抑制载波的双边带调制仿真(DSB-SC)
DSB波形仿真
03.仿真结果
原始基带信号波形
03.仿真结果
DSB调制后输出波形
03.仿真结果
经过相干解调后低通滤波器输出波形
谢谢
《现代通信技术》课程
DSB波形仿真
目 录
01
DSB信号
02
03
仿真模型
仿真结果
01.DSB信号
m(t )
×
s DSB (t ) cos c t
DSB调制器模型
s DSB (t ) m(t ) cos c t
1 S DSB ( ) [M ( c ) M ( c )] 2
图符编号 0 1、8 2、9 库/图符编号 Source: Freq Fweep Multiplier Source: Sinusoid 参数设置 Stop Freq=5Hz -Freq=20Hz ---
3 、 4 、 5 、 Sink: Analysis 11 6 Adder 7 10
Source: Gauss Noise Std Dev=1V Operator: Linear Sys Butterworth Lowpass IIR 5 poles, Fc=6Hz
01.DSB信号
m(t )
0
M ( ) 1
tLeabharlann Baidu
cos c t
0
H
t
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ﻩ－－----—－——模拟调制模块“相乘调幅1”
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
北邮通信原理软件实验报告
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。
DSB调制与解调仿真
实验3：DSB 调制与解调仿真
一、实验目的
1．掌握DSB 的调制原理和Matlab Simulink 仿真方法
2．掌握DSB 的解调原理和Matlab Simulink 仿真方法
二、实验原理
1. DSB 信号的调制解调原理:
调制原理：在幅度调制的一般模型中,若假设滤波器为全通网络Hw＝1,调制信号中无直流分量,则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号DSB;每当信源信号极性发生变化时,调制信号的相位都会发生一次突变
π;SDSBt=mtcoswCt 调制的目的就是进行频谱搬移,把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上,从而提高系统信息传输的有效性和可靠性;DSB调制原理框图如下图
解调原理：DSB只能进行想干解调,其原理框图与AM信号相干解调时完全相同,利用恢复的载波与信号相乘,将频谱搬移到基带,还原出原基带信号,DSB 解调原理框图如下图
三、实验步骤
1、DSB模拟系统调制方式的MATLAB Simulink仿真
1原理图
2仿真图
3仿真分析
①调制器
②调制后信号对比调制前的信号,周期变小,频率变大了,幅度随时间在不断的呈现周期性变化,在0~之间,小于调制前的幅度;
2、DSB解调方式的MATLAB Simulink仿真
1原理图
2仿真图
3仿真分析
①调制器
②解调后周期变大,频率变小,幅度会有所减小,在0 ~之间;
3、用示波器观察DSB调制解调输入和输出信号波形
1原理图
2仿真图
3仿真分析
解调后周期不变,频率也不会改变,幅度会有所减小,在0 ~之间;
4、Zero-Order Hold和Spectrum Scope观察DSB调制仿真前后的频谱图
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。
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。
实验三抑制载波双边带调幅（DSB）
实验三 抑制载波双边带调幅(DSB)
一、概述
在常规调幅时，载波不携带任何信息，信息完全由边带携带，造成发射功率的极大浪费。为了提高调制效率，就要抑制掉载波分量，使总功率全部包含在边带中。这种调制方式称为抑制载波双边带调幅DSB 。
二、实验原理
实现DSB 实质是完成调制信号与载波信号的相乘运算。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制信号一样，是基带信号带宽的两倍。由于双边带信号的频谱是基带信号频谱的线性搬移，所以属于线性调制。
双边带调制信号的时间表示式：t cos )t (m )t (S c DSB ω= 双边带调制信号的频域表示式：)]()([2
1)(c c DSB M M S ωωωωω+++= 三、实验步骤
1.用Systemview 软件建立的一个DSB 系统仿真电路，如下图所示：
2.元件参数的配置
3.系统运行时间设置
运行时间=0.1 秒 采样频率=10,000Hz 采样点数：1024
4.运行系统
在Systemview 设计窗内运行该系统后，转到分析窗口观察输出波形。
5.功率谱：在分析窗口接收计算其中选择Spectrum ，观察调制后的功率谱。
四、实验报告
1.观察并记录实验波形：Token 5-调制信号波形； Token 4-载波波形；Token
3-已调波形。
2.观察DSB的波形图，分析其与AM调制系统差别。
3.观察DSB的功率谱，并与AM信号功率谱相比较，说明其优劣。
4.改变参数配置，将所得不同结果存档后，与实验结果进行比较，说明参数改
变对实验结果的影响。
5.参考理论波形如下图所示：
抑制载波的双边带调制与解调
图
图
图
图
图
图
图
图
－－即无失真地恢复出原始电信号。
可见 DSB调制的好处:节省了载波发射功率，调制效率高；调制电路简单
，仅用一个乘法器就可实现。
DSB调制的缺点:占用频带宽度比较宽，为基带信号的2倍。
如何改进？
03.小结
总结
1.采用相干解调
2. BDSB BAM 2 f H
3.调制效率高为100% 4.应用场合较少
m(t )
×wenku.baidu.com
sm (t)
h(t)
cos c t
图 幅度调制器的一般模型
（1）模型
m(t)
×
sDSB (t)
cosct
DSB调制器模型
（2） 表达式
sDSB (t) m(t) cos ct
S DSB()
1 2
[M (
c )
M (
c )]
01.DSB信号的表达式、频谱及带宽
m(t )
（3）波形及频谱
通信技术专业教学资源库 南京信息职业技术学院
谢谢
主讲： 朱国巍
0
cosct
0
sDSB (t)
0
t
t
t
载波反向点
M ( ) 1
H
0 H
SDSB ( ) 1/2
DSB调制和SSB调制性能分析
DSB 调制和SSB 调制性能分析
摘要：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，这就是抑制载波双边带调制DSB-SC （Double Side Band with Suppressed Carrier ），简称双边带调制（DSB ）。DSB 调制为线性调制的一种，在频谱结构上，它完全是基带信号频谱结构在频域内的简单搬移，且由频谱图可看出没有载波分量，从而实现发送功率的提高。双边带已调信号包含有两个边带，即上、下边带。由于这两个边带包含的信息相同，因而，从信息传输的角度来考虑，传输一个边带就够了，所谓单边带调制（SSB ），就是只产生一个边带的调制方式。这两种调制方式在性能上也有一定的差异，本文将运用System View 软件进行分析。
关键词：双边带调制，单边带调制，频谱图
实验目的：运用System View 软件设计通信结构电路图，对同一个信号源使用两种不同的调制方式，并解调输出，然后做傅里叶变换分析对应的频谱图和功率密度谱，找出其中的差异。
实验原理：
如果输入的基带信号没有直流分量，且()t h 是理想带通滤波器，则得到的输出信号便是无载波分量的双边带信号，或称双边带抑制载波(DSB-SC)信号，简称DSB 信号，其时域表示式为：
()()00cos )(ϕω+⋅=t t m t m c
设计的DSB 调制及解调模型如图1：
图1 DSB 调制与解调模型
同理，单边带调制的时域表达式：
下边带：()()t t m t t m t s c c m ωωsin )(5.0cos 5.0+=
实验一：双边带抑制载波调幅
器输出的频率，调节可调滤波器后观察到的解调信号频率也发生改变如图 25 所示。
图 24 相干解调输出（音频信号 10KHz）
图 25 相干解调输出（音频信号 3.5KHz）
五、 思考题
1、整理实验记录波形，说明 DSB-SC AM 信号波形的特点。 答： DSB-SC 信号波形如图 10 所示，调幅波的振幅在零值上下按照调制信号规律变化。其 包络正比于调制信号的绝对值，调制信号过零时，调幅波高频相位要产生 180°的相位突 变。 AM 信号波形如图 12 所示，振幅在载波振幅上、下按调制信号的规律变化，即调幅波 的包络直接反映调制信号的变化规律。
二、 实验原理
DSB-SC AM 信号产生、相干解调原理 DSB-SC AM 信号的产生及相干解调原理框图如图 1 所示：
图 1 DSB-SC AM 信号产生及相干解调原理框图 其中，载波提取框图如图 2 所示：
图 2 载波提取框图
由上图可知，锁相环乘法器的输出为：
[������������������(������)������������������2������������������������ + ������������������������������2������������������������] ∙ sin(2������������������������ + ������)
Matlab仿真DSB-SC信号与双极性不归零码通信原理实验报告二实验
通信原理实验报告二
实验题目:Matlab仿真DSB-SC信号与双极性不归零码
一、实验内容
1、将模拟信号m(t)=sin2πf m t与载波c(t)=sin2πf c t相乘得到双边带抑制载波调幅DSB-SC信号，设fc=6fm,fm=1k.
(1)请画出DSB-SC信号时域，频域波形
(2)分析模拟信号如何进行离散化
(3)从时域和频域分析信号波形，并观察不同的时域或频域分辨率对信号有无影响，为什么。2、写出双极性不归零码信号产生及其功率谱密度，图形表示，并结合理论进行分析
二、实验目的
1、DSB-SC信号仿真
（1）进一步理解双边带抑制载波调幅信号的产生过程。
（2）理论联系实际通过实验仿真，获得双边带抑制载波调幅信号时域与频域的波形。
（2）练习matlab软件的使用，掌握常用函数的用法，以及M文件的用法，编写程序，仿真实现DSB-SC信号。
2、双极性不归零码仿真
（1）充分理解双极性不归零码信号的产生原理，通过实验仿真实现信号。
（2）进一步熟悉MATLAB编程语言的结构与特点，为充分掌握MATLAB打下基础。
三、实验原理
1、DSB-SC信号仿真
时域采样定理：当时间信号函数f(t)的最高频率分量为f M时,f(t)的值可由一系列采样间隔小于
或等于1/2f M的采样值来确定,即采样点的重复频率f≥2f M
频域采样定理：对于时间上受限制的连续信号f(t)（即当│t│>T时,f(t)=0,这里T =T2-T1是
信号的持续时间），若其频谱为F（ω）,则可在频域上用一系列离散的采样值来
表示,只要这些采样点的频率间隔。
抑制载波双边带调幅
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。
DSB信号的仿真分析
《MATLAB课程设计》报告
MATLAB课程设计任务书
学生姓名：专业班级：
指导教师：工作单位：
题目: 基于MATLAB的DSB调制与解调分析
设计内容和要求
指导教师签名：年月日
目录
目录 (1)
摘要 (1)
Abstract (2)
1.DSB调制与解调原理 (3)
1.1DSB调制原理 (3)
摘要
调制在通信系统中有十分重要的作用。通过调制，不仅可以进行频谱搬移，把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，从而将调制信号转换成适合于传播的已调信号，而且它对系统的传输有效性和传输的可靠性有着很大的影响，调制方式往往决定了一个通信系统的性能。MATLAB软件广泛用于数字信号分析，系统识别，时序分析与建模，神经网络、动态仿真等方面有着广泛的应用。本课题利用MATLAB软件对DSB
Abstract
Modulation in communication systems have an important role. Through the modulation, not only can move the spectrum, the modulated signal spectrum move to the desired position, which will convert into a modulated signal suitable for transmission of modulated signals, and that its transmission system, the effectiveness and reliability of transmission has a great impact, the modulation method is often decided on a communication system performance. MATLAB
抑制载波双边带调幅
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。
DSB仿真分析
图 3 已调信号时域波形
(2).
画出消息信号 m(t ) 和调幅信号 s (t ) 的频谱， 0 t t0 。图4、图5分别为消息信号
的频域波形与功率频谱，图6、图7为已调信号的频域波形与功率频谱。 从图中可以看出，已调信号频谱为消息信号频谱分别向两边平移，偏移量为 f c ，同时 幅度减半。这可以由《信号与系统》的相关知识说明，即
s(t ) m(t ) cos(ct ) S ( )
其中 c 2 f c 。
1 1 M ( c ) M ( c ) ， 2 2
Page 2 of 9
通信系统原理
图 4 消息信号频域波形
图 5 消息信号功率频谱
图 6 已调信号频域波形
Page 3 of 9
0.04
0.05 0.06 Time (s)
0.07
0.08
0.09
0.1
图 14
sd (t ) 时域波形， 2
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通信系统原理
s d(t)频 域 波 形 = /2
2.5
x 10
-7
2
Amplitude
Hale Waihona Puke Baidu
1.5
1
0.5
0 -5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0 1000 Frequency (Hz)
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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
一、设计目的
本课程设计是实现模拟DSB-SC信号的调制解调。加深对幅度调制的理解，建立对通信系统整体过程和框架的新认识，更好的理解幅度调制系统的各个模块的作用以及仿真实现方法。同时加强对MATLAB操作的熟练度，在使用中去感受MATLAB的应用方式与特色。利用自主的设计过程来锻炼自己独立思考，分析和解决问题的能力，加强动手能力，在实验中提高对理论的领悟层次，明白通信的实质！
二、设计要求
（1）熟悉MATLAB中M文件的使用方法，掌握DSB-SC信号的调制解调原理，以此为基础用M文件编程、Simulink仿真实现DSB-SC信号的调制解调。
（2）绘制出DSB-SC信号调制解调前后在时域和频域中的波形，观察两者在解调前后的变化，通过对结果的分析来加强对DSB-SC信号调制解调原理的理解。
（3）用随机噪声来模拟信道中的高斯白噪声。
三、系统原理 （一）系统框图：
（二）各模块原理及M 文件实现 1.调制部分
如果将AM 信号中的载波抑制，只需在将直流0A 去掉，即可输出抑制载波双边带信号（DSB-SC ）。 DSB-SC 调制器模型如图1所示。
图1 DSB-SC 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）。 假定调制信号()m t 的平均值为0，与载波相乘，即可形成DSB-SC 信号，
其时域表达式为
()cos DSB c s m t t ω=
调制信号
调制器
信
道
发送滤波
接收滤波
载波
解调器
噪声
低通滤波
解调信号
式中，()m t 的平均值为0。DSB-SC 的频谱为
()1
[()()]2
DSB c c s M M ωωωωω=++-
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-SC 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-SC 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 ==
式中，H f 为调制信号的最高频率。
仿真程序如下：
Fs=500; %抽样频率为Fs/Hz T=[0:499]/Fs; %定义运算时间 Fc=50; %载波频率为Fc/Hz f=5; %调制信号频率为f/Hz x1=sin(2*pi*f*T); %调制信号 N=length(x1); %调制信号长度 X1=fft(x1); %傅里叶变换到频域 y1=amod(x1,Fc,Fs,'amdsb-sc');%调用函数amod()进行调制 绘图得到结果如下:
2.高斯白噪声信道特性分析
在实际信号传输过程中，通信系统不可避免的会遇到噪声，例如自然界中的各种电磁波噪声和设备本身产生的热噪声、散粒噪声等，它们很难被预测。而且大部分噪声为随机的高斯白噪声，所以在设计时引入噪声，才能够真正模拟实际中信号传输所遇到的问题，进而思考怎样才能在接受
端更好地恢复基带信号。信道加性噪声主要取决于起伏噪声，而起伏噪声又可视为高斯白噪声，因此我在此环节将对双边带信号添加高斯白噪声来观察噪声对解调的影响情况。
在此过程中，我用函数randn 来添加噪声，正弦波通过加性高斯白噪声信道后的信号为
()cos()()c r t A t n t ωθ=++
故其有用信号功率为
2
2
A S =
噪声功率为
2N σ=
信噪比S
N 满足公式
1010log ()S
B N =
到达接收端之前，已调信号通过信道，会叠加上信道噪声，使信号有一定程度的失真。故接收端收到的信号应为：已调信号+信道噪声 仿真程序：
noisy=randn(1,N); %模拟信道噪声 y1=y1+noisy; %接收端收到的信号 Y1=fft(y1); %傅里叶变换到频域