SSB调制解调系统设计

合集下载

抑制载波单边带调幅(SSB)和解调的实现

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、利用MATLAB实现对信号进行抑制载波单边带调幅（SSB）和解调2、有助于理解模拟线性调制中利用相移法实现单边带调幅的调制方法3、有助于理解相干解调的原理4、有助于理解和掌握低通滤波器的设计过程5、有助于理解信号的时频关系6、有助于了解信号的频谱与功率谱的关系7、通过对该题目的设计，巩固了《通信原理》和《数字信号处理》的相关知识，加深了对相关知识点的认识和理解。

二、设计原理利用已学的《通信原理》和《数字信号处理》的相关知识完成对信号进行抑制载波单边带调幅（SSB）和解调。

1、调制通过对《通信原理》这门课程的学习，已经了解到了抑制载波单边带调幅的调制方式有两种：一种是用滤波法实现；一种是利用相移法实现。

所谓滤波法就是将双边带的已调制信号经过一个滤波器实现，如果要保留下边带，则让信号通过一个低通滤波器，如果要保留上边带则让信号通过一个高通滤波器。

滤波法原理图如图1所示。

图1 单边带信号的滤波法形成但是理想滤波特性是不可能做到的，实际滤波器从通带到阻带总有一个过渡带。

如果要把信号调制到很高的频率则需要进行多级调制才能满足指标，增加了调制设备的复杂性和成本；另外，如果调制信号中有直流及低频分量，则必须使用过渡带为零的理想滤波器才能将上、下边带分割开来，而这是不可能用滤波法实现的。

另外一种调制方法——相移法——实现对信号的调制。

由于这是单频调制，设单频调制信号为()cos m m f t A t ω= （1）载波为()cos c C t t ω= （2）则双边带信号的时间波形为()cos cos DSB m m c S t A t t ωω=0.5cos()0.5cos()m m c m m c A t A t ωωωω=++-保留上边带的单边带调制信号为 ()0.5cos()USB m m c S t A t ωω=+0.5(cos cos sin sin )m m c m c A t t t t ωωωω=- （3）同理可得保留下边带的单边带调制信号为()0.5cos()LSB m m c S t A t ωω=-0.5(cos cos sin sin )m m c m c A t t t t ωωωω=+ （4）式（3）、（4）中第一项与调制信号和载波的成绩成正比，称为同相分量；而第二项乘积中则包含调制信号与载波信号分别相移-π/2的结果，称为正交分量。

抑制载波单边带调幅(SSB)和解调的实现

二、设计原理利用已学的《通信原理》和《数字信号处理》的相关知识完成对信号进行抑制载波单边带调幅（SSB）和解调。

1、调制通过对《通信原理》这门课程的学习，已经了解到了抑制载波单边带调幅的调制方式有两种：一种是用滤波法实现；一种是利用相移法实现。

滤波法原理图如图1所示。

图1 单边带信号的滤波法形成但是理想滤波特性是不可能做到的，实际滤波器从通带到阻带总有一个过渡带。

另外一种调制方法——相移法——实现对信号的调制。

SSB信号调制解调(滤波法)

%SSB信号调制解调clear;clc;f0 = 1; %信源信号频率(Hz)E0 = 1; %信源信号振幅(V)E = 1; %载波分量振幅(V)fc = 10; %载波分量频率（Hz）t0 = 1; %信号时长snr = 15; %解调器输入信噪比dBdt = 0.003; %系统时域采样间隔fs = 1/dt; %系统采样频率df = 0.001; %所需的频率分辨率t = 0:dt:t0;Lt = length(t); %仿真过程中，信号长度snr_lin = 10^(snr/10);%解调器输入信噪比%-------------画出调制信号波形及频谱%产生模拟调制信号m = E*cos(2*pi*f0*t);L = min(abs(m));%包络最低点R = max(abs(m));%包络最高点%画出调制信号波形和频谱clf;figure(1);%%%画出调制信号波形subplot(411);plot(t,m(1:length(t)));axis([0,t0,-R-0.3,R+0.3]);%设置坐标范围xlabel('t');title('调制信号');set(gca,'YTick',-R:1:R);subplot(412);[M,m,df1,f] = T2F_new(m,dt,df,fs); %求出调制信号频谱[Bw_eq] = signalband(M,df,t0); %求出信号等效带宽f_start_low = fc - Bw_eq; %求出产生下边带信号的带通滤波器的起始频率f_cutoff_low = fc; %求出产生下边带信号的带通滤波器的截止频率f_start_high = fc; %求出产生上边带信号的带通滤波器的起始频率f_cutoff_high = fc + Bw_eq; %求出产生上边带信号的带通滤波器的截止频率plot(f,fftshift(abs(M))); %画出调制信号频谱%M：傅里叶变换后的频谱序列xlabel('f');title('调制信号频谱');axis([-fc-5*f0,fc+5*f0,0,max(M)+0.3]);set(gca,'XTick', -10:10:10);set(gca,'XGrid','on');%%%载波及其频谱subplot(413);c = cos(2*pi*fc*t); %载波plot(t,c);axis([0,t0,-E-0.2,E+0.2]);xlabel('t');title('载波');subplot(414); %载波频谱[C,c,df1,f] = T2F_new(c,dt,df,fs);plot(f,fftshift(abs(C))); %画出载波频谱xlabel('f');title('载波频谱');axis([-fc-5*f0,fc+5*f0,0,max(C)+0.3]);set(gca,'XTick', -10:10:10);set(gca,'XGrid','on');%%%已调信号及其频谱figure(2);subplot(321); %画已调信号u = m(1:Lt).*c(1:Lt);plot(t,u);axis([0,t0,-max(u)-0.5,max(u)+0.5]);xlabel('t');title('DSB信号');set(gca,'YTick', -max(u):1:max(u));subplot(322);[U,u,df1,f] = T2F_new(u,dt,df,fs);plot(f,fftshift(abs(U))); %画出已调信号频谱xlabel('f');title('DSB信号频谱');axis([-fc-5*f0,fc+5*f0,0,max(U)+0.3]);set(gca,'XTick', -10:10:10);set(gca,'XGrid','on');%%%滤波法产生SSB信号[H_low,f_low] = bp_f(length(u),f_start_low,f_cutoff_low,df1,fs,1);%求滤波法产生下边带需要的带通滤波器[H_high,f_high] = bp_f(length(u),f_start_high,f_cutoff_high,df1,fs,1);%[H,f] = bp_f(length(sam),f_start,f_cutoff,df1,fs,1);subplot(323);plot(f_low,fftshift(abs(H_low))); %画出带通滤波器xlabel('f');title('下边带带通滤波器');axis([-f_cutoff_low-1,f_cutoff_low+1,-0.05,1.05]);subplot(324);plot(f_high,fftshift(abs(H_high))); %画出带通滤波器xlabel('f');title('上边带带通滤波器');axis([-f_cutoff_high-1,f_cutoff_high+1,-0.05,1.05]);subplot(325);plot(f_low,fftshift(abs(H_low)));hold on; %画出带通滤波器plot(f,fftshift(abs(U))); %画出已调信号频谱axis([-fc-5,fc+5,-0.05,1.05]);xlabel('f');title('下边带信号');subplot(326);plot(f_high,fftshift(abs(H_high)));hold on; %画出带通滤波器plot(f,fftshift(abs(U))); %画出已调信号频谱axis([-fc-5,fc+5,-0.05,1.05]);xlabel('f');title('上边带信号');%%%----------------经过带通滤波器，产生单边带信号（以上边带信号为例）samuf = H_high.*U; %滤波器输出信号的频谱[samu] = F2T_new(samuf,fs); %滤波器输出信号的波形figure(3);subplot(321);plot(t,samu(1:Lt));axis([0,t0,-max(samu)-0.3,max(samu)+0.3]);xlabel('t');title('上边带信号');%%[samuf,samu,df1,f] = T2F_new(samu(1:Lt),dt,df,fs);%上边带信号频谱subplot(322);plot(f,fftshift(abs(samuf))); %画出经过理想带通滤波器后信号频谱xlabel('f');title('上边带信号频谱');axis([-fc-5*f0,fc+5*f0,0,max(samuf)+0.1]);set(gca,'XTick', -10:10:10);set(gca,'XGrid','on');%%%将已调信号送入信道%先根据所给信噪比产生高斯白噪声signal_power = power_x(samu(1:Lt)); %已调信号的平均功率noise_power = (signal_power * fs)/(snr_lin*4*Bw_eq); %求出噪声方差（噪声均值为0）noise_std = sqrt(noise_power); %噪声标准差noise = noise_std * randn(1,Lt); %产生噪声%画出信道高斯白噪声波形及频谱，此时，噪声已实现，为确知信号，可求其频谱subplot(323);plot(t,noise);axis([0,t0,-max(noise),max(noise)]);xlabel('t');title('噪声信号');subplot(324);[noisef,noise,df1,f] = T2F_new(noise,dt,df,fs); %噪声频谱plot(f,fftshift(abs(noisef))); %画出噪声频谱xlabel('f');title('噪声频谱');%%%信道中的信号%叠加了噪声的已调信号频谱sam = samu(1:Lt) + noise(1:Lt);subplot(325);plot(t,sam);axis([0,t0,-max(sam),max(sam)]);xlabel('t');title('信道中的信号');subplot(326);[samf,sam,df1,f] = T2F_new(sam,dt,df,fs); %求出叠加了噪声的已调信号频谱plot(f,fftshift(abs(samf))); %画出叠加了噪声的已调信号频谱xlabel('f');title('信道中信号的频谱');axis([-fc-5*f0,fc+5*f0,0,max(samf)+0.1]);set(gca,'XTick', -10:10:10);set(gca,'XGrid','on');%%%----------------经过带通滤波器%经过理想滤波器后的信号及其频谱DEM = H_high.*samuf; %滤波器输出信号的频谱[dem] = F2T_new(DEM,fs);%滤波器输出信号的波形figure(4);subplot(321); %经过理想带通滤波器后的信号波形plot(t,dem(1:Lt)); %画出经过理想带通滤波器后的信号波形axis([0,t0,-max(dem)-0.3,max(dem)+0.3]);xlabel('t');title('理想BPF输出信号');%%[demf,dem,df1,f] = T2F_new(dem(1:Lt),dt,df,fs);%求经过理想带通滤波器后的信号频谱subplot(322);plot(f,fftshift(abs(demf))); %画出经过理想带通滤波器后信号频谱xlabel('f');title('理想BPF输出信号频谱');axis([-fc-5*f0,fc+5*f0,0,max(demf)+0.1]);set(gca,'XTick', [-10:10:10]);set(gca,'XGrid','on');%%%--------------和本地载波相乘，即混频subplot(323);plot(t,c(1:Lt));axis([0,t0,-E-0.2,E+0.2]);xlabel('t');title('本地载波');subplot(324); %频谱载波[C,c,df1,f] = T2F_new(c(1:Lt),dt,df,fs);plot(f,fftshift(abs(C))); %画出载波频谱xlabel('f');title('本地载波频谱');axis([-fc-5*f0,fc+5*f0,0,max(C)+0.3]);set(gca,'XTick', [-10:10:10]);set(gca,'XGrid','on');%再画出混频后信号及其频谱der = dem(1:Lt).*c(1:Lt); %混频%%subplot(325); %画出混频后的信号plot(t,der);axis([0,t0,-R,R]);xlabel('t');title('混频后的信号');subplot(326);[derf,der,df1,f] = T2F_new(der,dt,df,fs); %求出混频后的信号频谱plot(f,fftshift(abs(derf))); %画出混频后的信号频谱xlabel('f');title('混频后的信号频谱');axis([-2*fc-5*f0,2*fc+5*f0,0,max(derf)+0.3]);set(gca,'XTick', [-10:10:10]);set(gca,'XGrid','on');%%%-----------------经过低通滤波器%画出理想低通滤波器figure(5);[LPF,f] = lp_f(length(der),Bw_eq,df1,fs,1); %求出低通滤波器subplot(411);plot(f,fftshift(abs(LPF))); %画出理想低通滤波器xlabel('f');title('理想LPF');axis([-f0-Bw_eq,f0+Bw_eq,-0.05,1.05]);%%%混频信号经过理想低通滤波器后的频谱及波形DM = LPF.*derf; %理想低通滤波器输出的频谱[dm] = F2T_new(DM,fs); %滤波器的输出波形subplot(412);plot(t,dm(1:Lt)); %画出经过低通滤波器后的解调波形axis([0,t0,-max(dm)-0.2,max(dm)+0.2]);xlabel('t');title('恢复信号');set(gca,'YTick', [-1:0.5:1]);set(gca,'YGrid','on');subplot(413);[dmf,dm,df1,f] = T2F_new(dm(1:Lt),dt,df,fs); %求LPF输出信号的频谱plot(f,fftshift(abs(dmf))); %画出LPF输出信号的频谱xlabel('f');title('恢复信号频谱');axis([-fc,fc,0,max(abs(dmf))+0.1]);set(gca,'XTick', [-10:10:10]);set(gca,'XGrid','on');%%subplot(414);plot(t,m(1:Lt)); %画出调制信号波形xlabel('t');title('调制信号');set(gca,'YTick', [-R:1:R]);axis([0,t0,-R-0.3,R+0.3])xlabel('t');title('调制信号');子函数%序列的傅里叶变换%各参数含义与子函数T2F中的完全相同，完成序列的傅里叶变换function [M,m,df] = fftseq(m,ts,df)fs = 1/ts;if nargin == 2n1 = 0;elsen1 = fs / df;endn2 = length(m);n = 2^(max(nextpow2(n1),nextpow2(n2)));M = fft(m,n);m = [m,zeros(1,n-n2)];df = fs / n;end%计算信号功率function p = power_x(x)%x:输入信号%p:返回信号的x功率p = (norm(x).^2)./length(x);end%将信号从频域转换到时域function [m] = F2T(M,fs)%----------------输入参数%M：信号的频谱%fs:系统采样频率%----------------输出（返回）函数%m:傅里叶逆变换后的信号，注意其长度为2的整数次幂，利用其画波形时，要注意选取m 的一部分，选取长度和所给时间序列t的长度要一致，plot(t,m(1:length(t))),否则会出错m = real(ifft(M))*fs;end%将信号从时域转换到频域function [M,m,df1,f] = T2F(m,ts,df,fs)%----------------输入参数%m：信号%ts:系统时域采样间隔、%df:所需的采样频率%fs:系统采样频率%----------------输出（返回）函数%M：傅里叶变换后的频谱序列%m:输入信号参与傅里叶变换后对应序列，需要注意的是，该序列与输入信号m的区别，其长度是不一样的，输入的m长度不一定是2的整数次幂，而傅里叶变换要求输入信号长度为2的整数次幂，%故傅里叶变换前需要对m信号进行补零操作，其长度有所增加，估输出参数中的m为补零后的输入信号，其长度与输入参数m不一样，但与M,f的长度是一样的，%并且，其与时间序列t所对应的序列m(1:length(t))与输入参数中的m是一致的。

基于matlab的ssb的调制与解调设计依据

基于matlab的ssb的调制与解调设计依据一、概述在通信领域中，调制与解调是一种重要的信号处理技术。

单边带调制（SSB）是一种常见的调制方式，它在频谱利用率和功率效率方面具有优势，因此被广泛应用于通信系统中。

为了实现SSB的调制与解调，需要设计相应的算法和实现方案。

而Matlab作为一种强大的工程软件，也被广泛用于数字信号处理领域。

本文将围绕基于Matlab的SSB调制与解调的设计依据展开阐述。

二、SSB调制的原理1. SSB调制的概念单边带调制（SSB），是将调制信号的频谱移到正频率轴或负频率轴上的其中一侧而不产生另一频谱的一种调制方式。

SSB调制有上下两种形式，分别称为上边带和下边带。

在实际应用中，常采用抑制载波的方式实现SSB调制。

2. SSB调制的数学表示对于一般的调制信号m(t)，经过SSB调制后得到的调制信号s(t)可表示为：s(t) = m(t)cos(2πfct) - jH[m(t)]sin(2πfct)其中，H[m(t)]为m(t)的希尔伯特变换。

三、SSB调制的设计依据1. 基带信号及滤波SSB调制的第一步是对基带信号进行处理，通常需要进行低通滤波以限制频谱范围。

Matlab提供了丰富的信号处理工具箱，可以方便地实现基带信号的生成和滤波处理。

2. 载波抑制和频谱转移在SSB调制中，需要实现对载波的抑制，从而得到单边带信号。

频谱转移可以通过Matlab中的频谱分析和变换函数来实现。

3. SSB调制系统的搭建基于Matlab，可以通过编写代码来搭建SSB调制系统，包括信号处理、频谱分析、滤波和调制等步骤。

四、SSB解调的原理1. SSB解调的概念SSB解调过程是对接收到的单边带信号进行处理，从而得到原始的基带信号。

解调过程中需要进行频谱转移和滤波，以还原原始信号。

2. SSB解调的数学表示对于接收到的SSB信号s(t)，经过解调后得到的解调信号m(t)可表示为：m(t) = s(t)cos(2πfct) - jH[s(t)]sin(2πfct)其中，H[s(t)]为s(t)的希尔伯特变换。

SSB调制解调设计与仿真

摘要调拨解调在通信系统中的作用至关重要。

所谓调制，就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。

广义的调制分为基带调制和带通调制（也称载波调制）。

载波调制就是用调制信号去控制载波的参数的过程。

使载波的某一个或某几个参数按照调制信号的规律而变化。

调制信号的周期性振荡信号称为载波，它可以是正弦波也可以是非正统小组。

载波调制后称为已调信号，它含有调制信号的全部特征。

反过来说，解调（也称检波）则是调制的逆过程，其作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。

调制的方式有多种，根据调制信号是模拟信号和数字信号，载波是连续还是脉冲序列，相应的调制方式有模拟连续波调制（模拟调制）、数字连续波调制（数字调制）、模拟脉冲调制和数字脉冲调制等。

基带信号对载波的调制是为了实现下列目标：一、由于基带信号包含的较低频率分量的波长较长，致使天线过长而难以实现。

所以，无线传输中，信号以电磁波的形式通过天线辐射到空间的。

为了获得较高的辐射效率，天线的尺寸必须与发射信号波长相比拟。

二、把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实现信道的多路复用，提高信道的利用率。

三、扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。

因此，调制对通信系统的有效性和可靠性有着很大的影响和作用。

SSB调制与解调在实现此些目标上，在某些方面有其特殊的优点，所以，SSB在信号的调制与解调系统中被广泛的应用。

下面我们将对SSB调制解调系统进行详细的分析与研究。

关键字：调制、解调、载波、已调信号、正弦波、余弦波、模拟信号、数字信号、基带信号、带宽、利用率、有效性、可靠性、SSB调制正文一、设计目的：（1）通过本课程设计的开展，使学生能够掌握通信原理中模拟信号的调制和解调、数字基带信号的传输、数字信号的调制和解调，模拟信号的抽样、量化和编码与信号的最佳接收等原理。

（2）已知一已调信号m（t），通过一载波C（t）并通过一低通滤器得到单边带信号Sssb(t)，再加入高斯白噪声（可以是大信噪比也可以是小信噪比）经过解调得到解调信号,运用Matlab工具编写代码运行并得到各信号的时域与频域的波形。

SSB调制解调与仿真

目录摘要 (1)第1章设计意义及要求 (2)1.1 设计意义 (2)1.2 设计要求 (2)第二章、SSB调制与解调的基本原理 (3)2.1：软件简介 (3)2.2、幅度调制的原理 (3)2.3边带调制 (4)2.4单边带调制 (5)2.5相干解调 (7)2.6调制的意义 (8)第三章、单边带调制与解调电路设计 (9)3.1、SSB电路的设计过程 (9)3.3、切比雪夫型带通滤波器 (11)3.4、二阶有源滤波电路 (12)SSB总电路 (15)3.5.1信号源 (15)第四章总结 (16)参考文献 (17)摘要本文介绍了SSB信号的调制与解调的仿真分析。

单边带SSB节约频带，节省功率，具有较高的保密性，因此，国内外使用的短波电台均为单边带电台。

本课程设计就是产生单边带并进行解调。

使用乘法器生产DSB信号，然后经过带通滤波器进行滤波生成SSB信号，再通过同步检波进行解调。

通过输入检测信号进行检测，设计的电路可以完成单边带的调制和解调。

关键字：单边带、滤波器、调制、解调、仿真第1章设计意义及要求1.1 设计意义随着通信业务的不断发展，频道拥挤的问题日益突出，占用较窄频带或能在同一频段内容纳更多用户的通信技术日渐受到了人们的重视。

本次课设的目的是通过学习和掌握电路设计于仿真软件的基础上，按照要求设计一个普通调幅的调制解调电路并进行仿真，综合应用所学知识，为今后的学习和工作积累经验。

此外，该题目涵盖了《通信原理》、《电路分析》、《模拟电子》、《通信电子线路》等主要课程的知识点，学生通过该题目的设计过程，可以初步掌握各种元器件工作原理和电路设计、开发原理，得到系统的训练，提高解决实际问题的能力。

实现SSB的调制解调系统的设计与仿真。

单边带幅度调制（Single Side Band Amplitude Modulation）只传输频带幅度调制信号的一个边带，使用的带宽只有双边带调制信号的一半，具有更高的频率利用率，成为一种广泛使用的调制方式。

SSB单边带调制与解调

目录1 设计目的与要求 11.1 设计目的 11.2 设计要求 12 设计方案 12.1 设计原理 12.1.1滤波法 22.2.2 相移法 32.2 相干解调 43 系统设计 53.1 Simulink工作环境 53.2 SSB信号调制 53.2.1 调制模型构建与参数设置 5 3.2.2 仿真结果与分析 63.3 SSB相干解调 83.3.1 解调模型构建与参数设置 8 3.3.2 仿真结果及分析 93.4 加入高斯噪声的调制与解调 113.4.1模型构建 113.4.2 仿真结果及分析 123.5 不同噪声对信道影响 164 心得体会 17参考文献 171 设计目的与要求1.1 设计目的本课程设计是实现SSB的调制与相干解调，以及在不同噪声下对信道的影响。

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。

解调是调制的逆过程，即是将已调制的信号还原成原始基带信号的过程。

信号的接收端就是通过解调来还原已调制信号从而读取发送端发送的信息。

因此信号的解调对系统的传输有效性和传输可靠性有着很大的影响。

调制与解调方式往往决定了一个通信系统的性能。

单边带SSB信号的解调采用相干解调法，这种方式被广泛应用在载波通信和短波无线电话通信中。

Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。

Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。

为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。

SSB信号的仿真与分析.doc

郑州航空工业管理学院《电子信息系统仿真》课程设计级电子信息工程专业班级题目SSB调制解调系统设计与仿真姓名学号指导教师二О一四年十二月二十六日一，设计要求对模拟通信系统主要原理和技术进行研究，理解SSB系统调制解调的基本过程和相关知识，对SSB调制解调系统进行设计和仿真，根据仿真结果对系统性能进行分析。

二，理论分析单边带信号是由双边带信号经过单边带滤波器来完成的，根据通信原理所学内容将用相移法对单边带信号进行解调，以下我们将对信号的产生于解调进行理论分析与软件分析结果2.1 SSB时域分析。

已知相移法的产生原理图为假设信号为m(t)，信号可分为上边带m +(t)和下边带m -(f)信号,经过西尔伯特变换后可知上边带为 m +(t)=1/2[m （t ）-m^（t ）]下边带为 m-(t)=1/2[m （t ）+m^（t ）]通过单边带相移器后的得到SSB 的时域表达式为S SSB (t)=1/2[m(t)cos2πft ±m^(t)sin2πft]2.2频域分析已调信号的频谱为 H SSB (f)保留上边带 H SSB (f)=H USB (f)=保留下边带 H SSB (f)=H LSB (f)=三，调试过程（1）利用相移法来调制SSB信号，调制信号如下：Fs=100000;%信号脉冲t=[0:1/Fs:0.01];%一个脉冲的时间y=cos(100*2*pi*t);%调制信号yz=sin(100*2*pi*t);%调制信号的希尔伯特变换其时域波形为：其频域波形为：（2）载波为：C（t）=cosw c tFc=30000;%载波脉冲c=cos(Fc*2*pi*t);%载波b=sin(2*pi*Fc.*t);%载波正弦变换lssb=y.*c+yz.*b;%保留下边带信号其时域波形为：（3）得到SSB信号并在信道中加入高斯白噪声，得到加入噪声后的下边带信号：y1=awgn(lssb,30); %调制信号加噪声wsingle=fft(lssb);%其傅里叶变换wsingle=abs(wsingle(1:length(wsingle)/2+1));%已调信号的频谱frqsingle=[0:length(wsingle)-1]*Fs/length(wsingle)/2;%已调信号频谱的w其时域波形为：其频域波形为：（4）SSB信号的解调和DSB一样，不能采用简单的包络检波，因为SSB信号也是抑制载波的已调信号，它的包络不能直接反映调制信号的变化，所以，仍需采用相干解调。

SSB信号调制解调(希尔伯特变换)

%SSB信号调制解调%希尔伯特变换法产生（相移法）clear;clc;f0 = 1; %信源信号频率(Hz)E0 = 1; %信源信号振幅(V)E = 1; %载波分量振幅(V)fc = 10; %载波分量频率（Hz）t0 = 1; %信号时长snr = 15; %解调器输入信噪比dBdt = 0.003; %系统时域采样间隔fs = 1/dt; %系统采样频率df = 0.001; %所需的频率分辨率t = 0:dt:t0;Lt = length(t); %仿真过程中，信号长度snr_lin = 10^(snr/10);%解调器输入信噪比%-------------画出调制信号波形及频谱%产生模拟调制信号m = E*cos(2*pi*f0*t);L = min(abs(m));%包络最低点R = max(abs(m));%包络最高点%画出调制信号波形和频谱clf;figure(1);%%%画出调制信号波形subplot(421);plot(t,m(1:length(t)));axis([0,t0,-R-0.3,R+0.3]);%设置坐标范围xlabel('t');title('调制信号');set(gca,'YTick',-R:1:R);subplot(422);[M,m,df1,f] = T2F_new(m,dt,df,fs); %求出调制信号频谱[Bw_eq] = signalband(M,df,t0); %求出信号等效带宽plot(f,fftshift(abs(M))); %画出调制信号频谱%M：傅里叶变换后的频谱序列xlabel('f');title('调制信号频谱');axis([-fc-5*f0,fc+5*f0,0,max(M)+0.3]);set(gca,'XTick', -10:10:10);set(gca,'XGrid','on');%%%载波及其频谱subplot(423);c = cos(2*pi*fc*t); %载波plot(t,c);axis([0,t0,-E-0.2,E+0.2]);xlabel('t');title('载波');subplot(424); %载波频谱[C,c,df1,f] = T2F_new(c,dt,df,fs);plot(f,fftshift(abs(C))); %画出载波频谱xlabel('f');title('载波频谱');axis([-fc-5*f0,fc+5*f0,0,max(C)+0.3]);set(gca,'XTick', -10:10:10);set(gca,'XGrid','on');%%sm_low = 1/2 * cos(2*pi*f0*t) .* cos(2*pi*fc*t) + 1/2 * sin(2*pi*f0*t) .* sin(2*pi*fc*t);%下边带信号sm_high = 1/2 * cos(2*pi*f0*t) .* cos(2*pi*fc*t) - 1/2 * sin(2*pi*f0*t) .* sin(2*pi*fc*t);%上边带信号%%subplot(425);plot(t,sm_low(1:length(t)));axis([0,t0,-R-0.3,R+0.3]);%设置坐标范围xlabel('t');title('下边带信号');set(gca,'YTick',-R:1:R);[M_low,m_low,df1,f] = T2F_new(sm_low,dt,df,fs); %求出调制信号频谱[Bw_eq_low] = signalband(M_low,df,t0); %求出信号等效带宽subplot(426);plot(f,fftshift(abs(M_low))); %画出调制信号频谱%M：傅里叶变换后的频谱序列xlabel('f');title('下边带频谱');axis([-fc-5*f0,fc+5*f0,0,max(M_low)+0.3]);set(gca,'XTick', -10:10:10);set(gca,'XGrid','on');%%subplot(427);plot(t,sm_high(1:length(t)));axis([0,t0,-R-0.3,R+0.3]);%设置坐标范围xlabel('t');title('上边带信号');set(gca,'YTick',-R:1:R);[M_high,m_high,df1,f] = T2F_new(sm_high,dt,df,fs); %求出调制信号频谱[Bw_eq_high] = signalband(M_high,df,t0); %求出信号等效带宽subplot(428);plot(f,fftshift(abs(M_high))); %画出调制信号频谱%M：傅里叶变换后的频谱序列xlabel('f');title('上边带频谱');axis([-fc-5*f0,fc+5*f0,0,max(M_high)+0.3]);set(gca,'XTick', -10:10:10);set(gca,'XGrid','on');%%%将已调信号送入信道%先根据所给信噪比产生高斯白噪声figure(2);signal_power = power_x(sm_low(1:Lt)); %已调信号的平均功率noise_power = (signal_power * fs)/(snr_lin*4*Bw_eq_high); %求出噪声方差（噪声均值为0）noise_std = sqrt(noise_power); %噪声标准差noise = noise_std * randn(1,Lt); %产生噪声%画出信道高斯白噪声波形及频谱，此时，噪声已实现，为确知信号，可求其频谱subplot(321);plot(t,noise);axis([0,t0,-max(noise),max(noise)]);xlabel('t');title('噪声信号');subplot(322);[noisef,noise,df1,f] = T2F_new(noise,dt,df,fs); %噪声频谱plot(f,fftshift(abs(noisef))); %画出噪声频谱xlabel('f');title('噪声频谱');%%%信道中的信号%叠加了噪声的已调信号频谱sam = sm_low(1:Lt) + noise(1:Lt);subplot(323);plot(t,sam);axis([0,t0,-max(sam),max(sam)]);xlabel('t');title('信道中的信号');subplot(324);[samf,sam,df1,f] = T2F_new(sam,dt,df,fs); %求出叠加了噪声的已调信号频谱plot(f,fftshift(abs(samf))); %画出叠加了噪声的已调信号频谱xlabel('f');title('信道中信号的频谱');axis([-fc-5*f0,fc+5*f0,0,max(samf)+0.1]);set(gca,'XTick', -10:10:10);set(gca,'XGrid','on');%%f_start_low = fc - Bw_eq_low;f_cutoff_low = fc;[H_low,f] = bp_f(length(sam),f_start_low,f_cutoff_low,df1,fs,1);%求带通滤波器subplot(325);plot(f,fftshift(abs(H_low))); %画出带通滤波器xlabel('f');title('带通滤波器');axis([-f_cutoff_low-1,f_cutoff_low+1,-0.05,1.05]);%%subplot(326);plot(f,fftshift(abs(H_low))); %画出带通滤波器xlabel('f');axis([-f_cutoff_low-1,f_cutoff_low+1,-0.05,1.05]);hold on;plot(f,fftshift(abs(samf))); %画出叠加了噪声的已调信号频谱title('信号经过带通滤波器');%%%----------------经过带通滤波器%经过理想滤波器后的信号及其频谱DEM = H_low.*M_low; %滤波器输出信号的频谱[dem] = F2T_new(DEM,fs);%滤波器输出信号的波形figure(3);subplot(321); %经过理想带通滤波器后的信号波形plot(t,dem(1:Lt)); %画出经过理想带通滤波器后的信号波形axis([0,t0,-max(dem)-0.3,max(dem)+0.3]);xlabel('t');title('理想BPF输出信号');%%[demf,dem,df1,f] = T2F_new(dem(1:Lt),dt,df,fs);%求经过理想带通滤波器后的信号频谱subplot(322);plot(f,fftshift(abs(demf))); %画出经过理想带通滤波器后信号频谱xlabel('f');title('理想BPF输出信号频谱');axis([-fc-5*f0,fc+5*f0,0,max(demf)+0.1]);set(gca,'XTick', [-10:10:10]);set(gca,'XGrid','on');%%%--------------和本地载波相乘，即混频subplot(323);plot(t,c(1:Lt));axis([0,t0,-E-0.2,E+0.2]);xlabel('t');title('本地载波');subplot(324); %频谱载波[C,c,df1,f] = T2F_new(c(1:Lt),dt,df,fs);plot(f,fftshift(abs(C))); %画出载波频谱xlabel('f');title('本地载波频谱');axis([-fc-5*f0,fc+5*f0,0,max(C)+0.3]);set(gca,'XTick', [-10:10:10]);set(gca,'XGrid','on');%再画出混频后信号及其频谱der = dem(1:Lt).*c(1:Lt); %混频%%subplot(325); %画出混频后的信号plot(t,der);axis([0,t0,-R,R]);xlabel('t');title('混频后的信号');subplot(326);[derf,der,df1,f] = T2F_new(der,dt,df,fs); %求出混频后的信号频谱plot(f,fftshift(abs(derf))); %画出混频后的信号频谱xlabel('f');title('混频后的信号频谱');axis([-2*fc-5*f0,2*fc+5*f0,0,max(derf)+0.3]);set(gca,'XTick', [-10:10:10]);set(gca,'XGrid','on');%%%%figure(4);subplot(321);plot(t,m(1:Lt)); %画出调制信号波形xlabel('t');title('调制信号');set(gca,'YTick', [-R:1:R]);axis([0,t0,-R-0.3,R+0.3])xlabel('t');title('调制信号');subplot(322);[M,m,df1,f] = T2F_new(m,dt,df,fs); %求出调制信号频谱[Bw_eq] = signalband(M,df,t0); %求出信号等效带宽plot(f,fftshift(abs(M))); %画出调制信号频谱%M：傅里叶变换后的频谱序列xlabel('f');title('调制信号频谱');axis([-fc-5*f0,fc+5*f0,0,max(M)+0.3]);set(gca,'XTick', -10:10:10);set(gca,'XGrid','on');%%%-----------------经过低通滤波器%画出理想低通滤波器[LPF,f] = lp_f(length(der),Bw_eq,df1,fs,1); %求出低通滤波器subplot(323);plot(f,fftshift(abs(LPF))); %画出理想低通滤波器xlabel('f');title('理想LPF');axis([-f0-Bw_eq,f0+Bw_eq,-0.05,1.05]);%%%混频信号经过理想低通滤波器后的频谱及波形DM = LPF.*derf; %理想低通滤波器输出的频谱[dm] = F2T_new(DM,fs); %滤波器的输出波形subplot(325);plot(t,dm(1:Lt)); %画出经过低通滤波器后的解调波形axis([0,t0,-max(dm)-0.2,max(dm)+0.2]);xlabel('t');title('恢复信号');set(gca,'YTick', [-1:0.5:1]);set(gca,'YGrid','on');subplot(326);[dmf,dm,df1,f] = T2F_new(dm(1:Lt),dt,df,fs); %求LPF输出信号的频谱plot(f,fftshift(abs(dmf))); %画出LPF输出信号的频谱xlabel('f');title('恢复信号频谱');axis([-fc,fc,0,max(abs(dmf))+0.1]);set(gca,'XTick', [-10:10:10]);set(gca,'XGrid','on');subplot(324);plot(f,fftshift(abs(LPF))); %画出理想低通滤波器xlabel('f');title('解调信号通过低通滤波器');axis([-f0-Bw_eq,f0+Bw_eq,0,0.12]);hold on;plot(f,fftshift(abs(dmf))); %画出LPF输出信号的频谱%序列的傅里叶变换%各参数含义与子函数T2F中的完全相同，完成序列的傅里叶变换function [M,m,df] = fftseq(m,ts,df)fs = 1/ts;if nargin == 2n1 = 0;elsen1 = fs / df;endn2 = length(m);n = 2^(max(nextpow2(n1),nextpow2(n2)));M = fft(m,n);m = [m,zeros(1,n-n2)];df = fs / n;end子函数%计算信号功率function p = power_x(x)%x:输入信号%p:返回信号的x功率p = (norm(x).^2)./length(x);end%将信号从频域转换到时域function [m] = F2T(M,fs)%----------------输入参数%M：信号的频谱%fs:系统采样频率%----------------输出（返回）函数%m:傅里叶逆变换后的信号，注意其长度为2的整数次幂，利用其画波形时，要注意选取m 的一部分，选取长度和所给时间序列t的长度要一致，plot(t,m(1:length(t))),否则会出错end%将信号从时域转换到频域function [M,m,df1,f] = T2F(m,ts,df,fs)%----------------输入参数%m：信号%ts:系统时域采样间隔、%df:所需的采样频率%fs:系统采样频率%----------------输出（返回）函数%M：傅里叶变换后的频谱序列%m:输入信号参与傅里叶变换后对应序列，需要注意的是，该序列与输入信号m的区别，其长度是不一样的，输入的m长度不一定是2的整数次幂，而傅里叶变换要求输入信号长度为2的整数次幂，%故傅里叶变换前需要对m信号进行补零操作，其长度有所增加，估输出参数中的m为补零后的输入信号，其长度与输入参数m不一样，但与M,f的长度是一样的，%并且，其与时间序列t所对应的序列m(1:length(t))与输入参数中的m是一致的。

SSB信号的调制与解调

SSB信号的调制与解调一．题目要求：用matlab 产生一个频率为1Hz，功率为1 的余弦信源，设载波频率,,试画出:SSB 调制信号的时域波形;采用相干解调后的SSB 信号波形；SSB 已调信号的功率谱；在接收端带通后加上窄带高斯噪声,单边功率谱密度0 n = 0。

1，重新解调。

二．实验原理:1.单边带调制只传送一个边带的调制方式，SSB信号的带宽是与消息信号m(t）相同。

对信号采取先调制搬频,再过低通（高通)滤波器取上(下）边带的方法进行调制.2. 单边带信号解调方法：相干解调法相干解调后让信号过低通滤波器，取得有用信号()t m 21，其幅度为调制信号一半。

三．实验结果与分析1. 信号发送端调制信号与载波时域图形：由题意生成一个频率为1Hz ，功率为1 的余弦信源,设载波频率，如图：t t如图,调制信号为低频信号，载波为高频信号。

()()[]()()()t t m t t m t m tt t m t t m 0002sin ˆ212cos 2121cos sin ˆcos ωωωωω++=+2. 假设信道理想，对信号进行调制与解调：-2-1012调制信号时域波形-1-0.500.51相干解调后的信号时域波形t如图可知,经相干解调后的单边带信号时域形状不变，仅仅是幅度变为原信号的一半.3. 调制信号、SSB 信号与解调后信号频谱比较：-20-15-10-50510152002调制信号功率谱f-20-15-10-50510152002SSB 信号功率谱f-20-15-10-50510152001调制信号功率谱f由信号频谱图可知:（1） S SB 调制是对调制信号进行搬频之后去边带，其频带宽度与原调制信号相同，频带利用率提高. （2）对SSB 信号进行相干解调还原出原始信号的频谱与原调制信号相同，但其幅度减半。

从数学公式结合物理角度看,SSB 信号进行相干解调后仅有()t m 21为有用信号，其余频率成分被低通滤波器滤掉了。

实验3 SSB信号的调制与解调

2022年4月28日北京邮电大学信息工程 SSB 信号的调制与解调姓名： ××× 学号： ×××指导教师：×××一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)1、原理框图 (3)Ⅰ：SSB信号调制 (3)Ⅱ：SSB信号解调 (3)2、实验连接图 (4)Ⅰ：SSB信号调制 (4)Ⅱ：SSB信号解调 (4)三、实验内容 (5)四、试验设备 (5)五、实验步骤 (5)六、实验结果 (6)1、SSB调制 (6)七、实验分析 (6)1、上边带or下边带 (6)八、实验体会 (7)一、实验目的①掌握单边带（SSB）调制的基本原理；②掌握单边带（SSB）解调的基本原理；③测试SSB调制器的特性。

二、实验原理1、原理框图Ⅰ：SSB信号调制图一：SSB信号调制原理框图m(t)：均值为零的模拟基带信号（低频）；c(t)：正弦载波信号（高频）；QPS：正交分相器，其输出为两路正交信号。

Ⅱ：SSB信号解调图二：SSB信号解调原理框图2、实验连接图Ⅰ：SSB信号调制图三：SSB信号调制实验连接图Ⅱ：SSB信号解调图四：SSB信号解调实物连接图三、实验内容（一）掌握SSB信号的调制方法；（二）掌握SSB信号的解调方法；（三）掌握调制系数的含义。

四、试验设备音频振荡器（Audio Oscillator），主振荡器（Master Signals），加法器（Adder），乘法器（Multiplier），移相器（Phase Shifer），正交分相器（Quadrature Phase Splitter），可调低通滤波器（Tunable LPF）。

五、实验步骤（一）采用音频振荡器产生一个基带信号，记录信号的幅度和频率。

载波可由主振荡器输出一个高频信号。

（二）通过移相器使载波相移π/2。

（三）注意检查移相器的性能。

六、实验结果1、SSB调制图五：SSB调制蓝色：模拟基带信号m(t)；黄色：已调信号s(t)。

ssb波的调制与解调

海南大学通信电子线路课程设计报告学院：信息科学技术学院课题名称：单边带的调制与解调专业班级：12通信工程B班姓名：学号：指导老师：黄*设计时间：2014.10——2014.12使用仪器：Multisim12同组成员：目录摘要及关键词 (1)一设计总体概述 (2)1.1 设计任务 (2)1.2.设计指标 (2)二系统框图 (2)（一）SSB调制电路 (2)（二）SSB解调电路 (3)三各单元电路图及仿真 (4)1 平衡调制器 (4)2 带通滤波器 (8)3 相乘器 (12)4.低通滤波器 (13)四总电路图 (15)五自设问题及解答 (16)六心得体会总结 (16)七所遇问题及未解决问题 (17)参考文献 (17)内容摘要本文用Multisim12设计并仿真了单边带的调制越解调，由于在调制单元，先设计一个混频器（双平衡调制器），在混频的两端通过信号发生器输入一个调制低频信号 f 和载波信号0f ，完成频谱的搬移，成为一个DSB 信号，再设计一个带通滤波器，将DSB 经过带通滤波器变成一个抑制单边带的SSB 波信号。

单边带SSB 节约频带，节省功率，具有较高的保密性。

在解调单元，将调制单元输出的SSB 和通过一个信号发生器产生的和调制单元同频同相的载波输入在相乘器（双平衡调制器）的两端，完成混频。

再设计一个低通滤波器，将相乘器输出的信号经过低通滤波器，就可恢复基带信号低频信号0f ，完成解调。

在设计单元电路时，对每部分的电路设置参数，进行仿真，调参，对结果进行分析，由于在SSB 调制时，带通滤波的带宽相对中心频率的系数太小，所以将载波设置成较低频信号。

反复调试后，得出结果和心得体会。

【关键词】：单边带调制解调平衡调制器带通滤波器低通滤波器仿真单边带的调制与解调一、设计总体概述1.1设计任务设计单边带的调制解调电路，要求分别设计混频器、带通滤波器，和低通滤波器。

通过信号发生器产生一个调制信号和载波信号，加入混频器的两端，将调制信号搬到了高频出，再经过带通滤波器，输出抑制载波的双边带调幅波，再经过带通滤波器，产生抑制载波的单边带调幅波。

ssb调制与解调

中用M 文件实现SSB 解调一、课程设计目的本次课程设计是对通信原理课程理论教学和实验教学的综合和总结。

通过这次课程设计，使同学认识和理解通信系统，掌握信号是怎样经过发端处理、被送入信道、然后在接收端还原。

要求学生掌握通信原理的基本知识，运用所学的通信仿真的方法实现某种传输系统。

能够根据设计任务的具体要求，掌握软件设计、调试的具体方法、步骤和技巧。

对一个实际课题的软件设计有基本了解，拓展知识面，激发在此领域中继续学习和研究的兴趣，为学习后续课程做准备。

二、课程设计内容（1）熟悉中M 文件的使用方法，掌握SSB 信号的解调原理，以此为基础用M 文件编程实现SSB 信号的解调。

（2）绘制出SSB 信号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，通过对分析结果来加强对SSB 信号解调原理的理解。

（3）对信号分别叠加大小不同的噪声后再进行解调，绘制出解调前后信号的时域和频域波形，比较未叠加噪声时和分别叠加大小噪声时解调信号的波形有何区别，借由所得结果来分析噪声对信号解调造成的影响。

（4）在老师的指导下，独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计论文，文中能正确阐述和分析设计和实验结果。

三、设计原理1、SSB 解调原理在单边带信号的解调中，只需要对上、下边带的其中一个边带信号进行解调，就能够恢复原始信号。

这是因为双边带调制中上、下两个边带是完全对称的，它们所携带的信息相同，完全可以用一个边带来传输全部消息。

单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。

相干解调的原理框图如图a 所示：S SSB (t ) S1 (t ) 低通滤波器S 2 (t ) c(t) 图a 相干解调原理框图此图表示单边带信号首先乘以一个同频同相的载波，再经过低通滤波器即可还原信号。

单边带信号的时域表达式为S SSB (t ) = 1 1 ? m(t ) cos ω c t m m(t ) sin ω c t 2 2 m(t ) 表示基带信号其中取“-”时为上边带，取“+”时为下边带。

2实验二 SSB调制解调

四、实验步骤
4、用双踪示波器观察比较 1KHz音频和SSB相干解调后的信号（开关S2上下拨，测量T2笔记录波。
四、实验步骤
5、用频谱仪测量SSB上下边带信号的频谱，并记录（选做）。
DSB1的频谱 SSB下边带
±
加减法器
DSB2的频谱
SSB上边带
四、实验步骤
6、通过话筒和耳机可以听到采用 SSB调制解调后的实际音效,必须将相干解调出的信号用导线将P34和P7相连,注意功放部分的电位器 R121，调节其可改变声音的大小。（选做）
SSSB (t )
低通滤波器
1 1 sSSB (t) = Am cos ωm t cos ωc t ∓ Am sin ωmt sin ωct 2 2 1 1 1 ˆ (t ) sin 2ωc t S1 (t ) = S SSB (t ) cos ω c t = m(t ) + m(t ) cos 2ω c t ∓ m 4 4 4 ˆ ( t ) 表示 m(t ) 的希尔伯特变换 m 经低通滤波器可滤除2 ω c 分量，所得解调输出为
二、实验基本原理
单边带调制（SSB）：双边带信号两个边带中的任意一个都包含了调制信号频谱 M(ω)的所有频分因此仅传输其中一个边带即可。其上边带、下边带表达式为：
1 1 1 sUSB (t) = Am cos(ωC +ωm)t = A m cosω m cosω ct − A m sinω m sinω ct 2 2 2
1 1 1 sLSB (t ) = Am cos(ωC − ωm )t = Am cosωmt cosωct + Am sinωmt sinωct 2 2 2
综合为：
1 1 1 1 1 A cosω t cos ω t 1 s ( t ) = A cos( ω − ω ) t = + ω t sin ± sLSBLSB (t) = A cos( m ω − Cω )t m= A cos m ω tm cosωct + c AmA sin m sin ωm tm sin ωcω t ct S SSB(t) m C m m m 22 22 22

模拟单边带调制及解调

模拟单边带调幅及解调一、设计目的和意义1. 熟悉使用MATLAB语言来解决一些简单的课程问题。

2.更好的理解柰奎斯特采样定理。

3.加深对SSB调制原理的理解。

通过比较调制前后的频谱图，掌握SSB调制的原理和特性。

4.锻炼自己独立思考问题的能力，提高动手能力，增强社会适应度。

二、设计原理1.单边带信号( SSB)的调制假定有两种频率的信号: 载波M ( t) = Am cosωc t、音频信号m ( t) =am cos Ωc t。

通过非线性元件可以产生频率分别为ωc、Ωc的信号。

通过带通滤波器滤掉Ωc ,通过低通滤波器滤掉ωc。

这样,就得到了两个边带的频率分量ωc +Ωc、ωc - Ωc ,这种含有两个边带信号同时也没有载波分量的信号,称它为双边带信号,简称DSB。

此时, DSB 也可以被直接发射出去,但是DSB信号中含有两个边带的信号,这两个边带携带着两个完全相同的信息,完全可以只发射其中的一个。

这时,用滤波器过滤掉其中的一个边带就可以得到单边带信号(LSB 或者USB) 。

（1）滤波法调制(频率区分法) 模型如图1示。

图1滤波法调制LPF、HPF需要理想的形式,但是实际上是做不到的,过渡带不可能是0。

因此需要多级调制。

采用二级调制的系统框图如图2所示。

图2二级调制模型工作原理:当频率较低的时候,滤波器具有陡峭的频率,因此H1 是一个截止频率点较低的低通或高通滤波器。

H2 是一个带通滤波器,通常截止频率点选得较高。

二次调制的调制频率需满足:信号M1( t)的频率+信号M2 ( t)的频率=ωc。

（2）移项法调制移相法产生SSB信号的模型如图3所示。

注:其中m ′( t)为m ( t)的希尔伯特变换图3移项法调制图中为相移网络; cosωc t经过相移网络后,输出为sinωc t。

m ( t) 经过相移网络后,将所有的频率成份移相-π/2,实际上是一个希尔波特(Hilbert)变换(也可以用一个宽带相移网络来代替) 。

AM及SSB调制与解调

通信原理课程设计设计题目：AM及SSB调制与解调及抗噪声性能分析班级：学生姓名：学生学号：指导教师：目录一、引言概述《通信原理》是通信工程专业的一门极为重要的专业基础课，但内容抽象，大体概念较多，是一门难度较大的课程，通过MATLAB仿真能让咱们更清楚地明白得它的原理，因此信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。

本课程设计是AM及SSB调制解调系统的设计与仿真，用于实现AM及SSB信号的调制解调进程，并显示仿真结果，依照仿真显示结果分析所设计的系统性能。

在课程设计中，幅度调制是用调制信号去操纵高频载波的振幅，使其按调制信号的规律转变，其他参数不变。

同时也是使高频载波的振幅载有传输信息的调制方式。

课程设计的目的在这次课程设计中，我需要通过量方搜集资料与分析：(1) 把握模拟系统AM和SSB调制与解调的原理；(2) 来明白得并把握AM和SSB调制解调的具体进程和它在MATLAB中的实现方式；(3) 把握应用MATLAB分析系统时域、频域特性的方式，进一步锻炼应用MATLAB进行编程仿真的能力。

通过那个课程设计，我将更清楚地了解AM和SSB的调制解调原理，同时加深对MATLAB这款《通信原理》辅助教学操作的熟练度。

课程设计的要求(1) 熟悉MATLAB 的利用方式，把握AM 信号的调制解调原理，以此为基础用MATLAB 编程实现信号的调制解调；(2) 设计实现AM 调制与解调的模拟系统，给出系统的原理框图，对系统的要紧参数进行设计说明；(3) 采纳MATLAB 语言设计相关程序，实现系统的功能，要求采纳一种方式进行仿真，即直接采纳MATLAB 语言编程的静态方式。

要求采纳两种以上调制信号源进行仿真，并记录各个输出点的波形和频谱图；(4) 对系统功能进行综合测试，整理数据，撰写课程设计论文。

二、AM 调制与解调及抗噪声性能分析AM 调制与解调2.1.1 AM 调制与解调原理幅度调制是由调制信号去操纵高频载波的幅度，使正弦载波的幅度随着调制信号而改变的调制方案，属于线性调制。

SSB信号调制解调(滤波法)

SSB信号调制解调(滤波法) SSB(滤波法法)调制解调Matlab.m文件源码%SSB信号调制解调clear;clc;f0=1;%信源信号频率(Hz)E0=1;%信源信号振幅(V)E=1;%载波分量振幅(V)fc=10;%载波分量频率（Hz）t0=1;%信号时长nr=15;%解调器输入信噪比dBdt=0.003;%系统时域采样间隔f=1/dt;%系统采样频率df=0.001;%所需的频率分辨率t=0:dt:t0;Lt=length(t);%仿真过程中，信号长度nr_lin=10^(nr/10);%解调器输入信噪比%-------------画出调制信号波形及频谱%产生模拟调制信号m=E某co(2某pi某f0某t);L=min(ab(m));%包络最低点R=ma某(ab(m));%包络最高点%画出调制信号波形和频谱clf;figure(1);%%%画出调制信号波形ubplot(411);plot(t,m(1:length(t)));a某i([0,t0,-R-0.3,R+0.3]);%设置坐标范围某label('t');title('调制信号');et(gca,'YTick',-R:1:R);ubplot(412);[M,m,df1,f]=T2F_new(m,dt,df,f);%求出调制信号频谱[Bw_eq]=ignalband(M,df,t0);%求出信号等效带宽f_tart_low=fc-Bw_eq;%求出产生下边带信号的带通滤波器的起始频率f_cutoff_low=fc;%求出产生下边带信号的带通滤波器的截止频率f_tart_high=fc;%求出产生上边带信号的带通滤波器的起始频率f_cutoff_high=fc+Bw_eq;%求出产生上边带信号的带通滤波器的截止频率plot(f,ffthift(ab(M)));%画出调制信号频谱%M：傅里叶变换后的频谱序列SSB(滤波法法)调制解调Matlab.m文件源码某label('f');title('调制信号频谱');a某i([-fc-5某f0,fc+5某f0,0,ma某(M)+0.3]);et(gca,'某Tick',-10:10:10);et(gca,'某Grid','on');%%%载波及其频谱ubplot(413);c=co(2某pi某fc某t);%载波plot(t,c);a某i([0,t0,-E-0.2,E+0.2]);某label('t');title('载波');ubplot(414);%载波频谱[C,c,df1,f]=T2F_new(c,dt,df,f);plot(f,ffthift(ab(C)));%画出载波频谱某label('f');title('载波频谱');a某i([-fc-5某f0,fc+5某f0,0,ma某(C)+0.3]);et(gca,'某Tick',-10:10:10);et(gca,'某Grid','on');%%%已调信号及其频谱figure(2);ubplot(321);%画已调信号u=m(1:Lt).某c(1:Lt);plot(t,u);a某i([0,t0,-ma某(u)-0.5,ma某(u)+0.5]);某label('t');title('DSB信号');et(gca,'YTick',-ma某(u):1:ma某(u));ubplot(322);[U,u,df1,f]=T2F_new(u,dt,df,f);plot(f,ffthift(ab(U)));%画出已调信号频谱某label('f');title('DSB信号频谱');a某i([-fc-5某f0,fc+5某f0,0,ma某(U)+0.3]); et(gca,'某Tick',-10:10:10);et(gca,'某Grid','on');%%%滤波法产生SSB信号[H_low,f_low]=bp_f(length(u),f_tart_low,f_cutoff_low,df1,f,1 );%求滤波法产生下边带需要的带通滤波器[H_high,f_high]=bp_f(length(u),f_tart_high,f_cutoff_high,df1 ,f,1);SSB(滤波法法)调制解调Matlab.m文件源码%[H,f]=bp_f(length(am),f_tart,f_cutoff,df1,f,1);ubplot(323);plot(f_low,ffthift(ab(H_low)));%画出带通滤波器某label('f');title('下边带带通滤波器');a某i([-f_cutoff_low-1,f_cutoff_low+1,-0.05,1.05]);ubplot(324);plot(f_high,ffthift(ab(H_high)));%画出带通滤波器某label('f');title('上边带带通滤波器');a某i([-f_cutoff_high-1,f_cutoff_high+1,-0.05,1.05]);ubplot(325);plot(f_low,ffthift(ab(H_low)));holdon;%画出带通滤波器plot(f,ffthift(ab(U)));%画出已调信号频谱a某i([-fc-5,fc+5,-0.05,1.05]);某label('f');title('下边带信号');ubplot(326);plot(f_high,ffthift(ab(H_high)));holdon;%画出带通滤波器plot(f,ffthift(ab(U)));%画出已调信号频谱a某i([-fc-5,fc+5,-0.05,1.05]);某label('f');title('上边带信号');%%%----------------经过带通滤波器，产生单边带信号（以上边带信号为例）amuf=H_high.某U;%滤波器输出信号的频谱[amu]=F2T_new(amuf,f);%滤波器输出信号的波形figure(3);ubplot(321);plot(t,amu(1:Lt));a某i([0,t0,-ma某(amu)-0.3,ma某(amu)+0.3]);某label('t');title('上边带信号');%%[amuf,amu,df1,f]=T2F_new(amu(1:Lt),dt,df,f);%上边带信号频谱ubplot(322);plot(f,ffthift(ab(amuf)));%画出经过理想带通滤波器后信号频谱某label('f');title('上边带信号频谱');a某i([-fc-5某f0,fc+5某f0,0,ma某(amuf)+0.1]);et(gca,'某Tick',-10:10:10);et(gca,'某Grid','on');SSB(滤波法法)调制解调Matlab.m文件源码%%%将已调信号送入信道%先根据所给信噪比产生高斯白噪声ignal_power=power_某(amu(1:Lt));%已调信号的平均功率noie_power=(ignal_power某f)/(nr_lin某4某Bw_eq);%求出噪声方差（噪声均值为0）noie_td=qrt(noie_power);%噪声标准差noie=noie_td某randn(1,Lt);%产生噪声%画出信道高斯白噪声波形及频谱，此时，噪声已实现，为确知信号，可求其频谱ubplot(323);plot(t,noie);a某i([0,t0,-ma某(noie),ma某(noie)]);某label('t');title('噪声信号');ubplot(324);[noief,noie,df1,f]=T2F_new(noie,dt,df,f);%噪声频谱plot(f,ffthift(ab(noief)));%画出噪声频谱某label('f');title('噪声频谱');%%%信道中的信号%叠加了噪声的已调信号频谱am=amu(1:Lt)+noie(1:Lt);ubplot(325);plot(t,am);a某i([0,t0,-ma某(am),ma某(am)]);某label('t');title('信道中的信号');ubplot(326);[amf,am,df1,f]=T2F_new(am,dt,df,f);%求出叠加了噪声的已调信号频谱plot(f,ffthift(ab(amf)));%画出叠加了噪声的已调信号频谱某label('f');title('信道中信号的频谱');a某i([-fc-5某f0,fc+5某f0,0,ma某(amf)+0.1]);et(gca,'某Tick',-10:10:10);et(gca,'某Grid','on');%%%----------------经过带通滤波器%经过理想滤波器后的信号及其频谱DEM=H_high.某amuf;%滤波器输出信号的频谱[dem]=F2T_new(DEM,f);%滤波器输出信号的波形figure(4);SSB(滤波法法)调制解调Matlab.m文件源码ubplot(321);%经过理想带通滤波器后的信号波形plot(t,dem(1:Lt));%画出经过理想带通滤波器后的信号波形a某i([0,t0,-ma某(dem)-0.3,ma某(dem)+0.3]);某label('t');title('理想BPF输出信号');%%[demf,dem,df1,f]=T2F_new(dem(1:Lt),dt,df,f);%求经过理想带通滤波器后的信号频谱ubplot(322);plot(f,ffthift(ab(demf)));%画出经过理想带通滤波器后信号频谱某label('f');title('理想BPF输出信号频谱');a某i([-fc-5某f0,fc+5某f0,0,ma某(demf)+0.1]);et(gca,'某Tick',[-10:10:10]);et(gca,'某Grid','on');%%%--------------和本地载波相乘，即混频ubplot(323);plot(t,c(1:Lt));a某i([0,t0,-E-0.2,E+0.2]);某label('t');title('本地载波');ubplot(324);%频谱载波[C,c,df1,f]=T2F_new(c(1:Lt),dt,df,f);plot(f,ffthift(ab(C)));%画出载波频谱某label('f');title('本地载波频谱');a某i([-fc-5某f0,fc+5某f0,0,ma某(C)+0.3]);et(gca,'某Tick',[-10:10:10]);et(gca,'某Grid','on');%再画出混频后信号及其频谱der=dem(1:Lt).某c(1:Lt);%混频%%ubplot(325);%画出混频后的信号plot(t,der);a某i([0,t0,-R,R]);某label('t');title('混频后的信号');ubplot(326);[derf,der,df1,f]=T2F_new(der,dt,df,f);%求出混频后的信号频谱plot(f,ffthift(ab(derf)));%画出混频后的信号频谱某label('f');title('混频后的信号频谱');a某i([-2某fc-5某f0,2某fc+5某f0,0,ma某(derf)+0.3]); SSB(滤波法法)调制解调Matlab.m文件源码et(gca,'某Tick',[-10:10:10]);et(gca,'某Grid','on');%%%-----------------经过低通滤波器%画出理想低通滤波器figure(5);[LPF,f]=lp_f(length(der),Bw_eq,df1,f,1);%求出低通滤波器ubplot(411);plot(f,ffthift(ab(LPF)));%画出理想低通滤波器某label('f');title('理想LPF');a某i([-f0-Bw_eq,f0+Bw_eq,-0.05,1.05]);%%%混频信号经过理想低通滤波器后的频谱及波形DM=LPF.某derf;%理想低通滤波器输出的频谱[dm]=F2T_new(DM,f);%滤波器的输出波形ubplot(412);plot(t,dm(1:Lt));%画出经过低通滤波器后的解调波形a某i([0,t0,-ma某(dm)-0.2,ma某(dm)+0.2]);某label('t');title('恢复信号');et(gca,'YTick',[-1:0.5:1]);et(gca,'YGrid','on');ubplot(413);[dmf,dm,df1,f]=T2F_new(dm(1:Lt),dt,df,f);%求LPF输出信号的频谱plot(f,ffthift(ab(dmf)));%画出LPF输出信号的频谱某label('f');title('恢复信号频谱');a某i([-fc,fc,0,ma某(ab(dmf))+0.1]);et(gca,'某Tick',[-10:10:10]);et(gca,'某Grid','on');%%ubplot(414);plot(t,m(1:Lt));%画出调制信号波形某label('t');title('调制信号');et(gca,'YTick',[-R:1:R]);a某i([0,t0,-R-0.3,R+0.3])某label('t');title('调制信号');SSB(滤波法法)调制解调Matlab.m文件源码子函数%序列的傅里叶变换%各参数含义与子函数T2F中的完全相同，完成序列的傅里叶变换function[M,m,df]=ffteq(m,t,df)f=1/t;ifnargin==2n1=0;elen1=f/df;endn2=length(m);n=2^(ma某(ne某tpow2(n1),ne某tpow2(n2)));M=fft(m,n);m=[m,zero(1,n-n2)];df=f/n;end%计算信号功率functionp=power_某(某)%某:输入信号%p:返回信号的某功率p=(norm(某).^2)./length(某);end%将信号从频域转换到时域function[m]=F2T(M,f)%----------------输入参数%M：信号的频谱%f:系统采样频率%----------------输出（返回）函数%m:傅里叶逆变换后的信号，注意其长度为2的整数次幂，利用其画波形时，要注意选取m的一部分，选取长度和所给时间序列t的长度要一致，plot(t,m(1:length(t))),否则会出错m=real(ifft(M))某f;end%将信号从时域转换到频域function[M,m,df1,f]=T2F(m,t,df,f)SSB(滤波法法)调制解调Matlab.m文件源码%----------------输入参数%m：信号%t:系统时域采样间隔、%df:所需的采样频率%f:系统采样频率%----------------输出（返回）函数%M：傅里叶变换后的频谱序列%m:输入信号参与傅里叶变换后对应序列，需要注意的是，该序列与输入信号m的区别，其长度是不一样的，输入的m长度不一定是2的整数次幂，而傅里叶变换要求输入信号长度为2的整数次幂，%故傅里叶变换前需要对m信号进行补零操作，其长度有所增加，估输出参数中的m为补零后的输入信号，其长度与输入参数m不一样，但与M,f的长度是一样的，%并且，其与时间序列t所对应的序列m(1:length(t))与输入参数中的m是一致的。