一、AM幅度调制
二、Simulink仿真
众所周知,调制其实就是按调制信号或基带信号的变化规律去改变载波某些参数的过程。通过调制,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的已调信号,而且它对系统的传输有效性和可靠性有很多的影响。
原理性的东西其实都出自于课本,侧重于理论,学习的方法结合仿真学习,深入理解幅度调制。当然,先了解幅度调制的相关知识,有了基础理论后,结合Simulink仿真学习,这样效率会更高一点。
一、AM幅度调制
调制信号m(t)叠加直流A0后与载波相乘,形成AM信号。A0作为外加的直流分量,调制信号m(t)可以是确知信号,也可以是随机信号,通常在仿真中选择sin函数信号。AM信号的频谱由载频分量和上、下两个边带组成,上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同,下边带是上边带的镜像。AM信号是带有载波的双边带信号,带宽是基带信号带宽fH的两倍,B(AM)=2fH。
二、Simulink仿真
在Simulink仿真模型中,调制信号m(t)选择sin正弦波形,通过叠加A0=2的直流分量,在与载波信号cos进行相乘,此时就完成了幅度调制的过程,当然叠加高斯噪声是为了模拟传输通道过程中的噪声。下图中红色部分为AM幅度调制的整体框图,利用频谱分析和示波器可以观察不同节点的仿真结果。
sine wave1模块用于生成调制信号m(t),幅值为1,频率为20Hz,相位从0开始,具体如下:
sine wave2模块用于生成载波信号cos,幅值为1,频率为200Hz,相位从90开始,具体如下:
时域下的仿真波形,1代表调制信号m(t),2代表载波信号,3代表调制信号与载波信号相乘的结果,也就是AM调制后的时域波形,4则是叠加高斯噪声后的信号。
下图是调制信号的频谱分析结果,频率为±20Hz,仿真存在一定的误差。
下图是调制信号叠加幅值信号,频谱在原来的±20Hz基础上多了一个零频信号,也就是直流信号的频谱。
下图是载波调制后的频谱,±200Hz处均有一个0频信号的叠加,在各自左右会有调制信号的混频,也就是在200Hz±20Hz和﹣200Hz±20Hz。
下图是AM调制后叠加高斯噪声的频谱图: