通信原理课程设计
课题名称：专业班级：姓 名：学 号：起止时间：
设 计 报 告
重庆交通大学 信息科学与工程学院
目 录
一、课题内容 二、设计目的 三、设计要求 四、实验条件 五、系统设计
1、通信系统的原理 2. 所设计子系统的原理
六、详细设计与编码
1. 设计方案 2. 编程工具的选择
3. 编码与测试 4. 运行结果及分析 七、设计心得
八、参考文献……………………………….……………….
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一、课题内容
本课题是使用Matlab仿真软件，利用Matlab集成环境下的M文件编写程序来实现模拟调制中的振幅调制AM和频率调制FM及解调的设计和仿真，并描绘出相应信号的时域波形和频域波形。
二、设计目的
1、综合应用《Matlab编程与系统仿真》、《信号与系统》、《现代通信原理》等多门课 程知识，建立通信系统的整体概念； 2、培养系统设计与系统开发的思想； 3、培养利用软件进行通信仿真的能力。
4、熟悉Matlab文件中M文件的使用方法，包括函数、原理和使用的方法。
三、设计要求
1、对模拟调制系统有整体的较深入的理解，深入理解自己仿真部分的原理的基础，画出对应的模拟调制子系统的原理框图； 2、提出仿真方案；
3、完成仿真程序的编制，运行仿真程序，同时通过仿真分析调制技术的可靠性（抗噪声性能）和有效性（频带利用率）。
四、实验条件
计算机、Matlab软件
五、系统设计
1、通信系统的原理
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)信号将信息传输，由信宿接收。通信系统又可分为数字通信与模拟通信。基于课程设计的要求，下面简要介绍模拟通信系统。
模拟通信系统的主要内容是研究不同信道条件下不同的调制解调方法。调制可分为三类：调幅AM、调频FM、调相PM。其模型如下： 信息源 调制器 信道 基带信号 已调信号 已调信号 解调器 基带信号 受信者
噪声源
基带信号：（1）基带信号是由消息转化而来的原始模拟信号，它的频谱一般从零频附近开始，如语音信号为300~3400Hz；（2）在实际通信系统中，基带信号一般含直流和低频成分，不宜直接传输，这就需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的信号，并可在接收端进行反变换，完成这种变换和反变换作用的通常是调制器和解调器。
已调信号：它有三个基本特征，即（1）携带有信息；（2）适合在信道中传输；（3）
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信号的频谱具有带通形式且中心频率远离零频，因而已调信号又称带通信号或频带信号。
所谓调制，就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上，再由天线发射出去。这里高频振荡波就是携带信号的运载工具，也叫载波。调制过程是一个频谱搬移的过程，它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。
2. 所设计子系统的原理
（1）AM调制解调的原理
调幅（AM）是指用调制信号m(t)去控制载波信号mc(t）振幅变化的一种方式，是已调信号的包络按照m(t)的规律线性变化的过程。假设调制信号m(t)的平均值为0，将其叠加一个直流偏量A0后与载波c(t)相乘,即可形成AM信号s(t)=[A0+m(t)]*c(t)。调制过程如图
m(t) s(t) A0 c(t) AM调制模型
已调信号s(t)乘以本地载波c(t),再通过低通滤波器得到解调信号dem(t)=s(t)*c(t) 如图2.2所示，解调后dem(t)=A0/2+m(t)/2，所以在解调后要重新缩放。
s(t) LPF dem(t)
c(t)
相干解调模型
(2)实现FM的调制解调的原理
调频FM是用调制信号m(t)控制载波信号c(t)频率变化的一种方式。 当没有调制时，载波信号c(t)中的角频率w是常数，调频时，载波的角频率不再是常数，而是随调制信号变化的量。
载波信号：c(t)?Acos[wct??(t)]调制信号：
m(t)?Amcos?mt
在调制时，调制信号的频率去控制载波的频率的变化，载波的瞬时频偏随调制信号
m(t)成正比例变化，即
d?(t)?KFm(t) 式中，Kf为调频灵敏度（rad dt）。
(s?V)这时相位偏移为
3
t
?(t)??KFm(?)d?
??t则可得到调频信号为：
Sm(t)?Acos?wct??KFm(?)d?????Acos??t?KFAmsin???c?m?tm? ?也可以表示成：sm(t)?Acoswct?mfsin?mt 调频指数： mf???kFAm?m???max?m??fmax fm??max最大相偏 ，?fmax最大频偏。
?m为调制信号角频率，fm为解调器中低通滤波器的截止频率
相干解调：
带通限幅器 鉴频器 低通滤波器 调频信号的解调模型
六、详细设计与编码
1. 设计方案 AM调制流程图
FFT变换 载波 载波信号 调制 调制信号 已调信号AM FFT变换 已调信号频谱 载波信号频谱 FFT变换 调制信号频谱 带通滤波器 希尔伯特变换 解调信号 FM调制流程图 基带信号
载波信号 时域波形 FFT变换 时域波形 FM信号 FFT变换 FM信号频谱 调制信号频谱
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通信原理课程设计报告
