采用预加重和去加重的调频系统的设计与性能仿真开题报告

 2022-02-27 21:09:29

1. 研究目的与意义

调频是载波的瞬时频率按调制信号的变化而变,但振幅不变的调制方式。载波经调频后成为调频波。一般来说干扰信号总是叠加在信号上,改变其幅值。所以调频波虽然受到干扰后幅度上也会有变化,但在接收端可以用限幅器将信号幅度上的变化削去,所以调频波的抗干扰性极好,用收音机接收调频广播,基本上听不到杂音。所谓调频广播,就是通过对频率的调节进行声音的传播。在调频广播中现如今广泛采用短波电磁波进行传播,其特点就是抗干扰性强、信号逼真,这也使得广播设备的使用效率得到了很大的提高。随着调频广播的出现,声音的传播有了更广阔的发展空间。

语音和图像信号低频段能量大,高频段信号能量明显小;而鉴频器输出噪声的功率谱密度随频率的平方而增加(低频噪声小,高频噪声大),造成信号的低频信噪比很大,而高频信噪比明显不足,使高频传输困难。调频收发技术中,通常采用预加重和去加重技术来解决这一问题。在去加重过程中,同时也减小了噪声的高频分量,但是预加重对噪声并没有影响,因此有效地提高了输出信噪比。

现代系统仿真技术和综合性仿真系统已经成为任何复杂系统,特别是高技术产业不可缺少的分析、研究、设计、评价、决策和训练的重要手段。通过系统仿真能够更快的实现可行性的研究,大大减少实际操作的时间,为新技术的产生和发展具有重大意义。在各种通信系统仿真软件中,matlab由于其功能强大,在通信系统的仿真中得到了广泛应用。其中的simulink仿真平台是一个可视化的方框图系统建模和仿真平台,系统建模更加直观,更加贴近系统工程设计的思维模式。另外,matlab/simulink还将强大的数值计算能力和丰富的数据可视化能力、友好的图形用户界面融合为一体。其语法非常简洁,语句接近于数学描述,可以将复杂的信号处理和仿真算法用非常简短的代码表达出来,易于学习、交流和模型验证,并且具有丰富的各专业专用的函数库和专业工具箱,大大提高了系统研究和设计开发的效率。

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2. 研究内容和预期目标

主要内容:预加重(pre-emphasis):发送端对输入信号高频分量的提升。去加重(de-emphasis) :解调后对高频分量的压低。在实际系统中,为改善音频高频段的信噪比,通常在发射端需要进行预加重处理,在接收端进行相应的去加重处理。本课题在matlab/simnulink仿真平台进行,设计包含加重网络的频率调制系统。自行生成合适的调频信号源,设计相应的模拟调频系统参数,并与不采用加重网络的系统输出信噪比进行对比。

预期目标:按照设计要求设计出设计包含加重网络的频率调制系统。在simulink的仿真平台下进行仿真,设计相应的模拟调频系统参数,得出系统主要波形图及输出信噪比,并与不采用加重网络的系统进行对比。

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3. 研究的方法与步骤

1.对加重系统的原理及技术进行研究,并对包含加重网络的调频系统的原理进行学习研究;

2.设计频率调制系统数学模型,在simulink平台搭建仿真模型,并对系统分析研究;

3.设计包含加重网络的频率调制数学模型模型;

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4. 参考文献

[1]邵玉斌. matlab/simulink通信系统建模与仿真实例分析[m]. 清华大学出版社, 2008.

[2]赵谦. 通信系统中matlab基础与仿真应用[m]. 西安电子科技大学出版社, 2010.

[3]韦岗. 通信系统建模与仿真[m]. 电子工业出版社, 2007.

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5. 计划与进度安排

1. 2022.2.20- 2022.3.17: 根据要求完成5000字英文翻译;查阅资料,撰写并修改开题报告;

2. 2022.3.20- 2022.3.31: 复习并深刻理解相关的理论内容及系统模型,能熟练进行理论分析;

3. 2022.4.3 - 2022.4.21: 熟练掌握matlab的使用方法,尤其是simulink仿真平台的使用;

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