2011秋季课题五信号课程设计(调频)指导书1107.doc

课题五 FM调制与解调系统的设计 本课题的目的 本课程设计课题主要研究FM 调制与解调模拟系统的理论设计和软件仿真方法。通过完成本课题的设计，拟主要达到以下几个目的： 1．掌握模拟系统FM 调制与解调的原理。 2．掌握模拟系统FM 调制与解调的设计方法； 3．掌握应用MATLAB分析系统时域、频域特性的方法，进一步锻炼应用Matlab进行编程仿真的能力； 4．熟悉基于Simulink的动态建模和仿真的步骤和过程； 5．了解基于LabVIEW虚拟仪器的特点和使用方法，熟悉采用LabVIEW进行仿真的方法。 课题任务 设计FM调制与解调模拟系统，仿真实现相关功能。 包括: 可实现单音调制的FM调制及解调、PM调制及解调的系统设计及仿真，要求给出系统的设计框图、源程序代码及仿真结果，并要求给出程序的具体解释说明，记录系统的各个输出点的波形和频谱图。具体内容为： (1）设计FM调制与解调、PM调制与解调的模拟系统，给出系统的原理框图,对系统的主要参数进行设计说明。 (2）采用Matlab语言设计相关程序,实现系统的功能，要求采用两种方式进行仿真，即直接采用Matlab语言编程的静态仿真方式、采用Simulink进行动态建模和仿真的方式。要求采用两种以上调制信号源进行仿真，并记录系统的各个输出点的波形和频谱图。 (3)采用LabVIEW进行仿真设计,实现系统的功能,要求给出系统的前面板和框图，采用两种以上调制信号源进行仿真，并记录仿真结果。 (4)要求对系统的时域、频域特性进行分析，并与理论设计结果进行比较分析。 (5)对系统功能进行综合测试，整理数据，撰写设计报告。 主要设备和软件 PC机，一台 MATLAB6.5以上版本软件，一套 LabVIEW7.0以上版本软件，一套 设计内容、步骤和要求 4.1必选部分 (1) 设计实现FM、PM调制与解调的模拟系统，给出系统的原理框图,对系统的主要参数进行设计说明,具体参数包括：载波频率、调制信号频率、载波大小、调制信号大小、调制系数等参数。并对所设计的系统进行理论分析计算。 (2) 根据所设计的FM、PM调制与解调的模拟系统，进行基于Matlab语言的静态仿真设计。分别实现单音调制的FM调制及解调、PM调制及解调的系统仿真设计，要求给出系统的Matlab编程仿真程序及结果，并要求写出程序的具体解释说明，记录系统的各个输出点的波形和频谱图。 要求调制信号分别采用不同类型的信号进行仿真，至少给出两种以上调制信号源，具体参数自定。载波信号频率根据设计情况设定。 (3) 根据所设计的FM、PM调制与解调的模拟系统，采用Simulink进行动态建模仿真设计。分别实现单音调制的FM调制及解调、PM调制及解调的系统动态仿真设计，要求包括调制和解调的部分，并给出采用Simulink进行动态建模仿真的系统方框图，同时记录系统的各个输出点的波形和频谱图。 要求采用两种以上调制信号源进行仿真，具体参数自定。载波信号频率根据设计情况设定。 (4) 根据仿真结果,对系统的时域、频域特性进行分析，并与理论设计结果进行比较分析。 4.2 拓展部分 (1) 根据所设计的FM、PM调制与解调的模拟系统，说明具体的参数，进行基于LabVIEW环境的仿真，分别实现单音调制的FM调制及解调、PM调制及解调的系统仿真设计，要求包括调制和解调的部分，给出系统的前面板和框图，并记录仿真结果。 (2) 要求调制信号采用不同类型的信号源，进行进一步的仿真，给出系统的前面板和框图，并记录仿真结果，观察分析频谱的变化情况。 (3) 比较分析采用以上两种软件环境：Matlab与LabVIEW，进行仿真的各自的特点，分析说明不同语言环境的各自优势。 4.3 选作部分 (1) 根据所设计的FM、PM调制与解调的模拟系统，采用Matlab语言设计相关程序，并且利用GUI设计图形用户界面，完成4.1必选部分所要求的功能。 (2) 分析比较采用Matlab语言的GUI设计图形用户界面与采用LabVIEW进行设计的各自的特点。 课程设计报告要求 (1) 设计报告书包括内容：课程设计题目，设计目的和意义，设计方案，详细设计步骤，设计结果（原理图等），测试和仿真结果（图形或数据）及其分析，结论，参考文献等。 (2) 提交课程设计报告时应同时提交相关设计和仿真分析材料（电路图、程序、结果等）的电子版。 参考文献 [1] 信号与系统课程组. 信号与系统课程设计指导. 2007.10 [2] 吴大正. 信号与线性系统分析（第四版）. 高等教育出版社，2005,8 [3] 谢嘉奎. 电子线路—线性部分(第四版)2003,2 [4] 黄永安等.Matlab7.0/Simulink6.0建模仿真开发与高级工程应用.清华大学出版社，2005.12 [5] 陈垚光江建军 L