1、 成 績(jī) 評(píng) 定 表學(xué)生姓名齊俊瑋班級(jí)學(xué)號(hào)1103030220專(zhuān) 業(yè)電子信息工程課程設(shè)計(jì)題目PM系統(tǒng)仿真評(píng)語(yǔ)組長(zhǎng)簽字：成績(jī)?nèi)掌?2014 年 3月 19日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué) 院信息科學(xué)與工程專(zhuān) 業(yè)電子信息工程學(xué)生姓名齊俊瑋班級(jí)學(xué)號(hào) 1103030220課程設(shè)計(jì)題目PM系統(tǒng)仿真實(shí)踐教學(xué)要求與任務(wù):利用MATLAB/Simulink進(jìn)行編程和仿真，仿真的內(nèi)容可以是關(guān)于信源、信源編碼、模擬調(diào)制、數(shù)字調(diào)制、多元調(diào)制、差錯(cuò)控制、多址技術(shù)、信道仿真及具體通信電路的仿真實(shí)現(xiàn)。也可以用MATLAB編程對(duì)通信的某一具體環(huán)節(jié)進(jìn)行仿真。工作計(jì)劃與進(jìn)度安排:2014年 03月8 日 選題目查閱資料2014年 03月9

2、日 編寫(xiě)軟件源程序或建立仿真模塊圖2014年 03月10 日 調(diào)試程序或仿真模型2014年 03月11 日 性能分析及驗(yàn)收2014年 03月12 日 撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告、答辯指導(dǎo)教師： 2014年 3月8日專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人：2014年 3月8日學(xué)院教學(xué)副院長(zhǎng)：2014年 3月8日摘 要本設(shè)計(jì)是基于MATLAB的模擬相位（PM）調(diào)制與解調(diào)仿真，主要設(shè)計(jì)思想是利用MATLAB這個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件工具，其中的通信仿真模塊通信工具箱等，方便快捷靈活的功能實(shí)現(xiàn)仿真通信的調(diào)制解調(diào)設(shè)計(jì)。還借助MATLAB可視化交互式的操作，對(duì)調(diào)制解調(diào)處理，降低噪聲干擾，提高仿真的準(zhǔn)確度和可靠性。要求基于MATLAB的模擬調(diào)制與解調(diào)仿

3、真，主要設(shè)計(jì)思想是利用MATLAB、simulink文件等，方便快捷的實(shí)現(xiàn)模擬通信的多種調(diào)制解調(diào)設(shè)計(jì)。基于simulink對(duì)數(shù)字通信系統(tǒng)的調(diào)制和解調(diào)建模。，得出調(diào)試及仿真結(jié)果并進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞: PM調(diào)制, 頻譜圖, 模擬相位目 錄1 課程設(shè)計(jì)目的12 課程設(shè)計(jì)要求13 相關(guān)知識(shí)14 課程設(shè)計(jì)分析25 仿真56結(jié)果分析87 參考文獻(xiàn)91.課程設(shè)計(jì)目的（1）分別設(shè)計(jì)AM，F(xiàn)M，PM調(diào)制與解調(diào)通信系統(tǒng)，分別在理信道和非理想信道中運(yùn)行，并得出仿真結(jié)果，分析比較三種不同的調(diào)制方式所存在的不同。（2）熟悉MATLAB文件中M文件的使用方法，包括函數(shù)、原理和方法的應(yīng)用。（3）增強(qiáng)在通信原理仿真方面的動(dòng)手能

4、力與自學(xué)能力。2.課程設(shè)計(jì)要求（1）掌握課程設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)、概念清晰。（2）程序設(shè)計(jì)合理、能夠正確運(yùn)行。3.相關(guān)知識(shí)通信系統(tǒng)是為了有效可靠的傳輸信息，信息由信源發(fā)出，以語(yǔ)言、圖像、數(shù)據(jù)為媒體,通過(guò)電(光)信號(hào)將信息傳輸，由信宿接收。通信系統(tǒng)又可分為數(shù)字通信與模擬通信?；谡n程設(shè)計(jì)的要求，下面簡(jiǎn)要介紹模擬通信系統(tǒng)。信源是模擬信號(hào)，信道中傳輸?shù)囊彩悄M信號(hào)的系統(tǒng)為模擬通信。模擬通信系統(tǒng)的模型如圖1所示。 圖1 模擬通信系統(tǒng)模型調(diào)制器: 使信號(hào)與信道相匹配, 便于頻分復(fù)用等。發(fā)濾波器: 濾除調(diào)制器輸出的無(wú)用信號(hào)。收濾波器: 濾除信號(hào)頻帶以外的噪聲，一般設(shè)N(t)為高斯白噪聲,則Ni(t)為窄帶白噪聲

5、。4.課程設(shè)計(jì)分析4.1 PM調(diào)制原理在模擬調(diào)制中，一個(gè)連續(xù)波有三個(gè)參數(shù)可以用來(lái)攜帶信息而構(gòu)成已調(diào)信號(hào)。當(dāng)幅度和頻率保持不變時(shí)，改變載波的相位使之隨未調(diào)信號(hào)的大小而改變，這就是調(diào)相的概念。角度調(diào)制信號(hào)的一般表示形式為： S (t)=Acost+(t)式中，A是載波的恒定振幅；t+(t)是信號(hào)的瞬時(shí)相位，而(t)稱(chēng)為瞬時(shí)相位偏移；dt+(t)/dt為信號(hào)的瞬時(shí)頻率，而d(t)/dt稱(chēng)為瞬時(shí)頻率偏移，即相對(duì)于的瞬時(shí)頻率偏移。設(shè)高頻載波為u=Ucost，調(diào)制信號(hào)為U(t)，則調(diào)相信號(hào)的瞬時(shí)相位(t)=+KU(t)瞬時(shí)角頻率 (t)=+K調(diào)相信號(hào) u=Ucost+Ku(t) 將信號(hào)的信息加在載波的相位

6、上則形成調(diào)相信號(hào)，調(diào)相的表達(dá)式為： S(t)=Acost+Kf(t)+這里K稱(chēng)為相移指數(shù)，這種調(diào)制方式，載波的幅度和角頻率不變，而瞬時(shí)相位偏移是調(diào)制信號(hào)f(t)的線(xiàn)性函數(shù)，稱(chēng)為相位調(diào)制。調(diào)相與調(diào)頻有著相當(dāng)密切的關(guān)系，我們知道相位與頻率有如下關(guān)系式： =+Kf(t) (t)=t+K所以在調(diào)相時(shí)可以先將調(diào)制信號(hào)進(jìn)行微分后在進(jìn)行頻率調(diào)制，這樣等效于調(diào)相，此方法稱(chēng)為間接調(diào)相，與此相對(duì)應(yīng)，上述方法稱(chēng)為直接調(diào)相。調(diào)相信號(hào)的產(chǎn)生如圖5所示：圖5 PM調(diào)相信號(hào)的產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)相位調(diào)制的基本原理是使角頻率為的高頻載波u(t)通過(guò)一個(gè)可控相移網(wǎng)絡(luò), 此網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的相移受調(diào)制電壓u(t)控制, 滿(mǎn)足=Ku(t)的關(guān)系, 所

7、以網(wǎng)絡(luò)輸出就是調(diào)相信號(hào)，可控相移網(wǎng)絡(luò)調(diào)相原理圖如圖6所示：圖6 可控相移網(wǎng)絡(luò)調(diào)相原理圖4.2調(diào)相信號(hào)的解調(diào)由于調(diào)相信號(hào)可以分解成同相分量與正交分量之和，因而可以采用線(xiàn)性調(diào)制中的相干解調(diào)法來(lái)進(jìn)行解調(diào)，如圖：PM信號(hào)相干解調(diào)根據(jù)公式可以設(shè)調(diào)相信號(hào) 并設(shè)相干載波 則相乘器的輸出為 經(jīng)過(guò)低通濾波器取出其低頻分量再經(jīng)微分器，即得解調(diào)輸出可見(jiàn)，相干解調(diào)可以恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)。這種解調(diào)方法需要本地載波與調(diào)制載波同步，否則將使解調(diào)信號(hào)失真。5.仿真MATLAB的功能性工具箱主要用來(lái)擴(kuò)充MATLAB的數(shù)值分析、矩陣運(yùn)算、數(shù)字信號(hào)處理、符號(hào)計(jì)算功能、圖形建模仿真功能、文字處理功能、與硬件實(shí)時(shí)交互功能。SIMILINK

8、 模塊庫(kù)按功能進(jìn)行分類(lèi)，包括以下8類(lèi)子庫(kù)： Continuous（連續(xù)模塊），Discrete（離散模塊），F(xiàn)unction&Tables（函數(shù)和平臺(tái)模塊），Math（數(shù)學(xué)模塊），Nonlinear（非線(xiàn)性模塊），Signals&Systems（信號(hào)和系統(tǒng)模塊），Sinks（接收器模塊），Sources（輸入源模塊）。假定基頻信號(hào)為m(t)=cos(10*t)，載波頻率f=100Hz，相位偏差K=， 仿真電路如圖所示：SIMULINK仿真電路圖基帶信號(hào)Sine Wave：振幅(Amplitude) 設(shè)為1；頻率(Frequency)設(shè)為pi*10，取樣時(shí)間(Sample tim

9、e)設(shè)定1/2000。如圖所示：載波信號(hào)Sine Wave1：振幅(Amplitude) 設(shè)為1；頻率(Frequency)設(shè)為pi*10，取樣時(shí)間(Sample time)設(shè)定1/2000。如圖所示：載波信號(hào)Sine Wave1：振幅(Amplitude) 設(shè)為1；頻率(Frequency)設(shè)為pi*10，取樣時(shí)間(Sample time)設(shè)定1/2000。如圖所示 Sine Wave參數(shù)設(shè)定圖示波器：Number of axes這邊設(shè)定為3，Time range為想要顯示的時(shí)間終點(diǎn)，設(shè)定為auto時(shí)， Time range與環(huán)境模擬設(shè)定時(shí)間一樣。如圖所示：示波器參數(shù)設(shè)定圖頻域訊號(hào)的零階保持：設(shè)定為1/1000。如圖所示：零階保持設(shè)定圖頻域訊號(hào)的頻譜分析器設(shè)定：Buffer size設(shè)定為1024，Buffer overlap設(shè)定為100，F(xiàn)FT length設(shè)定為1024；Frequency units選擇Hertz ，F(xiàn)requen選擇-Fs/2.Fs/2 。如圖所示：頻譜分析器設(shè)定圖6.結(jié)果分析示波器顯示結(jié)果圖頻譜分析器顯示結(jié)果