双边带抑制载波信号与频带复用原理
北邮通信原理实验报告
北京邮电大学通信原理实验报告学院：信息与通信工程学院班级：姓名：姓名：实验一：双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM）一、实验目的1、了解DSB-SC AM 信号的产生以及相干解调的原理和实现方法。
2、了解DSB-SC AM 信号波形以及振幅频谱特点,并掌握其测量方法。
3、了解在发送DSB-SC AM 信号加导频分量的条件下,收端用锁相环提取载波的原理及其实现方法。
4、掌握锁相环的同步带和捕捉带的测量方法,掌握锁相环提取载波的调试方法。
二、实验原理DSB 信号的时域表达式为()()cos DSB c s t m t t ω=频域表达式为1()[()()]2DSB c c S M M ωωωωω=-++ 其波形和频谱如下图所示DSB-SC AM 信号的产生及相干解调原理框图如下图所示将均值为零的模拟基带信号m(t)与正弦载波c(t)相乘得到DSB—SC AM信号，其频谱不包含离散的载波分量。
DSB—SC AM信号的解调只能采用相干解调。
为了能在接收端获取载波，一种方法是在发送端加导频，如上图所示。
收端可用锁相环来提取导频信号作为恢复载波。
此锁相环必须是窄带锁相，仅用来跟踪导频信号。
在锁相环锁定时，VCO输出信号sin(2πf c t+φ)与输入的导频信号cos(2πf c t)的频率相同，但二者的相位差为(φ+90°)，其中很小。
锁相环中乘法器的两个输入信号分别为发来的信号s(t)（已调信号加导频）与锁相环中VCO的输出信号，二者相乘得到[A C m(t)cos(2πf c t)+A p cos(2πf c t)]∙sin(2πf c t+φ)=A c2m(t)[sinφ+sin(4πf c t+φ)]+A p2[sinφ+sin(4πf c t+φ)]在锁相环中的LPF带宽窄，能通过A p2sinφ分量，滤除m(t)的频率分量及四倍频载频分量，因为很小，所以约等于。
LPF的输出以负反馈的方式控制VCO,使其保持在锁相状态。
抑制载波双边带调制
*******************实践教学*******************高频电子线路课程设计题目：抑制载波双边带调制专业班级：姓名：学号：指导教师：成绩：目录摘要 (1)一、电路设计 (1)1.1设计的意义 (2)1.2 原理分析 (2)1.2.1 DSB信号的调制 (2)1.2.2 DSB解调原理 (4)1.3 电路设计 (5)1.3.1调制电路 (5)1.3.2 解调电路 (6)1.3.3 总体电路 (7)1.3.4 电路分析 (8)二、multisim软件简介 (13)三、仿真电路 (14)3.1 调制电路仿真 (14)3.2 解调电路仿真 (16)3.2.1 无噪声源时解调电路仿真 (16)3.2.2 有噪声源时的解调电路仿真 (18)3.3 仿真结果分析 (18)四、参考文献 (19)五、总结 (20)摘要在常规AM调幅时，由于载波分量不包含任何信息，又占整个调幅波平均功率的很大比例，造成了发射功率的极大浪费。
为了提高调制效率，使总功率包含在边带中。
因此，在传输前把载波抑制掉，就可以在不影响传输信息的条件下，大大节省发射机的发射功率。
针对AM波的不足，产生了双边带（DSB）信号调制与解调。
本次课程设计为一个DSB调制解调过程电路。
DSB调幅调制过程中将载波完全抑制，它的产生原理是调制信号与载波信号直接相乘。
DSB解调过程中将已调信号经过一个低通通滤波器然后与载波信号直接相乘。
从而提高了调制效率。
关键词：双边带、高频载波、调幅、调制信号、仿真一、电路设计1.1设计的意义调制就是对信号源的信息进行处理，使其变为适合于信道传输的形式的过程。
一般来说，信号源的信息（也称为信源）含有直流分量和频率较低的频率分量，称为基带信号。
基带信号往往不能作为传输信号，因此必须把基带信号转变为一个相对基带频率而言频率非常高的信号以适合于信道传输。
这个信号叫做已调信号，而基带信号叫做调制信号。
调制是通过改变高频载波的幅度、相位或者频率，使其随着基带信号幅度的变化而变化来实现的。
第四章 4.2 单边带、双边带、残留边带调幅
解调
LPF
cos C t 本振
2
a(t)
+
sin C t
x(t)
2
sin C t
b(t)
LPF
b(t)
调制： x (t ) a (t ) cos C t b (t ) sin C t 解调：
x ( t ) cos C t x ( t ) sin C t 1 2 1 2 a (t ) b (t ) 1 2 1 2 [ a ( t ) cos 2 C t b ( t ) sin 2 C t ] [ a ( t ) sin 2 C t b ( t ) cos 2 C t ]
(2) 有载频： 调制： VSB BPF
V AM ( t )
同步解调： H ()
VVSB ( t )
LPF
V (t )
(标准 AM)
载频分离 V ( t ) cos C t 载频分量足够大时，在允许一定失真情况下， 可用峰值包络检波器解调。
傅氏变换
H ( )
h (t ) e
Vcm cos C t Vcm
上边频 cos ( C ) t
( 大 载 波 即 ： Vcm Vcm )
Vcm cos C t Vcm [ cos t cos C t sin t sin C t ]
V cm 1 + （ V cm V cm cos t ) cos C t V cm sin C t sin t
PAL 制色度信号
亮度方程式： Y 0.30 R 0.59 G 0.11B
当 R = G = B = 1 时为白色 当 R = G = B = 0 时为黑色
抑制载波双边带调幅(DSB-SC)和解调的实现精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版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。
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。
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，但已调西那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。
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 ϕ =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，示波器与始终相连图5 双边带抑制载波试验模块连接图参数设置设置正弦波发生器（Source Signal），产生幅度值为1、频率µ 为10HZ的信号m(t)，参数设置参见图6，(需要注意的是，若要设置频率为10Hz，参数Frenquency 要设置为10*2*%pi）。
一、双边带抑制载波调幅
计算机与信息工程学院综合性、设计性实验报告一、实验内容设基带信号为m(t)=sin(2000*pi*t)+2cos(1000*pi*t),载波频率为20kHz。
用MATLAB编程仿真出DSB-SC AM信号，绘出原始信号和已调信号及频谱的波形。
二、实验仪器或设备装有MATLAB软件的电脑一台。
三、实验原理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)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，这是由于模拟基带信号的频谱成分中不含离散的直流分量。
四、实验步骤实验代码见附录。
1、基带信号的时域及频域波形如下：2、调制后的信号的时域波形，频谱，自相关函数及功率谱如下：3、解调后的波形如下：五、实验结果分析：本次实验较为简单，双边带抑制载波调制过程就是基带信号的频谱搬移，由实验知滤波后的信号与原始信号相比有了一定的相移，这是由于不同步引起的，因此在相干解调中要提取同步载波才行。
附录：实验代码：%2014年4月15日%求基带信号为m(t)=sinc(200t),载波频率为fc=200Hz的DSB-SC信号并解调。
clear%参数设置fs=1000; %采样频率。
T=4; %截短时间dt=1/fS; %时域采样间隔t=-T/2:dt:T/2-dt; %时域采样点L=T*fs; %信号长度（即采样点数）fc=200; %载波频率%1、基带信号：y1=sinc(200*t);figure(1),subplot(211),plot(t,y1)title('基带信号时域波形y1');xlabel('t/s');grid onxlim([-0.05,0.05])%求基带信号频谱N=2^nextpow2(L);fw1=[-N/2:N/2-1]/N*fs;yk1=fft(y1,N);yw1=2*pi/N*abs(fftshift(yk1));subplot(212),plot(fw1,yw1);grid ontitle('基带信号频谱yw1');xlabel('f/Hz');xlim([-250 250]);%2、信号的调制：y2=y1.*cos(2*pi*fc*t); %注意要用点乘figure(2),subplot(411),plot(t,y2);title('DSB_SC时域波形y2');xlim([-0.05,0.05]);grid onfw2=[-N/2:N/2-1]/N*fs;yk2=fft(y2,N);yw2=2*pi/N*abs(fftshift(yk2));subplot(412),plot(fw2,yw2);grid ontitle('DSB_SC频谱yw2'); %DSB_SC信号的频谱xlabel('f/Hz');[c,lags]=xcorr(y2,200); %DSB_SC信号自相关函数subplot(413),plot(lags/fs,c);title('DSB_SC信号自相关函数');xlabel('t');ylabel('Rxx(t)');grid onxlim([-0.05,0.05]);fw3=[-N/2:N/2-1]/N*fs;yk3=fft(c,N);yw3=2*pi/N*abs(fftshift(yk3));subplot(414),plot(fw3,yw3);title('DSB_SC信号功率谱'); %DSB_SC信号的功率谱xlabel('w');ylabel('Pxx(w)');grid on%3、信号的解调：y3=y2.*cos(2*pi*fc*t); %相干解调figure(3),subplot(211),plot(t,y3);title('解调信号时域波形y3');xlim([-0.05,0.05]);grid on%滤波后的f(t)信号Rp=0.1;Rs=80;Wp=40/100;Ws=45/100;[n,Wn]=ellipord(Wp,Ws,Rp,Rs); %阶数n[b,a]=ellip(n,Rp,Rs,Wn); %传递函数分子分母X1=5*filter(b,a,y3);subplot(212),plot(t,X1);title('滤波后的信号');xlabel('t');xlim([-0.05,0.05]);grid on。
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 ma 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。
【精品】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，cos 2c 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，在常规调幅的根底上抑制掉载波分量，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 cos 2c 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[()()]2c 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。
原那么上，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，那么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cos 2c f t π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)2c y t A m =五、实验程序及结果1、信号()()200m t sinc t =⨯,画出其幅频特性图。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（2）从电路实现来看
频分复用系统中，各路信号需要产生不同的载波， 各自占据不同的频带，因而需要设计不同的带通滤 波器。
图 2 DSB波时域波形
需要注意到是，双边带条幅信号不仅其包络已不再反应调制信号波形的变化 而且在调制信号过零点处的高频相位有180°的突变，即在调制信号正半轴 ，调制信号为正值，双边带调幅信号与载波信号同相；在调制信号负半轴， 调制信号为负值，调幅信号与载波信号反向
dsb调制.swf
2、DSB解调原理 解调中的频谱搬移同样可用调制时的相乘运算来实现。
傅里叶变换在通信系统中的应用——调制 第一部分：载波抑制双边带调制与解调
一、调制 调制就是对信号源的信息进行处理，使其变为适合于 信道传输的形式的过程。调制是通过改变高频载波的幅度、 相位或者频率，使其随着基带信号幅度的变化而变化来实 现的。
二、解调
解调则是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接收 者（也称为信宿）处理和理解的过程。
带通1
接收信号
f (t )
f1 (t )
cos(w1t )
f 2 (Leabharlann )解调1g1 (t) g 2 (t)
带通2
cos(w2t )
f N (t )
解调2
带通N
解调N
g N (t)
cos( wN t )
接收端
三、频分复用主要性能 （1）从信号在信道中的情况来看 每个信号在所有时间里都存在于信道中并混杂 在一起； 每一信号占据着有限的不同频率区间，此区间 不被其他信号占用。
1、DSB信号的调制过程
DSB调幅调制过程中将载波完全抑制，它的产生原理是调制 信号与载波信号直接相乘。原理图如下图所示。
图一 抑制载波双边带调幅调制原理框图
sDSB m(t ) cos(ct )
抑制载波的双边带调幅波的时域如图所示。DSB波的包络不 再与调制信号成正比关系，当改变正负符号时，DSB相应的跳转 180度，如图所示。
图3 抑制载波双边带调制的相干解调
设图四的输入为DSB信号
Sm(t ) SDSB(t ) m(t ) cos(ct 0)
(t ) SDSB (t ) m(t ) cos( ct 0) cos( ct )
乘法器输出为
1 m(t )[cos( 0) cos(2 ct 0 )] 2 1 m 0 ( t ) m(t ) cos( 0 ) 通过低通滤波器后 2
当 0 常数时，解调输出信号为
1 m 0(t ) m(t ) 2
DSB的解调.swf
第二部分：频分复用原理
一、频分复用概念
（1）在发送端将各路信号频谱搬移到各不相同 的频率范围，使它们互不重叠，这样就可复用 同一信道传输。 （2）在接收端利用若干滤波器将各路信号分离， 再经解调即可还原为各路原始信号。
二、频分复用通信系统框图
g1 (t)
cos(w1t ) g 2 (t)
调制1
f1 (t ) f 2 (t )
f (t )
cos(w2t )
g N (t)
cos( wN t )
调制2
至信道传输
调制N
f N (t )
发送端
频分复用原理图
原始波形
频分后波形
带宽复用后波形
通信系统中，信道所能提供的带宽通常比传送一路信号所需的 带宽宽得多。如果一个信道只传送一路信号是非常浪费的，为了 能够充分利用信道的带宽，就可以采用频分复用的方法。