MATLAB调幅广播系统仿真设计与信噪比分析

"本资源主要涉及MATLAB通信仿真的应用，特别是针对调幅广播系统的仿真设计。内容包括模拟幅度调制的基本原理、调幅广播系统的频带需求以及如何在MATLAB中实现调幅广播系统的仿真。在仿真中，使用了AnalogFilter Design模块设计接收滤波器，并通过示波器观察信号波形。此外，还涉及信噪比的计算和噪声的添加，以满足特定的接收机性能要求。" 在通信系统中，调幅广播是一种广泛使用的传输技术，它通过改变高频载波的幅度来携带低频的声音信息。在这个过程中，声音信号被转换为电信号，然后这个电信号的幅度被用来控制高频载波的幅度，形成调幅信号。由于声音信号的频率远低于电磁波的传播频率，因此需要通过调制将声音信号搬到高频段，以便使用较小尺寸的天线进行有效的发射和接收。 在MATLAB中进行调幅广播系统仿真时，首先需要设定基带信号，通常是一个音频信号，其幅度被限制在1以内，频率范围在100至6000Hz，以覆盖调幅广播的标准频带。载波则是一个固定幅度的正弦波，频率可以在550至1605Hz之间调整，且初相位通常设置为0。接收机的选频放大滤波器是关键部分，其带宽为12KHz，中心频率为1000kHz，用于从接收到的信号中选择和放大所需频率成分。 在仿真中，会加入噪声以模拟实际信道环境。当调制度为0.3时，目标是设计一个接收机选频滤波器，使得输出信噪比达到20dB。计算信道中应加入的噪声方差是一项重要任务，这需要根据调制度、信噪比和接收机滤波器的特性来确定。仿真参数的设计基于奈奎斯特定理，采样率是最高工作频率（1605KHz）的10倍，从而确保无失真采样。仿真步长和仿真带宽随之确定。 在实际操作中，可以使用MATLAB的AnalogFilter Design模块设计滤波器，并通过示波器观察未加噪声和加噪声后的信号波形。同时，利用统计模块计算输出信号功率和噪声功率，进而计算信噪比。这些结果可以用Display模块显示，以验证仿真结果是否符合预期。 通过这样的仿真设计，学生可以深入理解调幅广播的工作原理，以及如何在实际通信系统中处理噪声和优化信号质量。同时，这也为其他通信系统的仿真设计提供了基础和参考。