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实用标准文案 实验四 角度调制实验 一、实验目的 、掌握调频与调相以及解调的基本原理。 、理解模拟调制在通信系统中的作用。 、进一步掌握傅立叶变换的原理。 二、实验原理： 、角度调制 （ 1 ）角度调制 角度调制信号的表达式为： sm (t ) A cos[ ct (t )] 式中， A －载波的恒定振幅； ct (t ) (t) －信号的瞬时相位； (t) －瞬时相位偏 移； d[ ct (t)] / dt t －称为瞬时角频率； d (t ) / dt －称为瞬时频偏。 （ 1 ）频率调制 (FM) ： FM 信号表达式 sFM (t) Acos[ ct K f m( ) d ] d (t) K f －调频灵敏度， 瞬时频率偏移随调制信号成比例变化，即 dt K f m(t ) ，式中 单位是 rad / V 。这时相位偏移为 (t) K f m( )d （ 2 ）相位调制 (PM) sPM (t) Acos[ ct K p m(t)] 瞬时相位偏移随调制信号作线性变化，即 (t ) K p m(t) ，式中 K p －调相灵敏度，含 义是单位调制信号幅度引起 PM 信号的相位偏移量，单位是 rad / V 。 （ 3 ）单音调制 FM 与 PM 精彩文档 实用标准文案 设调制信号为单一频率的正弦波，即 m(t) Am cos mt Am cos2 fmt 用它对载波进行相位调制时，将上式代入后得到： PM ( ) A cos[ c t p ( )] s t K m t sPM (t) A cos[ c t K p Am cos mt ] A cos[ ct mpco s mt] 式中， mp K p Am －调相指数，表示最大的相位偏移。 用它对载波进行频率调制时，将 m(t ) Am cos mt Am cos 2 fmt 代入 sFM (t ) A cos[ ct K f m( )d ] 得到 FM 信号的表达式： sFM (t) A cos[ ct K f Am cos m d ] A cos[ ct m f si n mt] 式中， mf K f Am f －调频指数，表示最大的相位偏移； K f Am －最 m m f m 大角频偏； f m f f m －最大频偏。 （ 4 ）非相干解调 调频信号的一般表达式为 sFM (t) A cos[ ct K f t m( )d ] 解调器的输出应为 mo (t ) K f m(t ) 完成这种频率 -电压转换关系的器件是频率检波器，下面以振幅鉴频器为例介绍： 输出电压 K d 0 c 输入频率 s t BPF及 微分 sd t包络 mo t FM 电路 检波 LPF 限幅 鉴频器 图中，微分电路和包络检波器构成了具有近似理想鉴频特性的鉴频器。 限幅器的作用是 消除信道中噪声等引起的调频波的幅度起伏。 精彩文档 实用标准文案 微分器的作用是把幅度恒定的调频波 sFM (t ) 变成幅度和频率都随调制信号 m(t ) 变化的 t 调幅调频波 sd (t) ，即 sd (t) A[ c K f m(t)]sin[ ct K f m( )d ] 包络检波器则将其幅度变化检出并滤去直流，再经低通滤波后即得解调输出 mo (t ) K d K f m(t ) ，式中 K d 为鉴频器灵敏度， 单位为 V / rad / s 。带通信号的包络可以通 过求该信号的低通等效信号的幅度求得。 t 实验中，先求出已调信号的相位 K f m( ) d ，通过微分后再除以 2 K f ，就可以得 到 m(t) 。对于调相信号，先求出已调信号的相位 K pm(t ) ，除以 2 K p ，则可以得到 m(t) 。 为了恢复此相位，并将相位卷绕解开，需要使用 matlab 中的 unwrap 函数。 2 、角度调制的仿真 （ 1 ）基本参数的设置 kf=100; % 调频灵敏度 fc=250; % 载波频率 T=0.2; % 终止时间 dt=0.0001; % 采样间隔 t=0:dt:T; % 时间 F=1/dt; % 仿真频宽 df=1/T; % 频率间隔 f=-F/2:df:F/2 % 频率 N=length(f); % 采样点数 fm=20; % 单频调制信号频率 Am=1; % 单频调制信号幅度 mt(1:round(N))=1; 精彩文档 实用标准文案 mt(1:round(N/4))=1; mt(round(N/4)+1:round(N/2))=-1; mt(round(N/2)+1:round(3*N/4))=1; int_m(1)=0; A=sqrt(2); % 载波信号幅度 B=1.5*fm