模拟双调对信号改善的试探研究

王斌　史洋

摘 要 模拟信号设备在如今的生活中仍然在使用，但现如今环境中干扰较多，如果能在调制上进行双重调制能够提高抗干扰能力，也是比较好的一种思路。本文主要通过MATLAB环境下的simulink，对信号的双重调制进行尝试性的分析与研究，进一步找到双重调制对模拟信号是否有改善作用。这仅仅是对这种可能性的之中尝试，希望在尝试中能够得到有用的结论。

关键词 模拟调制 双重调制 MATLAB

中图分类号：TN971.1 文献标识码：A

0引言

现如今，信息高速发展，我们的生活环境中充斥着各种电磁信号，目前人在使用中的模拟设备使用越来越受限，效果也不如以前。模拟设备有着其特殊的有点和使用需求，如何在复杂的电磁环境下提高电台通信的质量成为了重中之重。

1双调制解调在先AM后FM的情况下的仿真尝试

以下仿真采用在高斯噪声下的仿真设计。

在仿真结果中，因为高斯噪声的均值参数设置以及对原始信号波形图和通过噪声解调后的波形图对比分析可明显看出，AM/FM调制解调在抗噪性能这一方面明显没有单个FM或MA的抗噪性能好，而从解调后的波形图也可以看出叠加高斯噪声的均值增大的幅度不是很大，但是AM/FM解调后的波形有了很明显失真。

对原始信号波形图和通过噪声解调后的波形图对比分析可明显看出AM/FM调制解调虽然在抗噪性能这一方面明显没有单个FM或MA的抗噪性能好，但从解调后的波形图也可以看出原始信号在对叠加瑞利噪声后的解调能力明显要好于叠加均匀噪声后的解调能力。

对原始信号波形图和叠加均匀噪声解调后的波形图对比分析可明显看出AM/FM在叠加高斯噪声后的解调能力较差，且从均匀噪声上限的增加幅度不大，解调后的波形却失真明显，说明AM/FM对叠加均匀噪声后的解调能力不是很好。

通过AM/FM调制解调分别叠加三种不同的噪声，改变噪声的参数，对比原始信号和解调输出信号波形，可明显看出AM/FM调制解调在叠加均匀噪声后的解调能力没有叠加高斯和瑞利噪声后的解调能力好，且在抗噪性能这一方面明显没有单个FM或MA的抗噪性能好，且随着叠加噪声的参数值的增大，AM/FM的抗噪性能也越来越差，解调后的波形失真更明显。

2双调制解调在先FM后AM的情况下的仿真尝试

过Simulink的仿真设计，叠加三种不同噪声，且三种噪声参数设置相一致的情况下，对FM和AM调制解调的解调能力对比中，观察结果波形发现FM在叠加瑞利噪声后解调输出的波形相比较AM解调输出的波形存在较为明显的失真，但是FM在叠加高斯和均匀噪声后解调输出的波形明显要优于AM，总体上来说与理论上的FM调制解调抗噪性能要优于AM调制解调实际相符合，但是还是存在一定的延时性，说明此次FM调制解调仿真设计中的滤波器参数设置的不够细腻，导致仿真设计的结果没有达到理想的状态，在下一步的工作将具体研究滤波器的性能。

通过原始信号波形图和叠加噪声解调后的波形图对比分析可明显看出FM/AM调制解调在叠加不同噪声后的解调能力无论是与AM/FM调制解调相比，还是与FM调制解调或MA调制解调相比，解调能力不是很好，解调输出的波形失真程度相当大，说明在抗噪性能这一方面FM/AM调制解调没有很明显的优势。

3仿真结果分析

不使用双重调制的情况下，在高斯、均匀、瑞利噪声的情况下，对FM和AM调制解调的解调能力对比中，观察结果波形发现FM在叠加瑞利噪声后解调输出的波形相比较AM解调输出的波形存在较为明显的失真，但是FM在叠加高斯和均匀噪声后解调输出的波形明显要优于AM，总体上来说与理论上的FM调制解调抗噪性能要优于AM调制解调实际相符合，但是还是存在一定的延时性，说明此次FM调制解调仿真设计中的滤波器参数设置的不够细腻，导致仿真设计的结果没有达到理想的状态，在下一步的工作将具体研究滤波器的性能。

先AM调制解调后FM调制解调与先FM调制解调后AM调制解调仿真结果分析，通过原始信号波形图和通过噪声解调后的波形图对比分析可明显看出FM/AM调制解调在叠加不同噪声后的解调能力与AM/FM调制解调相比，解调能力不是很好，解调输出的波形失真程度相当大，说明在抗噪性能这一方面FM/AM调制解调相比较于AM/FM调制解调没有很明显的优势，说明在双调制解调的研究中先AM调制解调后FM调制解调的双调制解调模式相对来说优势比较明显。

通过对AM、FM、AM/FM、FM/AM这四种调制解调方法研究与分析，并利用Simulink设计仿真模块，叠加不同噪声，在改变噪声参数的情况下，通过比较四种调制解调方法解调输出的波形图的对比，在单调制解调中得出FM的抗噪性能要优于AM的抗噪性能，与实际的理论想符合。在双调制解调中，AM/FM调制解调在叠加噪声后的解调输出的波形要好于FM/AM调制解调在叠加噪声后的解调输出的波形，说明AM/FM调制解调相比较来说要好于FM/AM调制解调，但是双调制解调在叠加噪声后的解调能力不如单个FM或AM调制解调的解调能力。从四种调制解调方法的仿真结果来看，这四种方法在抗噪性能方面，FM调制解调优于AM调制解调，AM调制解调优于AM/FM调制解调，AM/FM调制解调优于FM/AM调制解调。

4总结

本文主要是对模拟调制解调方法进行研究与分析，重點是利用Simulink搭建双调制解调模块，通过叠加不同的噪声和改变噪声参数的方法，从原始信号波形和解调输出波形方面，对双调制解调与单调制解调在抗噪性能方面进行验证，但并没有对双调制解调在抗噪性能方面进行进一步的研究，今后可以通过MATLAB仿真软件来对他们的抗噪性能进行更加深入的研究。另外，本次研究是围绕仿真展开的，还仅仅停留在理想状态下和理论方面，下一步工作可以围绕硬件设施着手研究。

参考文献

[1] 刘玉君.信道编码[M].河南：河南科学技术出版社，2001.

[2] 邓华.MATLAB通信仿真及应用实例详解[M].北京：人民邮电出版社，2003.

[3] 赫金.通信系统[M].北京：电子工业出版社，2010.endprint