DSB波的调制与解调课程设计报告
AM_DSB 调幅波调制 课程设计

班级:通信13-3班*名:***学号:********** 指导教师:***成绩:电子与信息工程学院信息与通信工程系目录1题目要求及设计分析 (3)1.1题目要求 (3)1.2软件介绍 (3)1.3具体设计分析 (3)2调制原理以及相关知识介绍 (4)2.1 MC1496 的简介 (5)2.2 MC1496 的工作原理 (6)3模拟乘法器MC1496 的工程设计 (8)3.1 MC1496性能参数的设置及计算 (8)3.1.1影响乘法器输出的的参量 (8)3.1.2不接负反馈电阻 (9)3.1.3接入负反馈电阻 (9)3.2 MC1496的元件的设计与制作 (10)4 AM和DSB调幅波仿真模型设计 (11)4.1 AM调幅 (11)4.2 DSB调幅 (13)5心得体会 (16)1题目要求及设计分析1.1题目要求用模拟乘法器MC1496设计一个振幅调制器,使其实现AM 和DSB 信号的调制,参数自行设置.1.2软件介绍Multisim 是加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technoligics 简称IIT 公司)推出的以Windows 为基础的仿真工具,适用于初级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力,工程师们可以使用Multisim 交互式地搭建电路原理图,并对电路行为进行仿真。
通过Multisim 和虚拟仪器技术,PCB 设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程,软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
1.3具体设计分析最常用的模拟调制方法是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。
本次实现的是AM 和DSB 信号的调制。
幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度,使之随调制信号作线性变化的过程。
DSB调制系统的设计课程设计

*****************创新课程*****************计算机与通信学院通信技术创新课程设计题目:DSB的调制系统设计专业班级:通信工程(1)班姓名:学号:指导教师:成绩:摘要本次课程设计利用MATLAB软件对DSB调制解调系统进行模拟仿真,分别利用300HZ的正弦波和矩形波,对30KHZ和35KHZ正弦波进行调制,并相应改变高斯白噪声的大小,得出了载波信号、调制信号、已调信号和解调信号的波形和频谱分布,对解调前后信号进行信噪比的分析,并分析DSB调制解调系统的性能。
关键词:DSB;调制解调;高斯白噪声;目录一、双边带调制解调系统基本原理 (1)1.1 调制及解调的相关概念 (1)1.2 双边带调制系统 (1)1.2.1 幅度调制及DSB调制及解调的原理 (1)1.2.2 DSB的误码率性能 (3)二、 MATLAB软件简介 (6)2.1 MATLAB的基本信息 (6)2.2 MATLAB的组成部分 (6)2.3 MATLAB的特点 (6)2.4 MATLAB的优势 (7)三、DSB调制解调的仿真及结果分析 (10)3.1设计思路及几个常用函数介绍 (10)3.1.1 设计思路 (10)3.1.2常用函数介绍 (10)3.2 仿真及结果分析 (11)总结 (21)参考文献 (22)附录 (23)致谢 (31)一、双边带调制解调系统基本原理1.1 调制及解调的相关概念调制,就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。
广义的调制分为基带调制和带通调制(也称载波调制)。
载波调制,就是用调制信号去控制载波的参数的过程,即使载波的某一个或某几个参数按调制信号的规律而变化。
调制信号是指来自信源的消息信号(基带信号),这些信号可以是模拟的,也可以是数字的。
未受调制的周期性震荡信号称为载波,它可以是正弦波,也可以使非正弦波(如周期性脉冲序列)。
载波调制后称为已调信号,它含有调制信号的全部特征。
通信原理课程设计--DSB调制解调[1]
![通信原理课程设计--DSB调制解调[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/f049fe77ddccda38376baf87.png)
摘要本课程设计主要运用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台设计进行DSB调制与相干解调系统仿真。
在本次课程设计中先根据DSB调制与解调原理构建调制解调电路,从Simulink工具箱中找所各元件,合理设置好参数并运行,其中可以通过不断的修改优化得到需要信号,之后分别加入高斯白噪声,并分析对信号的影响,最后通过对输出波形和功率谱的分析得出DSB调制解调系统仿真是否成功。
关键词:Simulink;DSB;调制;相干解调目录1 课程设计目的 (5)2 课程设计要求 (5)3 相关知识 (5)4 课程设计分析 (2)5 仿真 (4)6结果分析 (6)7 参考文献 (7)1 课程设计目的通信技术的发展日新月异,通信系统也日趋复杂,在通信系统的设计研发过程中,软件仿真已成为必不可少的一部分,电子设计自动化EDA技术已成为电子设计的潮流。
随着信息技术的不断发展,涌现出了许多功能强大的电子仿真软件,如Workbench、Protel、Systemview、Matlab等。
《通信原理》是电子通信专业的一门极为重要的专业基础课,由于内容抽象,基本概念较多,是一门难度较大的课程,要想学好并非易事。
采用Matlab及Simulink作为辅助教学软件,摆脱了繁杂的计算,可以使学生对书本上抽象的原理有进一步的感性认识,加深对基本原理的理解。
2 课程设计要求DSB调制与解调系统设计(1)录制一段2s左右的语音信号,并对录制的信号进行8000Hz的采样,画出采样后语音信号的时域波形和频谱图;(2)采用正弦信号和自行录制的语音信号(.wav文件)进行DSB调制与解调;信道使用高斯白噪声;画出相应的时域波形和频谱图。
3相关知识DSB 调制原理在消息信号m(t)上不加上直流分量,则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号,或称抑制载波双边带(DSB-SC )调制信号,简称双边带(DSB )信号。
DSB 调制器模型如图1-1,可见DSB 信号实质上就是基带信号与载波直接相乘。
通信电子线路课程设计——调制解调

——通信电子线路课程设计姓名:同组人:班级:指导老师:DSB波调制与解调一、设计任务要求设计一个简易的调制解调电路。
利用模拟乘法器进行调幅,然后利用同步检波器对已调信号进行解调,即将已调波与本地载波在检波器中相乘,经过低通滤波器后,检出源调制信号。
二、系统框图当用作调制的乘法器的双差分对处于线性工作状态时,给其输入载波信号u1和调制信号uΩ,经过调制后得到已调信号u2。
当用于解调的乘法器也工作于线性状态时给其输入已调信号u2和载波信号u1,经过解调后得到信号u3,将u3输入低通虑波器得到基带信号u4三、电路工作原理1.调制部分2.解调部分本模块也采用模拟乘法器来解调,此模块工作原理与调制时相同。
同步检波器对于载波被抑制的双边带或单边带信号进行解调,它的特点是必须外加一个频率和相位都与被抑制的载波相同的电压。
将外加载波信号电压与接收信号在检波器中相乘,经低通滤波器后,检出原调制信号。
3. 低通滤波部分该电路通带放大倍数与R 31和R 33的比值有关,当C 1=C 2时,网络的传递函数为))(311()1(221S R C S R C R R A ++⨯+=用jw 取代S 且取p i R Cf 21=,得出电压放大倍数的表达式。
解得通带截止频率037.0f f =通过低频率波得到的基带信号为:t V KV u m cm Ω=ΩΩcos cos 212ϕ 四、电路性能指标的测试 1.调制部分调制部分由一个乘法器组成,图上部的高频载波信号由100kHz的正弦波,图左下部的低频调制信号由10kHz的正弦波信号。
(1)载波信号波形图高频载波频率为100kHz,幅度为60mv的正弦波。
(2)调制信号调制信号频率为5kHz,幅度与载波信号相同均为60mv。
(3)已调波波形与频谱波形图由上图可见未出现失真,波形完整。
频谱图上图可见频谱出现两个峰值,左峰值为w-Ω,右峰值为w+Ω,分别为95Hz和105Hz,由于存在谐波的影响,峰值间存在过度带。
matlab课程设计——DSB调制

双边带调制与解调一、调制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:频谱:调制器模型如图所示:AM 调制器模型AM 的时域波形和频谱如图所示:时域 频域AM 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2倍。
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00()[()]cos cos ()cos AM c c c s t A m t t A t m t tωωω=+=+01()[()()][()()]2AM c c c c S A M M ωπδωωδωωωωωω=++-+++-⊗()m t ()m s t cos c tω⊕化,在频谱结构上,它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。
在解调时,根据AM 调制的特性,既可以采用相干解调,也可以采用包络检波。
二、解调原理在AM 信号中,载波分量并不携带信息,信息完全由边带传送。
AM 调制模型中将直流分量去掉,即可得到一种高调制效率的调制方式——抑制载波双边带信号,即双边带信号(DSB )。
DSB 信号的时域表示式频谱:DSB 的时域波形和频谱如图所示:时域 频域DSB 调制时、频域波形DSB 的相干解调模型如图所示::DSB 调制器模型与AM 信号相比,因为不存在载波分量,DSB 信号的调制效率时100%,DSB 信号解调时需采用相干解调tt m t s c DSB ωcos )()(=)]()([21)(c c DSB M M S ωωωωω-++=()DSB s t tttωHωHω-()M ω()DSB S ωcω-c ωω三、仿真过程第一部分:调制仿真调制仿真框图参数设置:信号幅度:0.8 频率:5Hz 载波频率:50Hz 初始相位:pi/3输出波形:上面为信号波形下边为调制之后的波形调制之后的频谱图:第二部分:调制+解调调制解调仿真框图(一)解调器参数:频率50Hz 初始相位:pi/3(频率、相位要与载波相同)解调后的波形:解调后的频谱图:第三部分:调制+高斯噪声+解调在调制之后加入均值为0 方差为1的高斯噪声调制解调仿真框图(二)图中:上部分是原始信号波形中间部分是调制后的波形下部分是解调后的波形图中:下半部分为解调后加入高斯噪声的波形,上半部分为加入高斯噪声后再解调出来的波形解调后信号的频谱图总结:在仿真结果出来后,经过仔细对比,解调后的信号与原信号大致相同,但在波形和幅度上均有偏差,幅度上的偏差是由于噪声和调制系统的性能共同引起的。
实验3双边带(dsb)调制与解调

实验3 双边带(DSB)调制与解调3-1 实验目的1.通过实验加深对DSB信号调制与解调基本原理的理解。
2.了解DSB调制解调的数字实现方法,观察调制解调过程中各点的波形。
3-2 实验仪器一、实验所需的仪器与器材之一(已购买IST-B智能信号测试仪)1.双踪示波器 1台2.IST-B智能信号测试仪 1台二、实验所需的仪器与器材之二(已购买IST-B智能信号测试仪)1.双踪示波器 1台2.低频信号发生器 1台3.多路稳压电源 1台4.频率计 1台5.选频表 1台3-3 实验原理挣幅调制(AM)存在着一个很大的缺点,就是他的频谱成分中含有一个不包含任何信号的载波,且占用了发射机的大部分功率。
DSB信号则是滤除了载波后的调幅信号。
设调制信号为uΩ(t)=uΩm cosΩt,载波信号为u c(t)=U cm cosωc t(忽略初始相位Φ),则DSB信号可表示为:uDSB (t)=mauΩ(t)u c(t)=m a uΩm U cm cosωc t可以看出,其频谱中仅有ωc +Ω和ωc-Ω两个分量,而没有载波分量。
用数字方法实现DSB的原理与实现AM的原理基本相同,不同之处在于它比需要加入载波。
3-4 实验内容1.改变输入调制信号的频率和幅度,观察输出波形的变化;2.观察DSB信号与AM信号波形的区别;3.修改调幅度,观察输出波形的变化;4.分别修改调制载波频率和解调载波频率,观察DSB信号及解调后信号波形;5.用IST-B智能信号测试仪或另一台现代通信技术实验箱观察DSB信号的频谱成分; 6.逐渐增加噪声幅度,观察各点波形的变化,特别注意在噪声幅度多大时解调后的信号出现失真。
3-5 实验步骤1.用IST-B智能信号测试仪(或低频信号发生器)产生约100Hz的正弦信号,加到实验箱模拟通道1输出端,将示波器探头接至模拟通道3输出端,同时用短路线将模拟通道1输出连接至模拟通道2的输入端。
2.在保证实验箱正确加电且串口电缆连接正常的情况下,运行现代通信技术实验开发软件,在“现代通信原理实验”菜单下选择“模拟调制与解调”的“幅度调制与解调”子菜单,出现如图3-1所示的窗口。
dsb模拟调制解调设计方案

dsb模拟调制解调设计方案DSB模拟调制解调设计方案一、方案概述DSB模拟调制解调技术是一种广泛应用于通信领域的模拟调制解调技术。
本方案旨在设计一套DSB模拟调制解调系统,实现信号的调制和解调,以满足通信系统中的信号传输需求。
二、系统设计1. 调制器设计调制器是DSB模拟调制解调系统的核心部件,其主要功能是将基带信号调制成高频信号。
本方案采用的调制器为平衡调制器,其具有调制效率高、抗干扰能力强等优点。
2. 解调器设计解调器是DSB模拟调制解调系统的另一个核心部件,其主要功能是将调制后的信号解调成基带信号。
本方案采用的解调器为同步解调器,其具有解调效率高、抗干扰能力强等优点。
3. 滤波器设计滤波器是DSB模拟调制解调系统中的重要组成部分,其主要功能是对信号进行滤波,以去除噪声和杂波。
本方案采用的滤波器为低通滤波器,其具有滤波效果好、抗干扰能力强等优点。
4. 放大器设计放大器是DSB模拟调制解调系统中的另一个重要组成部分,其主要功能是对信号进行放大,以增强信号的传输能力。
本方案采用的放大器为功率放大器,其具有放大效果好、抗干扰能力强等优点。
三、系统实现1. 硬件实现本方案采用的硬件平台为FPGA开发板,其具有高性能、低功耗等优点。
调制器、解调器、滤波器和放大器均采用模拟电路实现,与FPGA 开发板进行连接。
2. 软件实现本方案采用的软件平台为Verilog HDL,其具有高效、易用等优点。
调制器、解调器、滤波器和放大器均采用Verilog HDL进行编程实现。
四、系统测试本方案采用的测试方法为实验测试,具体步骤如下:1. 将基带信号输入调制器,将调制后的信号输入解调器。
2. 将解调后的信号输入滤波器,将滤波后的信号输入放大器。
3. 测量放大器输出的信号的幅度、频率等参数,以评估系统的性能。
五、总结本方案设计了一套DSB模拟调制解调系统,实现了信号的调制和解调,以满足通信系统中的信号传输需求。
该系统具有调制效率高、解调效率高、滤波效果好、放大效果好、抗干扰能力强等优点,可广泛应用于通信领域。
DSB调制与解调

DSB调制与解调1 课程设计目的本课程设计是实现DSB的调制解调。
在这次课程设计中,我将通过量方搜集资料与分析,来明白得DSB调制解调的具体进程和它在MATLAB中的实现方式。
预期通过那个时期的研习,更清楚地熟悉DSB的调制解调原理,同时加深对MATLAB这款通信仿真软件操作的熟练度,并在利用中去感受MATLAB的应用方式与特色。
利用自主的设计进程来锻炼自己独立试探,分析和解决问题的能力,为我尔后的自主学习研究提供具有有效性的体会。
2 课程设计要求(1)熟悉MATLAB中M文件的利用方式,把握DSB信号的调制解调原理,以此为基础用M文件编程实现DSB信号的调制解调。
(2)绘制出SSB信号调制解调前后在时域和频域中的波形,观看二者在解调前后的转变,通过对分析结果来增强对DSB信号调制解调原理的明白得。
(3)对信号别离叠加大小不同的噪声后再进行解调,绘制出解调前后信号的时域和频域波形,比较未叠加噪声时和别离叠加大小噪声时解调信号的波形有何区别,由所得结果来分析噪声对信号解调造成的阻碍。
(4)在教师的指导下,独立完成课程设计的全数内容,并按要求编写课程设计论文,文中能正确论述和分析设计和实验结果。
3 相关知识在AM 信号中,载波分量并非携带信息,信息完全由边带传送。
假设是将载波抑制,只需在将直流0A 去掉,即可输出抑制载波双边带信号,简称双边带信号(DSB )。
DSB 调制器模型如图1所示。
图1 DSB 调制器模型其中,设正弦载波为0()cos()c c t A t ωϕ=+式中,A 为载波幅度;c ω为载波角频率;0ϕ为初始相位(假定0ϕ为0)。
调制进程是一个频谱搬移的进程,它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。
而解调是将位于载频的信号频谱再搬回来,而且不失真地恢复出原始基带信号。
双边带解调通常采纳相干解调的方式,它利用一个同步解调器,即由相乘器和低通滤波器组成。
在解调进程中,输入信号和噪声能够别离单独解调。
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现代通信系统原理课程设计说明书题目:DSB-SC调制与解调学生姓名:学号:院(系):专业:指导教师:年月日目录一、调幅与解调原理: (4)二、DSB的调制调制与解调总系统框:………………………………………… ..4三、DSB调制与解调: (4)3.1.双边带调制原理 (4)3.2调幅波的解调:......................................................... .. (6)3.3乘法器原理 (7)四、单元电路设计: (7)4.1调幅电路图、波形图以及频谱图及理论分析 (8)4.2解调电路图、波形图以及频谱图及理论分析 (9)4.3低通滤波器电路图、已调波波形图以及频谱图及理论分析 (10)五:总电路图: (18)六、自设问题并解答以及心得体会 (19)七、附录元器件清单: (20)八、参考文献 (21)摘要模拟通信系统具有直观,容易实现等优点,在早期的通信系统中得到了广泛的应用,例如早期的电话系统就是模拟通信系统。
抑制双边带调幅(DSB-SC)作为最经典的模拟通信系统之一,具有调制效率高,抗噪性能好等优点,得到了广泛的研究与应用。
MATLAB仿真软件具有编程效率高,使用方便等优点广泛应用与电子通信,航空航天等科学领域,而SIMUINK作为一种可视化的仿真工具直观以及便捷等优点。
本次仿真就是基于这两种仿真平台对DSB通信系统进行仿真建模,在对一个系统进行仿真建模时需要我们对原理部分熟练掌握,在建模过程中达到学以致用的目的,因此仿真建模对于教学研究具有积极作用。
本次设计首先在简要概述DSB通信系统原理的基础上,建立了基于MATLAB与SIMULINK 的仿真建模,其中主要包括调制部分,信道与解调部分的仿真建模。
整个通信系统中以正弦信号为基带信号,经过加性高斯白噪声信道后通过巴特沃斯低通滤波器以及相干解调方式解调得到解调信号;在SIMULINK对整个DSB系统进行建模的基础上再对该系统的各个部分进行了MATLAB仿真建模。
在仿真后的数据分析中得到了与理论分析一致的结果,从而也验证了此次仿真建模的成功。
关键词:模拟通信系统;仿真建模; DSB; MATLAB; SIMULINK绪论课题研究的意义在通信技术中DSB系统是模拟通信系统中最有代表性的通信系统,我们通过研究DSB 系统能够从中得出一般的规律,从而指导人们去研究和开发其它的通信系统。
MATLAB软件是一种高效的并且容易掌握的仿真软件,通过这个软件的仿真我们可以加深对DSB通信系统的理解。
在常规双边带通信系统中为了简化系统,减少成本加入了载波,但是因为载波分量不携带任何有关信源的信息,信息完全由边带传送,因此载波分量耗费了相当多的功率,从而导致系统的利用率很低,以及资源的浪费。
为了解决这个问题人们开发出了DSB通信系统,它的特点是已调信号中不含载波分量,利用率为100%。
本课题在简单分析DSB原理的基础上,以抑制载波双边带为例,分析了基于MATLAB平台的DSB系统仿真方案。
我们知道DSB通信系统是一个很简单的系统,所涉及到的技术层面的东西并不复杂,因此为了能够更加了解这个系统我们可以对它进行仿真,课本上的原理是认识部分,仿真部分是对所学知识的实践。
MATLAB仿真就是一款很好的实践性工具,可以说MATLAB在教学过程中是对所学内容的运用,达到学以致用目的。
主要研究目的和内容本次设计在简要概述DSB系统原理的基础上,首先对系统整体作SIMULINK仿真建模,再使用MATLAB对系统各部分进行仿真。
本次设计主要内容分四大部分。
第一部分阐述DSB通信系统的原理,在引出DSB系统之前简要介绍了通信系统的基本概念包括通信系统的基本分类,然后对模拟以及数字通信系统的介绍分析,提出了分析通信系统的性能指标以及分析方法。
在此基础上提出了DSB调制解调系统,着重阐述了DSB 通信系统的原理,信源信号的产生,调制技术,频谱分析,信道中的高斯白噪声干扰,以及系统的解调。
最后重点分析了DSB通信系统的性能。
第二部分是本课题的重点,利用MATLAB/SIMULINK仿真软件对DSB通信系统进行仿真研究,首先在SIMULINK平台中对DSB系统进行整体仿真,对该系统有个整体了解后,在对DSB通信系统中的个部分研究,即对系统各部分分别进行仿真即信源的产生,调制过程的仿真,信道中高斯白噪声的产生,滤波器的设计,以及最后的解调仿真。
第三部分对该系统进行了频域分析,从频域方面了解,调制,解调的本质。
第四部分是数据分析部分,数据分析部分是定量的对所研究课题的分析,能够产生更为直观更有说服力的证据,也是分析所研究课题优缺点的有效方法。
本文的数据分析主要是分析DSB通信系统的有效性与可靠性即抗噪声性能以及调制带宽。
研究方法以及研究手段随着计算机技术的发展,系统仿真技术在电子工程领域的应用正在发生着无法替代的作用。
数学仿真软件MATLAB的出现标志着仿真技术在通信领域的应用中达到了一个新的水平。
MATLAB是由美国的Math Works公司推出的一种科学计算和工程仿真软件,将高性能的科学计算,结果可视化和编程集中在一个易于操作的环境中。
目前,在世界范围内被科研工作者,工程技术人员和院校师生广泛应用,已经成为国际控制世界公认的标准计算机软件。
本次课题研究仿真就是利用MATLAB实现对DSB通信系统的仿真研究,在仿真中我们要对DSB系统的信噪比以及传送功率等参数进行比较,得出DSB系统的性能,同时通过波形仿真观察DSB通信系统的波形以及它的频谱。
一、调幅与解调原理:所谓调幅,就是用调制信号去控制载波某个参数的过程。
严格地说,是使高频振荡的振幅与调制信号成线性关系,其他参数(频率、相位)不变。
解调是调制的逆过程,是将载于高频振荡信号上的调制信号恢复出来的过程。
调幅电路是把调制信号和载波信号同时加在一个非线性元件上(例如晶体二极管或三极管)经非线性变换成新的频率分量,再利用谐振回路选出所需的频率成分。
它保持着高频载波的频率特性,调幅波振幅的包络变化规律与调制信号的变化规律一致。
当输入的调制信号有直流分量时,称为AM 调制;没有直流分量时,称为双边带调制(DSB 调制)。
本设计设计内容为双边带调制(DSB 调制)。
DSB 调制中,高频载波与调制信号相乘,由傅立叶变化的性质可知,在时域中两个信号相乘,则对应在频域中对这两个信号进行卷积。
而由高等数学知识可知,一个函数与单位脉冲函数卷积的结果,就是将其图形由坐标原点平移到该脉冲函数处。
所以,若以高频载波信号与调制信号相乘,其结果就相当于把调制信号频谱图形由原点平移至载波频率处(因为余弦函数的频谱图形是一对脉冲函数),其幅值减半。
所以幅值调制过程就相当于频率搬移过程。
为避免调幅波的重叠失真,要求载波频率必须大于测试信号的最高频率,实际应用中,往往选择载波频率至少数倍甚至数十倍于信号中的最高频率。
二、DSB 调制原理:三、DSB 调制与解调1.双边带调制原理:(1)双边带调制波分析1)定义:仅传输标准调幅波中两个边带调制的方式称为抑制载波的双边带调制。
2)DSB 传送原因:调幅波中惟有上下边频分量才反映调制信号的频谱结构,载波分量仅起到频谱搬移作用。
从传输观点来看,占有绝大部分功率的载波分量是无用的,在传输中将其抑制掉,可节省发射功率。
所以用双边带波传送比AM 波传送好。
3)数学表达式:设载波为u C (t)=Ucos ωc t ,单频调制信号为u Ω(t)=U Ωcos Ωt (Ω〈〈ωc ),则双边带调幅信号为:u DSB (t)=ku Ω(t)u c (t)=kU ΩUcos Ωtcos ωc t=kU ΩU [cos (ωc +Ω)t+cos (ωc -Ω)t ],其中k 为比例系数。
可见双边带调幅信号中仅包含两个边频, 无载频分量, 其频带宽度仍为调制信带宽的两倍。
需要注意的是, 双边带调幅信号不仅包络已不再反映调制信号波形的变化, 而且在调制信号波形过零点处的高频相位有180°的突变。
可以看出, 在调制信号正半周, cos Ωt 为正值, 双边带调幅信号u DSB (t)与载波信号u c (t)同相;在调制信号负半周, cos Ωt 为负值, u DSB (t)与uc(t)反相。
所以, 在正负半周交界处, u DSB (t)有180°相位突变。
如下图所示:图3.2因为双边带信号不包含载波,所以发送的全部功率都载有信息,功率有效利用率高。
2、DSB 的解调:(1)解调原理解调是调制的逆过程,其作用是从接受的已调信号中恢复调制信号。
解调方法分为两类:相干解调(同步检波)与非相干解调(包络检波)。
图3.3. DSB 调幅波形与频谱1)同步解调:也称相干解调。
将调幅波与原载波信号再次相乘,则频域图形将再一次进行搬移,其结果就是在频谱图上,在正负2f 处有信号,其幅值变为原来的1/4.而在原点处也出现了幅值为1/2的信号,所以用低通滤波器后,就可以复原信号。
这一过程称为同步解调。
“同步”是指解调时所乘信号与调制时的载波信号具有相同的频率和相位。
2)包络检波:也称非相干解调。
若把调制信号进行偏置,叠加一个直流分量A 使偏置后的信号都具有正电压,那么调幅波的包络恢复原调制信号的形状。
把该调幅波简单地整流、滤波就可以恢复原调制信号。
一个简单的包络检波器,就是调幅波两端中一端经过一个二极管,然后经过一个RC 的并联电路,再返回另一端。
输出信号从R 两端取出。
实际该电路就是由一个二极管和一个RC 低通滤波器组成。
由于DSB信号为抑制载波的调幅波,其包络不再与调制信号的变化规律一致,因而不能采用简单的包络检波来恢复信号,而是要采用同步检波。
解调与调制的实质一样,均是频谱搬移。
解调是把在载频位置的已调信号的频谱回到原来的调制信号频谱位置。
同步检波又分为乘积型和叠加型。
本设计采用乘积型同步检波方式。
同步检波时,为了无失真地恢复调制信号,接收端必须提供一个与接收的已调载波同频同相的本地载波,它与接收的已调信号相乘后,经低通滤波器取出低频分量,即可得到调制信号。
其框图如下图所示,图3.5 同步检波系统框图设输入为单频调制的双边带信号u DSB (t)= Uscos Ωtcos ωc t (Ω〈〈ωc )并假设载波信号与原载波信号同频同相,则u r (t)= U r cos(ωc t),相乘器的输出信号u'o (t)=KUsU r cos Ωtcos ωc tcos(ωc )=KUsU rcos Ωt+KUsU r[ cos(2ωc +Ω)t]+KUsU r[ cos(2ωc -Ω)t]第一项与cosΩt 成正比,是反应调制信号变化规律的有用分量,后两项为2ωC 的双边带调制信号,为无用的寄生分量,通过低通滤波将高频分量滤除,即可得到u Ω(t)=KUsU rcos Ωt ,即实现了检波。