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1、通信原理课程设计阐明书学院：班级：姓名:学号:目录一、MATLAB/Simulink/徜介1三、调频调制的理论知识3四、调频信号解调的理论知识5五、Wi程5六、函十总结16七、参照城17一、MATLAB/Simulink的简介美国Mathworks企业于1967年推出了矩阵试验室MatrixLaboratory,（缩写为MatIab）这就是MatIab最早的雏形。开发的最早0目的是协助学校的老师和学生更好的讲课和学习。从MatIab诞生开始，由于其高度的集成性及应用的以便性，在高校中受到了极大的欢迎。由于它使用以便，能非常快的实现科研人员的设想，极大的节省了科研人员的时间，受到了大多数科研人员
2、的支持，通过一代代人的努力，目前己发展到了7.X版本。Matlab是一种解释性执行语言，具有强大B计算、仿真、绘图等功能。由于它使用简朴，扩充以便，尤其是世界上有成千上万的不同样领域日勺科研工作者不停的在自己的科研过程中扩充Matlab的功能，使其成为了巨大的知识宝库。可以亳不夸张的说，哪怕是你真正理解了一种工具箱，那么就是理解了一门非常重要0科学知识。科研工作者一般可以通过Matlab来学习某个领域0科学知识,这就是Matlab真正在全世界推广开来的原因。目前0Matlab版本已经可以以便B设计漂亮的界面，它可以像VB等语言同样设计漂亮的顾客接口，同步由于有最丰富的函数库（工具箱），因此计算
3、的功能实现也很简朴，深入受到了科研工作者的欢迎。此外，Matlab和其他高级语言也具有良好的接口，可以以便的实现与其他语言的混合编程，深入拓宽了MatIabB应用潜力。可以说，MatIab已经也很有必要成为大学生的必修课之一，掌握这门工具对学习各门学科有非常重要0推进作用。SimUlink是MATLAB中B一种可视化仿真工具，也是目前在动态系统的建模和仿真等方面应用最广泛的工具之一。确切的说，SimUlink是一种用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包，它支持线性和非线性系统，持续、离散时间模型，或者是两者aJ混合。系统还可以使多种采样频率的系统，并且系统可以是多进程的。Simulink工
4、作环境进过几年0发展，已经成为学术和工业界用来建模和仿真的主流工具包。在SimUIink环境中，它为顾客提供了方框图进行建模0图形接口，采用这种构造画模型图就如同用手在纸上画模型同样自如、以便,故顾客只需进行简朴的点击和拖动就能完毕建模，并可直接进行系统B仿真，迅速的得到仿真成果。它的重要特点在于：1、建模以便、快捷；2、易于进行模型分析；3、优越的J仿真性能。它与老式的仿真软件包微分方程和差分方程建模相比，具有更直观、以便、灵活的I长处。Simulink模块库（或函数库）包具有Sinks（输出方式）、Sources（输入源）、Linear（线性环节）、Nonlinear（非线性环节）、Con
5、nection（连接与接口）和Extra（其他环节）等具有不同样功能或函数运算0Simulink库模块（或库函数），并且每个子模型库中包具有对应0功能模块，顾客还可以根据需要定制和创立自己的模块。用SirnUIink创立的模型可以具有递阶构造，因此顾客可以采用从上到下或从下到上的构造创立模型。顾客可以从最高级开始观看模型，然后用鼠标双击其中的子系统模块，来查看其下一级0内容，以此类推，从而可以看到整个模型B细节，协助顾客理解模型0构造和各模块之间0互有关系。在定义完一种模型后，顾客可以通过SinmIink日勺菜单或MATLAB的命令窗口键入命令来对它进行仿真。菜单方式对于交互工作非常以便，而命
6、令行方式对于运行仿真的批处理非常有用。采用SCoPe模块和其他0显示模块，可以在仿真进行0同步就可立即观看到仿真成果，若变化模块的参数并再次运行即可观测到对应的成果，这合用于因果关系的问题研究。仿真的成果还可以寄存到MATLAB的工作空间里做事后处理。模型分析工具包括线性化和整顿工具，MATLAB的所有工具及SimUIink自身时应用工具箱都包括这些工具。由于Matlab和Simulink的集成在一起的，因此顾客可以在这两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改模型。不过SimUIink不能脱离MATLAB而独立工作。二、课程设计的目的建模仿真一调频立体声系统（包括收发两端）见樊昌信B通信原理
7、提醒：调频立体声采用的左右声道信号可以是同频单音频信号，但幅度，相位不同样。不同样的幅度代表不同样位置的信号抵达输入端的J衰减不同样，不同样相位代表不同样位置0信号抵达接受端延时不同样三、调频调制的理论知识由于AM自身具有过大的噪声敏捷度等内在局限性,因此人们提出了FM机制。由于噪声一般都是由信号中附加的幅度变化产生的，因此需要在调频接受机加一种限幅器来滤出这些噪声1。调制就是用一种信号（称为调制信号）去控制另一种作为载体的信号（称为载波信号），让后者的某一特性参数按前者变化。用来变化载波信号0某一参数（如幅值、频率、相位）的信号称为调制信号。调制是给测量信号赋予一定特性，这个特性由作为载体的
8、信号提供；常以一种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。通过调制0载波信号称为己调信号。调频是通过变化载波的频率使之与基带信号幅度日勺变化相似从而实现调制过程。当通过调频的载波抵达接受机时，由原始基带信号产生的频率变化被体现成幅度的变化。然后基带信号被放大并送入合适的变换器中。调频中基带信号MJ幅度会变化RF载波的频率，而不像调幅会变化载波的幅度4o调频载波的实际频率偏移量由基带信号幅度0增长和减少来决定。频偏是指在调制过程中载波偏移中心频率0量。然而，若不通过任何基带信号B调制，载波0频率将停在发射机预置B中心频率上。中心频率是有主控振荡器产生的频率通过倍频而得到的4。因此，
9、当进行基带调制时，载波的频率会忽大忽小：当基带信号的幅度是正值时，载波的频率变大；而基带信号的幅度是负值时，载波的频率将不不小于它的中心频率。调频电路的种类诸多，无论采用哪种调频电路，都应满足如下规定：具有线性日勺调频特性，即已调波的瞬时频率应与调制信号幅度成比例地变化；具有较高的调制敏捷度，即单位调制电压的变化所产生的频率偏移要大；最大频偏与调制信号频率无关，在调制过程中保持不变；未调制的载波频率应具有一定的频率稳定度；寄生调幅应尽量小。产生调频信号一般有两种措施，一种为直接调频法，又称参数变值法，即用调制信号直接控制载频振荡电路B振荡频率；另一种为倍频法，又称间接调频法,即先对调制信号积分
10、,然后用积分后的调制信号对载波进行调相，最终得到调频。四、调频信号解调的理论知识解调就是在将测量信号调制，并将它和噪声分离，放大等处理后，还要从已经调制0信号中提取反应被测量值0测量信号的过程。其目的是得到一种幅度随输入信号频率成比例变化的输出信号。相干解调合用于线性调制，因此对调频信号只限于窄带调频的状况。相干解调的关键是必须在接受端产生与调制载波同频同相的当地载波，否则会对解调的J成果产生不同样程度的影响。解调器的框图如图所示。其中带通滤波器用来限制信道所引入的噪声，但能使调频信号顺利通过。五、设计过程1、设计调制模块，其过程框图如下：各模块设置参数框图:EFunctionBlockPar
11、ameters:Zero-OrderHold-SinkBlockParameters:SpectrumScopelSpectrumScopeComputeanddisplaythemean-squarespectrumorpowerspectraldensityofeachinputsignal.ScopePropertiesDisplayPropertiesAxisPropertiesLinV也ParametersSpectrumunits:dBW/HertzSpectrumtype:Two-sided(Fs2.Fs2)FlBufferinputBuffersize:2048Bufferov
12、erlap:0TreatMx1andunorientedsample-basedsignalsas:0nechannelWindow:IBartlettriSpecifyFFTlengthNUmberofspectralaverages:20OKCanCeIHelpApply励SourceBlockParameters:SineWave24Usethesample-basedsinetypeifnumericalproblemsduetorunningforlargetimes(e.g.overflowinabsolutetime)occur.ParametersSinetype:Timeba
13、sedTime(t):UsesimulationtieAmplitude:Bias:IoIFrequency(radsec):660*piPhase(rad):Sampletime:0.001lInterpretvectorparametersasI-D.Inr;OKCanCeIHeiP得到的波形如下:MUntitled/SpectrumScopelFileViewAxesChannelsWindowHelp0QXBP -pJBnbsdpn-c6BDSBFileViewAxesChannelsWindowHelp8P -p2enbs-pnE6ew-500-400-300-200-1000100
14、200Frame: 5Frequency (Hz)300400500Q untitled/Spectrum Scope3File View Axes ChanneIS Window HelpS-PalenbspnE6 受-300-200-1000100200Frequency (Hz)300400500-60 8 6 4 2 01-10-500-400Frame: 5mp -P8BnbS3pn-E6ewEPF导频滤波FileViewAxesChannelsWindowHelpZ阳0AX1086420- 2- 4- 6- 8-10-500-400-300-200-1000100200Frame:
15、5Frequency(Hz)2、解调信号模块:立体声解调SpectrumSCOPe6低通滤波器参数设置模块:通过低通滤波器得到的为和信号的波形为：QIixuefangZSpectrumScope4EleViewAxesChannelsWindowHelp-81-500-400-300-200-100O100200300400500Frame:5Frequency(Hz)带通滤波器参数设置模块通过带通通滤波器得到的DSB信号的波形为:11liuefangSpectrumScope5fileViewAXeSChannelsWindowHelp-8-10l工l-500-400-300-200-100
16、0100200300400500Frame.5Frequency(Hz)保留导频的LPF参数设置为:QBlockParameters:DigitalFilterDesgn2通过LPF得到的导频信号为:QIixuefang/SpectrumScope6FileViewAxesChannelsWindowHelp86420-2,8Ppsenbs8pm6en-6-8-10-500-400-300-200Frame:5-1000100Frequency(Hz)200300400500为解调得的信号-6-81-500-400-300-200-100 O 100200300400500Frame: 5Fr
17、equency (Hz)O 86 4 2 0.2上 8P -PaIEnbS,apnE6BWQlixuefang/SpectrumScope9FileViewAxesChannelsWindowHelp六、设计总结本设计重要完毕了如下工作：（1）分析了调制解调的基本原理及其在现代通信领域中的重要性，通过对多种调制解调方案进行分析和比较，调制过程选择了直接调频法,解调过程选择了高频电路;详细实现语音信号调制解调的过程时,我采用对多种基本电路进行分析、计算和比较，找出优缺陷，选择最佳方案。（2）从处理语音信号调制解调0基本问题入手，讨论了调制解调原理在无线电通信、广播、电视、雷达、导航和遥控遥测系统
18、中0广泛应用。（3）通过对语音信号调制解调系统B深入研究，使我掌握了调制解调的基本原理以及运用基本电路实现该系统的措施。对调制解调原理在无线电通信、广播、电视、雷达、导航和遥控遥测系统中广泛0发展和应用品有一定0指导意义。（4）通过本次设计，使我学会了怎样查阅资料和运用工具书；由于学有所限，因此，当在设计过程中需要用某些不曾学过的东西时，就要去有针对性地查找资料,然后加以吸取运用，以提高自己的应用能力，并且还能增长自己见识，补充最新的专业知识。让我对此前学过的理论知识起到了回忆、消化和巩固作用。丛中培养了我严厉认真、实事求是0科学态度，吃苦耐劳0精神以及相对应0工程意识，体现了同学之间0友谊互
19、助精神。本课题的研究虽然获得了一定0收获，但在诸多方面尚有待于深入B改善和完善七、参照文献1韩广兴.电子元器件与实用电路基础.北京：电子工业出版社，2023.331-33212南里平.通信原理简要教程.北京:清华大学出版社,2023.15,1021053唐素荣.无线电爱好者读本.北京：人民邮电出版社，2023.371-4034CotterW.sayre.无线通信设备与系统设计大全.北京：人民邮电出版社，2023.40-695罗伟雄，韩力，原东昌，丁志达.通信原理与电路，北京：北京理工大学出版社，1999.7114316RoyBlake,张晋峰.现代通信系统（第二版），电子工业出版社，20237董荔真，模拟与数字通信电路，北京：北京理工大学出版社，19908曹志刚，现代通信原理，北京：国防工业出版社，19929郭世满，数字通信.原理、技术及应用北京：人民邮电出版社，199410张风言，电子电路基础（第二版），北京：高等教育出版社，1995
