基于LabVIEW的模擬調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：簡要說明通信過程中模擬調(diào)制和解調(diào)的原理，基于NI LabVIEW 8．5軟件平臺(tái)，設(shè)計(jì)開發(fā)了模擬調(diào)制和解調(diào)軟件系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以在時(shí)域和頻域中實(shí)時(shí)觀察幅度、雙邊帶、單邊帶和殘留邊帶信號(hào)，并分析其仿真結(jié)果。該設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以應(yīng)用于信號(hào)和通信等教學(xué)及實(shí)驗(yàn)課程中，加深學(xué)生對這類課程理解和掌握，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(diào)制；解調(diào)；實(shí)時(shí)觀察

0 引言
隨著信息時(shí)代的快速發(fā)展，信息科學(xué)技術(shù)已成為21世紀(jì)國際社會(huì)和世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力，調(diào)制和解調(diào)系統(tǒng)在通信、廣播、電視等信息傳輸系統(tǒng)已得到了廣泛的應(yīng)用。調(diào)制可以使信號(hào)適用于無線信道傳輸，幅度、雙邊帶、單邊帶調(diào)制是短波通信的三種主要方式。其中單邊帶調(diào)制已經(jīng)成為短波通信的一種重要的調(diào)制方式；幅度調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是接收設(shè)備簡單，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(diào)幅廣播中；雙邊帶調(diào)制設(shè)備較復(fù)雜，應(yīng)用較少，一般只用于點(diǎn)對點(diǎn)的專用通信。單邊帶制式普遍用于頻帶比較擁擠的場合，如短波的無線電廣播和頻分多路復(fù)用系統(tǒng)中。該文主要是基于LabVIEW平臺(tái)對幅度調(diào)制(Amplitude Modulation，AM)、雙邊帶調(diào)制(Double Side Band，DSB)、單邊帶(Single Side Band，SSB)凋制、殘留邊帶調(diào)制(Vesttigial Side Band，VSB)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。LabVIEW自從1986年在美國國家儀器公司(NI)公司問世以來，以簡單易用的圖形化編程語言平臺(tái)和強(qiáng)大的圖形用戶界面，已被越來越多的工程技術(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(yīng)用。

1 調(diào)制原理
1．1 幅度調(diào)制
通過調(diào)制信號(hào)去控制高頻載波的幅度，使之隨調(diào)制信號(hào)做線性變化。它是將基帶信號(hào)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(diào)幅信號(hào)，其時(shí)域表達(dá)式如式(1)所示：

幅度調(diào)制的模型圖如圖1所示。

在幅度信號(hào)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(hào)。
1．2 雙邊帶調(diào)制
雙邊帶調(diào)制是在幅度調(diào)制基礎(chǔ)上將直流A0分量去掉后得到的一種高效的調(diào)制方式——抑制載波雙邊帶信號(hào)。雙邊帶調(diào)制模型圖如圖2所示。

其時(shí)域表達(dá)式和頻域表達(dá)式分別如式(3)，式(4)所示。

1．3 單邊帶調(diào)制
單邊帶調(diào)制實(shí)現(xiàn)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(hào)，即先產(chǎn)生一個(gè)雙邊帶調(diào)制信號(hào)，通過一個(gè)濾波器濾除一部分邊帶就得到了單邊帶信號(hào)，單邊帶調(diào)制模型圖如圖3所示。