simulink模擬通信系統(tǒng)

1、基于Simulink的通信系統(tǒng)建模與仿真模擬通信系統(tǒng)姓 名：喻航完成時(shí)間：一、實(shí)驗(yàn)原理（調(diào)制、解調(diào)的原理框圖及說明）AM調(diào)制AM調(diào)制是用調(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)律變化的過程。AM調(diào)制原理框圖如下AM信號(hào)的時(shí)域和頻域的表達(dá)式分別為式中，為外加的直流分量；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。AM解調(diào)AM信號(hào)的解調(diào)是把接收到的已調(diào)信號(hào)還原為調(diào)制信號(hào)。 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)。AM相干解調(diào)原理框圖如下。相干解調(diào)的關(guān)鍵在于必須產(chǎn)生一個(gè)與調(diào)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(huì)破壞原始信號(hào)的恢復(fù)。AM包絡(luò)檢波

2、解調(diào)原理框圖如下。AM信號(hào)波形的包絡(luò)與輸入基帶信號(hào)成正比，故可以用包絡(luò)檢波的方法恢復(fù)原始調(diào)制信號(hào)。包絡(luò)檢波器一般由半波或全波整流器和低通濾波器組成。DSB調(diào)制在幅度調(diào)制的一般模型中，若假設(shè)濾波器為全通網(wǎng)絡(luò)（1），調(diào)制信號(hào)中無直流分量，則輸出的已調(diào)信號(hào)就是無載波分量的雙邊帶調(diào)制信號(hào)（DSB）。DSB調(diào)制原理框圖如下DSB信號(hào)實(shí)質(zhì)上就是基帶信號(hào)與載波直接相乘，其時(shí)域和頻域表示式分別為DSB解調(diào)DSB只能進(jìn)行相干解調(diào)，其原理框圖與AM信號(hào)相干解調(diào)時(shí)完全相同，如圖SSB調(diào)制SSB調(diào)制分為濾波法和相移法。濾波法SSB調(diào)制原理框圖如下所示。圖中的為單邊帶濾波器。產(chǎn)生SSB信號(hào)最直觀方法的是，將設(shè)計(jì)成具有理

3、想高通特性或理想低通特性的單邊帶濾波器，從而只讓所需的一個(gè)邊帶通過，而濾除另一個(gè)邊帶。產(chǎn)生上邊帶信號(hào)時(shí)即為，產(chǎn)生下邊帶信號(hào)時(shí)即為。濾波法SSB調(diào)制的頻域表達(dá)式相移法SSB調(diào)制的原理框圖如下。圖中，為希爾伯特濾波器，它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)寬帶相移網(wǎng)絡(luò)，對(duì)中的任意頻率分量均相移。相移法SSB調(diào)制時(shí)域表達(dá)式如下。式中，“”對(duì)應(yīng)上邊帶信號(hào)，“+”對(duì)應(yīng)下邊帶信號(hào)；表示把的所有頻率成分均相移，稱是的希爾伯特變換。SSB解調(diào)SSB只能進(jìn)行相干解調(diào)。原理框圖如下 二、Simulink仿真流程（完成的Simulink總體框圖、每個(gè)模塊所在位置及參數(shù)設(shè)置的說明，自定義模塊的框圖及參數(shù)）AM模擬通信系統(tǒng)AM框圖（相干解調(diào)）

4、信源參數(shù)參數(shù)：幅度1 頻率10rad/s載波參數(shù)：幅度1 頻率100rad/sBPF參數(shù)：下限頻率90rad/s 上限頻率110rad/sLPF參數(shù)：截止頻率 10rad/s高斯白噪聲參數(shù)：均值0 標(biāo)準(zhǔn)差0.01AM框圖（包絡(luò)檢波解調(diào)）信源參數(shù)：幅度1 頻率10rad/s載波參數(shù)：幅度1 頻率100rad/sBPF參數(shù)：下限頻率90rad/s 上限頻率110rad/sLPF參數(shù)：截止頻率 10rad/s高斯白噪聲參數(shù)：均值0 標(biāo)準(zhǔn)差0.01全波整流器參數(shù)參數(shù)：下限0 上限infDSB模擬通信系統(tǒng)DSB框圖信源參數(shù)參數(shù)：幅度1 頻率10rad/s載波參數(shù)：幅度1 頻率100rad/sBPF參數(shù)：

5、下限頻率90rad/s 上限頻率110rad/sLPF參數(shù)：截止頻率 10rad/s高斯白噪聲參數(shù)：均值0 標(biāo)準(zhǔn)差0.01SSB模擬通信系統(tǒng)濾波法USB框圖濾波法LSB框圖信源參數(shù)參數(shù)：幅度1 頻率10rad/s載波參數(shù)：幅度1 頻率100rad/sUSB的BPF參數(shù)：下限頻率100rad/s 上限頻率110rad/sLSB的BPF參數(shù)：下限頻率90rad/s 上限頻率100rad/sLPF參數(shù)：截止頻率 10rad/s高斯白噪聲參數(shù)：均值0 標(biāo)準(zhǔn)差0.01相移法USB框圖相移法LSB框圖信源參數(shù)參數(shù)：幅度1 頻率10rad/s信源的希爾伯特變換參數(shù)：幅度1 頻率10rad/s 相位3*pi/

6、2載波參數(shù)：幅度1 頻率100rad/sUSB的BPF參數(shù)：下限頻率100rad/s 上限頻率110rad/sLSB的BPF參數(shù)：下限頻率90rad/s 上限頻率100rad/sLPF參數(shù)：截止頻率 10rad/s高斯白噪聲參數(shù)：均值0 標(biāo)準(zhǔn)差0.01三、仿真結(jié)果（截取Simulink仿真的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)這些結(jié)論進(jìn)行說明）AM相干解調(diào)波形（上:解調(diào)波形 下：信源波形）AM包絡(luò)檢波解調(diào)波形(上：解調(diào)波形 下：信源波形)DSB解調(diào)波形（上：解調(diào)波形 下：信源波形）SSB濾波法上邊帶解調(diào)波形（上：解調(diào)波形 下：信源波形）SSB濾波法下邊帶解調(diào)波形（上：解調(diào)波形 下：信源波形）SSB相移法上邊帶波形（

7、上：信源波形 下：解調(diào)波形）SSB相移法下邊帶波形（上：信源波形 下：解調(diào)波形）從波形圖可以看出，不論是AM、SSB、DSB，由于系統(tǒng)模型經(jīng)歷多個(gè)模塊，會(huì)造成一定的時(shí)延。解調(diào)過后的信號(hào)波形不僅有相位的延遲，而且在幅度上也低于信源波形。AM解調(diào)時(shí)，應(yīng)注意濾除直流分量，AM相干解調(diào)減去的直流分量與計(jì)算結(jié)果相符，然而AM包絡(luò)檢波需要減去一個(gè)工程值，這個(gè)數(shù)值并非計(jì)算所能得出，需要進(jìn)行仿真嘗試得出。四、性能分析與結(jié)論（根據(jù)上述仿真得出相應(yīng)的系統(tǒng)性能的結(jié)論，并根據(jù)近兩周Simulink的學(xué)習(xí)進(jìn)行總結(jié)）1.AM信號(hào)波形的包絡(luò)與輸入基帶信號(hào)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，必須滿足直流分量大于等于信源幅度，否則將出現(xiàn)過調(diào)幅現(xiàn)象而帶來失真。2.相干解調(diào)的關(guān)鍵是必須產(chǎn)生一個(gè)與調(diào)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(huì)破壞原始信號(hào)的恢復(fù)。3.包絡(luò)檢波解調(diào)電路簡單，特別是接收端不需要與發(fā)送端同頻同相位的載波信號(hào)，大大降低實(shí)現(xiàn)難度。4.相移法形成SSB信號(hào)的困難在于寬