲性能作出評(píng)估。為此 ,定義解調(diào)器的調(diào)制制度增益為輸出信噪比與輸入信噪比的比值 g:
g表示檢波器能夠得到的信噪比改善值,其值越大 ,表明解調(diào)器的抗噪聲性能越好。
4.2 同步檢波下的 am系統(tǒng)性能
am 信號(hào)可用同步檢波(實(shí)際上是同步檢測(cè))和包絡(luò)檢波兩種方法解調(diào)。因?yàn)椴煌慕庹{(diào)方將可能有不同的信噪比,所以分析 am 系統(tǒng)的性能應(yīng)根據(jù)不同的解調(diào)方法來(lái)進(jìn)行。先分析同步檢波下的 am 系統(tǒng)性能。設(shè) am 信號(hào):sam(t)= [ a + m(t)]cos(ω c t)(6)式中: a 為載波的幅度;m(t)是直流分量為零的調(diào)制信號(hào),且 a ≥| m(t)| max。輸入噪聲可用式(1)表示。則:解調(diào)器輸入的信號(hào)功率為:
解調(diào)器輸入的噪聲功率為:
同步檢波時(shí)的相干載波為cos(ω c t),則解調(diào)器的輸出信號(hào)為:
式 中: a/ 2[ a + m(t)]cos(2ω c t), nc(t)/ 2cos(2ω c t), ns(t)/ 2sin(2ω c t)和直流分量 a/ 2 都被濾波器濾除[5 ]。顯然 ,解調(diào)器的輸出信號(hào)功率為:
沈陽(yáng)理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
解調(diào)器的輸出噪聲功率為:
所以 ,在采用同步檢波法進(jìn)行解調(diào)時(shí),am 信號(hào)的調(diào)制制度增益為:
可見(jiàn) ,同步檢波時(shí)的調(diào)制制度增益并不受噪聲的影響。當(dāng)用正弦型信號(hào)進(jìn)行 100 %調(diào)制時(shí)有
, 代入式(11)可得: g = 2/ 3 這就是同步檢波器能夠得到的最大信噪比改善值。
5.仿真
程序：
clc;fm=100;fc=500;fs=5000;am=1;a=2;n=512;k=n-1;n=0:n-1;t=(0:1/fs:k/fs);yt=am*cos(2*pi*fm*t);figure(1)subplot(1,1,1),plot(t,yt),title('頻率為3000的調(diào)制信號(hào)f1的時(shí)時(shí)域波');y0=a+yt;y2=y0.*cos(2*pi*fc*n/fs);
y3=fft(y2,n);% fft 變換
q1=(0:n/2-1)*fs/n;mx1=abs(y3(1:n/2));figure(2)subplot(2,1,1);
沈陽(yáng)理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
plot(t,y2);title('已調(diào)信號(hào)的時(shí)時(shí)域波');subplot(2,1,2);plot(q1,mx1);title('f1已調(diào)信號(hào)的頻譜');
%繪圖 yc=cos(2*pi*fc*t);
figure(3)subplot(2,1,1),plot(t,yc),title('載波fc時(shí)域波形')n=512;n=0:n-1;yc1=am*cos(2*pi*fc*n/fs);y3=fft(yc1,n);q=(0:n/2-1)*fs/n;mx=abs(y3(1:n/2));
figure(3)subplot(2,1,2),plot(q,mx),title('載波fc頻譜')y4=0.01*randn(1,length(t));%用randn產(chǎn)生高斯分布序列
w=y4.^2;
%噪聲功率 figure(4)subplot(2,1,1);plot(t,y4);title('高斯白噪聲時(shí)域波形')y5=fft(y4,n);q2=(0:n/2-1)*fs/n;mx2=abs(y5(1:n/2));subplot(2,1,2),plot(q2,mx2),title('高斯白噪聲頻域波形')y6=y2+y4;
figure(5)subplot(2,1,1),plot(t,y6),title('疊加后的調(diào)制信號(hào)時(shí)域波形')q3=q1;mx3=mx1+mx2;subplot(2,1,2),plot(q3,mx3),title('疊加后的調(diào)制信號(hào)頻譜波形')%調(diào)制 yv=y6.*yc;%乘以載波進(jìn)行解調(diào) ws=yv.^2;p1=fc-fm;[k,wn,beta,ftype]=kaiserord([p1 fc],[1 0],[0.05 0.01],fs);%fir數(shù)字低通濾波
window=kaiser(k+1,beta);%使用kaiser窗函數(shù)
b=fir1(k,wn,ftype,window,'noscale');%使用標(biāo)準(zhǔn)頻率響應(yīng)的加窗設(shè)計(jì)函數(shù) yt=filter(b,1,yv);yssdb=yt.*2-2;
沈陽(yáng)理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
figure(6)subplot(2,1,1),plot(t,yssdb),title('經(jīng)過(guò)低通已調(diào)信號(hào)的時(shí)域波形采樣')y9=fft(yssdb,n);q=(0:n/2-1)*fs/n;mx=abs(y9(1:n/2));subplot(2,1,2),plot(q,mx),title('經(jīng)過(guò)低通已調(diào)信號(hào)頻域波形')%解調(diào)
ro=y9-yt;
w=(yt.^2).*(1/2);
r=w/w
r=w/ro
g=r/r 6.結(jié)果分析
程序運(yùn)行的結(jié)果如圖：
沈陽(yáng)理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
沈陽(yáng)理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
沈陽(yáng)理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告。
沈陽(yáng)理工大學(xué)通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告
7.參考文獻(xiàn)
[1] 飛思科技產(chǎn)品研發(fā)中心．神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論與matlab7實(shí)現(xiàn)．電子工業(yè)出版社，2005.3 [2] 韓力群.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論、設(shè)計(jì)及應(yīng)用:第二版.化學(xué)工業(yè)出版社，1990.1
[3] 聞新，周露，李翔，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真與應(yīng)用.科學(xué)出版社，2003.7
[4 ] [美] alan v oppenheim.信號(hào)與系統(tǒng)[m].2 版.西安:西安交通大學(xué)出版社 ,1998.[5 ] 劉長(zhǎng)年 ,李明 ,職新衛(wèi).數(shù)字廣播電視技術(shù)基礎(chǔ)[m].北京:中國(guó)廣播電視出版社 ,2003.[6 ] 鄭君里.信號(hào)與系統(tǒng) [ m ].2 版.北京: 高等教育出版社 ,2000.[7 ] 王春生.廣播發(fā)送技術(shù)[ m ].安徽:合肥工業(yè)大學(xué)出版社 ,2006.[8 ] 陳曉衛(wèi).全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)使用與維護(hù)[m].北京:中國(guó)廣播電視出版社 ,2002.[9 ] 劉洪才.現(xiàn)代中短波廣播發(fā)射機(jī)[m].北京:中國(guó)廣播電視出版社 ,2003.[10 ] 高福安.廣播電視技術(shù)管理與教育[m].北京:中國(guó)廣播電視出版社 ,2003.
【本文地址：http://www.aiweibaby.com/zuowen/1073155.html】
