通信原理课程设计总结报告
通信原理课程设计总结报告
-通用模拟调制解调系统
一、
硬件部分
调制系统模型:
调制方式：
幅度调制：AM.DSB.SSB(LSB.USB) 角度调制：FM.PM 实验设计流程： 1. 新建工程
2. 添加顶层原理图文件 3. 调用ip 核 4. ISE 仿真
5. 基与MATLAB 的滤波器设计 6. 波形观测。 实验内容：
本小组采用的是幅度调制的设计，共采用了四种调制方法，分别为AM （100%）、DSB 、LSB 、USB 。调制方式的选择由拨码开关控制。幅度调制控制器将幅值可调的直流信号与调制信号相叠加，叠加后的信号与载波相乘后即得到双边带信号或调幅信号。单边带信号由双边带信号滤除一个边带而产生，该过程由边带滤波器实现。将单边带信号通过高通滤波器或低通滤波器，就得到了USB 和LSB 调制波形。通过数据选择器选择想要显示的波形，其选通状态与各调制控制器相匹配。
设计框图：
二、软件部分
1、 AM 调制与解调
1.1 实验方案
图1.1.1 AM 调制器模型
S AM (t ) =[A 0+m (t )]cosωc t =A 0cos ωc t +m (t ) cos ωc t
图1.1.2 AM 相干解调原理框图
1.2 AM调制与解调结果（调制指数
AM 时域波形
210-1-2
0.5
1
1.5
2
2.5
-3
x 10
-3
1/3, A 0=1.5）
2、 DSB 调制与解调
2.1实验方案（同AM ，但不含直流分量A 0）
x 10
-3
x 10
-3
经乘法器后的信号
AM 频谱
x 10
-3
x 10
-3
500
000
2.2 DSB调制与解调结果
-4
-3
-2
-1
1
2
3
500
4
x 10
-3
x 10
4
x 10
-3
3、 SSB 调制与解调
3.1 实验方案
方案一：滤波法
先产生双边带信号，在通过高通或低通滤波器，分别得到上边带和下边带
方案二：IQ 支路法（Hilbert 变换）
3.2 SSB调制与解调结果
（1）滤波法 （2）移相法
滤波法产生的上边带信号
相移法产生的上边带信号
x 10
-3
上边带信号频谱
x 10
-4
x 10
4
x 10
4
相移法产生的下边带信号
x 10
-3
x 10
-4
下边带信号频谱
下边带信号频谱
x 10
4
x 10
4
20-2
x 10
-4
10-1
x 10
-4
10-1
x 10
-3
0.5
-0.5
x 10
-3
4、 FM 调制与解调
4.1 实验方案
S FM =Acos ωc t ∙I (t ) -A sin ωc t ∙Q (t )
t
I(t)=cos[KFM
-∞
⎰
m (τ) d τ] Q(t)=sin[KFM
t
-∞
⎰
m (τ) d τ]
基带信号
1
0.5
-0.5
[**************]0
2
4
x 10
1
1000
0.5
-0.5
-1
x 10
基带信号频谱
x 10
5
5
4.2FM 调制与解调结果
-1
6
-3
-5
[1**********]0
-4
x 10
4
限幅低通后的信号
x 10
-4
1.82x 10
-3
x 10
-3
x 10
-3
x 10
4
4
x 10
5
5
5、 PM 调制与解调
5.1 实验方案
S PM =A cos ωc t I (t ) -A sin ωc t ∙Q (t )
1
0. 5
I(t ) =cos[K PM m (t )]， Q(t)=sin[KPM m (t )]
基
带
信
号
基
带
信
[**************]0
4
x 10
1000
6
-3
号频谱
5.2 PM调制与解调
-0. 5
-1
2
0.
5
-0. 5
-5
x 10
5
5
500
x 10
-4
x 10
4
1
0. 5
-0. 5
-1
2
1
0. 5
-0. 5
-1
x 10
-4
x 10
-3
32
1
10
-3
x 10
x 10
4
1
0. 5
-0. 5
-1
1510
50
--x 10
-3
2
1. 5
1
0. 5
x 10
4
x 10
-3
x 10
4
6、问题分析：
1、相干解调后的波形的恢复需要一定的时间，并且恢复快慢与滤波器设计的边缘陡峭程
度有关，因此在时域波形中需要经历一段时间后才能产生相应的信号。
2、滤波器阻带截止频率、通带截止频率对频谱效果有一定影响，设计不当会产生不必要的频率分量，进而影响到时域波形。因此，设计滤波器时，需要找到合适的参数值。
三、总结与感想
在五天的通信原理课程设计的硬件和软件实验中，我们学习了FPGA 的应用，了解了其基本开发流程开发流程，掌握了MATLAB 仿真程序的编写与调试方法，尤其是对滤波器的设计有了更深刻的体验。通过这次课设，我们对模拟调制系统有了更清楚的认识。