模擬雙調(diào)對信號改善的試探研究

王斌　史洋

摘 要 模擬信號設(shè)備在如今的生活中仍然在使用，但現(xiàn)如今環(huán)境中干擾較多，如果能在調(diào)制上進(jìn)行雙重調(diào)制能夠提高抗干擾能力，也是比較好的一種思路。本文主要通過MATLAB環(huán)境下的simulink，對信號的雙重調(diào)制進(jìn)行嘗試性的分析與研究，進(jìn)一步找到雙重調(diào)制對模擬信號是否有改善作用。這僅僅是對這種可能性的之中嘗試，希望在嘗試中能夠得到有用的結(jié)論。

關(guān)鍵詞 模擬調(diào)制 雙重調(diào)制 MATLAB

中圖分類號：TN971.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0引言

現(xiàn)如今，信息高速發(fā)展，我們的生活環(huán)境中充斥著各種電磁信號，目前人在使用中的模擬設(shè)備使用越來越受限，效果也不如以前。模擬設(shè)備有著其特殊的有點(diǎn)和使用需求，如何在復(fù)雜的電磁環(huán)境下提高電臺通信的質(zhì)量成為了重中之重。

1雙調(diào)制解調(diào)在先AM后FM的情況下的仿真嘗試

以下仿真采用在高斯噪聲下的仿真設(shè)計(jì)。

在仿真結(jié)果中，因?yàn)楦咚乖肼暤木祬?shù)設(shè)置以及對原始信號波形圖和通過噪聲解調(diào)后的波形圖對比分析可明顯看出，AM/FM調(diào)制解調(diào)在抗噪性能這一方面明顯沒有單個(gè)FM或MA的抗噪性能好，而從解調(diào)后的波形圖也可以看出疊加高斯噪聲的均值增大的幅度不是很大，但是AM/FM解調(diào)后的波形有了很明顯失真。

對原始信號波形圖和通過噪聲解調(diào)后的波形圖對比分析可明顯看出AM/FM調(diào)制解調(diào)雖然在抗噪性能這一方面明顯沒有單個(gè)FM或MA的抗噪性能好，但從解調(diào)后的波形圖也可以看出原始信號在對疊加瑞利噪聲后的解調(diào)能力明顯要好于疊加均勻噪聲后的解調(diào)能力。

對原始信號波形圖和疊加均勻噪聲解調(diào)后的波形圖對比分析可明顯看出AM/FM在疊加高斯噪聲后的解調(diào)能力較差，且從均勻噪聲上限的增加幅度不大，解調(diào)后的波形卻失真明顯，說明AM/FM對疊加均勻噪聲后的解調(diào)能力不是很好。

通過AM/FM調(diào)制解調(diào)分別疊加三種不同的噪聲，改變噪聲的參數(shù)，對比原始信號和解調(diào)輸出信號波形，可明顯看出AM/FM調(diào)制解調(diào)在疊加均勻噪聲后的解調(diào)能力沒有疊加高斯和瑞利噪聲后的解調(diào)能力好，且在抗噪性能這一方面明顯沒有單個(gè)FM或MA的抗噪性能好，且隨著疊加噪聲的參數(shù)值的增大，AM/FM的抗噪性能也越來越差，解調(diào)后的波形失真更明顯。

2雙調(diào)制解調(diào)在先FM后AM的情況下的仿真嘗試

過Simulink的仿真設(shè)計(jì)，疊加三種不同噪聲，且三種噪聲參數(shù)設(shè)置相一致的情況下，對FM和AM調(diào)制解調(diào)的解調(diào)能力對比中，觀察結(jié)果波形發(fā)現(xiàn)FM在疊加瑞利噪聲后解調(diào)輸出的波形相比較AM解調(diào)輸出的波形存在較為明顯的失真，但是FM在疊加高斯和均勻噪聲后解調(diào)輸出的波形明顯要優(yōu)于AM，總體上來說與理論上的FM調(diào)制解調(diào)抗噪性能要優(yōu)于AM調(diào)制解調(diào)實(shí)際相符合，但是還是存在一定的延時(shí)性，說明此次FM調(diào)制解調(diào)仿真設(shè)計(jì)中的濾波器參數(shù)設(shè)置的不夠細(xì)膩，導(dǎo)致仿真設(shè)計(jì)的結(jié)果沒有達(dá)到理想的狀態(tài)，在下一步的工作將具體研究濾波器的性能。

通過原始信號波形圖和疊加噪聲解調(diào)后的波形圖對比分析可明顯看出FM/AM調(diào)制解調(diào)在疊加不同噪聲后的解調(diào)能力無論是與AM/FM調(diào)制解調(diào)相比，還是與FM調(diào)制解調(diào)或MA調(diào)制解調(diào)相比，解調(diào)能力不是很好，解調(diào)輸出的波形失真程度相當(dāng)大，說明在抗噪性能這一方面FM/AM調(diào)制解調(diào)沒有很明顯的優(yōu)勢。

3仿真結(jié)果分析

不使用雙重調(diào)制的情況下，在高斯、均勻、瑞利噪聲的情況下，對FM和AM調(diào)制解調(diào)的解調(diào)能力對比中，觀察結(jié)果波形發(fā)現(xiàn)FM在疊加瑞利噪聲后解調(diào)輸出的波形相比較AM解調(diào)輸出的波形存在較為明顯的失真，但是FM在疊加高斯和均勻噪聲后解調(diào)輸出的波形明顯要優(yōu)于AM，總體上來說與理論上的FM調(diào)制解調(diào)抗噪性能要優(yōu)于AM調(diào)制解調(diào)實(shí)際相符合，但是還是存在一定的延時(shí)性，說明此次FM調(diào)制解調(diào)仿真設(shè)計(jì)中的濾波器參數(shù)設(shè)置的不夠細(xì)膩，導(dǎo)致仿真設(shè)計(jì)的結(jié)果沒有達(dá)到理想的狀態(tài)，在下一步的工作將具體研究濾波器的性能。

先AM調(diào)制解調(diào)后FM調(diào)制解調(diào)與先FM調(diào)制解調(diào)后AM調(diào)制解調(diào)仿真結(jié)果分析，通過原始信號波形圖和通過噪聲解調(diào)后的波形圖對比分析可明顯看出FM/AM調(diào)制解調(diào)在疊加不同噪聲后的解調(diào)能力與AM/FM調(diào)制解調(diào)相比，解調(diào)能力不是很好，解調(diào)輸出的波形失真程度相當(dāng)大，說明在抗噪性能這一方面FM/AM調(diào)制解調(diào)相比較于AM/FM調(diào)制解調(diào)沒有很明顯的優(yōu)勢，說明在雙調(diào)制解調(diào)的研究中先AM調(diào)制解調(diào)后FM調(diào)制解調(diào)的雙調(diào)制解調(diào)模式相對來說優(yōu)勢比較明顯。

通過對AM、FM、AM/FM、FM/AM這四種調(diào)制解調(diào)方法研究與分析，并利用Simulink設(shè)計(jì)仿真模塊，疊加不同噪聲，在改變噪聲參數(shù)的情況下，通過比較四種調(diào)制解調(diào)方法解調(diào)輸出的波形圖的對比，在單調(diào)制解調(diào)中得出FM的抗噪性能要優(yōu)于AM的抗噪性能，與實(shí)際的理論想符合。在雙調(diào)制解調(diào)中，AM/FM調(diào)制解調(diào)在疊加噪聲后的解調(diào)輸出的波形要好于FM/AM調(diào)制解調(diào)在疊加噪聲后的解調(diào)輸出的波形，說明AM/FM調(diào)制解調(diào)相比較來說要好于FM/AM調(diào)制解調(diào)，但是雙調(diào)制解調(diào)在疊加噪聲后的解調(diào)能力不如單個(gè)FM或AM調(diào)制解調(diào)的解調(diào)能力。從四種調(diào)制解調(diào)方法的仿真結(jié)果來看，這四種方法在抗噪性能方面，F(xiàn)M調(diào)制解調(diào)優(yōu)于AM調(diào)制解調(diào)，AM調(diào)制解調(diào)優(yōu)于AM/FM調(diào)制解調(diào)，AM/FM調(diào)制解調(diào)優(yōu)于FM/AM調(diào)制解調(diào)。

4總結(jié)

本文主要是對模擬調(diào)制解調(diào)方法進(jìn)行研究與分析，重點(diǎn)是利用Simulink搭建雙調(diào)制解調(diào)模塊，通過疊加不同的噪聲和改變噪聲參數(shù)的方法，從原始信號波形和解調(diào)輸出波形方面，對雙調(diào)制解調(diào)與單調(diào)制解調(diào)在抗噪性能方面進(jìn)行驗(yàn)證，但并沒有對雙調(diào)制解調(diào)在抗噪性能方面進(jìn)行進(jìn)一步的研究，今后可以通過MATLAB仿真軟件來對他們的抗噪性能進(jìn)行更加深入的研究。另外，本次研究是圍繞仿真展開的，還僅僅停留在理想狀態(tài)下和理論方面，下一步工作可以圍繞硬件設(shè)施著手研究。

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