【通信原理（含matlab程序）】实验二：FM的调制和解调

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一、实验目的

1. 理解FM基本原理、FM信号时域和频域主要特点；
2. 理解FM信号调制和解调的实现方法；
3. 掌握matlab程序的设计方法。

二、实验内容

设输入信号是一个频率1Hz、功率为1的余弦信源，，设载波频率10 Hz，调频器的压控振荡系数为5Hz/V，载波平均功率为1W，试画出
（1）FM信号的波形；
（2）FM信号的振幅谱；
（3）用鉴频器解调后的信号波形，并与输入信号比较。

三、实验原理

1. FM基本原理、FM信号时域和频域主要特点
①FM
频率调制（FM），是指瞬时频率偏移随调制信号m(t)成比例变化,即

式子中：Kf为调频灵敏度。调频信号表达式为：
②FM信号的时域特点
FM信号时域的主要特点是：其频率随调制信号振幅的变化而变化，而它的幅度却始终保持不变。当调制信号的幅度为零时，调频波的频率称为中心频率ω0。当用一完整的调制信号（即调制信号的幅度作正负变化）对高频载波进行调频时，调频波的频率就围绕着ω0而随调制电压线性地改变。当调制信号向正的方向增大时，调频波的频率就高于中心频率；反之，当调制信号向着负的方向变化时，调频波的频率就低于中心频率。
2.FM信号的调制
①直接法

调制电压直接控制压控振荡器( VCO）的频率，产生FM信号。
本次实验也是通过直接S法来进行FM调制。
②间接法

原理：先将调制信号积分，然后对载波进行调相，即可产生一个窄带调频信号，再经过n次倍频，就可以得到宽带调频信号。
3.FM解调
①非相干解调法

图中，微分电路和包络检波器构成了具有近似理想鉴频特性的鉴频器。限幅器的作用是消除信道中噪声等引起的调频波的幅度起伏。
微分器的作用是把幅度恒定的调频波变成幅度和频率都随调制信号m(t)变化的调幅调频波。
②相干解调法
仅适用于NBFM信号，由于NBFM信号可分解成同相分量和正交分量之和，因而可以采用线性调制中的相干解调法来进行解调

四、实验程序

fs = 1000;  % 采样频率  S  
dt = 1/fs; %采样间隔
t = 0 : dt : 3;
fc = 10;    % 载波频率