实验一：Systemview系统下幅度调制与解调

一．实验目的

1．熟悉Systemview仿真软件；

2. 掌握调幅信号产生和解调的过程及实现方法； 2．研究输入信号和信道对调幅信号的影响；

二．实验原理

1．调制

幅度调制是无线电通信中最常用的调制方式之一。普通的调幅广播就是它的典型应用。 幅度调制的基本原理是用基带信号（调制信号）控制高频载波的幅度，使其携带基带信号信息，从而实现信息的传输。

调制的基本作用是频谱搬移，其目的是进行频率变换，使信号能够有效的传输（辐射）或实现信道的多路复用。

根据频谱特性的不同，通常可将调幅分为标准调幅（AM），抑制载波双边带调幅（DSB），单边带调幅（SSB）和残留边带调幅（VSB）等。

2．调制信号的实现方法

设f（t）为调制信号，高频载波为C（t）=A0cos（ω0t＋θ0） （1）标准调幅

AM信号可以表示为： SAM（t）=［A0＋f（t）］cos（ω0t＋θ0） 已调信号的频谱为（设θ。＝0）

SAM（ω）=πAo［δ（ω-ωo）＋δ（ω＋ω0）］＋1／2［F（ω-ωo）＋F（ω＋ωo）］

标准调幅的数学模型如图1-1所示。 + SAM(t) f(t) ∑ × +

cos(?0t + ?) A

0

0

图1-1 标准调幅的数学模型

AM信号在SystemView中可由模块实现，如图1-2所示。

图1-2 AM信号在SystemView中的实现

调制信号和已调信号的波形如图1-3所示。

图1-3 调制信号和已调信号

3．解调

调制的逆变换过程叫解调。解调方法分为相干解调和非相干解调。 为了不失真的恢复调制信号，要求本地载波和接收信号的载波必须保持同频同相，这种方法称为相干解调。它适用各种调幅系统。它的一般数学模型如图1-4所示。 fd(t) P(t) S(t) LPF cos(?t + ?) × 0

图1-4 相干解调数学模型

4．解调信号的实现方法

（1）标准调幅

标准调幅解调的实现模块如图1-5所示。

图1-5 标准调幅解调的实现

比较标准调幅的调制信号和解调信号，如图1-6所示。

图1-6 标准调幅的调制信号和解调信号

解调信号会出现少量失真和延迟，属正常现象。首先，滤波器非理想，可能产生失真。其次，各个模块的初始值为预先设定的默认值，也会在解调信号的开始造成一定失真。再次，每个模块本身会带有延迟，故系统出现延迟。

三.实验步骤

1．标准调幅

（1）进入SystemView系统。

（2）按照图1-2和图1-5搭建模块。

（3）设计参数。调制信号f（t）＝cos（2π×150t）。直流源A=2。 载波C（t）＝cos（2πx6000t）。解调信号正弦源的幅度、频率、相位同载波。通过500Hz的低通滤波器后，放大两倍，再加上一个－2V的直流源，即可得到解调信号。 （4）设定时钟。抽样速率为5000Hz。抽样数为20。

（5）运行系统。观察原信号、调制信号和解调信号。参看图1-3、图1-6。 2．标准调幅的交互

（1）在信道中加入高斯噪声。观察解调信号。比较图1-6和图1-7。

（2）将调制信号改为三角波。观察调制信号和解调信号。比较图1-6和图1-8。

图1-7 信道中加入高斯噪声

图1-8 调制信号改为三角波

3．搭建抑制载波双边带调幅(DSB)调制与解调系统，观察波形。

四、实验报告

1、根据通信原理所讲授的知识和实验指导书所要求的内容，在System View的软件下进行系统仿真分析。根据各系统数学模型创造每个通信传输（调制和解调）实验系统：观察各相关点的波形和频谱。

2、 实验电路可参照实验指导书中所给出的电路，也可自行设计，但必须符合通信系统数学模型，并通过各相关点的波形和频谱来验证自行设计的正确性。

实验中的各种指标和参数基本上应按实验指导书中所给出的有关数据，也可自行选取，但选取的数据一定合理。

3、 实验报告

（1）根据实验内容，画出创造的标准幅度调制和解调实验系统的原理框图，并标出自己所选取的各种指标和参数。

（2）设计抑制载波双边带调幅系统（调制与解调）的原理框图，并进行仿真验证，观察调制信号、已调信号及解调信号的频谱。

（3）通过波形仿真讨论在标准调幅过程中，不发生过调制的条件。

四.思考问题

l.解调信号与原信号相比，有何不同？并分析其产生原因。 2.比较AM和DSB调制解调方式的优缺点。