北邮scilab_通信原理软件实验报告
北邮通信原理实验报告完整

北京邮电大学通信原理课程实验实验报告学院:电子工程学院专业:电子信息科学与技术班级:2010211203班学号:姓名:2013年6月3日实验二抑制载波双边带的产生一、实验目的1.了解抑制载波双边带(SC-DSB)调制器的基本原理。
2.测试SC-DSB 调制器的特性。
二、实验步骤1.将TIMS 系统中的音频振荡器(Audio Oscillator)、主振荡器(Master Signals)、缓冲放大器(Buffer Amplifiers)和乘法器(Multiplier)按下图连接。
图1 实验连接图方式一2.用频率计来调整音频振荡器,使其输出为1kHz 作为调制信号,并调整冲放大器的K1,使其输出到乘法器的电压振幅为1V。
3.调整缓冲放大器的K2,使主振荡器输至乘法器的电压为1V 作为载波号。
4.测量乘法器的输出电压,并绘制其波形。
如下图2所示。
图2 乘法器输出电压波形5.调整音频振荡器的输出,重复步骤4。
如下图3所示。
图3 调整后输出波形6.将电压控制振荡器(VCO)模快和可调低通滤波器(Tuneable LPF)模块按下图4连接。
图4 实验连接图方式二7.VCO 得频率选择开关器至于“LO”状态下,调整VCO 的Vin(控制电压DC -3V~3V )使VCO 的输出频率为10kHZ。
8.将可调低通滤波器的频率范围选择范围至“wide”状态,并将频率调整至最大,此时截至频率大约在12kHz 左右。
LPF 截止频率最大的时候输出如图5所示。
图5 截止频率最大时输出9.将可调低通滤波器的输出端连接至频率计,其读数除360 就为LPF 的3dB 截止频率。
10.降低可调LPF 的截止频率,使SC-DSB 信号刚好完全通过低通滤波器,记录此频率(fh=fc+F)。
11.再降低3dB 截止频率,至刚好只有单一频率的正弦波通过低通滤波器,记录频率(fl=fc-F)只通过单一频率的LPF 输出如图6所示。
图6 单一低通滤波器输出12.变化音频振荡器输出为频率为800Hz、500Hz,重复步骤10、11,得到的波形如图7和8所示。
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北邮通信原理软件实验报告北邮通信原理软件实验报告通信原理软实验实验报告学院:信息与通信工程学院班级:@@@@@@@@@@姓名:execf2t.sci;fs=800;//采样速率T=200;//截短时间N=T*fs;//采样点数dt=1/fs;//时域采样间隔t=[-T/2:dt:T/2-dt];//时域采样点df=1/T;//频域采样间隔f=[-fs/2:df:fs/2-df];//频域采样点数fm1=1;//待观测正弦波频率,单位KHz,下同fm2=0.5; //待观测余弦波频率fc=20;//载波频率//以上为初始化参数设置m1=sin((2*%pi)*fm1*t);//待观测正弦波部分M1=t2f(m1,fs);//傅里叶变换MH1=-%i*sign(f).*M1;//希尔伯特变换mh1=real(f2t(MH1,fs));//希尔伯特反变换m2=2*cos((2*%pi)*fm2*t);//待观测余弦波部分M2=t2f(m2,fs);//傅里叶变换MH2=-%i*sign(f).*M2;//希尔伯特变换mh2=real(f2t(MH2,fs));//希尔伯特反变换s1=(1+(m1+m2)/abs(max(m1+m2))).*cos((2*%pi)*fc*t); //AM信号时域表达式S1=t2f(s1,fs);//AM信号频域表达式s2=(m1+m2).*cos((2*%pi)*fc*t);//DSB-SC信号时域表达式S2=t2f(s2,fs);//DSB-SC信号频域表达式s3=(m1+m2).*cos((2*%pi)*fc*t)-(mh1+mh2).*sin((2*%pi)*fc*t);//SSB信号时域表达式,以上边带为例S3=t2f(s3,fs);//SSB信号上边带频域表达式//以上是仿真计算部分//以下为绘图部分//AM信号xset(window,1)plot(f,abs(S1))title(AM信号频谱)xlabel(f)ylabel(S(f))mtlb_axis([-25,25,0,max(abs(S1))]); xset( window,2)plot(t,s1)title(AM信号波形)xlabel(t)ylabel(s(t))mtlb_axis([-3,3,-3,3]);//DSB-SC信号window,3)plot(f,abs(S2))title(DSB-SC信号频谱)xlabel(f)ylabel(S(f))mtlb_axis([-25,25,0,max(abs(S2))]); xset( window,4)plot(t,s2)title(DSB-SC信号波形)xlabel(t)s(t))mtlb_axis([-1,4,-3,3]);//SSB信号(以上边带为例)xset(window,5)plot(f,abs(S3))title(SSB信号频谱)xlabel(f)ylabel(S(f))mtlb_axis([-25,25,0,max(abs(S3))]) xset(window,6)plot(t,s3)title(SSB信号波形)xlabel(t)ylabel(s(t))mtlb_axis([0,6,-3,3]) 2、产生的波形图:1)AM信号:2)AM信号频谱:3)DSB-SC信号:4)DSB-SC信号的频谱:5)SSB信号波形:6)SSB信号频谱:3、实验心得:做这个实验时的我的理论知识已经准备得比较充分了,所以难点主要在编程方面。
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3、实验模块连接图
图三模块连接图
各个模块参数设置:
模块
参数
PN序列发生器
幅度1V,频率10HZ,维度2
延时器
0.77Sec
图十滤波器阶数不足时的波形图
图中,最上方波形为加法器的输出波形,中间波形为低通滤波器的输出波形,下方波形为乘法器的输出波形。
根据以上实验结果,我们可知,由于采样频率接近于2fm,所以当滤波器的带外特性不好,衰减过慢的时候,高频的信号不能保证完全滤除。这时候恢复的信号也是失真的。(原信号的最高频率 =14hz)
图九抽样脉冲的脉宽加大后波形图
图中,最上方波形为加法器的输出波形,中间波形为低通滤波器的输出波形,下方波形为乘法器的输出波形。
根据以上实验结果,我们可知,抽样序列的脉宽过大时,会导致采样信号的时间离散型不好,但是根据新的这样的采样信号,还是可以恢复出原信号的。(原信号的最高频率 =14hz)
(5)当抽样频率为30hz,低通滤波器的阶数降低(降低到2阶)
根据以上实验结果,我们可知,当 (本处为略大于)时,可以由抽样序列唯一的恢复原信号。(原信号的最高频率 =14hz)
(2)当抽样频率为40hz, 时
图七采样频率为40hz波形图
图中,最上方波形为加法器的输出波形,中间波形为低通滤波器的输出波形,下方波形为乘法器的输出波形。
根据以上实验结果,我们可知,当 时,可以由抽样序列唯一的恢复原信号。(原信号的最高频率 =14hz)
五、实验讨论
从实验结果可以看出,抽样频率为30hz,原信号的频率为14hz,满足抽样定理。抽样后的信号通过低通滤波器后,恢复出的信号波形与原基带信号相同,可以无失真的恢复原信号。
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实验八:一、实验目的假设基带信号为m(t)=sin(2000*pi*t)+2cos(1000*pi*t),载波频率为20kHz,请仿真出AM,DSB-SC、SSB信号,观察已调信号的波形和频谱。
二、实验模型基带信号m(t)可以分成两个信号的叠加,分别记为m1(t),m2(t)。
借助公式s DSB-SC=m(t)cos(2*pi*fc*t),S AM=(1+m(t))cos(2*pi*fc*t),s SSB=m(t)cos(2*pi*fc*t)+H[m(t)]sin(2*pi*fc*t)分别仿真出m1(t)和m2(t)的信号波形,然后叠加便可以得到m(t)的波形和频谱三、仿真设计设计程序时先确定采样点、采样频率,然后分别表示出m1(t)和m2(t)的表达式,然后表示出后面仿真SSB信号所需要的两个信号的希尔伯特变换表达式。
其中表示希尔伯特变换时,采用的方法是先表示出频域的形式MH1和MH2,然后再傅里叶反变换得出对应的mh1和mh2。
对应代码如下:m1=sin(2*pi*fm1*t);M1=t2f(m1,fs);MH1=-j*sign(f).*M1;mh1=real(f2t(MH1,fs));m2(t)信号做相同的处理。
处理完信号后,就利用上述的三个公式,表示出AM、DSB-SC和SSB信号s1、s2和s3和其对应傅里叶变换得到其频谱S1 、S2、S3。
为了方便实验结果的观察与对比,将这三组图处理在一张图内,利用的函数是subplot。
四、实验结果五、分析讨论由实验结果可见,AM与DSB-SC相比,频谱多了一个离散的大载波直流分量,而且DSB-SC信号波形会有相位翻转的现象出现;而DSB-SC和SSB相比,SSB信号的频谱是DSB-SC的一个边带,本实验中采用的上边带滤波。
可见实验结果与理论结果是相一致的。
六、思考题1.如何仿真VSB系统?答:将残留边带滤波器用M文件实现,然后当做函数使用,在程序中调用。
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通信原理软件实验报告学院:信息与通信工程学院班级:一、通信原理Matlab仿真实验实验八一、实验内容假设基带信号为m(t)=sin(2000*pi*t)+2cos(1000*pi*t),载波频率为20kHz,请仿真出AM、DSB-SC、SSB信号,观察已调信号的波形和频谱。
二、实验原理1、具有离散大载波的双边带幅度调制信号AM该幅度调制是由DSB-SC AM信号加上离散的大载波分量得到,其表达式及时间波形图为:应当注意的是,m(t)的绝对值必须小于等于1,否则会出现下图的过调制:AM信号的频谱特性如下图所示:由图可以发现,AM信号的频谱是双边带抑制载波调幅信号的频谱加上离散的大载波分量。
2、双边带抑制载波调幅(DSB—SC AM)信号的产生双边带抑制载波调幅信号s(t)是利用均值为0的模拟基带信号m(t)和正弦载波c(t)相乘得到,如图所示:m(t)和正弦载波s(t)的信号波形如图所示:若调制信号m(t)是确定的,其相应的傅立叶频谱为M(f),载波信号c(t)的傅立叶频谱是C(f),调制信号s(t)的傅立叶频谱S(f)由M(f)和C(f)相卷积得到,因此经过调制之后,基带信号的频谱被搬移到了载频fc处,若模拟基带信号带宽为W,则调制信号带宽为2W,并且频谱中不含有离散的载频分量,只是由于模拟基带信号的频谱成分中不含离散的直流分量。
3、单边带条幅SSB信号双边带抑制载波调幅信号要求信道带宽B=2W, 其中W是模拟基带信号带宽。
从信息论关点开看,此双边带是有剩余度的,因而只要利用双边带中的任一边带来传输,仍能在接收机解调出原基带信号,这样可减少传送已调信号的信道带宽。
单边带条幅SSB AM信号的其表达式:或其频谱图为:三、仿真设计1、流程图:Array2、实验结果&分析讨论实验仿真结果从上至下依次是AM信号、DSB信号、SSB信号。
从仿真结果看,AM调制信号包络清晰,可利用包络检波恢复原信号,接收设备较为简单。
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北邮通信原理软件实验报告北邮通信原理软件实验报告一、实验目的本次实验旨在加深对通信原理知识的理解,并通过实际操作掌握常用通信原理技术。
二、实验内容及原理本次实验分为三项实验内容:1、FSK解调实验FSK是一种通信调制技术,在数字信号传输领域中比较常用。
FSK解调实验中,我们使用MATLAB软件编写程序,模拟FSK解调过程,了解解调过程中的基本原理。
FSK是通过改变载波频率来传输信息的调制技术。
在数字信号的传输中,我们一般将数字信号分为两种,0和1,然后分别将它们对应到两个频率上,再将这两个频率进行交错发送,接收方通过检测频率的变化来判断发送方的信息。
在FSK解调实验中,我们使用的解调技术是匹配滤波器法。
解调的过程是将接收到的信号经过低通滤波器,合并成一个信号。
2、QAM解调实验QAM是一种把两路模拟信号叠加的数字调制技术,它是组合了ASK和PSK的数字传输技术。
QAM解调实验中,通过MATLAB软件仿真的方法,模拟QAM解调过程,了解解调过程中的基本原理。
QAM技术是将两路数模合成的模拟信号进行数字化处理,将两路模拟信号进行分别调制成两个独立的数字信号,然后将这两个数字信号通过载波同步合成一个数字信号进行传输。
在QAM解调实验中,我们使用的解调技术是相干解调。
解调的过程是将接收到的信号经过相干解调器解调,得到原始的时域信号,然后通过低通滤波器进行滤波。
3、OFDM调试实验OFDM技术是目前广泛应用于高速数据传输的一种技术,它是通过将信号分成多个子载波进行传输,提高频率利用率,并实现抗多径衰落的效果。
OFDM调试实验中,我们通过软件界面和Matlab代码相结合,模拟OFDM调制和解调过程,了解其中的基本原理。
OFDM技术是通过将原始信号分成多个子信道,每个子信道独立传输,最终将其合并成整个信号。
因此,在OFDM模式下,每个子信道的公共频率就成为可利用的带宽,提高了传输率并减少了所需的带宽。
在OFDM调试实验中,我们使用了MATLAB软件进行调制和解调。
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对s(t)的解决方法:我们把按区间截短为,再对 sT (t) 按时间间隔均匀取样得到个样
值。仿真时我们用这个样值集合来表示信号。这样,将会出现一系列新的问题,现在从频 域分析其频谱的变化。显然反映了仿真系统对信号波形的分辨率,越小则仿真的精确度越 高。据通信原理所学,信号被取样以后的频谱是频率的周期函数,其重将(-inf, inf)截短 为[-T/2,T/2],再将[-T/2,T/2]的信号均匀采样,采样点数为N=T/dt
下面我们看看时域取样点数和频域取样点数的关系:
时域取样点数:
将T
=
1 ∆f
带入Nt
=
T ∆t
,
得Nt
=
1 ∆t∆f
频域取样点数:
将 Bs
=
1 2∆t
带入N
f
= 2Bs , ∆f
得N f
=
1 ∆t∆f
所以,时域取样点数与频域取样点数取值相同,这样就可以保证连续时间信号及连续 频率信号均不出现重叠失真。
来产生白高斯噪声。设仿真系统的取样点数是N,系统带宽为 ,矢量x=n0*Bs*randn(1,N) 的总功率为n0*Bs,最高频率分量为Bs,并且各样点的值互不相关,故它代表双边功率谱 密度为 的白噪声。 4.随机码序列的产生 语句round(rand(1,M))产生M个取值1、0等概的随机码。函数round表示四舍五入。函数 rand产生均匀分布于区间 的随机数。 语句sign(randn(1,M))产生M个取值 1等概的随机码。函数sign(x)对矢量x的元素取正负 号,而高斯数randn取正负值的概率是相等的. 5.数字基带传输系统
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第二学期《通信原理软件》实验报告专业班级姓名学号开课系室报告日期目录实验一声音播放和滤波 (6)实验二时域仿真精度分析 (17)实验三频域仿真精度分析 (21)实验四噪声产生 (27)实验五取样和重建 (37)实验八抑制双边带的调制与解调 (46)实验十二ASK调制与解调 (53)综合实验数字基带系统仿真 (61)实验一 声音播放和滤波实验目的掌握声音播放模块,FIR 滤波器的使用方法。
深入理解频率的大小如何影响声音的变化,FIR 滤波器的特性和模块各参数的作用。
主要功能:利用FIR 滤波器实现对声音信号中某些频率的滤除,频带内的信号分量通过,频带外的滤除,来观察声音的变化。
实验原理声音频率的大小影响声音的音调,即频率越高我们听到的声音越尖,频率越低听到的声音越低沉;因此设置声音信号的频率为不同的频率时,我们可以通过声音播放器发出的声音感知声音音调的变化。
FIR 滤波器又名为有限冲激响应滤波器,利用离散时间系统的特性来对输入信号的波形或频谱进行加工处理,本实验中即利用该滤波器实现对声音信号中某些频率的滤除,频带内的信号分量通过,频带外的滤除,来观察声音的变化。
10||2,111()1cos ,||22220,1||2ss s s r s s s s a f T T T T a a a H f f f T T T a f T πα-≤≤⎧⎪⎧⎫⎡⎤⎛⎫--+⎪⎪⎪=+-≤≤⎨⎨⎬⎢⎥ ⎪⎝⎭⎪⎪⎣⎦⎪⎩⎭⎪+⎩> 下图所示是满足上式的理想的FIR 滤波器的时域冲激响应和传递函数。
声音播放和滤波系统框图如图1.1所示:图1.1 声音播放和滤波系统框图实验方案所需元件:●正弦波发生器(sinusoid generator)(两个,①产生频率为200Hz的正弦波,②频率为800Hz的正弦波)●音频播放模块(Play sound,选自Scicom_sinks元件库)●触发时钟(CLOCK_c)●FIR滤波器(FIR Filter,选自Scicom_Filter原件库)●频谱示波器模块(FFT,选自Scicom_sinks元件库)具体步骤如下:将正弦波发生器、音频播放模块、触发时钟、频谱示波器模块按下图连接:打开Diagram菜单栏中的Context输入框,输入下图内容:设置正弦波模块,产生频率为200Hz的信号,设置Play sound模块的参数。
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信息与通信工程学院通信原理软件实验报告实验二时域仿真精度分析一、实验目的1. 了解时域取样对仿真精度的影响2. 学会提高仿真精度的方法二、实验原理一般来说,任意信号s(t)是定义在时间区间(-无穷,+无穷)上的连续函数,但所有计算机的CPU 都只能按指令周期离散运行,同时计算机也不能处理这样一个时间段。
为此将把s(t)按区间[-T/2 ,+T/2 ]截短为按时间间隔dert T均匀取样,得到的取样点数为N=T/dert T.仿真时用这个样值集合来表示信号s(t)。
Dert T反映了仿真系统对信号波形的分辨率,越小则仿真的精确度越高。
据通信原理所学,信号被取样以后,对应的频谱是频率的周期函数,其重复周期是1/t;。
如果信号的最高频率为那么必须有才能保证不发生频域混叠失真,这是奈奎斯特抽样定理。
设则称为仿真系统的系统带宽。
如果在仿真程序中设定的采样间隔是,那么不能用此仿真程序来研究带宽大于这的信号或系统。
换句话说,就是当系统带宽一定的情况下,信号的采样频率最小不得小于2*Bs,如此便可以保证信号的不失真,在此基础上时域采样频率越高,其时域波形对原信号的还原度也越高,信号波形越平滑。
也就是说,要保证信号的通信成功,必须要满足奈奎斯特抽样定理,如果需要观察时域波形的某些特性,那么采样点数越多,可得到越真实的时域信号。
三、实验步骤1.将正弦波发生器模块、示波器模块、时钟模块按下图连接:四、实验结果对比分析时钟设置0.01,得到的结果如下:时钟设置0.3,以后得到的结果如下:五、思考题(1)观察分析两图的区别,解释其原因。
答:因为信号周期是1,而第一个图的采样周期是0.01,所以一个周期内能采样100个点,仿真出来的波形能较精确地显示成完整波形,而第二个图采样周期是0.3,所以一个周期内只有三个采样点,故信号失真了。
(2)将示波器的控制时钟的period的参数改为0.5,观察仿真结果,分析其原因。
结果如下:可见,此时根本没有信号显示了。
此时的采样周期是0.5,而信号周期是1,所以采样点变成了原始信号的零点,并且零点连接成了一条直线,故看起来就像没有信号了一样。
实验三频域仿真精度分析一、实验目的理解DFT 的数学定义及物理含义;学会应用FFT 模块进行频谱分析;进一步加深对计算机频域仿真基本原理以及方法的学习掌握。
二、实验原理在通信系统仿真中,经常要用有限长序列来模拟实际的连续信号,用有限长序列的DFT 来近似实际信号的频谱。
DFT 只适用于有限长序列,在进行信号的频谱分析时,它的处理结果会含有一定的偏差。
下面分析一下DFT 对信号频谱分析的影响。
注意处理好时域混叠和频域混叠;注意频谱泄露。
三、实验步骤1、将正弦波发生器(sinusoid generator)、触发时钟(CLOCK_c)和频谱示波器模块按下图连接。
四、实验结果1、输入缓冲区大小为4096,窗口类型:12、输入缓冲区大小为40960 窗口类型:13、输入缓冲区大小为40960,窗口类型:3结论:窗函数的类型和宽度是影响插值FFT算法分析精度的主要原因.这里的宽度体现为FFT size,也就是讲义中所说的size of input buffer。
当窗口类型一致的情况下,FFT size 越大,得到的频谱的谐波分量越多,频谱主瓣变得很尖锐;而FFT size一致的时候,窗口类型对频谱的影响不太大,主瓣宽度基本一致,幅度基本一样,谐波分量也基本一样。
但是,这些都有不同程度的频谱泄露现象,只是加窗不同,对泄露的处理结果也就不同。
也就是说,FFT size是主要影响因素。
五、思考题(1)对于同一正弦信号,观察图5.14、图5.15 中所示频谱图的不同,分析其原因。
答:这个主要是因为FFT size的不同引起的,窗口宽度加宽的时候,就不会有更多的谐波分量被滤掉,导致频谱高频谐波分量的增加。
(2)观察图5.15、图5.16 所示频谱图的不同,解释其原因。
答:频谱的主瓣宽度增加,高频谐波分量减少。
原因就是,采用了不同的窗函数,不同的窗函数对信号的滤波特性是不一致的。
(3)将FFT 模块中的参数Type of window 改成2 和4,观察仿真结果的变化,解释其原因。
输入缓冲区大小为4096,TYPE OF WINDOW=4输入缓冲区大小为40960,TYPE OF WINDOW=4答:频谱变得越来越平滑,主要是因为滤去了更多的谐波分量。
实验五取样和重建一、实验目的了解取样定理的原理,取样后的信号如何恢复原信号;了解取样时钟的选取。
二、实验原理数字信号是通过对模拟信号进行采样、量化和编码得到的,模拟信号是时间和幅度都连续的信号,记作x(t)。
采样的结果是产生幅度连续而时间离散的信号,这样的信号常被称为采样数据信号。
原理如下:低通采样定理:如果采样频率,那么带限信号就可以无差错地通过其采样信号恢复。
模型:具体原理见讲义。
在满足采样定理条件的情况下,初始输入信号可以从这些抽样值中恢复出来。
三、实验步骤1. 脉冲信号产生器(Pulse generator, 来自Scicom_sources 元件库)、正弦波发生器(sinusoid generator)、模拟低通滤波器(analog low pass filter)、直流发生器DC、触发时钟(CLOCK_c)、乘法器、示波器模块(MScope)、频谱示波器(FFT)模块按下图连接。
四、实验结果:时域仿真波形:FFT(2)重建信号的频谱:第二次验证:实验参数的设置,脉冲发生器高电平时间0.1,常数5;时域仿真波形FFT(2)重建信号频谱:取样信号频谱放大:五、思考题(1)分析图 5.27、5.28 中的(b)图有何区别,并解释其原因。
答:图5.27 中的(b)图比图5.28 中的(b)图的趋势平坦,这可根据式(5.20)看出,对时间连续信号的采样导致了信号频谱在直流(f=0)点和所有采样点的谐波处(f=nfs)产生重复,因为图5.27的采样信号的占空比较小,更接近冲激信号,所以对频谱的加权更接近,而图5.28用采样脉冲p(t)的傅里叶级数展开的相应系数对变换后的信号频谱做了加权。
(2)观察图 5.27 中信号时域采样后,其对应的频谱周期延拓现象,其周期是多少?答:图频谱是两根相邻的冲击谱线以4Hz 的采样间隔周期延拓,其原理是,取样信号的频谱是以取样频率将原信号频谱进行周期延拓。
(3)观察并对照表 5.9、表 5.10 两组参数设置下出现的不同仿真现象,结合信号与系统相关理论分析不同采样函数占空比对信号频谱的影响。
答:采样函数占空比越大,采样函数频谱为SA函数的叠加,相邻两个SA函数影响越大,采样过后的信号的频谱更不平稳,。
实验七SSB调制与解调(模块)一、实验目的了解产生SSB 调制的基本原理;了解SCICOS 中的超级模块;了解利用相干解调法解调幅度调制信号的方法。
二、实验原理SSB 调制SSB AM 产生方法一:SSB AM 产生方法二:单边带调制信号表达式为:SSB 解调用相干解调或同步解调来还原幅度调制信号。
其解调框图如下:如图5.45 所示,载波应该提取自输入信号,通过平方环法或COSTAS 环方法提取。
由于这次实验是验证解调方法,假定已经获得了解调所用的载波的频率,所以直接使用调制端正弦波发生器产生的载波信号充当解调载波。
三、实验步骤SSB 调制(1)将正弦波发生器(sinusoid generator )、组合希尔伯特变换器(来自Scicom_signalprocess 元件库)、组合移相器(来自Scicom_signalprocess 元件库)、加法器模块、乘法器模块、触发时钟(CLOCK_c)、示波器模块(MScope)、和频谱示波器(FFT)模块下图连接。
四、实验结果频谱图:时域图:(2)SSB调制:SSB解调过程按其解调原理可得解调示例系统如下图所示:实验结果:频谱图:五、思考题:1.SSB 信号的特点是什么?答:只有上边带或者只有下边带,最窄的传输带宽,信道利用率最高。
相比于DSB信号,SSB信号只用了一半的带宽就能反应出完整的原信号的信息,而如果基带m(t)是余弦信号,则SSB信号也是余弦信号,不能使用非相干解调的方法对其进行解调,其频谱也是一个冲激,而DSB信号的冲激为两个。
2.实验步骤5 的参数之间有什么关系?为什么?改变参数值,配合实验加以解释。
答:希尔伯特变换的取样点数记为n,period参数为t,而进行一次希尔伯特变换计算的时间周期为T=n*t。
如果T=NT1(T1 则是输入信号周期),则希尔伯特变换的结果较为精确,步骤(5)中period为1/2048,取样点数为2048,所以T=1,而输入信号周期为0.2,所以T 是其整数倍,所以这样取值结果较为精确。
当希尔伯特变换的取样点数为2000时,即T不是输入信号周期的整数倍时,其频谱图为:时域图为:可以看出其调制结果发声明显的失真,原因使其希尔伯特变换不精确。
附加实验一、实验目的:假设基带信号为()sin(2000)2cos(1000)m t t tππ=+,载波频率为20kHz,仿真出SSB信号,观察已调信号的波形及频谱。
二、实验代码:clear allexec t2f.sci;exec f2t.scclear allexec t2f.sci;exec f2t.sci;fs=800; //采样速率T=200; //截短时间N=T*fs; //采样点数dt=1/fs; //时域采样间隔t=[-T/2:dt:T/2-dt]; //时域采样点df=1/T; //频域采样间隔f=[-fs/2:df:fs/2-df]; //频域采样点数fm1=1; //待观测正弦波频率,单位KHz,下同fm2=0.5; //待观测余弦波频率fc=20; //载波频率//以上为初始化参数设置m1=sin((2*%pi)*fm1*t); //待观测正弦波部分M1=t2f(m1,fs); //傅里叶变换MH1=-%i*sign(f).*M1; //其傅里叶变换的希尔伯特变换mh1=real(f2t(MH1,fs)); //其希尔伯特变换m2=2*cos((2*%pi)*fm2*t); //待观测余弦波部分M2=t2f(m2,fs); //傅里叶变换MH2=-%i*sign(f).*M2; //其傅里叶变换的希尔伯特变换mh2=real(f2t(MH2,fs)); //其希尔伯特变换s3=(m1+m2).*cos((2*%pi)*fc*t)-(mh1+mh2).*sin((2*%pi)*fc*t); //SSB信号时域表达式,以上边带为例S3=t2f(s3,fs); //SSB信号上边带频域表达式//以上是仿真计算部分//以下为绘图部分//SSB信号(以上边带为例)xset('window',5)plot(f,abs(S3))title('SSB信号频谱')xlabel('f')ylabel('S(f)')mtlb_axis([-25,25,0,max(abs(S3))])xset('window',6)plot(t,s3)title('SSB信号波形')xlabel('t')ylabel('s(t)')mtlb_axis([0,6,-3,3])三、实验结果:实验十二ASK调制与解调(模块)一、实验目的了解幅度键控(ASK)调制与解调的基本组成和原理。