抑制载波的双边带信号(DSB)的实现

抑制载波的双边带信号(DSB)的实现
抑制载波的双边带信号(DSB)的实现

实验二 振幅调制实验——抑制载波的双边带信号

(DSB )的实现

一、实验原理

1、振幅调制的一般概念

调制,就是用调制信号(如声音、图像等低频或视频信号)去控制载波(其频率远高于调制信号频率,通常又称“射频” )某个参数的过程。载波受调制后成为已调波。

振幅调制,就是用调制信号去控制载波信号的振幅, 使载波的振幅按调制信号的规律变化。

设调制信号为

()c o s f f m f v t V w t =

载波信号为

且 c f w w

则根据振幅调制的定义,可以得到普通调幅波的表达为:

()(1cos )cos AM cm f c v t V m w t w t =+ (2—1)

式中 c m

a m c m c m V K V m V V Ω?== (2—2)

称为调幅度(调制度), a K 为调制灵敏度。为使已调波不 失真,调制度m 应小于或等于

1、当 m>1 时, 此时产生严重失真,称之为过调制失真,这是应该避免的。

将式(2—1)用三角公式展开,可得到:

()cos cos()cos()22AM cm c cm c f cm c f m m v t V w t V w w t V w w t =+++- (2—3)

由式(2—3)看出,单频调制的普通调幅波由三个高频正弦波叠加而成:载波分量,上 边频分量,下边频分量。在多频调制的情况下,各边频分量就组成了上下边带。普通调幅波 可用 AM 表示。

在调制过程中,将载波抑制就形成了抑制载波双边带信号,简称双边带信号,用 DSB 表示;如果 DSB 信号经边带滤波器滤除一个边带或在调制过程中直接将一个边带抵消,就 形成单边带信号,用 SSB 表示。

由以上讨论可以看出, 若先将调制信号和一个直流电压相加,然后再与载波一起作用

到 乘法器上,则乘法器的输出将是一个普通调幅波;若调制信号直接与载波相乘,或在 AM 调 制的基础上抑制载波,即可实现 DSB 调制;将 DSB 信号滤掉一个边带,即可实现 SSB 调 制。

2、抑制载波的双边带信号(DSB )的实现

由于 DSB 信号可以通过调制信号与载波信号直接相乘获得,因此,可以通过二极管电 路、差分对电路、模拟乘法器等电路实现。 利用二极管平衡电路实现 DSB 信号如图 2-8 所

示。 二极管电路中的二极管应在大信号工作状态下,要求 cm M V V 。

图2-8 二极管平衡调制电路 利用乘法器电路实现SSB 电路如图2-11所示。

图2-11乘法器电路实现SSB 调制电路

二:实验结果:

1.利用二极管平衡电路,差分对电路实现 DSB 调制

二极管平衡调制电路

2.记录利用乘法器电路实现SSB 调制的波形

乘法器电路实现 SSB 调制电路

抑制载波的双边带调制仿真(DSB-SC)

通信模块设计与仿真 学院计算机与电子信息学院 专业通信工程 班级通信091班

DSB-SC系统仿真 (3) 摘要 (3) 一、设计目的 (4) 二、设计要求 (4) 三、系统原理 (5) (一)系统框图: (5) (二)各模块原理及M文件实现 (5) 1.调制部分 (5) 2.高斯白噪声信道特性分析 (6) 4.解调部分 (9) (三)Simulink仿真 (11) 四、M文件完整程序 (13) 五、结束语 (17) 六、参考文献 (18)

DSB-SC系统仿真 摘要 信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。调制过程实际上是一个频谱搬移的过程,即是将低频信号的频谱(调制信号)搬移到载频位置(载波)。而解调是调制的逆过程,即是将已调制信号还原成原始基带信号的过程。调制与解调方式往往能够决定一个通信系统的性能。幅度调制就是一种很常见的模拟调制方法,在AM信号中,载波分量并不携带信息,仍占据大部分功率,如果抑制载波分量的发送,就能够提高功率效率,这就抑制载波双边带调制DSB-SC(Double Side Band with Suppressed Carrier),因为不存在载波分量,DSB-SC信号的调制效率就是100%,即全部功率都用于信息传输。但由于DSB-SC信号的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调制信号,需采用同步检波来解调。这种解调方式被广泛应用在载波通信和短波无线电话通信中。但是由于在信道传输过程中必将引入高斯白噪声,虽然经过带通滤波器后会使其转化为窄带噪声,但它依然会对解调信号造成影响,使其有一定程度的失真,而这种失真是不可避免的。本文介绍了M文件编程和Simulink 两种方法来仿真DSB-SC系统的整个调制与解调过程。 关键词DSB-SC调制同步检波信道噪声M文件Simulink仿真

双边带抑制载波调幅与解调实验

实验类型:□验证□综合□设计□创新实验日期: 实验成绩:___ 实验名称实验二双边带抑制载波调幅与解调实验(DSB—SC AM) 指导教师 实验目得 1、掌握双边带抑制载波调幅与解调得原理及实现方法。 2、掌握相干解调法原理。 3、了解DSB调幅信号得频谱特性、 4、了解抑制载波双边带调幅得优缺点。 仪器设备 与耗材 1、信号源模块 2、模拟调制模块 3、模拟解调模块 4、20M双踪示波器 实验 基本原理 1、DSB调幅典型波形与频谱如图1所示: 图1DSB信号得波形与频谱 实验中采用如下框图实现DSB调幅、 图2 DSB调幅实验框图 由信号源模块提供不含直流分量得2K正弦基波信号与384K正弦载波信号sinwct经乘法器相乘,调制深度可由“调制深度调节"旋转电位器调整,得到 DSB调幅信号输出。 2、相干解调法 实验中采用如下框图实现相干解调法解调DSB信号: 调幅输入相乘输出解调输出 图3 DSB解调实验框图(相干解调法) 实验步骤 与 实验记录 实验步骤: 1、将模块小心地固定在主机箱中,确保电源接触良好。 2、插上电源线,打开主机箱右侧得交流开关,再分别按下三个模块中得电源开关,对应得发光二极管灯亮,三个模块均开始工作。(注意,此处只就是验证 通电就是否成功,在实验中均就是先连线,后打开电源做实验,不要带电连线) 3、DSB调幅 (1)信号源模块“2K正弦基波”测试点,调节“2K调幅"旋转电位器,使其 输出信号峰峰值为1V左右;“384K正弦载波”测试点,调节“384K调幅"旋 转电位器,使其输出信号峰峰值为3.6V左右。 (2)实验连线如下: 信号源模块?------—-——模拟调制模块“相乘调幅1” 2K正弦基波——-——-—-——基波输入 384K正弦载波———-----载波输入 (3)调节“调制深度调节1"。旋转电位器,用示波器观测“调幅输出"测试

基于simulink的抑制载波的双边带调制解调系统仿真

抑制载波的双边带调制解调系统仿真 一、抑制载波调制解调仿真原理: 在AM 信号中,载波分量并不携带信息,信息完全由边带传送。如果将载波抑制,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 )。调制过程是一个频谱搬移的过程,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,并且不失真地恢复出原始基带信号。 假定调制信号()m t 的平均值为0,与载波相乘,即可形成DSB 信号,其时域表达式为()cos DSB c s m t t ω=式中,()m t 的平均值为 0。DSB 的频谱为 ()1[()()]2DSB c c s M M ωωωωω=++- DSB 信号的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调制信号, 需采用相干解调(同步检波)。另外,在调制信号()m t 的过零点处,高频载波相位有180°的突变。除了不再含有载频分量离散谱外,DSB 信号的频谱与AM 信号的频谱完全相同,仍由上下对称的两个边带组成。所以DSB 信号的带宽与AM 信号的带宽相同,也为基带信号带宽的两倍, 即2DSB AM H B B f == 双边带解调通常采用相干解调的方式,它使用一个同步解调器,即由相乘器和低通滤波器组成。在解调过程中,输入信号和噪声可以分别单独解调。 设传输的基带信号为正弦波,其幅度为1,频率范围为1Hz 到10Hz ,载波频率为100Hz 。传输信道为高斯白噪声信道,其信噪比SNR 为10dB 。系统仿真采样率设置为1000Hz 。 二、Simulink 仿真模型:

三、仿真结果:

双边带调幅

计算机与信息工程学院验证型实验报告 一、实验目的 1.掌握普通双边带调幅与解调原理及实现方法。 2.掌握调幅信号的频谱特性。 3.了解普通双边带调幅与解调的优缺点。 二、实验仪器 装有MATLAB的计算机一台 三、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.信号解调 从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调。对于振幅调制信号,解调就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。解调是调制的逆过程。 可利用乘积型同步检波器实现振幅的解调,让已调信号与本地恢复载波信号相乘并通过低通滤波可获得解调信号。 3..滤波器 解调后的信号还需要进行低通滤波滤去高频部分才能获得所需信号。低通滤波器种类繁多,每一种原理各不相同。本系统有FIR与IIR两种滤波器可供选择。 三、仿真设计 实验结果&分析讨论 实验仿真结果

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。其频谱含有离散大载波,从理论分析可知,此载波占用了较多发送功率,使得发送设备功耗较大。 3、结果分析: 根据通原理论课的知识可知,信号的AM调制比较容易实现,但其功率谱中有相当大一部分是载频信号,效率非常低。 四、程序代码 //基带信号m(t)=sin(2000*pi*t)+2cos(1000*pi*t),fc=20khz,求AM clear all exec 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; //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

抑制载波双边带调幅(DSB-SC)和解调的实现

抑制载波双边带调幅(DSB-SC)和解调的实现 一、设计目的和意义 本设计要求采用软件Matlab实现对信号进行抑制载波双边带调幅(DSB-SC)和解调,并且绘制相关的图形。 在通信系统中,从消息变换过来的信号所占的有效频带往往具有频率较低的频谱分量(例如语音信号),如果将这些信号在信道中直接传输,则会严重影响信号传输的有效性和可靠性。因此这种信号在许多信道中均是不适宜直接进行传输的。 在通信系统的发射端通常需要调制过程,将信号的频谱搬移到所希望的位置上,使之转化成适合信道传输或便于信道多路复用的以调信号。而在接收端则需要解调过程,以恢复原来有用的信号。调制解调过程常常决定了一个通信系统的性能。随着数字化波形测量技术和计算机技术的发展,可以使用数字化方法实现调制与解调的过程。同时调制还可以提高性能,特别是抗干扰能力,以及更好的利用频带。 二、设计原理 (1):调制与解调的MATLAB实现: 调制在通信过程中起着极其重要的作用:无线电通信是通过空间辐射方式传输信号的,调制过程可以将信号的频谱搬移到容易以电磁波形式辐射的较高频范围; 此外,调制过程可以将不同的信号通过频谱搬移托付至不同频率的载波上,实现多路复用,不至于互相干扰。 振幅调制是一种实用很广的连续波调制方式。调幅信号X(t)主要有调制信号和载波信号组成。调幅器原理如图1所示:

其中载波信号C(t)用于搭载有用信号,其频率较高。幅度调制信号g(t)含有有用信息,频率较低。运用MATLAB 信号g(t)处理工具箱的有关函数可以对信号进行调制。对于信号x(t),通信系统就可以有效而可靠的传输了。 在接收端,分析已调信号的频谱,进而对它进行解调,以恢复原调制信号。解调器原理如图2所示: 对于调制解调的过程以及其中所包含的对于信号的频谱分析均可以通过MATLAB 的 相关函数实现。 (2):频谱分析 当调制信号 f(t)为确定信号时,已调信号的频谱为 ()c c SDSB=1/2F -+1/2F(+)ωωωω. 双边带调幅频谱如图3所示: 图3 双边带调幅频谱 抑制载波的双边带调幅虽然节省了载波功率,但已调信号的频带宽度仍为 调制信号的两倍,与常规双边带调幅时相同。 (3):功率谱密度分析 通信中,调制信号通常是平稳随机过程。其功率谱密度与自相关函数之间是一对付氏变换关系。这样就可以先找到信号的自相关函数,然后通过付氏变换来实现信号的功率谱密度。 三、 详细设计步骤 (1)利用Matlab 绘制已知信号f(t)

双边带抑制载波DSB调幅电路

抑制双边带DSB调幅电路的设计 1. 摘要 抑制双边带调制方式广泛应用于彩色电视和调频-调幅立体声广播系统中。在通信系统中, 从消息变换过来的信号所占的有效频带往往具有频率较低的频谱分量(例如语音信号),如果将这些信号在信道中直接传输,则会严重影响信号传输的有效性和可靠性。因此这种信号在许多信道中均是不适宜直接进行传输的。在通信系统的发射端通常需要调制过程,将信号的频谱搬移到所希望的位置上,使之转化成适合信道传输或便于信道多路复用的以调信号。而在接收端则需要解调过程,以恢复原来有用的信号。调制解调过程常常决 定了一个通信系统的性能。随着数字化波形测量技术和计算机技术的发展, 可以使用数字化方法实现调制与解调的过程。同时调制还可以提高性能,特别是抗干扰能力,以及更好的利用频带。 2. 设计目的 设计目的:本设计要求采用matlab实现对信号进行抑制载波双边带调幅(DSB-SC)和解调,要求如下: 1、用simulink对系统建模。 2、输入模拟话音信号观察其输出波形。 3、对所设计的系统性能进行仿真分析。 4、对其应用举例阐述。 3. 设计原理 3.1调制与解调的 MATLAB 实现 调制在通信过程中起着极其重要的作用: 无线电通信是通过空间辐射方式传输信号的,调制过程可以将信号的频谱搬移到容易一电磁波形式辐射的较高频范围;此外,调制过 程可以将不同的信号通过频谱搬移托付至不同频率的载波上,实现多路复用,不至于互相干扰。 V主要有调制信号和载波信振幅调制是一种实用很广的连续波调制方式。调幅信号DSB 号组成。调幅器原理如图3-1-1所示:

图3-1-1调幅器原理框图 其中载波信号c(t)用于搭载有用信号,其频率较高。幅度调制信号g(t)含有有用信息,频率较低。运用 MATLAB 信号 g(t)处理工具箱的有关函数可以对信号进行调制。对于信号 x(t),通信系统就可以有效而可靠的传输了。 在接收端,分析已调信号的频谱,进而对它进行解调,以恢复原调制信号。解调器原理如图3-1-2所示: 图3-1-2解调器原理框图 对于调制解调的过程以及其中所包含的对于信号的频谱分析均可以通过 MATLAB 的相关函数实现。 3.2频谱分析 当调制信号f(t)为确定信号时,已调信号的频谱为f=1/2F(ω+cω)+1/2F(ω-cω),双边带调幅频谱如图3-2所示: 图3-2双边带调幅信号频谱图

现在通信原理参考答案(第三_四章)

参考答案 第三章 模拟线性调制 3.7证明只要适当选择题图3.7中的放大器增益K ,不用滤波器即可实现抑制载波双边带调制。 解: t t Af b aK t A t f b aK t A t f b t A t f aK t A t f b t A t f K a t S c c c c c c DSB ωωωωωωcos )(2)(]cos )()[(]cos )([]cos )([]cos )([)]cos )(([)(222222 222 2?+++-=--+=--+= 令 02 =-b aK ,则a b K /2 = t t bAf t S c D SB ωcos )(4)(= 3.13 用 90相移的两个正交载波可以实现正交复用,即两个载波可分别传输带宽相等的两个独立的基带信号)(1t f 和)(2t f ,而只占用一条信道。试证明无失真恢复基带信号的必要条件是:信道传递函数)(f H 必须满足 W f f f H f f H c c ≤≤-=+0), ()( 证明: )(]sin )([)(]cos )([)(21t h t t f t h t t f t S c c *+*=ωω )]}()([)()(){(2 1 )(2211c c c c F F j F F H S ωωωωωωωωωω--++++-= 以t t C c d ωcos )(=相干解调,输出为 )(*)()(t C t S t S d p =

)]}()2([)2()(){(4 1 )]}2()([)()2(){(41 )] ()([21 )(22112211ωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωF F j F F H F F j F F H S S S c c c c c c c c p -++++++--++--=++-= 选择适当滤波器,滤掉上式中c ωω2±项,则 )]()()[(4 )]()()[(41)(21c c c c d H H F j H H F S ωωωωωωωωωωω+--+++-= 要无失真恢复基带信号,必须 ? ? ?=++-+=-常数)()() ()(c c c c H H H H ωωωωωωωω 此时可恢复)(1t f 。 对于)(2t f ,使用t t C c d ωsin )(=相干解调,可以无失真地恢复)(2t f ,用样须满足 )()(c c H H ωωωω+=- 3.29 双边带抑制载波调制和单边带调制中若消息信号均为kHz 3限带低频信号,载频为 MHz 1,接收信号功率为mW 1,加性白色高斯噪声双边功率谱密度为Hz W /103μ-。接收 信号经带通滤波器后,进行相干解调。 (1) 比较解调器输入信噪比; (2) 比较解调器输出信噪比; 解:kHz W 3=, mW S i 1=, Hz W n /102 30 μ-= (1)W B n N D SB D SB i 636301012103210102)(---?=?????== B W mW N S DSB i i d 2.193.83101216即=?=? ??? ??- ()W W n N SSB i 6 3 6 3 010*********---?=????== dB N S SSB i i 2.227.166********即=??=???? ??-- 所以 DSB i i SSB i i N S N S ???? ??>???? ??

抑制载波双边带调幅和解调的实现

西南科技大学 课程设计报告 课程名称:数字通信课程设计 设计名称:抑制载波双边带调幅和解调的实现 姓名: 学号: 班级: 指导教师: 起止日期: 西南科技大学信息工程学院制

课 程 设 计 任 务 书 学生班级: 学生姓名: 学号: 设计名称: 抑制载波双边带调幅(DSB-SC )和解调的实现 起止日期: 指导教师: 设计要求: 对于信号0sin (200) ||()0 c t t t f t ≤?=? ?其它 (其中02t s =,载波为cos 2c f t π,200c f Hz =),用抑制载波的双边带调幅实现对信号进行调制和解调。 要求: 采用matlab 或者其它软件工具实现对信号进行抑制载波双边带调幅(DSB-SC )和解调,并且绘制: (1) 信号()f t 及其频谱; (2) 载波cos 2c f t π; (3) DSB-SC 调制信号及其频谱; (4) DSB-SC 调制信号的功率谱密度; (5) 相干解调后的信号波形。 说明: 采用matlab 实现时可以使用matlab 工具箱中的函数。

课程设计学生日志 时间设计内容 2011.6.21 查阅资料,确定方案 2011.6.24 设计总体方案 2011.6.25 看书复习抑制载波双边带调幅和解调的原理 2011.6.28 查阅matlab相关书籍 2011.6.30 根据题目编写m文件,生成所需的图 2011.7.2 检查 2011.7.3 实验报告的撰写 2011.7.4 答辩

课程设计考勤表 周星期一星期二星期三星期四星期五 课程设计评语表指导教师评语: 成绩:指导教师: 年月日

周炯盘《通信原理》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解 第4章~第5章【圣才出品】

第4章模拟通信系统 4.1复习笔记 一、基本概念 1.模拟信号 模拟信号是指在时间上和幅度上是连续的信号。 2.基带信号 基带信号是指频谱限于f=0(直流)附近的低通型信号,模拟的基带信号为模拟基带信号。 3.模拟信号的调制 模拟基带信号m(t)按其自身的变化规律去控制载波的幅度、频率和相位对载波的过程称为模拟信号的调制,这三种调制方式分别称为幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。 4.调制的作用 (1)通过频谱搬移使得所发送的基带信号的频谱匹配于频带信道的带通特性。 (2)频分复用,即同一时间同一信道内传输多路信号而不混叠。 (3)增大抗噪声能力。 二、幅度调制 1.双边带抑制载波调幅 (1)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)由模拟基带信号m(t)与正弦载波c(t)相乘得到,如图4-1所示。 图4-1双边带抑制载波调幅信号的产生 其数学表示式为 m(t)和s(t)的信号波形分别如图4-2(a)和(b)所示。 图4-2m(t)和s(t)的信号波形 (2)双边带抑制载波调幅信号的频谱特性 ①确定调制信号 a.定义 该信号的频谱表达式为 振幅频谱图如图4-3所示

图4-3双边带抑制载波调幅信号的频谱 b.频谱特点 第一,经幅度调制后,基带信号的频谱被搬移到载频f c和-f c处; 第二,调幅信号的频谱中不包含离散的载频分量; 第三,调幅信号的带宽是基带信号的2倍。 ②随机调制信号 a.S(t)的均值 b.自相关函数 c.平均自相关函数 d.DSB-SC AM信号的平均功率 式中,是载波分量的平均功率,R M(0)是模拟基带信号的平均功率。e.DSB-SC AM信号的双边功率谱密度 式中P M是调制信号s(t)的功率谱密度。 (3)双边带抑制载波调幅信号的相干解调 相干解调的原理框图如图4-4所示。

抑制载波双边带的产生

《通信原理软件》实验报告 实验一抑制载波双边带的产生 摘要 该实验目的在于掌握抑制载波双边带(SC-DSB)调制的基本原理以及测试SC-DSB调制器的特性。将正弦波发生器、触发时钟、乘法器、示波器模块、和频谱示波器模块连接并设置适宜参数,查看信号波形及频谱图,适当改变参数,观察波形及频谱变化。 关键词:双边带,载波

目录 实验一抑制载波双边带的产生 (1) 实验目的 (1) 实验原理 (1) 实验方案 (2) 试验过程 (2) 参数设置 (3) 实验过程中遇到的问题及解决方案 (5) 设计中实现功能的程序以及说明 (5) 实验使用的模块及其使用说明 (5) 设计结果 (5) 思考题 (9) 设计总结 (10) 参考文献 (10) 附件一、各模块的使用说明 (11)

实验一抑制载波双边带的产生实验目的 1. 了解抑制载波双边带(SC-DSB)调制的基本原理 2. 了解双边带调制的特点 3. 学习使用SCICOS模块 实验原理 双边带抑制载波调幅信号的产生 Ac为载波的幅值 调制信号s(t),是利用均值为零的模拟基带信号m(t)与正弦载波c(t)相乘得到。其原理框图如下: 为了简化,设m(t)为单一频率,c(t)的初始相位为零:即 c ? =0, 其中μ 是源信号频率, c w 是载波频率。则: 以下为信号波形以及频谱图

图1 基带信号波形 图2 调制信号波形 图3 基带信号频谱图 图4 调制信号频谱图 实验方案 试验过程 1. 将正弦波发生器(sinusoid generator)、触发时钟(CLOCK_c)、乘法器、示波器模 块(CSCOPE)、和频谱示波器模块(FFT*,来自modnum_Sinks元件库)按下图连接。 2.源信号与高频载波通过乘法器 3乘法器输出的信号最后显示在时域和频域示波器上,示波器与始终相连

基于MATLAB的抑制载波的双边带幅度调制(DSB)与解调分析

目录 1基于MA TLAB的抑制载波的双边带幅度调制(DSB)与解调分析摘要 (2) 2、设计目的 (3) 3、设计要求 (3) 4、系统原理 (4) 4.1系统框图: (4) 4.2各模块原理及M文件实现 (4) 4.2.1.发送与接收滤波器 (7) 4.2.2.解调部分 (7) 5 Simulink仿真 (9) 5.1:调制仿真 (9) 5.2:调制+解调 (12) 5.3:调制+高斯噪声+解调 (15) 5.4总结: (17) 6、M文件完整程序 (18) 7、个人小结 (24) 8、参考文献 (25)

1基于MATLAB的抑制载波的双边带幅度调制(DSB)与解调分析摘要信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。调制过程实际上是一个频谱搬移的过程,即是将低频信号的频谱(调制信号)搬移到载频位置(载波)。而解调是调制的逆过程,即是将已调制信号还原成原始基带信号的过程。调制与解调方式往往能够决定一个通信系统的性能。幅度调制就是一种很常见的模拟调制方法,在AM信号中,载波分量并不携带信息,仍占据大部分功率,如果抑制载波分量的发送,就能够提高功率效率,这就抑制载波双边带调制DSB-SC(Double Side Band with Suppressed Carrier),因为不存在载波分量,DSB-SC信号的调制效率就是100%,即全部功率都用于信息传输。但由于DSB-SC信号的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调制信号,需采用同步检波来解调。这种解调方式被广泛应用在载波通信和短波无线电话通信中。但是由于在信道传输过程中必将引入高斯白噪声,虽然经过带通滤波器后会使其转化为窄带噪声,但它依然会对解调信号造成影响,使其有一定程度的失真,而这种失真是不可避免的。本文介绍了M文件编程和Simulink两种方法来仿真DSB-SC系统的整个调制与解调过程。 关键词DSB-SC调制同步检波信道噪声M文件Simulink仿真

北邮版通信原理课后习题的答案第四章

4.1将模拟信号()sin 2m m t f t π=载波()sin 2c c c t A f t π=相乘得到双边带抑制载波调幅(DSB-SC )信号,设: (1)请画出DSB-SC 的信号波形图; (2)请写出DSB-SC 信号的傅式频谱式,并画出它的振幅频谱图; (3)画出解调框图,并加以简单说明。 解:(1) y(t) (2)()()()sin(2)sin(2)m c s t m t c t f t Ac f t ππ== [c o s 2()c o s 2()]2c m c m Ac f f t f f t ππ= --+ (){[()][()]}4c m c m Ac S f f f f f f f δδ=+-+-- {[( )][()]}4 c m c m Ac f f f f f f δδ-+++-+

(3)相干解调 相干解调:将接收信号与载波信号sin(2)fct π相乘,得到 ()s i n (2)()s i n (2)s i n c c c c r t f t A m t f t f t πππ=()[1c o s (4)] 2 c c A m t f t π=- 通过低通滤波器抑制载频的二倍频分量,得到解调信号为0()()2 c A y t m t = 4.2已知某调幅波的展开式为: 4 4 4 )4c o s ()c o s (2 1.2 10)()c o s (2 102 1.110t t t s t πππ++=????? (1)求调幅系数和调制信号频率; (2)写出该信号的傅式频谱式,画出它的振幅频谱图; (3)画出该信号的解调框图。 解:(1)444)4cos()cos(2 1.210)()cos(2102 1.110t t t s t πππ++=????? 444cos(2 1.110)[10.5cos(20.110)]t t ππ=+???? 调制系数是a=0.5; 信号频率是f=1000Hz (2)44441 ()[(10)(10)]2[( 1.110)( 1.110)]2S f f f f f δδδδ=++-+++-?? 441 [( 1.210)( 1.210)]2 f f δδ+++-?? (3)

抑制载波的双边带信号(DSB)的实现

实验二 振幅调制实验——抑制载波的双边带信号 (DSB )的实现 一、实验原理 1、振幅调制的一般概念 调制,就是用调制信号(如声音、图像等低频或视频信号)去控制载波(其频率远高于调制信号频率,通常又称“射频” )某个参数的过程。载波受调制后成为已调波。 振幅调制,就是用调制信号去控制载波信号的振幅, 使载波的振幅按调制信号的规律变化。 设调制信号为 ()c o s f f m f v t V w t = 载波信号为 且 c f w w 则根据振幅调制的定义,可以得到普通调幅波的表达为: ()(1cos )cos AM cm f c v t V m w t w t =+ (2—1) 式中 c m a m c m c m V K V m V V Ω?== (2—2) 称为调幅度(调制度), a K 为调制灵敏度。为使已调波不 失真,调制度m 应小于或等于 1、当 m>1 时, 此时产生严重失真,称之为过调制失真,这是应该避免的。 将式(2—1)用三角公式展开,可得到: ()cos cos()cos()22AM cm c cm c f cm c f m m v t V w t V w w t V w w t =+++- (2—3) 由式(2—3)看出,单频调制的普通调幅波由三个高频正弦波叠加而成:载波分量,上 边频分量,下边频分量。在多频调制的情况下,各边频分量就组成了上下边带。普通调幅波 可用 AM 表示。 在调制过程中,将载波抑制就形成了抑制载波双边带信号,简称双边带信号,用 DSB 表示;如果 DSB 信号经边带滤波器滤除一个边带或在调制过程中直接将一个边带抵消,就 形成单边带信号,用 SSB 表示。 由以上讨论可以看出, 若先将调制信号和一个直流电压相加,然后再与载波一起作用 到 乘法器上,则乘法器的输出将是一个普通调幅波;若调制信号直接与载波相乘,或在 AM 调 制的基础上抑制载波,即可实现 DSB 调制;将 DSB 信号滤掉一个边带,即可实现 SSB 调 制。 2、抑制载波的双边带信号(DSB )的实现 由于 DSB 信号可以通过调制信号与载波信号直接相乘获得,因此,可以通过二极管电 路、差分对电路、模拟乘法器等电路实现。 利用二极管平衡电路实现 DSB 信号如图 2-8 所

抑制载波双边带调幅(DSB-SC)和解调的实现

西南科技大学 通信系统设计报告 课程名称:通信系统课程设计 设计名称:抑制载波双边带调幅(DSB-SC)和解调的实现 姓名: 学号: 班级:通信1104 指导教师:秦明伟 起止日期:2014.6.20-6.30 西南科技大学信息工程学院制

方 向 设 计 任 务 书 学生班级: 通信1104 学生姓名: 学号: 2011 设计名称: 双边带抑制载波调幅与解调的实现 起止日期: 2014.6.20-2014.6.30 指导教师:秦明伟 设计要求:对于信号0sin (200) ||()0 c t t t f t ≤?=? ?其它 (其中02t s =,载波为cos2c f t π,200c f Hz =),用抑制载波的双边带调幅实现对信号进行调制和解调。 要求: 采用matlab 或者其它软件工具实现对信号进行抑制载波双边带调幅(DSB-SC )和解调,并且绘制: ● 信号()f t 及其频谱; ● 载波cos2c f t π; ● DSB-SC 调制信号及其频谱; ● DSB-SC 调制信号的功率谱密度; ● 相干解调后的信号波形。 方 向 设 计 学 生 日 志 时间 设计内容 6.21 查阅资料,确定方案 6.22 复习抑制载波双边带调幅的原理 6.23 设计总体方案 6.24 安装 MATLAB 6.25-26 学习MATLAB 6.27 编写 m 文件 6.28 调试程序 6.29 完成实验报告 6.30 答辩

抑制载波双边带调幅(DSB-SC)和解调的实现 一、摘要 抑制载波双边带也称双边带,它是在常规双边带的基础上抑制掉载波分量,使总功率全部包含在双边带中。和常规双边带信号相比,它节省了载波功率,调制效率得以提高。它的带宽仍与常规双边带信号一样,是基带信号带宽的两倍。抑制载波双边带信号的解调只能采用相干解调。本文对抑制载波双边带信号的实现和解调进行了分析。 二、设计目的与意义 本设计要求采用matlab或者其它软件工具实现对信号进行抑制载波双边带调幅(DSB-SC)和解调,并且绘制相关的图形。 在通信系统中,从消息变换过来的信号所占的有效频带往往具有频率较低的频谱分量(例如语音信号),如果将这些信号在信道中直接传输,则会严重影响信号传输的有效性和可靠性。因此这种信号在许多信道中均是不适宜直接进行传输的。在通信系统的发射端通常需要调制过程,将信号的频谱搬移到所希望的位置上,使之转化成适合信道传输或便于信道多路复用的以调信号。而在接收端则需要解调过程,以恢复原来有用的信号。调制解调过程常常决定了一个通信系统的性能。随着数字化波形测量技术和计算机技术的发展,可以使用数字化方法实现调制与解调的过程。同时调制还可以提高性能,特别是抗干扰能力,以及更好的利用频带。 三、设计原理 3.1 调制 调制在通信过程中起着极其重要的作用:无线电通信是通过空间辐射方式传输号的,调制过程可以将信号的频谱搬移到容易一电磁波形式辐射的较高频范围;此外,调制过程可以将不同的信号通过频谱搬移托付至不同频率的载波上,实现多路复用,不至于互相干扰。

抑制载波单边带调幅(SSB)和解调的实现

2011 - 2012 学年第 1 学期 《高频电子课程设计》 课程设计报告 题目:抑制载波单边调幅(SSB)和解调的实现专业: 班级: 姓名: 指导教师: 电气工程系 2011 年 12月25 日

课程设计任务书

摘要 单边带调制从1933年开始,在短波通信中,大多越洋和洲际都用导频制单边带传输。自1954年以来,载频全抑制单边带调制迅速在军用和许多专用无线电业务中取代调幅制。在载波、微波多路传输和地空的通信中,单边带技术已得到了广泛的应用,并且已使用在卫星至地面的信道和移动通信系统中。 单边带调制是将消息的频谱从基带移到一个较高的频率上,而且在平移后的信号频谱原有频率分量的相对关系保持不变的调制技术。单边带 (SSB)调制也可看作是调幅(AM)的一种特殊形式。调幅信号频谱由载频 f和上、下边带组成,被传输的消息包含在 c 两个边带中,而且每一边带包含有完整的被传输的消息。因此,只要发送单边带信号,就能不失真地传输消息。显然,把调幅信号频谱中的载频和其中一个边带抑制掉后,余下的就是单边带信号的频谱。 目录

高频电子课程设计 第一章、设计目的和意义 1、设计目的 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。 2.设计意义 (1)加深对模拟线性调制SSB的工作原理的理解。 (2)了解产生调幅波(AM)和抑制载波单边带波(SSB—AM)的调制方式,以及两种波之间的关系。 (3)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。 (4)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。 第二章、设计原理 信号的调制主要是在时域上乘上一个频率较高的载波信号,实现频率的搬移,使有用信号容易被传播。单边带调幅信号可以通过双边带调幅后经过滤波器实现。 双边带调制中上、下两个边带是完全对称的,它们所携带的信息

1.双边带抑制载波调幅 - 通信原理实验报告

计算机与信息工程学院验证性实验报告 一、实验目的 1、掌握抑制载波双边带调幅与解调的原理及实现方法。 2、掌握用MATLAB 仿真软件观察抑制载波双边带的调幅与解调。 二、实验内容 1、观察双边带调幅的波形。 2、观察双边带调幅波形的频谱。 3、观察双边带解调的波形。 三、实验仪器 装有MATLAB 软件的计算机一台 四、实验原理 1、双边带调幅 c c 其中:()m t 为基带信号,cos2c c A f t π为载波,()DSB S t 调制信号。 在常规双边带调幅时,由于已调波中含有不携带信息的载波分量,故调制效率较低。为了提高调制效率,在常规调幅的基础上抑制掉载波分量,使总功率全部包含在双边带中。这种调制方式称为抑制载波双边带调制,简称双边带 cos 2c f t π调制(DSB AM)。 双边带调制信号的时域表达式:()DSB S t = ()m t cos2c c A f t π=c A ()m t 双边带调制信号的频域表达式:()DSB S f = 1 [()()]2 c c c A M f f M f f ++-

实现双边带调制就是完成调制信号与载波信号的相乘运算。原则上,可以选用很多种非线性器件或时变参量电路来实现乘法器的功能,如平衡调制器或环形调制器。双边带调制节省了载波功率,提高了调制效率,但已调信号的带宽仍与调幅信号一样,是基带信号带宽的两倍。如果输入的基带信号没有直流分量,则得到的输出信号便是无载波分量的双边带信号。双边带调制实质上就是基带信号直接与载波相乘。 2、双边带解调 c 其中:()r t 为接受到的信号,cos 2c f t π为恢复载波,0()y t 为输出。 假设调制信号在信道中传输无能量损失,即:()()DSB r t S t = 双边带解调只能采用相干解调,把已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波,将已调信号的频谱搬回到原点位置,时域表达式为: 1 ()cos 2()cos 2cos 2=(t)(1cos 4)2c c c c c c r t f t A m t f t f t A m f t π=ππ+π 其中:()()DSB r t S t = 然后通过低通滤波器,滤除高频分量,使得无失真地恢复出原始调制信号 01 ()(t)2 c y t A m = 五、实验程序及结果 1、已知信号()()200m t sinc t =?,画出其幅频特性图。 t=-2:0.001:2; %信号m(t) y1=sinc(t*200); plot(t,y1) %画出原始信号 title('已知信号m(t)=sinc(t*200)') xlabel('时间:s') ylabel('幅度') grid axis([-0.1,0.1 -0.3,1])

抑制载波单边带调幅(SSB)和解调的实现 2

任务书 课题名称抑制载波单边带调幅(SSB)和解调的实现 指导教师(职称) 执行时间2012~2013 学年第1 学期第16 周学生姓名学号承担任务 SSB信号仿真及仿真分析 编写SSB功率谱密度与SSB解调的程序 SSB调制与解调原理分析 子程序的编写 编写SSB信号的调制程序 编写调制信号及其频谱程序 设计目的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。 2. 加深对模拟线性调制SSB的工作原理的理解。 3. 了解产生调幅波(AM)和抑制载波单边带波(SSB—AM)的调制方式,以及两种波之间的关系。 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。

设计要求对于信号用matlab产生一个频率为1Hz,功率为1的余弦信号f(t),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。 要求绘制: (1)信号f(t)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; (4)相干解调后的信号波形。

摘要 单边带调制从1933年开始,在短波通信中,大多越洋电话和洲际电话都用导频制单边带传输。自1954年以来,载频全抑制单边带调制迅速在军用和许多专用无线电业务中取代调幅制。在载波电话、微波多路传输和地空的电话通信中,单边带技术已得到了广泛的应用,并且已使用在卫星至地面的信道和移动通信系统中。单边带调制是将消息的频谱从基带移到一个较高的频率上,而且在平移后的信号频谱内原有频率分量的相对关系保持不变的调制技术。单边带(SSB)调制也可看作是调幅(AM)的一种特殊形式。调幅信号频谱由载频cf和上、下边带组成,被传输的消息包含在两个边带中,而且每一边带包含有完整的被传输的消息。因此,只要发送单边带信号,就能不失真地传输消息。显然,把调幅信号频谱中的载频和其中一个边带抑制掉后,余下的就是单边带信号的频谱。 本设计主要是利用MATLAB集成环境下的M文件,编写程序来实现SSB解调,并绘制出解调前后的时域和频域波形,再进一步绘制出对SSB信号叠加噪声进行解调后的时域和频域波形,根据运行结果和波形来分析该解调过程的正确性及噪声对信号解调的影响。在课程设计中,系统开发平台为Windows Vista,使用工具软件为MATLAB 7.0。在该平台运行程序完成了对SSB信号的解调以及对叠加噪声后解调结果的观察。通过该课程设计,达到了实现SSB信号解调的目的。 关键词:SSB;解调;MATLAB 7.0;噪声

抑制载波单边带调幅(SSB)和调解的实现

铜陵学院 课程设计报告 课程名称:《高频电子线路》课程设计 设计名称:抑制载波单边带调幅(SSB)和调解的实现姓名: 学号: 班级: 指导教师: 起止日期:2013-12-13—2013-12-19 铜陵学院电气工程系制

目录 课程设计任务书 (3) 课程设计学生日记 (3) 抑制载波单边带调幅(SSB)和解调的实现 (4) 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) 1、信号的产生 (4) 2、信号的调制 (4) 3、信号的解调 (5) 4、程序代码 (5) 四、设计结果及分析 (7) 1、仿真结果 (7) 2、仿真分析 (9) 五、设计体会 (9) 参考文献 (10)

课程设计任务书 学生班级:08电信(1)班学生姓名:张玉柱学号:0809121051 设计名称:抑制载波单边带调幅(SSB)和解调的实现 起止日期:2010-12-13—2010-12-19指导教师:王老师 课程设计学生日志

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。 2. 加深对模拟线性调制SSB 的工作原理的理解。 3. 了解产生调幅波(AM )和抑制载波单边带波(SSB —AM )的调制方式,以及两种波之间的关系。 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、 设计原理 信号的调制主要是在时域上乘上一个频率较高的载波信号,实现频率的搬移,使有用信号容易被传播。单边带调幅信号可以通过双边带调幅后经过滤波器实现。 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。因此,我们只需传送一个边带信号就可以达到信息传输的目的,以节省传输带宽、提高信道利用率。这就是单边带调制(SSB —SC )。产生SSB 信号有移相法和滤波法。本设计采用滤波法,即,将已产生的双边带信号通过一个带通滤波器,根据该滤波器传递函数的不同,可分别得到下边带信号和上边带信号。SSB 信号可表示为: 式中:是m (t )的所有频率成分移相的 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。 三、 详细设计步骤 1. 信号的产生 由题意可知,未调信号的频率f=1Hz ,功率P=1W ,载波频率10Hz 。设采用时间为0.001S ,频率分辨率为0.1。由于正弦信号的功率与幅值有以下关系: 21 2 m P A = ,可以求出未调信号幅值。所以未调信号表达为: m=Am*cos(2*pi*ft*t)。 2. 信号的调制 由于SSB 是通过滤波法实现。通过公式()()cos DSB c S t f t w t =实现DSB 信号,

常规调幅(AM)和抑制载波双边带(DSB)调制与解调实验

常规调幅(AM)和抑制载波双边带(DSB)调制与解调实验实验类型(Experimental type ) 设计性实验 二、 实验目的(Experimental purposes ) 1.掌握振幅调制(amplitude demodulation, AM 以及 DSB )和解调(amplitude demodulation )原理。 2.学会Matlab 仿真软件在振幅调制和解调中的应用。 3.掌握参数设置方法和性能分析方法。 4.通过实验中波形的变换,学会分析实验现象。 三、 实验内容(Experiment contents ) 1.设计AM-DSB 信号实现的Matlab 程序,输出调制信号、载波信号以及已调 2.号波形以及频谱图,并改变参数观察信号变化情况,进行实验分析。 3.设计AM-DSB 信号解调实现的Matlab 程序,输出并观察解调信号波形,分析实验现象。 四、 实验要求(Experimental requirements ) 利用Matlab 软件进行振幅调制和解调程序设计,输出显示调制信号、载波信号以及已调信号波形,并输出显示三种信号频谱图。对产生波形进行分析,并通过参数的改变,观察波形变化,分析实验现象。 五、振幅调制原理 5.1振幅调制产生原理 所谓调制,就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上,再由天线发射出去。这里高频振荡波就是携带信号的运载工具,也叫载波。振幅调制,就是由调制信号去控制高频载波的振幅,直至随调制信号做线性变化。在线性调制系列中,最先应用的一种幅度调制是全调幅或常规调幅,简称为调幅(AM )。为了提高传输的效率,还有载波受到抑制的双边带调幅波(DSB )和单边带调幅波(SSB )。在频域中已调波频谱是基带调制信号频谱的线性位移;在时域中,已调波包络与调制信号波形呈线性关系。 设正弦载波为 ) cos()(0?ω+=t A t c c 式中,A 为载波幅度;c ω为载波角频率;0?为载波初始相位(通常假设0?=0). 调制信号(基带信号)为)(t m 。根据调制的定义,振幅调制信号(已调信号)一

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