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. . 可编辑版 可编辑版 . 可编辑版 《信号与系统A（1）》课程自学报告 题 目： FM调频波的模拟和仿真 学 号： 姓 名： 陈欣如 任课教师： 刘志 联系方式： 二零一五 年 一 月 五 日 . . 可编辑版 可编辑版 . 可编辑版 1.理论自学内容阐述 （一）5.5系统的物理可实现性、佩利-维纳准则 ①根据之前所学到的内容，理想的低通滤波器在物理上不可实现，而理想的低通滤波器符合矩形幅度、线性相位。但是，传输特性接近理想滤波器特性的网络则可以构成。 ②是系统物理可实现的充要条件。 ③频域特性（幅度）————佩利—维纳准则（必要条件） 1.在某段频带内，则系统一定非因果。即只允许在不连续的有限点上为零。 2.有理多项式函数总能满足上述条件。 3.高斯函数幅度特性无法实现，即的衰减特性不能太迅速。 4. 只从幅度上考虑可实现性 （二）5.7调制与解调 调制：调制就是用一个信号（称为调制信号）去控制另一个做为载体的信号（称为载波信号），让后者的某一特征参数按前者变化。 解调：在将测量信号调制，并将它和噪声分离，放大等处理后，还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号，这一过程称为解调。 . . 可编辑版 可编辑版 . 可编辑版 主要功能：在测控系统中，进入测控电路的除了传感器输出的测量信号外，还往往有各种噪声。而传感器的输出信号一般又很微弱，将测量信号从含有噪声的信号中分离出来是测控电路的一项重要任务。为了便于区别信号与噪声，往往给测量信号赋予一定特征，这就是调制的主要功用。 载波信号：调制是给测量信号赋予一定特征，这个特征由作为载体的信号提供。常以一个高频正弦信号或脉冲信号作为载体，这个载体称为载波信号。 调制信号：用来改变载波信号的某一参数，如幅值、频率、相位的信号称为调制信号。 已调信号：在测控系统中，通常就用测量信号作调制信号。经过调制的载波信号叫已调信号。 因为信号的时域相乘等于频域卷积。即x(t).y(t) 即x(f)*y(f)卷积的结果就产生了频谱搬移，即从低频搬移到了载频的两侧。所以，调幅过程也是一个频率搬移或频率变换的过程。 双边带调幅：载波信号中不含调制信号x的信息，因此可以取Um=0，只保留两个边频信号。这种调制称为双边带调制。其数学表达式为：us=UxmcosΩt cosωct ，双边带调制可以用调制信号与载波信号相乘来实现 。 解调原理：信号的解调，通常可用正弦振荡信号在一非线性器件中与该信号相乘来实现。差拍输出经过低通滤波即得到一断续的音频信号。这种解调方式有时称为外差接收。 标准调幅信号的解调可以不用拍频振荡器。调幅信号中的载波实际上起了拍频振荡波的作用，利用非线性元件实现频率变换，经低通滤波即得到与调幅信号包络成对应关系的输出。这种方法属于非相干解调。? . . 可编辑版 可编辑版 . 可编辑版 单边带信号的解调需要一个频率和相位与被抑制载波完全一致的 \o 正弦振荡波正弦振荡波。使这个由接收机复原的载波和单边带信?号相乘，即可实现解调。这种方式称为同步检波，也称为相干解调。? 调制解调的功用和类型：在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数，可以对这三个参数进行调制，分别称为调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。也可以用脉冲信号作载波信号。可以对脉冲信号的不同特征参数作调制，最常用的是对脉冲的宽度进行调制，称为脉冲调宽。 2.案例：关于FM调制的实现 与振幅调制相比，角度调制具有抗干扰强的优点 根据频率和相位的微积分关系，调频波与调相波的方程式非常相似。由于课本上列举了为双边带调幅的调制方法，此挑选的案例从调频方法着手。 1）案例原理及其特性介绍 （一）FM调频波的时域特性分析 根据调频波的定义，调频时载波的瞬时频率ω( t) 随调制信号νΩ( t) 呈线性变化，即ω( t)= ω0 + kfνΩ( t) 。其中，kf是比例常数，表示单位调制信号所引起的频移。 . . 可编辑版 可编辑版 . 可编辑版 设置调制信号为幅度1 V，频率10 Hz 的正弦波，如(a)。设置载波频率为100 Hz，频偏为50 Hz 的正弦波。则FM 调频波的时域波形如图( b)。同角度调制器对应的角度解调器实现FM 调频波的解调，解调结果如图(c）。