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苏州科技学院 二○一四 ～二○一五学年第一学期 电子与信息工程系 《电子综合技术训练》 报告书 课程名称： 多路语音信号系统调制 班 级： __ 电子Z1112班____ 学 号： 11200134212______ 姓 名： 盛超_________ 指导教师： 潘欣裕_______ 二○一五年一月 一 课题内容 1.设计两路语音信号,FM实现的Matlab程序，输出调制信号、载波信号以及已调信号波形以及频谱图，并改变参数观察信号变化情况，并将两路信号进行叠加，形成混合信号；并通过带通滤波器分离出两路信号通过乘上载波，通过低通滤波器，并两路语音信号,FM信号解调实现的Matlab程序，输出并观察解调两路语音信号波形，分析实验现象。 二 设计目的 1.掌握AM,FM调制和解调原理。 2.学会Matlab仿真软件在振幅调制和解调中的应用。 3.掌握参数设置方法和性能分析方法。 4.通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。 三 设计要求 利用Matlab软件进行AM,FM调制和解调程序设计，输出显示调制信号、载波信号以及已调信号波形，并输出显示三种信号频谱图。对产生波形进行分析，并通过参数的改变，观察波形变化，分析实验现象。 四 开发工具 计算机、Matlab软件、相关资料 五 AM信号的调制原理 AM信号数字模型以及特点 AM是指调制信号去控制高频载波的幅度，使其随调制信号呈线性变化的过程。AM信号的调制原理模型如下[6]： 图 2.3.1 AM信号的调制原理模型 M（t）为基带信号，它可以是确知信号，也可以是随机信号，但通常认为它的平均值为0. 载波为 上式中，为载波振幅，为载波角频率为载波的初始相位。 AM信号的波形和频谱特性 虽然实际模拟基带信号m(t)是随机的，但我们还是从简单入手，先考虑m(t)是确知信号的傅氏频谱，然后在分析m(t)是随机信号时调幅信号的功率谱密度。 可知[7] 设m(t)的频谱为M(w），由傅氏变换的理论可得已调信号 AM的波形和相应的频谱图如下 图1 AM信号的时域波形及其频谱 可以看出，第一：AM的频谱与基带信号的频谱呈线性关系，只是将基带信号的频谱搬移，并没有产生新的频谱成分，因此AM调制属于线性调制；第二：AM信号波形的包络与基带信号成正比，所以AM信号的解调即可以采用相干解调，也可以采用非相干解调（包络检波）。第三：AM的频谱中含有载频和上，下两个边带，无论是上边带还是下边带，都含有原调制信号的完整信息，股已调波形的带宽为原基带信号带宽的两倍，即 其中为调制信号的最高频率。 六 AM信号的解调原理以及特点 AM信号的解调原理及方式 解调是将位于载波的信号频谱再搬回来，并且不失真的恢复出原始基带信号。 解调的方式有两种[6]：相干解调与非相干解调。相干解调适用于各种线性调制系统，非相干解调一般适用幅度调制（AM）信号。 AM信号的相干解调 所谓相干解调是为了从接受的已调信号中，不失真地恢复原调制信号，要求本地载波和接收信号的载波保证同频同相。相干载波的一般模型如下： 图3.2.1 AM信号的相干解调原理框图 将已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波，得 由上式可知，只要用一个低通滤波器，就可以将第1项与第2项分离，无失真的恢复出原始的调制信号 相干解调的关键是必须产生一个与调制器同频同相位的载波。如果同频同相位的条件得不到满足，则会破坏原始信号的恢复。 AM信号的非相干解调 所谓非相干解调是在接收端解调信号时不需要本地载波，而是利用已调信号中的包络信号来恢复原基带信号[7]。因此，非相干解调一般只适用幅度调制（AM）系统。忧郁包络解调器电路简单，效率高，所以几乎所有的幅度调制（AM）接收机都采用这种电路。如下为串联型包络检波器的具体电路。 图 3.3.1 AM信号的非相干解调原理 当RC满足条件时，包络检波器的输出基本与输入信号的包络变化呈线性关系，即 其中，。隔去直流后就得到原信号 七FM信号调制原理 频率调制的一般表达式为：