6.相位调 - 通信原理实验报告.docVIP

计算机与信息工程学院验证性实验报告 专业：通信工程 年级/班级：2011级 2013—2014学年第二学期 课程名称 通信原理 指导教师 杨育捷 本组成员 学号姓名 实验地点 计科楼324 实验时间 周二3-4节 项目名称 相位调制 实验类型 验证性 实验目的 实现模拟信号相位调制与解调。 实验仪器或设备 通信实验箱和数字示波器各一台 实验原理 调相的概念：在模拟调制中，一个连续有三个参数可以用来携带信息而构成已调信号，当幅度和频率保持不变时，改变载波的相位使之随未调信号的大小而改变。 角度调制信号的一般表示形式为： 式中，A是载波的恒定幅度；是信号的瞬时相位，而称为瞬时相位偏移；为信号的瞬时频率，而称为瞬时频率偏移，即相对于的瞬时频率偏移。 设高频载波为，调制信号为，则调相信号的瞬时相位，瞬时角频 率 调相信号： 将信号的信息加在载波的相位上形成调相信号，调相的表达式为： 这里称为相移指数，这种调制方式，载波的幅度和教频率不变，而瞬时相位偏移是调制信号的线性函数，称为相位调制。 调相与调频有着直接的关系，如下所示： 所以在调相时可以先将调制信号进行微分后再进行频率调制，这就等效于调相，此方法称为间接调相，与此相对应，上述方法称为直接调相，调相信号的产生如图1所示： m(t) m(t) （a）直接调相 （b）间接调相 图1 PM调相信号的产生 ⑴调制原理：实现相位调制的基本原理是使角频率为的高频载波通过一个可控相移网络，此网络产生的相移受调制电压控制，满足=的关系，所以网络输出就是调相信号，可控相移网络原理图如图2所示： 图2 可控相移网络调相原理图 ⑵解调原理：已调波的解调电路称为检波器，调相波的解调电路称为相位检波器或鉴频器。采用乘积鉴相是最常用的方法。若调相信号为其中，同步信号与载波信号相差， ，式中k为乘法器增益，低通滤波器增益为1，可以看到乘积鉴相的线性鉴相范围较小，只能解调的调相信号。乘积鉴相器的原理图如图3所示，由于相乘的两个信号有的固定相位差，故这种方法又称为正交乘积鉴相。 图3 正交乘积鉴相原理图 实验步骤 (1)首先任意给定一个已调信号，进行相位调制时要用到傅里叶变换,三个子函数如下： %求傅里叶变换的子函数 %fftseq.m function[M,m,df]=fftseq(m,ts,df) fs=1/ts; if nargin==2 n1=0; else n1=fs/df; end n2=length(m); n=2^(max(nextpow2(n1),nextpow2(n2))); M=fft(m,n); m=[m,zeros(1,n-n2)]; df=fs/n; %在实现相位解调时要调用两个子函数，如下所示： %求信号相角的子函数，这是调频调相都要用到的方法 %env_phas.m function[v,phi]=env_phas(x,ts,fc) if nargout==2 z=loweq(x,ts,fc); phi=angle(z); end v=abs(hilbert(x)); %产生调制信号的正交分量 %loweq.m function x1=loweq(x,ts,fc) t=[0:ts:ts*(length(x)-1)]; z=hilbert(x); x1=z.*exp(-j*2*pi*fc*t); （2）在命令行窗口中键入如下内容： t0=0.2; ts=0.001; fs=1/ts; fc=300; t=-t0/2:ts:t0/2; kf=100; df=0.25; m=sin(100*t); int_m(1)=0; for i=1:length(t)-1 int_m(i+1)=int_m(i)+m(i)*ts; end [M,m,df1]=fftseq(m,ts,df); M=M/fs; f=[0:df1:df1*(length(m)-1)]-fs/