基于LabVIEW的模拟调制解调系统设计

摘要：简要说明通信过程中模拟调制和解调的原理，基于NI LabVIEW 8．5软件平台，设计开发了模拟调制和解调软件系统，通过该系统可以在时域和频域中实时观察幅度、双边带、单边带和残留边带信号，并分析其仿真结果。该设计系统可以应用于信号和通信等教学及实验课程中，加深学生对这类课程理解和掌握，从而提高高校理工科的教学水平和质量。
关键词：LabVIEW；模拟调制；解调；实时观察

0 引言
随着信息时代的快速发展，信息科学技术已成为21世纪国际社会和世界经济发展的强大动力，调制和解调系统在通信、广播、电视等信息传输系统已得到了广泛的应用。调制可以使信号适用于无线信道传输，幅度、双边带、单边带调制是短波通信的三种主要方式。其中单边带调制已经成为短波通信的一种重要的调制方式；幅度调制的优点是接收设备简单，缺点是功率利用率低，抗干扰能力差，目前主要用于中波和短波的调幅广播中；双边带调制设备较复杂，应用较少，一般只用于点对点的专用通信。单边带制式普遍用于频带比较拥挤的场合，如短波的无线电广播和频分多路复用系统中。该文主要是基于LabVIEW平台对幅度调制(Amplitude Modulation，AM)、双边带调制(Double Side Band，DSB)、单边带(Single Side Band，SSB)凋制、残留边带调制(Vesttigial Side Band，VSB)进行了设计。LabVIEW自从1986年在美国国家仪器公司(NI)公司问世以来，以简单易用的图形化编程语言平台和强大的图形用户界面，已被越来越多的工程技术人员所青睐，而且已经在各个领域得到了广泛的应用。

1 调制原理
1．1 幅度调制
通过调制信号去控制高频载波的幅度，使之随调制信号做线性变化。它是将基带信号的m(t)与一个直流分量A0相加后与载波相乘，即可形成调幅信号，其时域表达式如式(1)所示：

幅度调制的模型图如图1所示。

在幅度信号中，载波分量并不携带信息，信息完全由边带传送。如果抑制载波，只需将直流A0去掉，即可输出抑制载波的双边带信号。
1．2 双边带调制
双边带调制是在幅度调制基础上将直流A0分量去掉后得到的一种高效的调制方式——抑制载波双边带信号。双边带调制模型图如图2所示。

其时域表达式和频域表达式分别如式(3)，式(4)所示。

1．3 单边带调制
单边带调制实现的方法主要有两种：滤波法和相移法，本文采用滤波法产生单边带信号，即先产生一个双边带调制信号，通过一个滤波器滤除一部分边带就得到了单边带信号，单边带调制模型图如图3所示。