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虚拟仪器专题实验 调制与解调 班级：信 息 13 姓名：钱瑞祺 学号：2110502066 调制与解调 一、实验目标 通信系统在人、系统之间的信息传递上起着至关重要的作用。在所有的通信系统中，源信息都要先被某一发射装置或是调制器所处理，以将它变化到在通信信道上最适合传输的形式，而在接收端又可通过适当的处理将信号给予恢复。调制就是将一个载有信息的信号嵌入另一个信号的过程，以便于有效地传输信号。 为了简化，本实验只对幅度调制与解调进行演示。载有信息的调制信号和某一正弦载波信号相乘就得到已调信号。而信号时域的相乘带来的就是其在频域的频谱的搬移，即调制信号的频谱搬移到载波信号的频率上。 二、实验要求 本实验要求对一个复信号（如复正弦信号），对其作幅度调制，表现出信号的频谱的翻转和搬移的确切过程。要求包括普通AM，双边带和单边带三种幅度调制方式。 本实验的演示界面上至少应包括如下内容： 1. 原始信号频率（可改变）； 2. 载波频率（可改变）； 3. 调制后的频谱和波形； 4. 解调后的频谱和波形； 三、实验说明 1. 请注意频谱不对称的信号的产生方法，这是本实验唯一的难点。 2. 所编程序应该有适当的注释，包括框图窗口中的局部变量都需要注释。每个功能块也需要说明，程序中也需要旁注。 3. 最后要形成一个详细的报告，包括VI的设计，演示的原理，在完成的过程 中所遇到的问题及解决方法和最终的心得等等。 四、实验原理 设计分析：调制实质上是实现频谱的向上搬移（故最简单的实现基于信号相乘），而解调则是与之相反（故最简单的实现仍是信号相乘），但是在搬移过程中，因为信号相乘的特性，会产生互调频谱，故要通过滤波器滤去不利频率。具体原理如下。 普通AM调制 AM调幅波的时域表达式； 其中： 为调制信号； 为载波信号； DSB调制 DSB调制波的时域表达式为： 其中： 为调制波 为载波 SSB调制 SSBSC信号产生方法：滤波法 带通滤波器 实验设计和结果 AM调制 DSB调制 SSB调制 结果分析： 本次实验利用三种幅度调制方式对信号调制并解调，其中载波为幅度为1,频率为100Hz的正弦波，调制过程利用载波与调制信号相乘实现，载波与调制信号的幅度和频率均由前面板输入得到，本次试验中载波幅度为1，频率为200Hz，调制信号频率20Hz，采样信息中采样点数为2000，采样频率为2000Hz。解调过程由已调信号与载波相乘后通过巴特沃斯低通滤波器得到。在整个调制解调过程中，主要观察调制信号、已调信号、解调后信号的波形与频谱，其中波形信号的频谱图是利用fft变换MATLAB编程得到的，这一过程中信号的采样点数为2000，采样频率为2000Hz。 从波形图中可以看出，解调后的信号与调制信号的波形除了在幅度上存在差别外，形状与相位均相同，由此可知调制与解调过程的实现是完整无误的，解调后波形无失真。 从频谱图中可以看出，调制信号的频谱实现了对调制信号频谱的搬移，解调后通过巴特沃斯低通滤波器基本恢复原有的频谱，但由于是复信号，在DSB和SSB方式中得出的频谱存在细微的误差。 4