AM调制与非相干解调系统仿真(5)

2020-02-20 17:49

Time history210-6-4-202Time (secs)Power Spectral Density466425101520Frequency (rads/sec)Power Spectral Density(phase)2530-2000-4000-6000-8000-100005101520Frequency (rads/sec)2530Degrees

图3-22 解调信号频谱

如图3-18所示,SSB 信号的解调是理想信道的相干解调,第二个波形解调信号的功率谱,解调功率的最高点功率为8,由公式得,调制信号功率与解调信号功率大致符合。图3-20、3-21、3-22均是在无噪声源的干扰下的频谱图。比较图3-8与3-10,它们的频谱图中在幅频和相频完全一样,只是在实践轴上有一定的延时。图3-21为调制信号的频谱图。

加入高斯白噪声、瑞利及莱斯噪声,所得的解调信号功率谱如下图3-23,3-24,3-25所示。

Time history3210-6-4-20Time (secs)Power Spectral Density151055101520Frequency (rads/sec)Power Spectral Density(phase)02530246Degrees-5000-100005101520Frequency (rads/sec)2530

图3-23 加入方差为10高斯噪声的解调信号频谱图

Time history420-6-4-20Time (secs)Power Spectral Density246403020105101520Frequency (rads/sec)Power Spectral Density(phase)02530Degrees-5000-100005101520Frequency (rads/sec)2530

图3-24 加入方差为2瑞利噪声的解调信号频谱图

Time history43210-6-4-20Time (secs)Power Spectral Density25201510551015Frequency (rads/sec)202530246Power Spectral Density(phase)0Degrees-5000-1000051015Frequency (rads/sec)202530

图3-25 加入方差为1的莱斯噪声的解调信号频谱图

图3-23、3-24、3-25分别为加入方差为10高斯噪声、方差为2瑞利噪声、方差为1莱斯噪声的功率谱图。AM的调制,在调制信号正半周期内,已调波的高频相位与载波相位同相,在理想信道下AM解调信号与基带信号相比发生了延时,相位未发生了改变,而分别依次加入高斯白噪声,瑞利噪声和莱斯噪声,解调后的波形受到噪声干扰。加入高斯白噪、瑞利噪声和莱斯噪声解调波形功率谱被加大,而且波形也有大的失真。对此,虽然实际中噪声的影响不可避免,但是我们应该尽量减小噪声的影响,使得信号传输更加地清晰与完整。

4 出现的问题及解决方法

4.1 出现的问题:

(1)信号在经过所设计的低通通信仿真系统后波形出现失真。 (2)在加入噪声后,解调信号的波形基本上没有变化。 (3)波形图太密集。

4.2 解决办法

(1)这是因为信号进行抽样时没有满足奈奎斯特定理。为了能从取样信号中恢复原信号,抽样必须满足奈奎斯特定理,即抽样频率应大于或等于两倍的原始信号频率[2];

(2)模块参数的设定也是此次课程设计的一个关键,如果参数设置的不正确或者有偏差,那么我们就得不到我们所需的真确结果甚至根本就得不到结果。在这里出现的比较多的错误是在设计时没有一步一步的根据相应的原理进行参数的设定,调制后的波形就可能失真。低通滤波器参数的设置也非常重要,如果设置比基带信号频率的两倍要小,信号就不能无失真地恢复。解决的关键是根据相关理论仔细设置将载波频率调低后,可以明显的看出解调信号有失真变化;

(3)这是由于信号的频谱太高,将载波频率调制30*pi。

5 结束语

此次通信原理课程设计虽然时间只有短短的两周时间,但是在两周时间内我收获到了很多原来没有体验过的东西。本课程设计的目的主要是让我们了解仿真通信系统中的调制与非相干解调的系统仿真。这次课程设计使我学会了用MATLAB/Simulink仿真系统初步的设计方法,初步了解了如何用MATLAB/Simulink这个仿真软件进行AM调制与非相干解调系统的设计。

很高兴自己可以成功做完这次课程设计,虽然看起来AM调制与非相干解调系统仿真很简单,但是对于我来说,一个不懂得用Simulik的人来说很难,要不断地去查阅资料和修改模型,以达到AM调制与非相干解调系统仿真的较好的结果。

通过做AM调制与非相干解调课程设计,我对通信领域的知识得到了更深一步的了解。熟悉地掌握了AM调制与非相干解调的原理和方法。AM调制的方法是将基带信号加上一个直流分量最后与载波相乘后,即可产生AM调制信号。而非相干解调的方法是将AM调制信号与在波相乘后通过全波整流器和低通滤波器即可恢复原始信号。若加入噪声,则是将AM带调试信号与噪声源相加,再进行非相干解调的步骤即可。

在这次课程设计中,有许多的知识都不是很懂,通过课设中查阅资料等,我拓宽了知识面,增长了见识。在这过程中我遇到了很多困难,其中两大难点就是参数设置的调整和Simulink的应用,切身体会到自己的英文知识欠佳,必须靠翻译来理解英文。不过,很欣慰自己可以坚持到底,也是自己独立完成的课程设计,最后圆满完成课程设计任务。

通过这次的课程设计,我了解到了做任何事都要有耐心、更是要细心做事。这次的课程设计让意识到自己的原理知识还是不够好,在今后的学习中我们需要更努力的学习课本的专业知识,才能更好的服务于实践中。

参考文献

[1] 樊昌信,曹丽娜. 通信原理. 北京:国防工业出版社,2006

[2] 达新宇.通信原理实验与课程设计.北京:北京北京邮电大学出版社,2003 [3] 徐远明. MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用. 西安:西安电子科技大学出版社, 2005

[4] 张化光, 孙秋野. MATLAB/Simulink实用教程. 北京:人民邮电出版社,2009

[5] 姚俊,马松辉.Simulink建模与仿真基础. 北京:西安电子科技大学出版社,2002


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