利用matlab實現信號幅度的調制與解調

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1、第一章調制解調的基本原理第一節(jié)調制的基本原理“調制”就是使信號f(t)控制載波的某一個或某些參數（如振幅、頻率、相位等），是這些參數按照信號f(t)的規(guī)律變化的過程。載波可以是正弦波或脈沖序列。以正弦型信號作載波的調制叫做連續(xù)波調制。調制后的載波就載有調制信號所包含的信息，稱為已調波。對于連續(xù)波調制，已調信號可以表示為它有振幅頻率和相位三個參數構成。改變三個參數中的任何一個都可以攜帶同樣的信息。因此連續(xù)波的調制可分為調幅、調相、和調頻。調制在通信過程中起著極其重要的作用：無線電通信是通過空間輻射方式傳輸信號的，調制過程可以將信號的頻

2、譜搬移到容易以電磁波形勢輻射的較高范圍；此外，調制過程可以將不同的信號通過頻譜搬移托付至不同頻率的載波上，實現多路復用，不至于互相干擾。按照被調制信號參數的不同，調制的方式也不同。如果被控制的參數是高頻振蕩的幅度，則稱這種調制方式為幅度調制，簡稱調幅；如果被控制的參數是高頻振蕩的頻率或相位，則稱這種調制方式為頻率調制或相位調制，簡稱調頻或調相（調頻與調相又統稱調角）。振幅調制是一種實用很廣的連續(xù)波調制方式。幅度調制的特點是載波的頻率始終保持不變，它的振幅卻是變化的。其幅度變化曲線與要傳遞的低頻信號是相似的。它的振幅變化曲線稱之為包絡

3、線，代表了要傳遞的信息。15第二節(jié)解調的基本原理解調是調制的逆過程，它的作用是從已調波信號中取出原來的調制信號。調制過程是一個頻譜搬移的過程，它將低頻信號的頻譜搬移到載頻位置。如果要接收端回復信號，就要從已調信號的頻譜中，將位于載頻的信號頻譜再搬回來。解調分為相干解調和非相干解調。相干解調是指為了不失真地恢復信號，要求本地載波和接收信號的載波必須保持同頻同相。非相干解調主要指利用包絡檢波器電路來解調的。包絡檢波電路實際上是一個輸出端并接一個電容的整流電路。二極管的單向導電性和電容器的充放電特性和低通濾波器濾去高頻分量，得到與包絡線形

4、狀相同的音頻信號，見圖1.2.3。對于頻率調制來說，解調是從它的頻率變化提取調制信號的過程。頻率解調要比幅度解調復雜，用普通檢波電路是無法解調出調制信號的，必須采用頻率檢波方式。圖1.2.1包絡檢波器電路及檢波過程15第二章信號的雙邊帶調制原理第一節(jié)信號調幅數字模型以及特點AM是指調制信號去控制高頻載波的幅度，使其隨調制信號呈線性變化的過程。AM信號的調制原理模型如下：圖2.1.1AM信號的調制原理模型上圖中m（t）為基帶信號含有有用信息，頻率較低，它可以是確知信號，也可以是隨機信號，但通常認為它的平均值為0.載波信號用于搭載有用信

5、號，器頻率較高，表達式為：（2.1.1）上式中，為載波振幅，為載波角頻率為載波的初始相位。運用MATLAB信號處理工具箱的有關函數可以對信號進行調制。對于已調信號，通信系統就可以有效而可靠的傳輸了。第二節(jié)信號的波形和頻譜特性15雖然實際模擬基帶信號m(t)是隨機的，但我們還是從簡單入手，先考慮m(t)是確知信號的傅氏頻譜，然后在分析m(t)是隨機信號時調幅信號的功率譜密度。可知(2.2.1)設m(t)的頻譜為M(w），由傅氏變換的理論可得已調信號表達式為：(2.2.2)AM的波形和相應的頻譜圖如下圖2.2.1AM信號的時域波形及其頻

6、譜可以看出，第一,AM的頻譜與基帶信號的頻譜呈線性關系，只是將基帶信號的頻譜搬移，并沒有產生新的頻譜成分，因此AM調制屬于線性調制；第二,AM信號波形的包絡與基帶信號成正比，所以AM信號的解調即可以采用相干解調，也可以采用非相干解調（包絡檢波）。第三,15AM的頻譜中含有載頻和上，下兩個邊帶，無論是上邊帶還是下邊帶，都含有原調制信號的完整信息，股已調波形的帶寬為原基帶信號帶寬的兩倍，即(2.2.3)其中為調制信號的最高頻率。第三章信號的解調原理第一節(jié)信號的相干解調解調是將位于載波的信號頻譜再搬回來，并且不失真的恢復出原始基帶信號。解

7、調的方式有兩種：相干解調與非相干解調。相干解調適用于各種線性調制系統，非相干解調一般適用幅度調制（AM）信號。所謂相干解調是為了從接受的已調信號中，即接收端，分析已調信號的頻譜，不失真地恢復原調制信號，要求本地載波和接收信號的載波保證同頻同相。相干載波的一般模型如下：圖3.1.1AM信號的相干解調原理框圖將已調信號乘上一個與調制器同頻同相的載波，得(3.1.1)15由上式可知，只要用一個低通濾波器，就可以將第1項與第2項分離，無失真的恢復出原始的調制信號(3.1.2)包括直流成分(1/2)Ao、調制信號(1/2)f(t).直流成分可

8、以通過隔直元件消除，因而無失真的恢復了信號。相干解調的關鍵是必須產生一個與調制器同頻同相位的載波。如果同頻同相位的條件得不到滿足，則會破壞原始信號的恢復。第二節(jié)信號的非相干解調所謂非相干解調是在接收端解調信號時不需要本地載波，而是利用