基于LabVIEW的模擬調制解調系統設計

摘要：簡(jiǎn)要說(shuō)明通信過(guò)程中模擬調制和解調的原理，基于NI LabVIEW 8．5軟件平臺，設計開(kāi)發(fā)了模擬調制和解調軟件系統，通過(guò)該系統可以在時(shí)域和頻域中實(shí)時(shí)觀(guān)察幅度、雙邊帶、單邊帶和殘留邊帶信號，并分析其仿真結果。該設計系統可以應用于信號和通信等教學(xué)及實(shí)驗課程中，加深學(xué)生對這類(lèi)課程理解和掌握，從而提高高校理工科的教學(xué)水平和質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：LabVIEW；模擬調制；解調；實(shí)時(shí)觀(guān)察

0 引言
隨著(zhù)信息時(shí)代的快速發(fā)展，信息科學(xué)技術(shù)已成為21世紀國際社會(huì )和世界經(jīng)濟發(fā)展的強大動(dòng)力，調制和解調系統在通信、廣播、電視等信息傳輸系統已得到了廣泛的應用。調制可以使信號適用于無(wú)線(xiàn)信道傳輸，幅度、雙邊帶、單邊帶調制是短波通信的三種主要方式。其中單邊帶調制已經(jīng)成為短波通信的一種重要的調制方式；幅度調制的優(yōu)點(diǎn)是接收設備簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是功率利用率低，抗干擾能力差，目前主要用于中波和短波的調幅廣播中；雙邊帶調制設備較復雜，應用較少，一般只用于點(diǎn)對點(diǎn)的專(zhuān)用通信。單邊帶制式普遍用于頻帶比較擁擠的場(chǎng)合，如短波的無(wú)線(xiàn)電廣播和頻分多路復用系統中。該文主要是基于LabVIEW平臺對幅度調制(Amplitude Modulation，AM)、雙邊帶調制(Double Side Band，DSB)、單邊帶(Single Side Band，SSB)凋制、殘留邊帶調制(Vesttigial Side Band，VSB)進(jìn)行了設計。LabVIEW自從1986年在美國國家儀器公司(NI)公司問(wèn)世以來(lái)，以簡(jiǎn)單易用的圖形化編程語(yǔ)言平臺和強大的圖形用戶(hù)界面，已被越來(lái)越多的工程技術(shù)人員所青睞，而且已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應用。

1 調制原理
1．1 幅度調制
通過(guò)調制信號去控制高頻載波的幅度，使之隨調制信號做線(xiàn)性變化。它是將基帶信號的m(t)與一個(gè)直流分量A0相加后與載波相乘，即可形成調幅信號，其時(shí)域表達式如式(1)所示：

幅度調制的模型圖如圖1所示。

在幅度信號中，載波分量并不攜帶信息，信息完全由邊帶傳送。如果抑制載波，只需將直流A0去掉，即可輸出抑制載波的雙邊帶信號。
1．2 雙邊帶調制
雙邊帶調制是在幅度調制基礎上將直流A0分量去掉后得到的一種高效的調制方式——抑制載波雙邊帶信號。雙邊帶調制模型圖如圖2所示。

其時(shí)域表達式和頻域表達式分別如式(3)，式(4)所示。

1．3 單邊帶調制
單邊帶調制實(shí)現的方法主要有兩種：濾波法和相移法，本文采用濾波法產(chǎn)生單邊帶信號，即先產(chǎn)生一個(gè)雙邊帶調制信號，通過(guò)一個(gè)濾波器濾除一部分邊帶就得到了單邊帶信號，單邊帶調制模型圖如圖3所示。