双边带抑制载波调幅与解调实验
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。
dsb调制解调实验报告
dsb调制解调实验报告DSB 调制解调实验报告一、实验目的本次 DSB 调制解调实验的目的在于深入理解双边带调制(DSB)和解调的原理,通过实际操作和观察实验现象,掌握 DSB 调制与解调的基本方法和技术,分析其性能特点,并对相关理论知识进行验证和巩固。
二、实验原理(一)DSB 调制原理DSB 调制是一种抑制载波的双边带调制方式。
在调制过程中,将调制信号与载波信号相乘,得到已调信号。
其数学表达式为:\s_{DSB}(t) = m(t) \cdot c(t)\其中,\(m(t)\)为调制信号,\(c(t) = A \cos(\omega_c t)\)为载波信号,\(A\)为载波幅度,\(\omega_c\)为载波角频率。
(二)DSB 解调原理DSB 信号的解调通常采用相干解调法。
在接收端,将已调信号与同频同相的本地载波相乘,然后通过低通滤波器滤除高频分量,即可恢复出原始调制信号。
其数学表达式为:\r(t) = s_{DSB}(t) \cdot c(t)\\r(t) = m(t) \cdot c^2(t) =\frac{1}{2} m(t) +\frac{1}{2} m(t) \cos(2\omega_c t)\经过低通滤波器后,高频分量被滤除,得到解调后的信号:\m_d(t) =\frac{1}{2} m(t)\三、实验仪器与设备本次实验所使用的仪器和设备包括:1、函数信号发生器:用于产生调制信号和载波信号。
2、示波器:用于观察调制信号、已调信号和解调信号的波形。
3、乘法器:实现信号的相乘,完成调制和解调过程。
4、低通滤波器:滤除解调后的高频分量。
四、实验步骤1、按照实验电路图连接好各仪器设备,确保连接正确无误。
2、打开函数信号发生器,设置调制信号的频率、幅度和波形。
3、同样在函数信号发生器中设置载波信号的频率和幅度。
4、将调制信号和载波信号输入乘法器进行调制,在示波器上观察已调信号的波形。
5、将已调信号与同频同相的本地载波信号输入乘法器进行解调。
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。
实验5 AM调幅与解调实验报告
2、带通抽样定理 实际中遇到的许多信号是带通信号。例如超群载波电话信号,其频率在 312KHz 至 552KHz
之间。若带通信号的上截止为频率 fH ,下截止频率为 fL ,此时并不一定需要抽样频率高于两倍
上截止频率。带通抽样定理说明,此时抽样频率 fs 应满足:
fs
2(
fH
fL )(1
M N
图 5-4 脉冲幅度调制电路原理图
图中,被抽样的信号从 H01 输入,若此信号为音频信号(300~3400Hz),则它经过 TL084 构成的电压跟随器隔离之后,被送到模拟开关 4066 的第 1 脚。此时,将抽样脉冲由 H03 输入, 其频率大于或等于输入音频信号频率的 2 倍即可,但至少应高于 3400Hz。该抽样脉冲送到 U02 (4066)的 13 脚作为控制信号,当该脚为高电平时,U02 的 1 脚和 2 脚导通,输出调制信号; 当 U02 的 13 脚为低电平时,U02 的 1 脚和 2 脚断开,无波形输出。因此,在 U02 的 2 脚就可 以观察到比较理想的脉冲幅度调制信号。
波是由冲激脉冲组成的,则上述所介绍的抽样定理,就是脉冲幅度调制的原理。
图 5-3 脉冲幅度调制原理框图
但是,实际上理想的冲激脉冲串物理实现困难,通常采用窄脉冲串来代替。本实验模块采 用 32K 或 64K 或 1MHz 的窄矩形脉冲来代替理想的窄脉冲串,当然,也可以采用外接抽样脉
冲对输入信号进行脉冲幅度调制,本实验采用图 5-3 所示的原理方框图。具体的电路原理图如 图 5-4 所示。
Ms
( )
1 2
M
() T
()
该式表明,已抽样信号 ms(t) 的频谱 Ms () 是无穷多个间隔为ω s 的 M () 相迭加而成。这
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。
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。
基于matlab的抑制载波双边带(DSB)调制与解调分析
目录1 DSB调制的基本原理 (1)2 DSB调制与解调的MATLAB实现 (2)2.1.调制部分 (2)2.2高斯白噪声信道特性分析 (3)2.3.发送与接收滤波器 (5)2.4.解调部分 (6)3 simulink仿真 (7)3.1 没有加高斯噪声的simulink仿真 (7)3.1.1电路图 (7)3.1.2参数设置 (8)3.1.3仿真结果 (10)3.2加入高斯噪声的simulink仿真 (12)3.2.1电路图 (12)3.2.2参数设置 (13)3.2.3仿真结果 (14)3.3实验仿真分析 (14)4心得体会 (15)参考文献 (15)附录 (16)1DSB 调制的基本原理在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1-1所示:时域频域图1-1 DSB 调制时、频域波形DSB 的相干解调模型如图1-2所示::图1-2 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。
t t m t s c DSB ωcos )()(=)]()([21)(c c DSB M M S ωωωωω-++=(DSB s t H H c cDSB调制与解调的系统框图如图1-3所示:图1-3 DSB调制与解调系统框图2DSB调制与解调的MATLAB实现2.1.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2-1所示:图2-1 B-SC调制器模型其中,设正弦载波为0()cos()cc t A tωϕ=+式中,A为载波幅度;cω为载波角频率;0ϕ为初始相位(假定0ϕ为0)。
北邮通原硬件实验报告
信息与通信工程学院通信原理硬件实验报告指导教师:实验日期: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信号的产生及相干解调的原理和实现方法。
2) 了解DSB-SC AM的信号波形及振幅频谱的特点,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调试方法。
二、实验内容及步骤1. DSB-SC AM 信号的产生1) 按照指导书图示,连接实验模块。
2) 示波器观察音频振荡器输出调制信号m(t),调整频率10kHz,均值03) 示波器观察主振荡器输出信号波形和频率;观察乘法器输出,注意相位翻转。
4) 测量已调信号的振幅频谱,调整加法器的G和g,使导频信号的振幅频谱的幅度为已调信号的编带频谱幅度的0.8倍。
2、DSB-SC AM 信号的相干解调及载波提取1) 调试锁相环a) 单独测试VCO的性能Vin暂不接输入,调节f0旋钮,改变中心频率,频率范围约为70~130kHz。
V in接直流电压,调节中心频率100kHz,使直流电压在-2~2V变化,观察VCO 线性工作范围;由GAIN调节VCO灵敏度,使直流电压变化正负1V时VCO频偏为10kHz。
b) 单独测试相乘和低通滤波工作是否正常。
锁相环开环,LPF输出接示波器。
两VCO经过混频之后由LPF输出,输出信号为差拍信号。
c) 测试同步带和捕捉带:锁相环闭环,输出接示波器,直流耦合。
将信号源VCO的频率f0调节到比100kHz小很多的频率,使锁相环失锁,输出为交变波形。
调节信号源VCO频率缓慢升高,当波形由交流变直流时说明VCO 锁定,记录频率f2=96.8kHz,继续升高频率,当直流突变为交流时再次失锁,记录频率f4=115.6kHz。
缓慢降低输入VCO频率,记录同步时频率f3=106.9kHz 和再次失锁时频率f1=90.7kHz。
通信原理实验报告普通双边带调幅与解调实验
通信原理实验报告普通双边带调幅与解调实验通信原理实验报告:普通双边带调幅与解调实验一、实验目的本实验旨在理解和掌握普通双边带调幅(AM)与解调的原理和实践操作,通过实际实验过程,加深对通信系统中调制与解调的理解。
二、实验设备与材料实验设备:信号发生器、功率放大器、衰减器、电压比较器、检波器、低通滤波器实验材料:连接线、电阻、电容、电感三、实验原理普通双边带调幅是一种将基带信号调制到更高频率的载波上的技术,它同时携带了信号的信息和相位信息。
解调则是从已调信号中还原出原始信号的过程。
1、双边带调幅双边带调幅是一种调制技术,它使用一个载波信号,通过改变其振幅同时保持其频率和相位不变,来传输信息。
在双边带调幅中,只有信号的符号变化时,载波的振幅才会变化,以表示不同的信息。
2、解调解调是从已调信号中还原出原始信号的过程。
对于双边带调幅信号,通常使用包络检波器进行解调。
包络检波器能够提取载波的包络,该包络随调制信号的变化而变化,从而恢复出原始信号。
四、实验步骤1、连接实验设备,确保所有设备都正常工作。
2、使用信号发生器生成一个低频正弦信号作为基带信号。
3、使用功率放大器和衰减器,将基带信号调制到载波频率。
4、通过电压比较器和低通滤波器,生成双边带调幅信号。
5、使用检波器对双边带调幅信号进行解调,输出原始基带信号。
6、观察并记录实验结果。
五、实验结果与分析1、实验结果通过实验,成功生成了双边带调幅信号,并使用检波器成功解调出原始基带信号。
实验结果表明,双边带调幅与解调能够实现信号的有效传输和恢复。
2、结果分析在实验过程中,我们观察到,双边带调幅信号的振幅随着基带信号的变化而变化,而载波的频率和相位则保持不变。
这证明了双边带调幅只改变了载波的振幅,而没有改变其频率和相位。
在解调过程中,包络检波器成功地从双边带调幅信号中提取出了载波的包络,并通过低通滤波器还原出了原始基带信号。
这表明,包络检波器可以有效地用于双边带调幅信号的解调。
实验一:双边带抑制载波调幅
(1)按图 7 连接实验设备,其中输入信号为图 3 中加法器的输出信号;
图 7 DSB-SC AM 信号的相干解调及载波提取实验连接图
(2)用示波器观察锁相环低通滤波器的输出是否为直流,以此判断锁相环是否处于锁 定状态。若未锁定,缓慢调节锁相环 VCO 的 f0 旋钮,直至锁相环低通滤波器输出直流;
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。
图 13 VCO 输出波形(DC=0V)
图 14 VCO 输出波形(DC=+1V)
图 15 VCO 输出波形(DC=-1V)
单独测量锁相环中乘法器、低通滤波器的工作是否正常
开环状态下,锁相环乘法器输出波形以及其信号源 VCO 的输入如图 16 所示。信号源 VCO 输出频率为 153.8KHz,锁相环 VCO 中心频率为 100.6KHz,由此可知乘法器输出信号包 络频率为 153.8KHz-100.6KHz=53.8KHz。从图 16 可知,包络一个周期在时间轴上约为 10 格,即周期为 2us x 10=20us,其频率约为 50KHz,乘法器输出正确。用示波器观察乘法器 输出经过环路低通滤波器的输出,可观察到频率在 50KHz 左右的正弦波形,此处由于工作 失误,未对滤波器的输出波形图像进行保存。
幅度调制实验
实验三幅度调制一、实验目的1、理解用乘法器实现幅度调制的原理。
2、掌握用集成模拟乘法器构成的调幅电路。
3、掌握集成模拟乘法器的使用方法。
二、实验原理1、调幅原理调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡(载波)的幅度,使高频振荡的振幅按调制信号的规律变化。
振幅调制信号按其不同频谱结构分为普通调幅(AM)信号,抑制载波的双边带(DSB)信号,抑制载波和一个边带的单边带(SSB)信号。
把调制信号和载波同时加到一个非线性元件上(例如晶体二极管或晶体三极管),经过非线性变换电路,就可以产生新的频率成分,再利用一定带宽的谐振回路选出所需的频率成分就可实现调幅。
2、集成四象限模拟乘法器MC1496简介:MC1496是目前常用的平衡调制/解调器。
它内部电路含有8 个有源晶体管,有两个输入端V X、V Y和一个输出端V O。
一个理想乘法器的输出为V O=KV X V Y,而实际上输出存在着各种误差,其输出的关系为:V O=K(V X +V XOS)(V Y+V YOS)+V ZOX。
为了得到好的精度,必须消除V XOS、V YOS与V ZOX三项失调电压。
它的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、鉴频、动态增益控制等。
本实验箱在幅度调制,同步检波,混频电路三个基本实验项目中均采用MC1496。
MC1496的管脚功能和内部原理图如图1所示,各引脚功能如下:1)、SIG+ 信号输入正端2)、GADJ 增益调节端3)、GADJ 增益调节端4)、SIG- 信号输入负端5)、BIAS 偏置端6)、OUT+ 正电流输出端7)、NC 空脚8)、CAR+ 载波信号输入正端9)、NC 空脚10)、CAR- 载波信号输入负端11)、NC 空脚12)、OUT- 负电流输出端13)、NC 空脚14)、V- 负电源三、实际电路分析本实验的电路如图2所示,图中U301是幅度调制乘法器,音频信号和载波分别从J301和J302输入到乘法器的两个输入端,K301和K303可分别将两路输入对地短路,以便对乘法器进行输入失调调零。
常规双边带调幅与解调实验
实验内容 1、观察常规双边带调幅的波形; 2、观察抑制载波双边带调幅波形; 3、观察常规双边带解调的波形。
实验原理
1、常规双边带调幅 调制信号 :连续振荡波形 载波 :高频振荡 信号 用调制信号来控制正弦型载波的振幅
实验原理
常规调幅信号的包络(信号振幅各峰值点的连线)完全反 映了调制信号的变化。
观察各点波形):不改变载波的幅度和频率,分别改 变音频的频率和幅度,例如:
a、音频幅度保持峰峰值为1V,频率分别为1K、2K、 3K、4K时,观察各点波形;
b、音频频率为3K时,峰峰值分别为0.5V、1V、2V 时,观察各点波形;
实验步骤
3、步骤8(改变“AM载波输入”的频率及幅度,重复 观察各点波形)同上
实验要求
记录2组波形 实验关键点:
通过改变调制深度,以及载波幅度、调制信号频率及 幅度,给出普通双边带可以基本无失真解调出调制信 号的条件(实验箱),也就是载波和调制信号之间满 足什么条件时可以解调。通过图示,然后加以适当的 分析。
实验报告要求
完成 八、实验思考题 1、为什么常规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解决? 2、单边带、双边带、残留边带和抑制载波双边带调幅
这几种调制方式各有什么优点和缺点
请预习下周实验
实验三 脉冲编码调制与解调实验
0
0 包络
0
实验原理
线性调制器的原理模型
调制信号
A cosw0t
Hf
已调信号
实验原理
MC1496双平衡四象限模拟乘法器
实验原理
2、常规双边带解调 采用二极管包络检波对调幅信号进行解调
实验原理
常规双边带调制与解调都是频谱变换的过程
实验一 常规双边带调幅与解调实验
天津商业大学信息工程学院《通信原理》实验讲义实验一 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.了解常规双边带调幅与解调的优缺点。
4.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.观察抑制载波双边带调幅波形。
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3.20M双踪示波器一台4.连接线若干四、实验原理1.常规双边带调幅原理框图低频信号、载波信号通过乘法器(MC1496)得到调幅信号,实际上,为了保证调幅信号的质量,调幅信号依次通过电压跟随电路(由TL082组成)、低通滤波器(由TL082组成),最后得到AM调制信号。
通过调节调制深度调节电位器,得到抑制载波的双边带调幅信号,如图1-1所示。
图1-1 常规双边带调幅原理框图2.AM解调原理框图解调原理框图如图1-2所示。
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UF≤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。
1天津商业大学信息工程学院《通信原理》实验讲义23.抑制载波双边带调制在线性调制器中的调制信号()t m 若没有直流分量,则在相乘器的输出信号中将没有载波分量。
由于此时的频谱中包含有两个边带,且这两个边带包含相同的信息,所以称为抑制载波调制。
这两个边带分别称为上边带和下边带。
通过调节“调制深度调节”,从调幅输出端可以观察抑制载波双边带调制。
4.抑制载波双边带解调抑制载波双边带解调不能采用包络检波来解调。
由频谱可知,如果将已调信号的频谱搬回到原点位置,即可得到原始的调制信号频谱,从而恢复出原始信号。
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双踪示波器实验基本原理1、DSB调幅典型波形和频谱如图1所示:图1DSB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,打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电源开关,对应的发光二极管灯亮,三个模块均开始工作。
(注意,此处只是验证通电是否成功,在实验中均是先连线,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,并对比模拟信号还原的效果。
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 ) Matlab 实现设计性实验二、 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()(0ϕω+=t A t c c式中,A 为载波幅度;c ω为载波角频率;0ϕ为载波初始相位(通常假设0ϕ=0). 调制信号(基带信号)为)(t m 。
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)||()0c 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、 设计目的和意义设计目的:通过做这个课程设计,掌握常用的软件的使用,能够把通信原理上面学习的一些理论知识经过软件设计出一个完整的抑制载波双边带调幅(DSB-SC )和解调。
设计意义:通过设计抑制载波双边带调幅(DSB-SC )和解调,对通信原理中的抑制载波双边带调幅(DSB-SC )和解调能进一步深入理解和学习。
通信原理课程设计--抑制载波的双边带调制,河南工业大学
课程设计课程设计名称:常规双边带调幅信号的仿真与分析专业班级:学生姓名:学号:指导教师:课程设计时间:1 需求分析对频率为1Hz、功率为1的余弦信源,进行常规双边带调幅,其中载波频率为10Hz,并对以调信号进行频谱分析。
之后用相干解调将原始信号恢复,并与原信号进行对比分析,最后分析信号在加性高斯白信道下的特性2 概要设计原始信号:y1=A1*cos(2*pi*t); 载波信号:y2=A2*cos(20*pi*t)调制原理:y3=y1*y2解调原理:y3*y2(与y2同频同相即可)由调制频谱线性搬移产生9Hz 和 11Hz的边频,经过同频同相的信号解调后,由于再次搬移,在解调出原信号后,会产生19Hz 和21Hz的高频,根据频率分布,由低通滤波器将原信号滤出。
因为噪声是加性噪声,因此表达式上相加即可对其分析。
3 运行环境PC机、Windows XP或Windows 7操作系统4 开发工具和编程语言MATLAB工程软件5 详细设计clear all;clc;A1=sqrt(2);A2=2;w1=2*pi;w2=20*pi;fs=60;t=0:1/fs:4y0=A1*cos(w1*t)%*************** 生成“高斯噪声”*******************k=randn(1,length(y0));plot(length(y0),k);y1=A1*cos(w1*t)+k ; ;figure(1);subplot(1,1,1) ;plot(y0);title('通过加性高斯白系统原信号');y2=A2*cos(w2*t)%******************调制************************y3=y1.*y2figure(2);subplot(2,1,1)plot(t,y3) ;title('以调制信号时域图')%*****************进行FFT变换并做频谱图*******************N1=length(t)k=-N1/2:N1/2-1f=k*fs/N1y=fftshift(fft(y3)); %进行fft变换mag1=abs(y); %求幅值figure(2);subplot(2,1,2)plot(f,mag1.^2);%做频谱图title('以调制信号频谱');%**************解调************************y4=y3.*y2N2=length(y4);n=0:N2-1;f=n*fs/N2-fs/2;F2=fftshift(fft(y4));mag2=abs(F2);%求幅值figure(3);subplot(3,1,1)plot(f,mag2);%做频谱图title('解调滤波前频谱');% ********切比雪夫1型低通滤波器***************ft=fs;fp=2;f1=4wp=2*pi*fp/ft;ws=2*pi*f1/ft;omegp=tan(wp/2);omegs=tan(ws/2);omega=1;omegb=omegp/omegs;[n,wn]=cheb1ord(omega,omegb,1,40,'s');[b,a] =cheby1(n,1, wn, 's');[num,den]=bilinear(b,a,0.5);%*************以调信号滤波,滤出信号*****************h1=filter(num,den,y4);%解调信号频谱分析N3=length(t);n=0:N3-1;f=n*ft/N3-ft/2;F3=fftshift(fft(h1));mag3=abs(F3);%求幅值figure(3);subplot(3,1,2)plot(f,mag3);%做频谱图title('解调滤波后含加性高斯噪声信号频谱');%*****************原信号于虑出波形对比********************* N=length(y1);n=0:N-1;f=n*fs/N-fs/2;F1=fftshift(fft(y1));mag=abs(F1);%求幅值figure(3);subplot(3,1,3)plot(f,mag);%做频谱图title('原信号频谱');figure(4);subplot(2,1,1);plot(t,y1)title('原始信号含加性高斯噪声信号时域图');figure(4);subplot(2,1,2);plot(t,h1)title('解调滤波后含加性高斯噪声信号时域图');6 调试分析1、对以调信号进行FFT变换,起初用的是代码:F1=fft();2、运行程序后产生的频谱图两边的高频频谱不完整,只有一个频率分量,起初认为是在调制时发生错误,后经分析频谱是正确的,因为频谱实质是一个周期为2∏周期谱,出现边频不完整,是因为显示范围的原因,后改为:F1=fftshift(fft( ));频谱显示正确。
抑制载波双边带调制
uo(t) =KFu’1(t)=1.6KfKmUsULcosφcosΩt(11)
uo(t)与us(t)的幅度之比,即为检波器传输系数Kd。且由以上公式可得
Kd=1.6KfKmULcosφ(12)
由上式可以看出,为了增大检波器的传输系数,对恢复的载波,也称本机振荡电压的要求是:
①幅度UL应尽可能大,但不应超过相乘器的最大容许输入电压。
Multisim软件是一个专门用于电子线路仿真与设计的EDA工具软件。作为Windows下运行的个人桌面电子设计工具,Multisim是一个完整的集成化设计环境。Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一问题。学员可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来,并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。Multisim极大地提高了学员的学习热情和积极性,真正的做到了变被动学习为主动学习——这些在教学活动中已经得到了很好的体现。还有很重要的一点就是:计算机仿真与虚拟仪器技术对教员的教学也是一个很好的提高和促进。
三、仿真电路
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、设计目的和意义通过数字通信课程设计对以前所学的有关数字信号处理和通信电路方面的知识做全面的梳理,对通信信号的调制、滤波、解调、分析,进一步理解和掌握通信信号工作的原理。
通过课程设计中对Matlab及其工具箱函数的运用,学会运用Matlab软件环境对通信信号进行处理和分析二、设计原理如果输入的基带信号没有直流分量,则得到的输出信号就是无载波分量的双边带调制信号,简称DSB信号。
此时的DSB信号实质上就是m(t)和载波的相乘,其时域表达式为:其波形图如图所示。
图1 抑制载波双边带波形抑制载波双边带调幅信号的频谱抑制载波双边带调幅的调制过程实际上就是调制信号与载波的相乘运算,其模型如下:图2 抑制载波双边带调幅调制模型由抑制载波双边带调幅信号的频谱可知,如果将已调信号的频谱搬回到原点位置,即可得到原始的调制信号频谱,从而恢复出原始信号。
解调中的频谱搬移同样可用调制时的相乘运算来实现。
图3抑制载波双边带调制的相干解调将已调信号乘上一个同频同相的载波,如图,可得到用一个带通滤波器可以将上式中第1项和第2项分离,无失真地恢复出原始的调制信号。
这种调制方法又称为相干解调。
三、详细设计步骤(1)信号和载波的Matlab语言编写按设计要求的容编写信号(辛格函数)和载波,并绘制出其波形。
(2)信号频谱的Matlab语言编写根据设计要求号的表达示,通过求傅立叶变换来实现信号的频谱,利用fft算法实现函数图的画法。
(3)信号的调制对信号按要求进行调制,并绘制出已调信号的波形图和频谱由调制原理知:其过程就是调制信号与载波的相乘运算。
故将上述两个信号相乘,就可以得出已调信号,再用傅立叶变换来实现已调信号的频谱。
(4)解调已调信号已调信号的解调必须用相干解调的方法,是将已调信号乘上一个同频同相的载波。
然后用用一个低通滤波器就可以恢复原始的调制信号。
(5) 已调信号的功率谱分析通过对自相关函数的求解,绘制已调信号的功率谱密度设计结果及分析(1) 原始信号为辛格函数图4.待调制信号的波形图图5.待调制信号的频谱图(2)载波信号为余弦,200c f Hz ,波形如图所示图6.载波信号的波形图(3)信号的调制,已调信号则是由原信号与载波信号相乘。
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[()()]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)2c 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。
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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”
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,并对比模拟信号还原得效果。
实验数据
粘贴
与分析
1、2K正弦基波,如下图:
图4 2K正弦基波
2、384K正弦载波,幅值为3.55V,如下图:
图5 384K正弦载波
3、基波与DSB调幅信号,图中上面为基波,下面为DSB调幅信号。
图6 基波与DSB调幅信号
4、基波与相乘输出波形,图中上面为基波,下面为相乘输出波形。
图7 基波与相乘输出波形
5、基波与解调输出波形,图中上面得为基波,下面得为解调输出波形。
图8 基波与解调输出波形
图9 还原波形图
分析:与基波比较发现解调出来得波形与基波基本一致。
实验结论
与
实验总结:
常规调幅得优点就是实现调制方式简便,输出得己调信号得包络与输入调。