双边带调幅
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)指导教师实验目的1、掌握双边带抑制载波调幅与解调的原理及实现方法。
2、掌握相干解调法原理。
3、了解DSB调幅信号的频谱特性。
4、了解抑制载波双边带调幅的优缺点。
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双踪示波器实验根本原理1、DSB调幅典型波形和频谱如图1所示:图1 DSB信号的波形和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的2K正弦基波信号和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,翻开主机箱右侧的交流开关,再分别按下三个模块中的实验记录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〞测试点信号波形。
这里也可采用“相乘调幅2〞电路完成同样过程。
4、DSB解调〔相干解调法〕〔1〕实验连线如下:模拟调制模块------------模拟解调模块“相干解调法〞载波输入----------------载波输入调幅输出----------------调幅输入〔2〕调节“解调深度调节〞旋转电位器’观测“相乘输出〞与“解调输出〞测试点波形,并比照模拟信号复原的效果。
第4章幅度调制与解调电路
4. 3幅度解调电路
4.负峰切割失真 为把检波器的输出电压藕合到下一级电路.需要有一个容量较大
的电容C与下级电路相连。下级电路的输入电阻作为检波器的负载.电 路如图4-23(a)所示。负峰切割失真指藕合电容公通过电阻R放电.对二 极管引入一个附加偏置电压.导致二极管截止而引入的失真。失真波 形如图4-23(b)、图4-23(c)所示。
可得实现普通调幅的电路模型如图4-4所示.关键在于用模拟乘法 器实现调制信号与载波的相乘。
上一页 下一页 返回
4.1概述
2.双边带调幅(DSB) 1)双边带调幅信号数学表达式
上一页 下一页 返回
4.1概述
2)双边带调幅信号波形与频谱 图4-5所示为双边带调幅信号的波形与频谱图。双边带信号的包
络仍然是随调制信号变化的.但它的包络已不能完全准确地反映低频 调制信号的变化规律。双边带信号在调制信号的负半周.已调波高频 与原载频反相;调制信号的正半周.已调波高频与原载频同相。也就是 双边带信号的高频相位在调制电压零交点处要突变180°
混频后.产生近似中频的组合频率.进入中放通带内形成干扰。 减小互调干扰的方法与抑制交叉调制干扰的措施相同。
上一页 返回
4. 5幅度调制和解调电路的制作、 调试及检测
4. 5. 1低电平振幅调制器(利用乘法器)
幅度调制就是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化。 变化的周期与调制信号周期相同.即振幅变化与调制信号的振幅成正 比。通常称高频信号为载波信号.低频信号为调制信号.调幅器即为产 生调幅信号的装置。
上一页 下一页 返回
4.1概述
3)调幅信号的功率分配 由式(4-3)知.普通调幅信号uAM(t)<C)在负载电阻RL上产生的功率
调幅(AM)与双边带(DSB)调制
调幅(AM)与双边带(DSB)调制幅度调制:是正弦波的幅度随调制信号线性变化。
幅度调制信号一般模型为图1 幅度调制器的一般模型4.2.1 调幅波的时域分析(时间表达式和时间波形)定义:载波的幅度随调制信号线性变化。
由标准调幅的定义可以得出标准调幅的模型,如图4.2.2所示。
图4.2.2 标准调幅的模型AM信号的时域表示式通常,设。
AM信号的时域波形图4.2.3 AM时域波形由波形知AM信号的特点:⑴幅度调制:将已调波AM信号与调制信号相比,AM 信号的包络是随调制信号线性变化。
⑵频率未变:将已调波AM信号与载波相比,AM信号的频率与载波相同,也就是说,载波仅仅是幅度受到了调制,频率没有发生变化。
⑶线性调幅的条件在情形下,AM信号的包络随调制信号呈线性关系变化,此时是线性调幅。
线性调幅的AM信号的包络中携带了基带信号的全部信息。
当时,AM信号的包络和调制信号相比,不再呈线性关系变化,此时仍然是调幅信号,但不是线性调幅。
图4.2.4 临界调幅与过调幅AM信号时域波形通常,我们称这种现象为过调现象,也称这种情况下的调制为过调制。
为了衡量标准调幅的调制程度,定义AM信号的调制指数线性调幅的条件为,当时出现过调幅。
4.2.2 调幅波的频谱AM信号的频域表示式为绘出AM频谱图如图4.2.5所示。
图4.2.5 AM信号的频谱AM信号频谱特点:(1)上、下边带均包含了基带信号的全部信息。
通常我们把图 4.2.5(c)中的正频率高于和负频率低于的频谱合称为上边带(USB);正频率低于和负频率高于的频谱合称为下边带(LSB)。
可见,上、下边带均包含了基带信号的全部信息。
无论是线性调幅还是过调幅,AM信号的上、下边带都均包含了基带信号的全部信息。
(2)幅度减半,带宽加倍。
(3)线性调制。
比较调制信号的频谱与AM信号的频谱,可以发现,AM信号频谱中的边带频谱是由调制信号的频谱经过简单的线性搬移到和两侧构成的。
在这个频谱搬移过程中,没有新的频率分量产生。
调幅的三种基本方式
调幅的三种基本方式调幅是一种常见的调制技术,广泛应用于无线电通信、广播和电视等领域。
它通过改变载波信号的幅度来传输信息。
在调幅中,有三种基本的调幅方式,分别是幅度调幅、双边带调幅和单边带调幅。
一、幅度调幅(Amplitude Modulation,AM)幅度调幅是最基本的调幅方式。
它通过改变载波信号的幅度来传输信息。
具体操作过程如下:首先,需要产生一个高频的载波信号,其频率通常在几十千赫兹到几百兆赫兹之间。
然后,将待传输的低频信号与载波信号相乘。
乘积的幅度随着低频信号的变化而改变,从而传输了信息。
接收端通过解调过程可以得到原始的低频信号。
幅度调幅的优点是实现简单,抗干扰能力强。
然而,它也存在一些缺点。
首先,幅度调幅的频带宽度较大,一般为载波频率的两倍。
这导致了频谱利用率低。
其次,幅度调幅对噪声和干扰比较敏感,容易造成信号质量下降。
二、双边带调幅(Double Sideband Amplitude Modulation,DSB-AM)双边带调幅是一种改进的调幅方式,它通过移除载波信号的一个侧频带来减小带宽。
具体操作过程如下:首先,将待传输的低频信号与载波信号相乘,得到双边带信号。
然后,通过滤波器将其中一个侧频带滤除,得到带宽减小的信号。
接收端通过解调过程可以得到原始的低频信号。
双边带调幅的优点是带宽较幅度调幅小,频谱利用率高。
然而,它也存在一些问题。
首先,双边带调幅需要更加复杂的电路和滤波器来实现,增加了系统的复杂性和成本。
其次,由于移除了一个侧频带,信号功率损失较大。
三、单边带调幅(Single Sideband Amplitude Modulation,SSB-AM)单边带调幅是在双边带调幅的基础上进一步优化得到的调幅方式。
它通过只保留一个侧频带来进一步减小带宽和功率损失。
具体操作过程如下:首先,将待传输的低频信号与载波信号相乘,得到双边带信号。
然后,通过滤波器将其中一个侧频带滤除,得到只含有一个侧频带的信号。
双边带调幅
图 4.5 解调信号时域、频域图 由图可知, 双边带调制是对基带信号的线性频谱搬移,调制前后频谱仅仅是
位置发生了改变,频谱形状没有太大的改变。 总结:通过利用 matlab 程序实现了题目的要求,完成了对抑制载波双边带 调幅(DSB)的调制与解调。
五、 体会
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。通过设计完成了题目的 要求。 本次设计,首先针对题目进行分析,将所涉及的波形,频谱及相关函数 做了研究, 大体撒谎能够把握了设计的流程以及思路。 再通过查阅相关资料, 能对相关的知识做正确的记录,以便随时查看。在设计过程中,充分的利用 matlab 的相关函数,使自己掌握了更多有用的函数。通过查看函数的用法以 及例题可以正确的实现本设计的部分函数的编写。 同时本设计中所运用的通 信原理中的自相关函数与功率频密度函数的知识也在设计过程中得到了正 确的理解,并且成功的实现了图形的绘制。 在设计过程中,也遇到了许多的困难。如原始波形的频谱应该是方波, 可结果却只是一条直线,经过分析,原来是采样点过少,同时在设计时也要 随时考虑到数字信号处理中所学的抽样频率必须大于两倍信号谱的最高频 率(FS.>2FH)以及抽样点数 N 大于 M 点的有限长序列。这样就成功的将 matlab,通信原理和数字信号处理有机的结合在一起。此外在分析所设计的 图中, 根据相关的通信原理知识可以对结果作出判断,这样就提高了自己的 相关知识,同时加深了对 matlab 的运用。
plot(frqYc,Yc) title('载波信号频谱') %axis([0 50000 0 max(Yc)]); xlabel('频率:hz') grid on Y1=fft(mes); Y1=abs(Y1(1:length(Y1)/2+1)); %调制信号频谱 frqY1=(0:length(Y1)-1)*Fs/length(Y1)/2; figure(2) subplot(1,2,1) plot(t,mes) title('调制信号') xlabel('时间:s') ylabel('幅度') subplot(1,2,2) plot(frqY1,Y1) title('调制信号频谱') axis([0 50000 0 max(Y1)]); xlabel('频率:hz') grid on Udsb=k*mes.*uc; %已调信号 Y2=fft(Udsb); %已调信号频谱 Y2=abs(Y2(1:length(Y2)/2+1)); frqY2=(0:length(Y2)-1)*Fs/length(Y2)/2; figure(3) plot(t,Udsb) title('已调信号') xlabel('时间:s') ylabel('幅度') figure(4) plot(frqY2,Y2) title('已调信号频谱') axis([0 200000 0 max(Y2)]);
双边带调幅(am)原理
双边带调幅(am)原理宝子,今天咱们来唠唠双边带调幅(AM)这个超有趣的玩意儿。
你知道吗?在通信的世界里,就像咱们人要说话传达信息一样,信号也得找到合适的方式来传递消息呢。
双边带调幅(AM)就是一种很厉害的信号处理方式。
想象一下,有一个低频的消息信号,这个信号就像是一个小调皮鬼,它有着自己独特的变化,可能是声音的高低起伏,也可能是图像信号的明暗变化之类的。
这个消息信号就像是我们想要传达的小秘密,但是它自己呢,能量比较小,就像一个小矮人,走不远,传不了多远的距离。
这时候呢,就需要一个大力士来帮忙啦,这个大力士就是高频载波信号。
高频载波信号就像是一个超级强壮的快递员,它有着很高的频率,能量特别足。
这个载波信号啊,就像一列高速行驶的列车,在信号的世界里横冲直撞,而且它的波形很规律,就像列车按照固定的轨道行驶一样。
那双边带调幅(AM)是怎么把这个消息信号和载波信号结合起来的呢?哈哈,这就像是给快递员背上了我们的小秘密包裹。
我们把消息信号叠加到载波信号上,具体的做法呢,就是通过一种数学运算,让载波信号的幅度随着消息信号的变化而变化。
比如说消息信号的值变大了,那载波信号的幅度就跟着变大;消息信号的值变小了,载波信号的幅度也跟着变小。
这就像是快递员根据包裹的重量调整自己的步伐一样,是不是很有趣呢?当我们完成了这个调幅的操作之后,就得到了一个新的信号,这个信号既有载波信号的高频特性,又包含了消息信号的信息。
这个新信号就像是一个带着特殊使命的混合体,它可以跑得很远很远啦。
就像快递员带着包裹可以送到远方一样。
从频谱的角度来看呢,这个双边带调幅信号就更有意思了。
原本的载波信号有自己单独的频率,就像一个人站在一个固定的位置。
而消息信号有它自己的低频范围。
当我们进行调幅之后,就会在频谱上出现两个边带,这两个边带就像是载波信号的两个小跟班,它们对称地分布在载波频率的两边。
这两个边带里面就包含了我们消息信号的所有信息呢。
这就像是载波信号带着两个装满消息的小篮子,一起在频谱的世界里传播。
双边带和单边带调幅原理
双边带和单边带调幅原理小伙伴,今天咱们来唠唠双边带和单边带调幅这个超有趣的事儿哦。
咱先来说说调幅是啥。
你可以把它想象成是给一个信号穿上不同的“衣服”,这个信号呢,就像是一个小模特。
调幅就是改变这个小模特身上衣服的样式,不过这里的衣服就是信号的幅度啦。
那双边带调幅又是咋回事呢?你看啊,当我们有一个载波信号,就像是一个很有规律的小波浪,它有自己的频率和幅度。
然后呢,我们有一个要传输的信息信号,这个信息信号就像是一个调皮的小精灵,它会跑来跑去地改变载波信号的幅度。
双边带调幅呢,就是把这个信息信号和载波信号混合起来,结果就产生了两个边带哦。
这两个边带就像是载波这个小波浪两边多出来的小尾巴,它们包含了我们想要传输的信息呢。
比如说,载波信号是一个很漂亮的正弦波,频率是f0,信息信号频率是fm,那双边带调幅之后,就会在f0 + fm和f0 - fm的地方出现这两个边带。
这就像是在原本单调的载波道路上,开了两条岔路,这两条岔路上跑着的就是我们的信息啦。
再来说说单边带调幅。
单边带调幅就更酷啦。
你想啊,双边带调幅虽然把信息放在了两个边带上,但是呢,这两个边带其实有很多重复的信息,就像是你穿了两件一模一样的衣服出门,有点浪费资源呢。
单边带调幅就很聪明啦,它只保留了双边带中的一个边带,把另外一个边带给扔掉了。
这样做有啥好处呢?一方面呢,它节省了频谱资源。
频谱资源就像是一条很窄的小胡同,大家都想在里面走,单边带调幅占的地方小,就给其他信号留出了更多的空间。
另一方面呢,它的功率利用效率更高哦。
就好像是你本来要给两件衣服都洗干净花很多力气,现在只需要洗一件衣服,省力又高效。
你可能会问,那怎么把双边带变成单边带呢?这就需要一些特殊的方法啦。
有一种方法是滤波法。
就像是用一个超级精细的小筛子,把我们不需要的那个边带给筛掉,只留下我们想要的单边带。
不过这个小筛子可不好做呢,它需要非常精准地把不需要的边带过滤掉,不能把有用的信号也给弄丢了。
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:。
调幅(AM)与双边带(DSB)调制
调幅(AM)与双边带(DSB)调制调幅(AM)与双边带(DSB)调制幅度调制:是正弦波的幅度随调制信号线性变化。
幅度调制信号一般模型为 图1 幅度调制器的一般模型 4.2.1 调幅波的时域分析(时间表达式和时间波形)定义:载波的幅度随调制信号线性变化。
由标准调幅的定义可以得出标准调幅的模型,如图4.2.2所示。
图4.2.2 标准调幅的模型 AM信号的时域表示式通常,设。
AM信号的时域波形图4.2.3 AM时域波形由波形知AM信号的特点: 幅度调制:将已调波AM信号与调制信号相比,AM信号的包络是随调制信号线性变化。
频率未变:将已调波AM信号与载波相比,AM信号的频率与载波相同,也就是说,载波仅仅是幅度受到了调制,频率没有发生变化。
线性调幅的条件在情形下,AM信号的包络随调制信号呈线性关系变化,此时是线性调幅。
线性调幅的AM信号的包络中携带了基带信号的全部信息。
当时,AM信号的包络和调制信号相比,不再呈线性关系变化,此时仍然是调幅信号,但不是线性调幅。
图4.2.4 临界调幅与过调幅AM信号时域波形通常,我们称这种现象为过调现象,也称这种情况下的调制为过调制。
为了衡量标准调幅的调制程度,定义AM信号的调制指数线性调幅的条件为,当时出现过调幅。
4.2.2 调幅波的频谱AM信号的频域表示式为绘出AM频谱图如图4.2.5所示。
图4.2.5AM信号的频谱 AM信号频谱特点:(1)上、下边带均包含了基带信号的全部信息。
通常我们把图4.2.5(c)中的正频率高于和负频率低于的频谱合称为上边带(USB);正频率低于和负频率高于的频谱合称为下边带( LSB)。
可见,上、下边带均包含了基带信号的全部信息。
无论是线性调幅还是过调幅,AM信号的上、下边带都均包含了基带信号的全部信息。
(2)幅度减半,带宽加倍。
(3)线性调制。
比较调制信号的频谱与AM信号的频谱,可以发现,AM信号频谱中的边带频谱是由调制信号的频谱经过简单的线性搬移到和两侧构成的。
单边带调制公式推导
单边带调制公式推导一、双边带调幅(DSB - AM)1. 表达式。
- 设调制信号为m(t),载波信号为c(t) = A_ccos(ω_c t)。
- 双边带调幅信号s_DSB(t)的表达式为s_DSB(t)=A_cm(t)cos(ω_c t)。
- 若m(t)=Mcos(ω_m t)(为了方便推导,先假设调制信号为单频余弦信号),则s_DSB(t)=A_cMcos(ω_m t)cos(ω_c t)。
- 根据三角函数的积化和差公式cos Acos B=(1)/(2)[cos(A + B)+cos(A - B)],可得s_DSB(t)=(A_cM)/(2)[cos((ω_c+ω_m)t)+cos((ω_c-ω_m)t)]。
二、单边带调幅(SSB - AM)1. 上边带(USB)信号的推导。
- 对于双边带信号s_DSB(t)=(A_cM)/(2)[cos((ω_c+ω_m)t)+cos((ω_c-ω_m)t)],我们要得到上边带信号,即只保留cos((ω_c+ω_m)t)这一项。
- 一般地,对于调制信号m(t),其双边带信号s_DSB(t)=A_cm(t)cos(ω_c t)。
- 我们可以通过希尔伯特变换得到单边带信号。
设m(t)是m(t)的希尔伯特变换。
- 那么s_USB(t)=(A_c)/(2)[m(t)cos(ω_c t)-m(t)sin(ω_c t)]。
- 当m(t)=Mcos(ω_m t)时,m(t)=Msin(ω_m t)。
- 则s_USB(t)=(A_cM)/(2)[cos(ω_m t)cos(ω_c t)-sin(ω_m t)sin(ω_c t)]。
- 根据三角函数的和角公式cos(A + B)=cos Acos B-sin Asin B,可得s_USB(t)=(A_cM)/(2)cos((ω_c+ω_m)t)。
2. 下边带(LSB)信号的推导。
- 类似地,下边带信号s_LSB(t)=(A_c)/(2)[m(t)cos(ω_c t)+m(t)sin(ω_c t)]。
双边带调幅波的频谱、带宽及功率要点
由图可见,上下边频分量对称的排列在载波分量的两侧,
则调幅波的带宽fbw为:
fbw ( f c F ) ( f c F ) 2F
与普通调幅波带宽的表达式一样。
2.多频调制时的频谱与带宽
利用积化和差可把式
uDSB (t ) U cm cos ct maj cos j t
j 1
n
Hale Waihona Puke n分解为:n 1 1 uDSB (t)= majU cm cos (c j)t majU cm cos (c j)t 2 2 j 1 j 1
上式表明,多频信号调制调幅波的频谱是由n对对称于载波
分量的边频分量组成,这些边频分量组成两个频带,其中频率
范围为 (fc +F1 )~(fc +Fn ) 称为上边带,(fc –Fn )~ (fc –F1 )称为下边带。如下图所示(图中为简单起见,未标出 各分量的振幅)。
通信技术专业教学资源库 四川信息职业技术学院
《高频电子技术》课程
双边带调幅波频 谱、带宽及功率
目 录
01 单频调制时的频谱与带宽
02 多频调制时的频谱与带宽
03 双边带调幅波功率的计算
1.单频调制时的频谱与带宽
利用积化和差可把式
uDSB (t)= u( ) cos ct maUcm cos t cos ct t
本节课我们主要给大家讲解了双边带调幅波的频谱、 带宽和功率的计算。
从频谱中知道:双边带调幅波仍然是频谱搬移电路;
与普通调幅波带宽一样,都是调制信号最高频率的2倍。
从功率公式我们知道 : 双边带调幅波的功率中已不再
有载波分量,其总功率是上、下两个边频功率之和。
双边带调幅
计算机与信息工程学院设计性实验报告一、实验目的1、掌握双边带调幅的原理及实现方法。
2、掌握用matlab 仿真软件观察双边带调幅的调幅与解调。
二、实验仪器或设备装有Matlab 软件的计算机一台三、总体设计(设计原理、设计方案及流程等)双边带调幅信号的时域表达式:()=(()+1)cos ()c AM t m t w t双边带调幅原理框图:AM 解调原理框图在解调电路中,采用二极管包络检波对调幅信号进行解调,二极管的作用是实现高频包络检波,所以要求二极管的正向导通压降越小越好,在这里我们采用的是锗型二极管IN60,其正向导通电压U F ≤0.3V ,可以很好的满足要求,利用二极管的单向导电性和检波负载RC 的充放电过程,就可以还原出与调幅信号包络基本一致的信号,最后通过放大电路(TL082)得到解调幅输出。
四、实验步骤(包括主要步骤、代码分析等)实验代码:%%%%%% AM %%%%%%%%t=0:0.0001:1;w1=100;w2=10;a1=1;a2=1;c=a1*cos(w1.*t);s=a2*cos(w2.*t);figure(1);plot(t,c,'m')title('载波信号的波形');figure(2);plot(t,s,'m')title('调制信号的波形');r=c.*(1+s);figure(3);plot(t,r,'m')title('已调信号的波形');实验结果:00.10.20.30.40.50.60.70.80.91-1-0.8-0.6-0.4-0.20.20.40.60.81载波信号的波形五、结果分析与总结通过此次实验,我深入了解了双边带调幅的原理,深刻记忆了调幅后的结果00.10.20.30.40.50.60.70.80.91-1-0.8-0.6-0.4-0.20.20.40.60.81调制信号的波形00.10.20.30.40.50.60.70.80.91-2-1.5-1-0.50.511.52已调信号的波形及其图形,并与双边带抑制载波调幅进行直观的对比。
实验五常规双边带调幅与解调
实验五常规双边带调幅与解调实验一、实验目的1、掌握常规双边带调幅与解调的原理及实现方法。
2、掌握二极管包络检波原理。
3、掌握调幅信号的频谱特性。
4、了解常规双边带调幅与解调的优缺点。
5、了解抑制载波双边带调幅和解调的优缺点。
二、实验内容1、观察常规双边带调幅的波形。
2、观察常规双边带调幅波形的频谱。
3、观察常规双边带解调的波形。
三、实验仪器1、信号源模块2、PAM/AM模块3、频谱分析模块(可选)4、20M双踪示波器一台5、频率计(可选)一台6、音频信号发生器(可选)一台7、立体声单放机(可选)一台8、立体声耳机(可选)一副9、连接线若干四、实验原理1、常规双边带调幅所谓调制,就是在传送信号的一方(发送端)将所要传送的信号(它的频率一般是较低的)“附加”在高频振荡信号上。
所谓将信号“附加”在高频振荡上,就是利用信号来控制高频振荡的某一参数,使这个参数随信号而变化,这里,高频振荡波就是携带信号的“运载工具”,所以也叫载波。
在接收信号的一方(接收端)经过解调(反调制)的过程,把载波所携带的信号取出来,得到原有的信息,解调过程也叫检波。
调制与解调都是频谱变换的过程,必须用非线性元件才能完成。
调制的方式可分为连续波调制与脉冲波调制两大类,连续波调制是用信号来控制载波的振幅、频率或相位,因而分为调幅、调频和调相三种方式;脉冲波调制是先用信号来控制脉冲波的振幅、宽度、位置等,然后再用这已调脉冲对载波进行调制,脉冲调制有脉冲振幅、脉宽、脉位、脉冲编码调制等多种形式。
本实验模块所要进行的实验是连续波的振幅调制与解调,即常规双边带调幅与解调。
我们已经知道,调幅波的特点是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化,这变化的周期与调制信号的周期相同,振幅变化与调制信号的振幅成正比。
为简化分析,假定调制信号是简谐振荡,即为单频信号,其表达式为:图5-1 常规调幅波形如果用它来对载波()进行调幅,那么,在理想情况下,常规调幅信号为:(5-1)其中调幅指数为比例系数。
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
常规双边带调幅与解调实验
常规双边带调幅与解调实验通信原理实验一·实验目的1.掌握常规双边带调幅与解调的原理及实验方法。
2.掌握二极管包络检波原理。
3.掌握调幅信号的频谱特性。
4.了解常规双边带调幅与解调的优缺点。
5.了解抑制载波双边带调幅和解调的优缺点。
二.实验步骤1.将信号源模块、PAM/AM模块、频谱分析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,打开主机箱右侧的交流开关,再分别按下三个模块中的开关POWER1\\POWER2,对应的发光二极管LED01、LED02发光,按一下信号源模块的复位键,三个模块均开始工作。
3.是信号源模块的信号输出点“模拟输出”输出频率为3.125KHz、峰-峰值为0.5V左右的正弦波,旋转“64K幅度调节”电位器使“64K正弦波”处在信号峰-峰值为1V。
4.用连接线连接信号源模块的信号输出点“模拟信号输出”和PAM/AM模块的信号输入点“AM音频输入”以及信号源模块的信号输出点“64K正弦波”和PAM/AM模块的信号输入点“AM载波输入”,调节PAM/AM模块的电位器“调制深度调节”,同时用示波器观察测试点“调幅输出”处的波形,可以观察到常规双边带调幅波形和抑制载波的双边带调幅波形。
5.观察“AM载波输入”、“AM音频输入”、“调幅输输出”、“滤波输出”、“解调幅输出”各点处输出的波形。
6.用频谱分析模块分别观察常规双边带调幅时“AM载波输入”、“AM音频输入”、“调幅输出”、“滤波输出”、“解调幅输出”各点频谱,以及抑制载波的双边带调幅时各点频谱并比较之。
7.改变“AM音频输入”的频率及幅度,重复观察各点波形。
8.改变“AM载波输入”的频率及幅度,重复观察各点波形。
AM音频波形AM载波波形条幅输出波形解调幅输出三.实验思考题1.为什么普通双边带调幅的信息传输速率较低,应该采用什么样的方法加以避免?答:被传送的调制信息只存在于边频中而不在载频中,携带信息的边频分量最多只占总功率的三分之一(因为Ma≤1)。
- 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)。
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
M2=t2f(m2,fs); //傅里叶变换
MH2=-%i*sign(f).*M2; //希尔伯特变换
mh2=real(f2t(MH2,fs)); //希尔伯特反变换
s1=(1+(m1+m2)/abs(max(m1+m2))).*cos((2*%pi)*fc*t); //AM信号时域表达式S1=t2f(s1,fs); //AM信号频域表达式
//以上是仿真计算部分
//以下为绘图部分
//AM信号
xset('window',1)
plot(f,abs(S1))
title('AM信号频谱')
xlabel('f')
ylabel('S(f)')
mtlb_axis([-25,25,0,max(abs(S1))]);
xset('window',2)
plot(t,s1)
title('AM信号波形')
xlabel('t')
ylabel('s(t)')
mtlb_axis([-3,3,-3,3]);。