基于Matlab的AM调制系统仿真(3)

高频大作业

w3=2*f3*pi;

U1=A1*cos(w1*t)+A2*cos(w2*t)+A3*cos(w3*t)

%合成的调幅波形式 %绘图

subplot(2,1,1); plot(t,U1);

axis([0,0.03,-30,30]); grid on;

title('调制信号波形'); subplot(2,1,2); Y3=fft(U1);

%对调幅波进行快速傅立叶变换

plot(abs(Y3)),grid; title('调制信号频谱'); axis([0,1000,0,1000000]);

图（i）

已调波信号：

t=-1:0.00001:1;

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高频大作业

A0=10; A1=5; A2=4; A3=3; f0=3000; f1=100; f2=200; f3=300;

%载波的幅值

%三种不同频率调幅波的幅值

%载波频率

%三种不同频率调幅波的频率

w0=2*f0*pi; w1=2*f1*pi; w2=2*f2*pi; w3=2*f3*pi; k=1.5;

%频率向角速度的转换

%设定比例常数K的值 %分别计算m值

m1=k*A1/A0; m2=k*A2/A0; m3=k*A3/A0;

U1=A1*cos(w1*t)+A2*cos(w2*t)+A3*cos(w3*t);

%合成的调幅波形式

Uam=A0*(1+m1*cos(w1*t)+m2*cos(w2*t)+m3*cos(w3*t)).*cos((w0).*t);

%已调波 %绘图

subplot(2,1,1); plot(t,Uam); axis([0,0.03,-30,30]); grid on;

title('AM已调波信号波形'); subplot(2,1,2); Y3=fft(Uam);

%对已调波作快速傅里叶变换

plot(abs(Y3)),grid;

title('AM已调波信号频谱');

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高频大作业

axis([5000,7000,0,2000000]);

图（j）

当K=5时，此时的m都大于1（上面的k=1.5时，m<1）:

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高频大作业

四， 结果分析及总结：

首先验证了标准调幅调制（AM）的设计原理，另外可以得出AM调幅波的特点：

（1）调幅波大振幅（包络）随调制信号变化，而且包络的变化规律与调制信号波形一致，表明调制信号（信息）记载在调幅波的包络中。

（2）由上面的UAM(t)的表达式: uam=Ucm(1+macos(w0t))cos(wct);得出调

幅波的包络函数为：Uam(t)=Ucm(1+macos(w0t)),则得出了调幅波包络 波峰值为：Uam|max=Uam(1+ma)

波谷值为：Uam|min=Uam(1-ma)

（3）分析时域图和频谱图可见：载波分量并不包含调制信息，调制信息只包含在上，下边频分量内，边频的振幅反映了调制信号幅度的大小。并且单频调幅波的频谱实质上是把低频调制信号的频谱线性搬移到载波的上下边频，调幅过程实质上就是一个频谱的线性搬移过程。

（4）由五种不同的调制系数ma得到的不同的调至结果图可以看出，调制系数ma反映了调幅的强弱程度，一般ma的值越大调幅越深（图a,b,c）。当ma=0时，表示未调幅，即无调幅作用；当ma=1时，调制系数的百分比达到100%，Um=Ucm,此时的包络振幅的最小值Uam|min=0;当ma>1时（图e），已调波的包络形状与调制信号不一样，产生了严重的包络失真。这种情况称之为过量调幅。实际应用中必须尽力避免。因此，在振幅调制过程中为了避免产生过量调幅失真，保证已调波的包络真实的反映出调制信号的变化规律，要求调制系数ma必须满足：0

（5）对于多频率的调制信号进行调幅时，由于各频率信号的幅度不同，因而调制系数mn也不相同。长引用合成调制系数 m’=√(

)。一般在调制过程中，要保证所有

的频率信号的调制都不会引起过量调幅失真。

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高频大作业

五，个人小结：

本设计完成了标准振幅调制的模拟，以及对调制系数影响的设计实现。

Matlab方面相对于以前对它的了解，学会了使用快速傅里叶变换，并对其实现绘图分析，实验中暂时没有用到自己编写的M函数文件，直接用到了一个内置的fft变换，得出了信号的频谱图；采用控制变量法，进行对调制系数m的影响的设计探究。在试验中，绘图的坐标范围影响了图形显示的细节与否，将范围调小，可以看到其实际波形变化，大范围时可以轻易分析其轮廓，即外部特征。

调制技术是通信电子线路中很基础，很重要的一个环节，是实现通信必不可

少的一项技术。这里选取调制中最简单最基础的标准振幅调制进行设计，因为其他的振幅调制方式如：双边带调幅（DSB），单边带（SSB），AM残边带等形式，这些调制的数学基础，即函数表达式基本类似。实验中运用Matlab这一强大的数学处理软件，很容易就能得到要想的傅里叶变换和精准的绘图，然后根据输出结果进行理论分析，对于学习Matlab软件非常有利。

参考文献：

[1] 张建平，戴永夏，潘玲玲，王睿韬.、数字信号处理实验教程——基于MATLB，DSP和SOPC实现[M] 清

华大学出版社，2010

[2] 王卫东、高频电子线路、电子工业出版社、2009

[3] 王华 李有军、matlab电子仿真与应用教程、国防工业出版社、2010

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