AM及SSB调制与解调
幅度调制（AM调制、DSB（双边带）调制、SSB、VSB）
幅度调制（AM调制、DSB（双边带）调制、SSB、VSB）幅度调制（线性调制）是由调制信号去控制⾼频载波的幅度，使之调制信号的频谱线性变化。
载波信号：c(t)=A cosωc t，基带信号为m(t)，则已调信号为：（设基带信号m(t)的频谱为M(ω)）s m(t)=Am(t)cosωc tS m(ω)=A2[M(ω+ωc)+M(ω−ωc)]可以看到，幅度调制就是把基带信号的频谱搬移到ωc处，再乘以1/2 。
是线性变换。
AM调制s AM(t)=[A0+m(t)]cosωc tS AM=πA0[δ(ω+ωc)+δ(ω−ωc)]+12[M(ω+ωc)+M(ω−ωc)]为使⽤包络检波的⽅式进⾏解调，要求 |m(t)|<=A0 clear all;%% AM调制fs = 800; % 采样速率，单位kHzdt=1/fs; % 采样时间间隔，单位msT = 200; % 采样的总时间。
频谱分辨率（df=1/T）。
t = 0 : dt : T-dt;fm = 1; % 调制信号的频率，单位kHzfc = 10; % 载波信号的频率，单位kHzm = cos(2*pi*fm*t); % 调制信号A = 3; %直流信号s = (m+A).*cos(2*pi*fc*t); %已调信号[f,sf] = T2F(t,s);figure(1)plot(t,s);axis([0,2,-4,4]);figure(2)plot(f,abs(sf));axis([-15,15,0,max(abs(sf))]);DSB调制s DSB(t)=m(t)cosωc t S DSB(ω)=12[M(ω+ωc)+M(ω−ωc)]，只能⽤相⼲解调clear all;%% DSB调制% DSB（双边带）只需将调制信号m(t)与载波信号cos(wt)直接相乘即可dt=1/800;T = 200; % 采样的总时间。
频谱分辨率（df=1/T）。
Simulink实验报告
实验一：AM 信号的调制与解调实验目的：1.了解模拟通信系统的仿真原理。
2.AM 信号是如何进行调制与解调的。
实验原理：1.调制原理：AM 调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度，使其按调制信号的规律变化的过程,就是按原始电信号的变化规律去改变载波某些参量的过程。
+m(t)S AM (t)A 0cos ωc tAM 信号的时域和频域的表达式分别为:()()[]()()()()t t m t A t t m A t S C C C AM ωωωcos cos cos 00+=+=式（4-1） ()()()[]()()[]C C C C AM M M A S ωωωωωωδωωδπω-+++-++=210 式（4-2）在式中，为外加的直流分量；可以是确知信号也可以是随机信号，但通常认为其平均值为0，即。
其频谱是DSBSC-AM 信号的频谱加上离散大载波的频谱。
2.解调原理：AM 信号的解调是把接收到的已调信号还原为调制信号。
AM 信号的解调方法有两种：相干解调和包络检波解调。
AM 相干解调原理框图如图。
相干解调（同步解调）：利用相干载波（频率和相位都与原载波相同的恢复载波）进行的解调，相干解调的关键在于必须产生一个与调制器同频同相位的载波。
如果同频同相位的条件得不到满足，则会破坏原始信号的恢复。
相干载波的提取：（1）导频法：在发送端加上一离散的载频分量，即导频，在接收端用窄带滤波器提取出来作为相干载波，导频的功率要求比调制信号的功率小；（2）不需导频的方法：平方环法、COSTAS环法。
LPF m0(t)S AM(t)cosωc tAM信号波形的包络与输入基带信号成正比，故可以用包络检波的方法恢复原始调制信号。
包络检波器一般由半波或全波整流器和低通滤波器组成：（1）整流：只保留信号中幅度大于0的部分。
（2）低通滤波器：过滤出基带信号；（3）隔直流电容：过滤掉直流分量。
实验内容：1.AM相干解调框图。
单边带幅度调制
单边带幅度调制
单边带幅度调制（Single Sideband Amplitude Modulation，简称SSB-AM）是一种调制技术，用于将基带信号调制到高频载波上。
与传统的调幅（AM）技术不同，SSB-AM只传输载波带的一侧（上侧或下侧）的信号，从而减少了频谱资源的占用，提高了系统的带宽利用率。
在SSB调制中，采用滤波的方式将原始信号频谱中的负频率（下侧带）或正频率（上侧带）滤除。
这样做的目的是使得传输的信号只占用一半的频谱资源，减少了所需的传输带宽。
SSB-AM可以通过以下步骤实现：
1. 使用带通滤波器将基带信号的频域范围限制在感兴趣的频率范围内。
2. 将滤波后的信号与高频载波进行乘法运算，得到调制信号。
3. 将调制信号通过带通滤波器，只保留上侧带或下侧带。
4. 将滤波后的信号放大，得到最终的调制信号。
SSB-AM具有以下优点：
1. 提高了频谱利用率，节省了频谱资源。
2. 减少了传输功率和系统复杂度。
3. 抑制了载波干扰和噪声，提高了系统的抗干扰性能。
然而，SSB-AM也存在一些问题：
1. SSB-AM的调制和解调需要复杂的滤波器和频率转换器，增加了系统的复杂性和成本。
2. 调制和解调过程中可能引入失真和相位失调，影响信号质量。
综上所述，单边带幅度调制是一种有效的调制技术，可以提高频谱利用率和系统性能，但也需要在设计和实现过程中解决一些技术难题。
基于Matlab的模拟调制与解调实验报告
基于Matlab的模拟调制与解调（开放实验）一、实验目的（一）了解AM、DSB和SSB 三种模拟调制与解调的基本原理（二）掌握使用Matlab进行AM调制解调的方法1、学会运用MATLAB对基带信号进行AM调制2、学会运用MATLAB对AM调制信号进行相干解调3、学会运用MATLAB对AM调制信号进行非相干解调（包络检波）（三）掌握使用Matlab进行DSB调制解调的方法1、学会运用MATLAB对基带信号进行DSB调制2、学会运用MATLAB对DSB调制信号进行相干解调（四）掌握使用Matlab进行SSB调制解调的方法1、学会运用MATLAB对基带信号进行上边带和下边带调制2、学会运用MATLAB对SSB调制信号进行相干解调二、实验环境MatlabR2020a三、实验原理（一）滤波法幅度调制（线性调制）（二）常规调幅（AM）1、AM表达式2、AM波形和频谱3、调幅系数m（三）抑制载波双边带调制（DSB-SC）1、DSB表达式2、DSB波形和频谱（四）单边带调制（SSB）（五）相关解调与包络检波四、实验过程（一）熟悉相关内容原理 （二）完成作业已知基带信号()()()sin 10sin 30m t t t ππ=+，载波为()()cos 2000c t t π= 1、对该基带信号进行AM 调制解调（1）写出AM 信号表达式，编写Matlab 代码实现对基带进行进行AM 调制，并分别作出3种调幅系数（1,1,1m m m >=<）下的AM 信号的时域波形和幅度频谱图。
代码 基带信号fs = 10000; % 采样频率 Ts = 1/fs; % 采样时间间隔t = 0:Ts:1-Ts; % 时间向量m = sin(10*pi*t) + sin(30*pi*t); % 基带信号载波信号fc = 1000; % 载波频率c = cos(2*pi*fc*t); % 载波信号AM调制Ka = [1, 0.5, 2]; % 调制系数m_AM = zeros(length(Ka), length(t)); % 存储AM调制信号相干解调信号r = zeros(length(Ka), length(t));绘制AM调制信号的时域波形和幅度频谱图figure;for i = 1:length(Ka)m_AM(i, :) = (1 + Ka(i)*m).*c; % AM调制信号subplot(3, 2, i);plot(t, m_AM(i, :));title(['AM调制信号(Ka = ' num2str(Ka(i)) ')']);xlabel('时间');ylabel('幅度');ylim([-2, 2]);subplot(3, 2, i+3);f = (-fs/2):fs/length(m_AM(i, :)):(fs/2)-fs/length(m_AM(i, :));M_AM = fftshift(abs(fft(m_AM(i, :))));plot(f, M_AM);title(['AM调制信号的幅度频谱图(Ka = ' num2str(Ka(i)) ')']);xlabel('频率');ylabel('幅度');r(i, :) = m_AM(i, :) .* c; % 相干解调信号end绘制相干解调信号的时域波形和幅度频谱图figure;for i = 1:length(Ka)subplot(length(Ka), 1, i);plot(t, r(i, :));title(['相干解调信号(Ka = ' num2str(Ka(i)) ')']);xlabel('时间');ylabel('幅度');end图像（2）编写Matlab代码实现对AM调制信号的相干解调，并作出图形。
AM及SSB调制与解调
通信原理课程设计设计题目：AM及SSB调制与解调及抗噪声性能分析班级：学生：学生学号：指导老师：目录一、引言..................................................................................................... 错误!未定义书签。
概述........................................................................................................................ 错误!未定义书签。
课程设计的目的.................................................................................................... 错误!未定义书签。
课程设计的要求.................................................................................................... 错误!未定义书签。
二、AM调制与解调及抗噪声性能分析 .................................................. 错误!未定义书签。
AM调制与解调 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。
AM调制与解调原理 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
实验3 SSB信号的调制与解调
实验3 SSB信号的调制与解调1、实验目的掌握单边带调制（SSB）的调制和解调技术，了解其实现原理；通过实验，学习利用AM、AGC、高通滤波器和频率合成技术实现SSB调制和解调；熟练掌握实验中使用的各种仪器的使用方法。
2、实验原理2.1 单边带调制（SSB）单边带调制（SSB），也称单边带抑制（SSB-SC），是通过在AM调制信号中去掉一个边带来实现压缩信息信号带宽的一种调制方式。
通过单边带调制技术可以实现带宽压缩、频谱效率高等优点。
将带宽压缩到原来的一半或更少，或增加频带的利用率，提高信号的传输品质。
单边带解调是指将带有单边带的信号，通过解调电路恢复出原始的AM调制信号。
在单边带解调电路中一般采用同相和正交相两路解调，最后合成成为原始AM调制信号。
3、实验器材和仪器信号源、AM调制解调装置、示波器、函数发生器、多用电表、高通滤波器、信号发生器、频率计等。
4、实验步骤步骤一：将信号源中的20 kHz正弦波经过3.5 kHz高通滤波器滤波后，接入AM调制解调装置中的输入端；步骤二：调节AM调制解调装置中的AM深度到40%，打开AGC自动增益控制电路；步骤三：调节AM调制解调装置中的LO频率为115.5 kHz，选择LSB单边带发射；步骤四：调节信号源中的20 kHz正弦波频率，使频率计读数达到19.5 kHz左右，观察示波器上的信号；步骤五：检查示波器上的波形是否满足LSB单边带的特点。
步骤一：将频率为115.5 kHz的SSB信号接入同相解调电路及正交解调电路中，将解调信号分别接入示波器观察；步骤二：调节同相解调电路中的LO频率为115.5 kHz，调节正交解调电路中的LO频率为115.505 kHz；步骤三：对示波器上的同相、正交解调信号分别进行滤波，将滤波后的信号再次输入AM调制解调装置中进行合成；步骤四：调节合成后的信号深度为40%，观察示波器上的波形，判断SSB解调是否成功。
5、实验注意事项5.1 保护好实验仪器和设备。
SSB_调制及解调
通信原理仿真作业SSB 调制及解调用matlab 产生一个频率为1Hz ，功率为1 的余弦信源，设载波频率10 c ω = Hz ，,试画出：1、SSB 调制信号的时域波形；2、采用相干解调后的SSB 信号波形；3、SSB 已调信号的功率谱；4、在接收端带通后加上窄带高斯噪声，单边功率谱密度0 n = 0.1，重新解调。
运行结果：1、 SSB 调制信号的时域波形2、 采用相干解调后的SSB 信号波形-1.5-1-0.50.511.5时域波形：调制后的波形与解调前基本一致。
频域波形:3、 SSB 已调信号的功率谱05010015020025030035000.10.20.30.40.50.60.70.8时域波形：4、 加入窄带高斯噪声后重新解调。
时域波形：00.10.20.30.40.50.60.70.80.91-1.5-1-0.50.511.5加噪声解调后波形基本一致频域波形：050100150200250300350-1.5-1-0.50.511.5050100150200250300350020406080100120140160180代码：fm=1;fc=10;am=sqrt(2);Fs=300;wc=2*pi*fc;wm=fm*2*pi;t=0:1/Fs:1;sm=am*cos(wm*t);%原信号figureplot(t,sm);%原信号时域波形s=modulate(sm,fc,Fs,'amssb');%已调制信号S=abs(fft(s));%傅里叶变换figureplot(t,s);%已调制信号时域波形figureplot(S);%已调制信号频域波形sp=s.*cos(wc*t);%乘想干载波fp=3;fs=15;%设计低通滤波器wp=(2*pi*fp)/Fs;ws=(2*pi*fs)/Fs;alphap=0.5;alphas=40;delta1=(10^(alphap/20)-1)/(10^(alphap/20)+1);delta2=10^ (-alphas/20);delta=[delta1,delta2];f=[fp,fs];m=[1,0];[L,fpts,mag,wt]=remezord(f,m,delta,Fs);hn=remez(L,fpts,mag,wt);%设计低通滤波器结束sd=conv(sp,hn);%过低通滤波器SD=abs(fft(sd));figureplot(sd);%解调后的时域波形figureplot(SD);%解调后的频域波形k=s+awgn(s,10,-10);%已调信号加噪声sdk=conv(k,hn);%加噪声后解调figureplot(sdk);%加噪声后解调得到时域波形SDK=abs(fft(sdk));figureplot(SDK);%加噪声后得到信号频域波形。
ssb调制与解调原理
SSB（单边带）调制与解调的原理是基于AM（调幅）的进一步改进。
在AM中，载波信号与音频信号相混频，然后产生的信号通过一个低通滤波器进行过滤，得到的就是AM 信号。
然而，在SSB中，我们移除了下边带（LSB）和载波，只发送上边带（USB）。
这使得带宽减半，效率提高到近100%。
SSB调制原理：
1.基带信号m(t)和高频载波相乘实现DSB信号的调制。
2.DSB信号经过一个滤波器生成SSB。
3.为了实现这一过程，带通滤波器被添加到系统中移除额外的边带。
SSB解调原理：
1.SSB信号经过信道传输之后，再和载波相乘。
2.经过低通滤波器后恢复出原始基带信号。
3.在接收系统中，接收机有自己的载波信号（来自本地振荡器），用以还原单边带信号到原始调幅信号。
SSB的优势：
1.带宽减少了一半，使得在同一频带中可以放置双倍的频道数量（或电台）。
2.除非正在发送信息，否则没有传输载波，这有利于隐蔽信号并提高效率。
典型的AM系统传输存在两个相同边带的问题，为了防止解调时失真，其调制效率上限为33%。
而SSB系统中没有这个问题，其效率近100%。
总的来说，SSB调制与解调原理是基于AM的进一步优化，通过移除一个边带和载波，使得带宽减少了一半，同时提高了传输效率。
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通信原理课程设计设计题目：AM及SSB调制与解调及抗噪声性能分析班级:学生：学生学号:指导老师:1.1概述 ......... 1.2课程设计的目的 1.3课程设计的要求、AM 调制与解调及抗噪声性能分析2.1 AM 调制与解调 ........2.1.1 AM 调制与解调原理2.1.2调试过程 ........................................................................ 6 .............. 2.2相干解调的抗噪声性能分析 .. (10)2.2.1抗噪声性能分析原理 .................................................................... 10 2.2.2调试过程 .. (11)三、SSB 调制与解调及抗噪声性能分析 .......................................... 13 .........3.1 SSB 调制与解调原理 .......................................................................... 13 3.2 SSB 调制解调系统抗噪声性能分析 . (14)3.3调试过程 (16)四、心得体会 ................................................................. 20. ..............、引言 (3).................... 五、参考文献 (21)................ 3 ................ 3 .............. 3 .............. 4. 4引言1.1概述《通信原理》是通信工程专业的一门极为重要的专业基础课，但容抽象，基本概念较多，是一门难度较大的课程，通过MATLAB仿真能让我们更清晰地理解它的原理，因此信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。
本课程设计是AM及SSB调制解调系统的设计与仿真，用于实现AM 及SSB信号的调制解调过程，并显示仿真结果，根据仿真显示结果分析所设计的系统性能。
在课程设计中，幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的规律变化，其他参数不变。
同时也是使高频载波的振幅载有传输信息的调制方式。
1.2课程设计的目的在此次课程设计中，我需要通过多方搜集资料与分析：(1) 掌握模拟系统AM和SSB调制与解调的原理；(2) 来理解并掌握AM和SSB调制解调的具体过程和它在MATLAB中的实现方法；(3) 掌握应用MATLAB分析系统时域、频域特性的方法，进一步锻炼应用MATLAB进行编程仿真的能力。
通过这个课程设计，我将更清晰地了解AM和SSB的调制解调原理，同时加深对MATLAB 这款《通信原理》辅助教学操作的熟练度。
1.3课程设计的要求(1) 熟悉MATLAB的使用方法，掌握AM信号的调制解调原理，以此为基础用MATLAB编程实现信号的调制解调；(2) 设计实现AM调制与解调的模拟系统，给出系统的原理框图，对系统的主要参数进行设计说明；(3) 采用MATLAB语言设计相关程序，实现系统的功能，要求采用一种方式进行仿真，即直接采用MATLAB语言编程的静态方式。
要求采用两种以上调制信号源进行仿真，并记录各个输出点的波形和频谱图；(4) 对系统功能进行综合测试，整理数据，撰写课程设计论文。
二、AM调制与解调及抗噪声性能分析2.1 AM调制与解调2.1.1 AM调制与解调原理幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度，使正弦载波的幅度随着调制信号而改变的调制方案，属于线性调制。
AM信号的时域表示式：S AM(z) = [J o+ ff?(/)]cos(z?t Z = COS to f + 用(f) cos氓/频谱：2调制器模型如图所示：口t > >賂t評f tA cos c t图1-1调制器模型AM的时域波形和频谱如图所示:图1-2调制时、频域波形AM 信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成。
它的带宽是基带信号带宽的在波形上，调幅信号的幅度随基带信号的规律而呈正比地变化，在频谱结构上，它的频谱完全是基 带信号频谱在频域的简单搬移。
所谓相干解调是为了从接受的已调信号中，不失真地恢复原调制信号，要求本地载波和接收信 号的载波保证同频同相。
相干载波的一般模型如下：c t cos ct将已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波，得S AM (t)?COSW c t [A 。
■[A o由上式可知，只要用一个低通滤波器， 制信号1M °(T)- [A o M(T)]相干解调的关键是必须产生一个与调制器同频同相位的载波。
如果同频同相位的条件得不到满 足，则会破坏原始信号的恢复。
S p t* LPFS d t2m(t)] cos w c t1 m(t)] [A o m(t)]cos2W c t就可以将第1项与第2项分离，无失真的恢复出原始的调2.1.2调试过程t=-1:0.00001:1; % 定义时长A1=6; %调制信号振幅A2=10; %外加直流分量f=3000; %载波频率w0=2*f*pi; %角频率Uc=cos(wO*t); %载波信号subplot(5,2,1);plot(t,Uc); %画载波信号title('载波信号');axis([0,0.01,-1,1]); %坐标区间T1=fft(Uc); %傅里叶变换subplot(5,2,2);plot(abs(T1));%画出载波信号频谱title('载波信号频谱');axis([5800,6200,0,200000]); % 坐标区间mes=A1*cos(0.002*w0*t); %调制信号subplot(5,2,3);plot(t,mes);%画出调制信号title('调制信号');T2=fft(mes); %傅里叶变换subplot(5,2,4);plot(abs(T2)); %画出调制信号频谱title('调制信号频谱');axis([198000,202000,0,1000000]); % 坐标区间Uam 仁A2*(1+mes/A2).*cos((w0).*t); %AM 已调信号subplot(5,2,5);plot(t,Uam1);%画出已调信号title('已调信号');T3=fft(Uam1); %已调信号傅里叶变换subplot(5,2,6);plot(abs(T3)); ;%画出已调信号频谱title('已调信号频谱');axis([5950,6050,0,900000]); % 坐标区间sn 1=20; %信噪比db仁A1A2/(2*(10A(s n1/10))); % 计算对应噪声方差n1=sqrt(db1)*randn(size(t)); % 生成高斯白噪声Uam=n1+Uam1; %叠加噪声后的已调信号Dam=Uam.*cos(wO*t); %对AM已调信号进行解调subplot(5,2,7);plot(t,Dam);%滤波前的AM解调信号title('滤波前的AM解调信号波形');T4=fft(Dam); %求AM信号的频谱subplot(5,2,8);plot(abs(T4));%滤波前的AM解调信号频谱title('滤波前的AM解调信号频谱');axis([187960,188040,0,600000]);Ft=2000; %采样频率fpts=[100 120]; % 通带边界频率fp=100Hz 阻带截止频率fs=120Hz mag=[1 0];dev=[0.01 0.05]; %通带波动1%,阻带波动5%[n 21,w n21,beta,ftype]=kaiserord(fpts,mag,dev,Ft);%kaiserord估计采用凯塞窗设计的FIR滤波器的参数b21=fir1(n21,wn21,Kaiser(n21+1,beta)); firl 设计滤波器z2 仁fftfilt(b21,Dam); %FIF低通滤波subplot(5,2,9);plot(t,z21,'r');%滤波后的AM解调信号title('滤波后的AM解调信号波形');axis([0,1,-1,10]);T5=fft(z21); %求AM信号的频谱subplot(5,2,10);plot(abs(T5),'r');%画出滤波后的AM解调信号频谱title('滤波后的AM解调信号频谱');axis([198000,202000,0,500000]);运行结果：▼WWTTWWT「 一、」—・一 |UIK m IB m i.sa m w w UKJD ---------------- 1——-__1——-——▲H3U111 1■11 1 一 _____ i■1 拥征 4J 4』i] U DJ D.E 0.) 1[I I I I I 丨 I'■I 拥桩刖吧i] n u 0.6 M 1卅卿泓迦训【M 汎EK 孤 W 做.111111111■1拥爱刖罷I]徂IJ (,f g.s 1)0.1 OJ W t.4 0.5 IE W 0.6 U 1训b I I I 2 I I S I2.2相干解调的抗噪声性能分析221抗噪声性能分析原理AM 线性调制系统的相干解调模型如下图所示。
图3.5.1线性调制系统的相干解调模型图中S m (t)可以是AM 调幅信号，带通滤波器的带宽等于已调信号带宽 [10]。
下面讨论AM 调制系统的抗噪声性能[11]。
AM 信号的时域表达式为S AM (t) [A o m(t)]COSW c t通过分析可得AM 信号的平均功率为又已知输入功率 N i n o B ,其中B 表示已调信号的带宽。
由此可得AM 信号在解调器的输入信噪比为A m 2(t) A m 2(t)2n 0B AM4n 0f HAM 信号经相干解调器的输出信号为1 m °(t) 2m(t)因此解调后输出信号功率为(S °)AMm 0(t) ■1m 2(t)4在上图中输入噪声通过带通滤波器之后，变成窄带噪声 n i (t)，经乘法器相乘后的输出噪声为n p (t) n i (t)cosw c t [n C (t)cosw C t- n S (t)si nw C t]cosw C t可得AM 信号经过解调器后的输出信噪比为(S i )AMA m 2(t) 2 2(S i : N i ) AM1 2nc (t)经LPF 后， 因此解调器的输出噪声功率为N 。