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调制 Matlab课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 通信工程1403
指导教师： 韩一 工作单位： 信息工程学院
题 目: FM信号的仿真分析
初始条件：
理论方面——电路分析基础、模拟电子、高频电子线路、通信原理、数字信号处理等专业知识
设备方面——微型计算机
软件方面——matlab仿真平台
场地方面——鉴主15楼通信实验室1
调制信号：分别为300Hz正弦信号和三角波信号；
载波频率：30kHz；
解调方式：同步解调；
要求：画出以下三种情况下调制信号、已调信号、解调信号的波形、频谱以及解调器输入和输出信噪比的关系曲线；
1）调制指数=0.5；2）调制指数=1；3）调制指数=3。
时间安排：
2016.12.22至2016.1.1 仿真设计
2016.1.2 至2016.1.4 写报告
指导教师签名： 2016年12月05日
频率调制广泛应用于调频广播、电视伴音、微波通信、锁相电路和扫频仪等方面，在我们的日常生产生活中起着重要的作用。
它是使载波的瞬时频率按照所需传递信号的变化规律而变化的调制方法。它是一种使受调波瞬时频率随调制信号而变的调制方法。
由调频方法产生的无线电波叫调频波,其基本特征是载波的振荡幅度保持不变，振荡频率随调制信号而变。调频（FM），就是高频载波的频率不是一个常数，是随调制信号而在一定范围内变化的调制方式，其幅值则是一个常数。
本课程设计采用仿真软件matlab对不同信号进行FM调制，通过matlab软件对信号的FM调制进行分析，并分析其频谱特性以及不同调制系数下的调制增益。
关键词：FM 调制 解调 输出信噪比 输出信噪比
Frequency modulation is widely used in FM radio, TV sound, microwave communication, PLL and frequency sweep meter etc, plays an important role in our daily life. It is a modulation method which makes the instantaneous frequency of the carrier change according to the changing rule of the desired signal. It is a modulation method which makes the modulated wave instantaneous frequency change with the modulation signal. The radio wave generated by the FM method is called FM wave, whose basic characteristic is that the amplitude of the carrier oscillation remains unchanged, and the oscillation frequency changes with the modulation signal. Frequency modulation (FM), that is, the frequency of high-frequency carrier is not a constant, with the modulation signal in a certain range of modulation, the amplitude is a constant.
This course is designed to use the simulation software MATLAB to carry on the FM modulation to the different signal, carries on the analysis through the MATLAB software to the signal FM modulation, and analyzes its spectrum characteristic as well as the modulation gain under different modulation coefficient.
Keywords: FM, modulation, demodulation, output signal to noise ratio (SNR), output signal to noise ratio (SNR)
在通信系统中，从消息变换过来的原始信号所占的有效频带往往具有频率较低的频谱分量(例如语音信号)，如果将这种信号直接在信道中进行传输，则会严重影响信息传送的有效性和可靠性，因此这种信号在许多信道中均是不适宜直接进行传输的。在通信系统的发射端通常需要有调制过程，将调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，使之转换成适于信道传输或便于信道多路复用的已调信号；而在接收端则需要有解调过程，以恢复原来有用的信号。调制解调方式常常决定了一个通信系统的性能。 调制在通信系统中具有重要的作用。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可靠性有着很大的影响。
调制方式往往决定了一个通信系统的性能。调制技术是指把基带信号变换成传输信号的技术。基带信号是原始的电信号，一般是指基本的信号波形，在数字通信中则指相应的电脉冲。在无线遥测遥控系统和无线电技术中调制就是用基带信号控制高频载波的参数（振幅、频率和相位），使这些参数随基带信号变化。
用来控制高频载波参数的基带信号称为调制信号。未调制的高频电振荡称为载波（可以是正弦波，也可以是非正弦波，如方波、脉冲序列等）。被调制信号调制过的高频电振荡称为已调波或已调信号。已调信号通过信道传送到接收端，在接收端经解调后恢复成原始基带信号。
本课程设计采用matlab软件对正弦波和三角波信号进行FM仿真设计，并绘制相关波形及其频谱，对FM调制过程进行分析，同时通过输出信噪比和输入信噪比对解调系统的抗噪声性能进行分析。
MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。MATLAB是matrix和laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室）。是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。MATLAB软件的优点在于：
（1）高效的数值计算及符号计算功能，能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来；
（2）具有完备的图形处理功能，实现计算结果和编程的可视化；
（3）友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言，使学者易于学习和掌握；
（4）功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱等) ，为用户提供了大量方便实用的处理工具。
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