毕业论文 - systemview通信系统仿真

通信原理课程设计

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通信原理课程设计

1引言

在当今信息社会，通信已经成为整个社会的高级“神经中枢”， 通信技术变得越来越重要，没有通信的人类社会将是不堪设想的。通信按传统的理解就是信息的传递与交换。一般来说，通信系统是由信源、发送设备、信道、接收设备、信宿组成。一般发送端要有调制器，接收端要有解调器，这就用到了调制与解调技术。

调制可分为模拟调制和数字调制，模拟调制常用的方法有AM调制、DSB调制及SSB调制等。数字调制常用的方法有2ASK调制、2FSK调制、2PSK调制及2DPSK调制等。经过调制不仅可以进行频谱搬移，把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，从而将调制信号转换成适合于信道传输或便于信道多路复用的已调信号，而且它对系统的传输有效性和传输的可靠性有着很大的影响。调制方式往往决定着一个通信系统的性能。本次课程设计主要对常见的模拟和数字调制解调、抽样定理、增量调制系统和数字基带传输系统进行设计与仿真分析，并进一步设计和仿真AM超外差收音机以熟练System View软件的运用。

通信技术在日新月异的发展，通信系统也日趋复杂多样。因此，在通信系统的设计研发过程中，通信系统的软件仿真已成为必不可少的一部分。目前，电子设计自动化EDA(Electronic Design Automatic)已成为通信系统设计的主潮流。为了使复杂的设计过程更加便捷高效，使分析与设计所需的时间和费用降低，美国Elanix公司推出的基于PC机Windows平台的System View动态系统仿真软件。这是一款比较流行的，优秀的仿真软件，目前大多数通信系统的仿真都是用这款软件。因此，本次课程设计亦采用System View软件进行通信系统的设计与仿真分析，以加深对通信原理这门课程理论的理解和提高对理论知识的实际应用能力。

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2 模拟调制解调系统的设计与仿真

模拟调制系统可分为线性调制和非线性调制，本课程设计只研究线性调制系统中常用的AM、DSB、SSB调制与解调系统的设计与仿真分析。

2.1 线性调制的一般原理

线性调制（幅度调制）是正弦载波的幅度随调制信号作线性变化的过程。设正弦载波为：

s(t)?Acos(?ct??0)

那么，幅度调制信号（已调信号）一般可表示成：

sm(t)?Am(t)cos(?c??0)

式中 m(t)——基带调制信号。

线性调制器的一般模型如图1所示，它有一个相乘器和一个冲击响应为h(t)的带通滤波器组成。

h(t) × h?t? cos??ct?

图1 线性调制系统的一般模型

在该模型中，适当选择带通滤波器的冲击响应h(t)，便可以得到各种线性调制信号，如AM信号、DSB信号、SSB信号等。

2.2 AM调制解调系统

2.2.1 AM调制解调原理

'如果输入基带信号m?t?含直流分量，则它可以表示为m0与m?t?之和，其中，m0是m?t?的直流分量，m??t?是表示消息变化的交流分量，且假设h?t?也是理想

m?m?(t)max带通滤波器的冲激响应，如果满足0，则信号为调幅（AM）信号，其

1.调制原理

时域表示形式为：

sm?t????m0?m??t???cos?ct?m0cos?ct?m??t?cos?ct

其对应的频域表示式为：

''Sm(?)??m0[?(???c)??(???c)]?1[M(???)?M(???c)] c2''M(?)?m(t)。 式中

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2.解调原理

通常AM信号可以用相干解调（同步检测）和非相干解调（包络检波）两种方法进行解调。由AM信号的频谱可知，如果将已调信号的频谱搬回到原点位置，即可得到原始的调制信号频谱，从而恢复出原始信号。解调中的频谱搬移同样可用调制时的相乘运算来实现。将已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波，可得

1sAM(t)?cos(?ct)?[A0?m(t)]cos2?ct?10?m(t)]?2[A0?m(t)]cos2?ct 2[A由上式可知，只要用一个低通滤波器，就可以将第1项与第2项分离，无失真的恢复出原始的调制信号： 10?m(t)] 2[A本设计采用了相干解调的方法进行解调，其原理框图如图2所示。

sm?t?

× 低通滤波器 m?t?

s?t?

图2 相干解调原理框图

2.2.2 AM调制解调系统仿真设计

根据以上AM信号的调制与解调原理，用system view仿真的电路图如图3所示。

图3 AM调制与解调系统的仿真设计

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具体设计参数为：

基带信号：幅值2V，频率500Hz 载波信号：幅值2V，频率4000Hz

2.2.3 AM调制解调系统仿真结果与分析

由以上设计的AM调制解调系统进行仿真后的波形如图4、图5、图6所示。

图 4 已调信号与载波信号

图5 调制信号与解调后的信号

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