通信原理课程设计--单边带调幅信号的仿真与分析
通信原理课程设计单边带调幅信号的仿真与分析
课程设计课程设计名称：通信原理课程设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计时刻：电子信息工程专业课程设计任务书1 需求分析设定余弦信源，仿真其SSB 调制信号，用MATLAB 仿真求调制信号的功率谱密度，画出相干解调后的信号波形并分析其性能。
那个地址设定载波频率为10Hz ，按要求对一个频率为1Hz 、功率为1的余弦信源用MATLAB 画出SSB 调制信号、该信号的功率谱密度、相干解调后的信号波形并分析在AWGN 信道下，仿真系统的性能。
2 概要设计单边带信号的产生：双边带调制信号频谱中含有携带同一信息的上、下两个边带。
咱们只需传送一个边带信号就能够够达到信息传输的目的，以节省传输带宽、提高信道利用率，这确实是单边带调制。
产生SSB 信号有移相法和滤波法等，本设计采纳希尔伯特变换法，直接得出SSB 信号可表示为：SSB(t)=m(t)*cos(Wc)t+m^(t)*sin(Wc)t 式中：m^(t)是m （t ）的所有频率成份移相-π/2的信号，称为的希尔伯特信号。
式中符号取”-”产生上边带，取“+”产生下边带。
单边带信号的解调：采纳相干解调法,解调与调制的实质一样，均是频谱搬移。
解调是调制的反进程，即把在载波位置的已调信号的谱搬回到原始基带位置，因此一样用相乘器与载波相乘来实现。
3 运行环境装有MATLAB 的windowsPC 机一台4 开发工具和编程语言MATLAB 软件，MATLAB 编程语言5 详细设计2cos c c tω=设置参数：t0=1;ts=;fc=10;fs=1/ts;t=[-t0+:ts:t0];概念未调制信号，载波，上下边带信号u，vm=sqrt(2)*cos(2*pi*t); 信号源功率为1，频率为1HZc=cos(2*pi*fc.*t); 载波频率为10HZb=sin(2*pi*fc.*t);上下边带解调信号通太低通滤波器取得低频的未调制信号v0=m.*c+imag(hilbert(m)).*b; %下边带调制u0=m.*c-imag(hilbert(m)).*b; %上边带调制v=awgn(v0,30); %加噪声u=awgn(u0,30); %加噪声jit=v.*c;jit1=u.*c;ht=(2*pi*fc.*sin(2*pi*fc.*t)./(2*pi*fc.*t))./pi; 时域低通滤波器jt=conv(ht,jit); 滤去高频成份的下边带信号ll=length(jt);l=-ll/2*ts:ts:(ll/2*ts-ts);jt1=conv(ht,jit1); 滤去高频成份的上边带信号画出上下边带已调信号波形figure(2);subplot(2,1,1)plot(t,u(1:length(t)));axis([,,,]);xlabel('时刻');title('下边带已调信号') ; subplot(2,1,2);plot(t,v(1:length(t)));axis([,,,]);xlabel('时刻 ');title('上边带已调信号 ');画出上下边带解调信号波形figure(3)subplot(2,1,1);plot(l,jt,'r');axis([-1,1,-1000,1000]) xlabel('时刻 ');title('下边带已调信号'); subplot(2,1,2);plot(l1,jt1);axis([-1,1,-1000,1000]) xlabel('时刻');title('上边带已调信号'); 画出上下边带已调信号功率谱密度figure(4)V=fftshift(fft(v));对下边带信号进行傅里叶变换，并与频率对应V0=abs(V); 取傅里叶系数绝对值V1=V0.^2; 傅里叶系数绝对值平方，即在某一频率处功率df=; 频率距离L=length(V);f=-L/2*df:df:L/2*df-df;subplot(2,1,1);plot(f,V1);axis([-100,100,0,3000000])title('下边带功率谱');xlabel('f/HZ');ylabel('V1');U=fftshift(fft(u));同上边带一样进行傅里叶变换U0=abs(U); 取傅里叶系数绝对值U1=U0.^2; 傅里叶系数绝对值平方，即在某一频率处功率df=;L=length(U);f=-L/2*df:df:L/2*df-df;subplot(2,1,2);plot(f,U1);axis([-100,100,0,3000000])title('上边带功率谱 ');xlabel('f/HZ');ylabel('U1');6 调试分析第一，在设置载波时刻轴时跨度能够大点，设置信号时刻轴时跨度小点，如此取得图形看上去更直观。
单边带信号的调制与解调设计与仿真
目录目录 (1)1．目标与内容 (2)2．设计方案 (2)2.1 调制方法 (2)2.2.1 滤波法 (2)2.2.2 相移法 (3)2.2 解调方法 (4)2.2.1 相干解调法 (4)2.2.2 载波插入法 (5)3.仿真与实验、分析 (5)参考文献 (9)单边带信号的调制与解调设计与仿真摘要： 单边带幅度调制由于占用更窄的频带和更高的频率利用率，在通信系统中得到更广泛的应用。
本文简单介绍了单边带调制解调的原理及设计方法，并以MATLAB 中的Simulink 为工具，对调制解调系统进行仿真，同时对其仿真结果进行分析。
关键字：单边带；调制；解调；Simulink ；仿真1．目标与内容随着通信业务的不断发展，频道拥挤的问题日益突出，占用较窄频带或能在同一频段内容纳更多用户的通信技术日渐受到了人们的重视。
语音信号的频率300 Hz ～3400Hz ，双边带信号的每一个边带都携带有语音信号的全部信息。
单边带幅度调制（Single Side Band Amplitude Modulation ）只传输频带幅度调制信号的一个边带，使用的带宽只有双边带调制信号的一半，具有更高的频率利用率，成为一种广泛使用的调制方式。
本文在介绍单边带调制与解调的方法后，利用MATLAB 的集成仿真环境Simulink 对单边带调制与解调系统进行了仿真。
2．设计方案2.1 调制方法2.2.1 滤波法单边带调制就是只传送双边带信号中的一个边带（上边带或下边带）。
产生单边带信号最直接、最常用的是滤波法，就是从双边带信号中滤出一个边带信号。
如图1所示，为滤波法模型的示意图。
()M t ()SSB s t 载波()c u t图1 滤波法调制模型基带信号与载波信号相乘得到双边带信号，双边带信号时域表达式如下双边带信号经过一个滤波器，可以得到单边带信号。
当取上边带时，单边带信号时域表达式为取下边带时，时域表达式为上下边带的选取决定于滤波器的选取。
单边带调幅系统的Matlab仿真
滤波法产生SSB信号的模型如下图所示
图2.1滤波法调制图
LPF、HPF需要理想的形式 ,但是实际上是做不到的 ,过渡带不可能是0。因此需要采用多级调制[6]。
采用二级调制的系统框图如下图所示
图2.2二级调制模型图
工作原理:当频率较低的时候,滤波器具有陡峭的频率,因此 是一个截止频率点较低的低通或高通滤波器。是一个带通滤波器,通常截止频率点选得较高。二次调制的调制频率需满足:载波信号 的频率+载波信号 的频率= [7]。
MATLAB的名字象征着矩阵库。它最初被开发出来是为了方便访问由LINPACK和EISPAK开发的矩阵软件，其代表着艺术级的矩阵计算软件。
MATLAB在拥有很多用户的同时经历了许多年的发展时期。在大学环境中，它作为介绍性的教育工具，以及在进阶课程中应用于数学，工程和科学。在工业上它是用于高生产力研究，开发，分析的工具之一。
Key words:single side band am,MATLAB, simulation
第1章
1.2
单边带信号(SSB),从本质上来说也是一种调幅信号,它出自于调幅又区别于调幅。
调幅波是一个载波幅度跟随调制音频幅度变化而变化的调制方式。只有清楚的知道调幅波的特征才能准确的掌握SSB的产生方法,我们可以根据混频的原理来说明调幅波的频谱特征。由于非线性元件的特点,两个不同频率的信号频率1和频率2通过非线性元件会出现4个频率：两个频率的和、两个频率的差、频率1、频率2。通常我们把两个频率的和、两个频率的差对应的信号称为上边带信号(USB)和下边带信号(LSB)，而这两个信号所包含的信息相同,因此只传送一个边带即可以传送信号的全部信息。这种只传送一个边带信号的调制方式称为单边带调制。
信号分析处理课程设计-基于MATLAB的模拟信号单边带幅度调制(SSB)与解调分析(精品)
课程设计任务书学生姓名：吕义斌专业班级：电信1102班指导教师：桂林工作单位：武汉理工大学题目：信号分析处理课程设计－基于MATLAB的模拟信号单边带幅度调制（SSB）与解调分析初始条件：1.Matlab6.5以上版本软件；2.先修课程：通信原理等；要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、利用MATLAB中的simulink工具箱中的模块进行单边带幅度调制（SSB）与解调，观察波形变化；2、画出程序设计框图，编写程序代码，上机运行调试程序，记录实验结果（含计算结果和图表等），并对实验结果进行分析和总结；3、课程设计说明书按学校统一规范来撰写，具体包括：⑴目录；⑵理论分析；⑶程序设计；⑷程序运行结果及图表分析和总结；⑸课程设计的心得体会（至少800字，必须手写。
）；⑹参考文献（不少于5篇）。
时间安排：周一、周二查阅资料，了解设计内容；周三、周四程序设计，上机调试程序；周五、整理实验结果，撰写课程设计说明书。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录1. 概述 (1)2. 设计方案 (1)2.1 SSB调制原理 (1)2.1.1 滤波法 (1)2.1.2 相移法 (2)2.2 解调原理 (4)2.2.1 相干解调 (4)2.2.2 2级单边带调制解调 (4)3. SSB调制与解调的MATLAB程序实现 (4)3.1 函数的使用 (4)3.2 MA TLAB程序实现 (5)3.3 模拟仿真结果分析 (9)4. SSB系统的Simulink仿真 (10)4.1 Simulink工作环境 (10)4.2 SSB信号调制 (11)4.2.1 调制模型构建与参数设置 (11)4.2.2 仿真结果及分析 (11)4.3 SSB相干解调 (14)4.3.1 相干解调模型构建与参数设置 (14)4.3.2 仿真结果及分析 (15)4.4 加入高斯噪声的SSB调制与解调 (17)4.4.1 模型构建 (17)4.4.2 仿真结果及分析 (18)5. 心得体会 (23)参考文献 (25)1. 概述本课程设计是实现SSB 的调制与相干解调，以及在不同噪声下对信道的影响。
通讯原理—简易单边带电台仿真
通讯原理课程设计报告10级电子102班姓名：XXXXX班级：学号：武汉纺织大学电子与电气工程学院一、设计题目:一个简化的单边带电台仿真二、设计目的1.综合应用《Matlab编程与系统仿真》、《信号与系统》、《现代通信原理》等多门课程知识，使学生建立通信系统的整体概念。
2.培养学生系统设计与系统开发的思想、利用软件进行通信仿真的能力。
3.加深对 SSB调制原理的理解。
通过比较调制前后的频谱图，掌握 SSB调制的原理和特性。
4.锻炼自己独立思考问题的能力，提高动手能力，增强社会适应度。
三、设计要求1.对通信系统有整体的较深入的理解，深入理解自己仿真部分的原理的基础，画出对应的通信子系统的原理框图2.提出仿真方案3. 完成仿真软件的编制4 .仿真软件的演示5.提交详细的设计报告和源程序四、开发环境及其介绍1．开发环境：Matlab2012b2．软件介绍：作为和Mathematica、Maple并列的三大数学软件。
其强项就是其强大的矩阵计算以及仿真能力。
Matlab的由来就是Matrix + Laboratory = Matlab，所以这个软件在国内也被称作《矩阵实验室》。
每次MathWorks发布Matlab的同时也会发布仿真工具Simulink。
在欧美很多大公司在将产品投入实际使用之前都会进行仿真试验，他们所主要使用的仿真软件就是Simulink。
Matlab提供了自己的编译器，全面兼容C++以及Fortran两大语言。
3.软件特点：（1）友好的工作平台和编程环境；（2）简单易用的程序语言；（3）强大的科学计算机数据处理能力；（4）出色的图形处理功能；（5）应用广泛的模块集合工具箱；（6）实用的程序接口和发布平台；（7）应用软件开发（包括用户界面）。
五、设计内容以真实的音频信号作为输入，设计一个单边带发信机。
将基带信号调制为SSB后送入带通型高斯噪声信道。
加入给定的噪声功率之后，再送入单边带接收机。
单边带调幅电路的设计与仿真
*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2010年秋季学期高频电子线路课程设计题目：单边带调幅电路的设计与仿真专业班级：通信工程（3）班姓名：学号：指导教师：成绩：目录第一章：基本原理 (3)&1.1调制的概念 (4)&1.2单边带信号的调制 (4)&1.3单边带信号的解调 (6)第二章：电路设计 (8)&2.1乘法器 (8)&2.2加法器 (9)&2.3移相电路 (11)&2.4低通滤波器 (12)第三章：电路仿真 (14)&3.1Multisim软件简介 (14)&3.2移相法产生单边带信号在Multisim 10中的仿真 (14)第四章：高频电子线路课程设计总结 (20)参考文献 (21)摘要信号的调制与解调是通信系统中最基本的概念，它们的重要性有目共睹，我们要完成信号的发送与接收，就离不开信号的调制与解调，信号的调制与解调有很多种方法，在本文中我们专门探讨单边带信号的调制与解调的方法，并通过软件Multisim10来模拟仿真信号的调制解调过程，主要让我们大家一起来认识一下移相法产生单边带信号的调制与解调方法，使我们对通信过程中的调制与解调有一定的概念。
关键词调制单边带解调移相仿真第一章基本原理&1.1调制的概念调制在通信系统中的作用至关重要。
所谓调制，就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程，在无线通信及其他大多数场合，调制都是指载波调制，即用调制信号去控制载波的参数的过程，使载波的某一或某几个参数随着调制信号的规律而变化。
通信系统中之所以要用到载波调制，是为了实现几个目标：一，在无线传输中，信号是以电磁波的形式通过天线辐射到空间的.为了获得较高的辐射效率，天线的尺寸必须与发射信号波长相比拟。
而基带信号包含的较低频率波长较长，致使天线过长而难以实现。
课程设计抑制载波单边带调幅和解调的实现
《通信电路》课程设计报告题目：抑制载波单边带调幅和解调的实现专业：班级：姓名：指导教师：成绩：电气工程系年月日课程设计任务书波之间的关系。
4. 了解用滤波法产生单边带SSB—AM的信号的方式和上下边带信号的不同。
5. 了解在相干解调中存在同步误差（频率误差、相位误差）对解调信号的影响从而了解使用同频同相的相干载波在相干解调中的重要性。
二、设计任务用matlab产生一个频率为1Hz，功率为1的余弦信号，设载波频率为10Hz。
用抑制载波的单边带调幅实现对信号进行调制和解调。
采用matlab或者其它软件工具实现对信号进行抑制载波单边带调幅（SSB）和解调，并且绘制：三、具体要求用matlab产生一个频率为1Hz，功率为1的余弦信号，设载波频率为10Hz。
用抑制载波的单边带调幅实现对信号进行调制和解调。
采用matlab或者其它软件工具实现对信号进行抑制载波单边带调幅（SSB）和解调，并且绘制：（1）信号及其频谱；（2） SSB调制信号及其频谱；（3） SSB调制信号的功率谱密度；相干解调后的信号波形.目录封面 (1)课程设计任务书 (2)目录 (3)正文············································4-8抑制载波单边带调幅（SSB）和解调的实现一、设计目的和意义 (4)二、设计的原理 (4)三、设计的详细步骤·····························4-61、信号的产生 (4)2、信号的调制······························4-53、信号的解调 (5)4、程序代码································5-6四、设计结果及分析·····························6-81、仿真结果································6-82、仿真分析 (8)参考文献 (8)设计体会 (9)评语表 (10)抑制载波单边带调幅（SSB）和解调的实现一、设计目的和意义1. 研究模拟连续信号在SSB线性调制中的信号波形与频谱，了解调制信号是如何搬移到载波附近。
单边带调幅
一、实验内容1.用MATLAB软件模拟单边带信号产生及解调。
2.画出单边带信号及解调后信号的波形，频谱及功率谱。
3.和上边带比较指出单边带调幅的优点。
二、实验仪器或设备装有MATLAB软件的电脑一台。
三、实验原理1、单边带调幅（SSB AM）信号的产生有两种方法。
（1）先产生双边带抑制载波调幅信号，然后将它通过边带滤波器，如下图：s(t)其中边带滤波器的传递函数为：H(f)= {经过一系列推到可得到单边带信号的时域表达式如下：下边带：上边带：（2）从表达式可得到单边带调幅信号产生的另一种方法：希尔伯特变换法：信号产生的流程图如下：s(t)2、单边带解调的方法有相干解调和非相干解调（如包络检波）其中相干解调如下：yo(t)四、实验步骤实验代码见附录1、基带信号的波形及频谱：2、调制后的波形、频谱及功率谱：上边带：下边带：功率谱：3、解调后的波形及频谱：五、实验结果分析1、以上各步骤模拟了单边带信号的产生，单边带信号的频谱及功率谱，以及上边带的相干解调过程。
与双边带相比最大的有点是单边带调幅可以节省一半的带宽，因而提高了信道利用率；同时由于不发送载波而仅发送一个边带，所以更节省功率。
单边带在通信中有着广泛的应用，在短波通信和载波电话中占有重要地位。
2、实验中滤波器的选择和设置较为麻烦，费了好大功夫才弄好，实验中用到了数字信号处理中窗函数设计FIR滤波器的知识，因此不得不把以前的知识有重新复习了一遍。
正确的窗函数可以提高滤波器的性能，在满足设计要求的情况下，要尽量减小FIR滤波器的阶数。
附录：clear%参数设置fs=200000; %抽样频率T=0.1; %截断时间dt=1/fs; %采样间隔t=0:dt:T-dt;L=T*fs; %信号长度（即采样点数）fm=2500; %信号频率Am=5; %信号幅度Ac=14; %载波幅度fc=10000; %载波频率%1、基带信号：y1=Am*cos(2*pi*fm*t);figure(1),subplot(211),plot(t,y1);title('基带信号时域波形y1');xlabel('t/s')，xlim([0 0.005]);%求基带信号频谱N=2^nextpow2(L); %N为大于L的最小的2的整数次幂数。