《现代通信原理与技术》模拟调制与解调—FM 调制实验报告

摘要

本实验旨在通过 MATLAB 软件进行模拟调制与解调的实践， 加深对频率调制（Frequency Modulation, FM）原理的理解，并掌 握 FM 调制与解调的实现方法。

关键词：MATLAB

引言

在现代通信系统中，调制技术是实现信息传输的核心方法之一。频率调 制（Frequency Modulation, FM）作为一种重要的模拟调制方式，通过改变 载波信号的频率来传递信息，广泛应用于广播、电视、无线通信等领域。FM 调制具有抗干扰能力强、信噪比高等优点，使其在高质量音频传输中占据重 要地位。

一：实验目的

1.理解 FM 调制与解调的基本原理。

(1)掌握频率调制（FM）的基本概念和数学原理。

(2)理解调频信号的特点，包括带宽、频率偏差、调制指数等。

2.熟练掌握使用 MATLAB 进行 FM 调制与解调的实现方法：

(1)学会编写 MATLAB 代码来模拟 FM 调制器和解调器。

(2)理解和应用 MATLAB 内置的信号处理函数和工具箱。

3.通过仿真波形图，验证调制与解调的正确性和有效性：

(1)生成和显示调频信号及其解调后的信号波形。

(2)通过比较原始信号和解调后信号，验证解调的正确性。

(3)分析调制过程中的频谱变化和解调后的信号质量。

4.提高使用 MATLAB 进行信号处理的实际操作能力：

(1)培养学生运用 MATLAB 解决信号处理问题的能力。

(2)鼓励学生对实验过程进行创新性思考，尝试不同的参数设置和算法优化。

5.探索 FM 调制与解调在实际通信系统中的应用：

(1)分析 FM 调制在广播、无线通信等领域的应用场景。

(2)了解 FM 解调在接收机中的重要作用。

(3)思考并讨论 FM 调制与其他调制方式（如 AM、PM、QAM 等）的优缺点和适用场 景。

6.研究 FM 调制与解调的性能：

(1)分析不同参数（如调制指数、噪声水平等）对 FM 调制与解调性能的影响。

(2)使用 MATLAB 进行性能仿真和评估，如误码率、信噪比等。

(3)探讨提高 FM 调制与解调性能的方法和策略。

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二：实验原理

1、实验原理概述

FM 调制（Frequency Modulation）是一种模拟调制技术，它基于音频信号的频率变 化来调制载波信号的频率。在 FM 调制中，音频信号的频率变化会导致载波信号的频率发生 相应的变化，而载波信号的幅度则保持不变。这种调制方式使得 FM 信号具有抗干扰能力强、 音质好等优点。