实验3 SSB信号的调制与解调

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ssb调制解调程序

t0=1;ts=0.001;fc=10;fs=1/ts;t=[-t0+0.0001:ts:t0];m=sqrt(2)*cos(2*pi*t); %定义未调制信号c=cos(2*pi*fc.*t); %定义载波b=sin(2*pi*fc.*t);v0=m.*c+imag(hilbert(m)).*b; %下边带已调信号u0=m.*c-imag(hilbert(m)).*b; %上边带已调信号v=awgn(v0,30);u=awgn(u0,30);jit=v.*c; %下边带解调信号jit1=u.*c; %上边带解调信号ht=(2*pi*fc.*sin(2*pi*fc.*t)./(2*pi*fc.*t))./pi; %低通滤波器的时域表达式jt=conv(ht,jit); %下边带解调信号的时域表达式ll=length(jt);l=-ll/2*ts:ts:(ll/2*ts-ts);jt1=conv(ht,jit1); %上边带解调信号的时域表达式ll1=length(jt1);l1=-ll1/2*ts:ts:(ll1/2*ts-ts);figure(1);subplot(2,1,1)plot(t,m(1:length(t)));axis([-1,1,-2,2]);xlabel('时间');title('未调信号') %未调制信号波形hold on;subplot(2,1,2)plot(t,c(1:length(t)));axis([-1,1,-2,2])xlabel('时间');title('载波'); %载波波形figure(2);subplot(2,1,1)plot(t,u(1:length(t)));axis([-0.2,0.2,-1.5,1.5]);xlabel('时间');title('下边带已调信号') ; %下边带已调信号波形subplot(2,1,2);plot(t,v(1:length(t)));axis([-0.2,0.2,-1.5,1.5]);xlabel('时间');title('上边带已调信号'); %上边带已调信号波形figure(3)subplot(2,1,1);plot(l,jt,'r');axis([-1,1,-1000,1000])xlabel('时间');title('下边带解调信号'); %下边带解调信号波形subplot(2,1,2);plot(l1,jt1);axis([-1,1,-1000,1000])xlabel('时间');title('上边带解调信号'); %上边带解调信号波形figure(4)V=fftshift(fft(v));V0=abs(V);V1=V0.^2;df=0.5;L=length(V);f=-L/2*df:df:L/2*df-df;subplot(2,1,1);plot(f,V1);axis([-100,100,0,3000000])title('下边带功率谱'); %下边带已调信号功率谱xlabel('f/HZ');ylabel('V1');U=fftshift(fft(u));U0=abs(U);U1=U0.^2;df=0.5;L=length(U);f=-L/2*df:df:L/2*df-df;subplot(2,1,2);plot(f,U1);axis([-100,100,0,3000000])title('上边带功率谱'); %上边带已调信号功率谱xlabel('f/HZ');ylabel('U1');。

SSB调制,解调电路设计

高频电子线路课程设计报告摘要目前电子设备的性能在很大程度上与干扰和噪声有关。

例如，接收机的理论灵敏度可以非常高，但是考虑了噪声以后，实际灵敏度就不可能做到很高。

在通信系统中，提高接收机的灵敏度比增加发射机烦的成功率更为有效。

在其他电子仪器，它们的准确性。

灵敏度等也与噪声有很大的关系。

另外，由于各种干扰的存在，大大影响了接收机的工作，因此，研究各种干扰和噪声的特性，以及降低干扰和噪声的方法十分必要。

这时，便需要将高频小信号放大器中的知识运用到通信之中。

随着科技技术的发展，以及人类对通信领域越来越深刻的研究，《高频电子线路》的知识成为了无线通信领域中不可或缺的一部分知识，只有在掌握好了这门课程的知识，才能将里面的要点融会贯通到无线通信的应用之中，《高频电子线路》是无线电技术类各专业的一门主要技术的基础课，他的任务是研究高频电子线路的基本原理和基本分析方法，以单元电路的分析和设计为主。

只要在熟练掌握了这门知识，以后才有可能在无线通信理论中有所造诣。

关键词：高频电子线路，接收，调制，解调目录引言 (3)SSB信号 (3)SSB通信 (3)SSB通信优势 (4)应用方向 (4)课题相关 (4)课题要求 (4)主要性能指标 (4)设计要求 (4)基本原理 (4)SSB调制 (4)定义 (4)种类 (5)信号产生方法 (6)SSB解调 (7)方案设计 (8)调制方案 (8)解调方案 (9)元器件及参数 (9)仿真 (13)仿真说明 (13)仿真图 (13)总原理图 (14)其他仿真图 (14)参考文献 (18)附录 (19)SSB调制/解调电路的设计1 引言1.1 SSB信号单边带的英语说法是：Single Side Band，缩写为SSB。

要说明什么是单边带就要先说说什么是频谱。

频谱是频率谱密度的简称。

它将对信号的研究从时域引申到频域，从而带来更直观的认识。

一个规则的非正弦信号，不论是周期性的还是非周期性的，都可以分解为一系列频率不同的正弦或余弦分量。

ssb波的调制与解调解析

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：黄艳设计时间：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。

SSB单边带信号调制

SSB单边带信号调制由双边带过渡双边带信号虽然抑制了载波，提高了调制效率，但调制后的频带宽度仍是基带信号带宽的2倍，而且上、下边带是完全对称的，它们所携带的信息完全相同。

因此，从信息传输的角度来看，只用一个边带传输就可以了。

我们把这种只传输一个边带的调制方式称为单边带抑制载波调制，简称为单边带调制(SSB)。

原理部分采用单边带调制，除了节省载波功率，还可以节省一半传输频带，仅传输双边带信号的一个边带(上边带或下边带)。

因此产生单边带信号的最简单方法，就是先产生双边带。

然后让它通过一个边带滤波器，只传送双边带信号中的一个边带，这种产生单边带信号的方法称为滤波法。

由于理想的滤波器特性是不可能作到的，实际的边带滤波器从带通到带阻总是有一个过渡带，随着载波频率的增加，采用一级载波调制的滤波法将无法实现。

这时可采用多级调制滤波的办法产生单边带信号。

即采用多级频率搬移的方法实现：先在低频处产生单边带信号，然后通过变频将频谱搬移到更高的载频处。

产生SSB 信号的方法还有：相移形成法，混合形成法。

SSB移相法原理图SSB移相法的形成的SystemView仿真SSB移相法的形成上边带下边带数学表达式为简便起见，设调制信号为单频信号f(t)=Amcosωmt，载波为c(t)=cosωct，则调制后的双边带时域波形为：SDSB(t)＝Amcosωmtcost＝[Amcos(ωc+ωm)t+Amcos(ωc-ωm)t]/2 保留上边带，波形为：SUSB(t)＝[Amcos(ωc+ωm)t]/2＝Am(cosωctcosωmt-sinωctsinωmt)/2保留下边带，波形为：SLSB(t)＝[Amcos(ωc-ωm)t]/2＝Am(cosωctcosωmt+sinωctsinωmt)/2上两式中的第一项与调制信号和载波信号的乘积成正比，称为同相分量；而第二项的乘积则是调制信号与载波信号分别移相90°后相乘的结果，称为正交分量。

SSB信号的调制与解调仿真

实验名称：SSB 信号的调制与解调仿真【实验目的】● 理解SSB 信号的产生原理及波形。

● 掌握SSB 信号的相干解调原理及方法。

【设计原理】单边带信号（SSB ）是将双边带信号中得一个边带滤掉而形成的，这样既节省发送功率，还可以节省一半传输频带。

单频调制信号为: 载波为: DSB 信号为：单频调制的SSB 信号可统一表示为： SSB 调制信号的时域表达式为：解调模块：采用相干载波解调方式。

接收的信号为：解调过程：采用低通滤波器过滤：【主程序】clc clear all close alltc ωcos ()t m Ω=cos t t cos cos c ω⋅Ωt ()()tcos 21cos 21c c Ω-+Ω+=ωωt ()t sin t sin 21t cos t cos 21t s c c SSBωω⋅Ω⋅Ω= ()()()t m t m t s c c SSB ωωsin t ˆ21cos t 21=()()()t mt m t s c c SSB ωωsin t ˆ21cos t 21=()()()t t mt m t t s c c c c SSB ωωωωcos sin t ˆ21cos t 21cos 2 =()()()()()()t m t m m t m t m c c c c ωωωω2sin t ˆ412cos t 41t 412sin t ˆ412cos 1t 41 +=+=()t 41m%% SSB信号调制过程Fs=100000;%总共的时间t=[0:1/Fs:0.01];%一个脉冲的时间y=cos(300*2*pi*t);%调制的信号yw=fft(y);%其傅里叶变换yw=abs(yw(1:length(yw)/2+1));%已调信号的频谱frqyw=[0:length(yw)-1]*Fs/length(yw)/2;%已调信号频谱的功率Fc=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+imag(hilbert(y)).*b;%在下边带信号利用希尔伯特变换y1=awgn(lssb,30);wsingle=fft(lssb);wsingle=abs(wsingle(1:length(wsingle)/2+1));%已调信号的频谱frqsingle=[0:length(wsingle)-1*Fs/length(wsingle)/2];%已调信号频谱的功率asingle=ademod(y1,Fc,Fs,'amssb');%SSB的解调aa=fft(asingle);%其傅里叶变换aa=abs(aa(1:length(aa)/2+1));frqaa=[0:length(aa)-1]*Fs/length(aa)/2;%解调信号频谱figure(1);%表格(1)subplot(2,1,1);%创建子表plot(t,y);grid on;title('调制信号的时域波形');subplot(2,1,2);%创建子表plot(frqyw,yw);grid on;title('调制信号频谱');axis([0 1000 0 max(yw)]);%表内数值的取值范围figure(2);%表格(2)subplot(2,1,1);%创建子表plot(t,lssb);grid on;title('下边带信号波形');subplot(2,1,2);%创建子表lewsingle=abs(fft(lssb));plot(lewsingle);axis([0 1000 0 500]);grid on;title('下边带信号频谱');figure(3);subplot(2,1,1);%创建子表plot(t,asingle);grid on;title('解调后信号波形'); subplot(2,1,2);%创建子表plot(frqaa,aa);grid on;title('解调后信号频谱'); axis([0 3000 0 max(aa)]);figure(4);%表格(4)plot(t,c);grid on;title('载波信号时域波形');。

SSB调制及解调-matlab仿真

n0 0.1 ，重新解
二、实验原理
1.单边带调制只传送一个边带的调制方式，SSB信号的带宽是与调制信号 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
三、实验结果与分析 1. SSB 调制信号的时域波形
0
50
100
150 t
200
250
300
350
由图可知，经相干解调后的单边带信号时域波形不变，但幅度变为原信号的一半。
相干解调后的 SSB信号频域波形 120
100
80
60
40
2000源自50100150 w
200
250
300
350
3. SSB 已调信号的功率谱
SSB已调信号的功率谱 250
SSB 调制及解调
一、实验内容
用 matlab 产生一个频率为 1Hz，功率为 1 的余弦信源，设载波频率 c 10Hz ，试画出： 1、SSB 调制信号的时域波形； 2、采用相干解调后的 SSB 信号波形； 3、SSB 已调信号的功率谱； 4、在接收端带通后加上窄带高斯噪声，单边功率谱密度调。
SSB调制信号的时域波形 1.5
1
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5 t
0.6
0.7
0.8
0.9
1
2. 采用相干解调后的 SSB 信号波形
相干解调后的 SSB信号时域波形 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8

ssb调制与解调原理

SSB（单边带）调制与解调的原理是基于AM（调幅）的进一步改进。

在AM中，载波信号与音频信号相混频，然后产生的信号通过一个低通滤波器进行过滤，得到的就是AM 信号。

然而，在SSB中，我们移除了下边带（LSB）和载波，只发送上边带（USB）。

这使得带宽减半，效率提高到近100%。

SSB调制原理：
1.基带信号m(t)和高频载波相乘实现DSB信号的调制。

2.DSB信号经过一个滤波器生成SSB。

3.为了实现这一过程，带通滤波器被添加到系统中移除额外的边带。

SSB解调原理：
1.SSB信号经过信道传输之后，再和载波相乘。

2.经过低通滤波器后恢复出原始基带信号。

3.在接收系统中，接收机有自己的载波信号（来自本地振荡器），用以还原单边带信号到原始调幅信号。

SSB的优势：
1.带宽减少了一半，使得在同一频带中可以放置双倍的频道数量（或电台）。

2.除非正在发送信息，否则没有传输载波，这有利于隐蔽信号并提高效率。

典型的AM系统传输存在两个相同边带的问题，为了防止解调时失真，其调制效率上限为33%。

而SSB系统中没有这个问题，其效率近100%。

总的来说，SSB调制与解调原理是基于AM的进一步优化，通过移除一个边带和载波，使得带宽减少了一半，同时提高了传输效率。

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。

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。

ssb调制与解调过程中信号在时域和频域的变化过程

ssb调制与解调过程中信号在时域和频域的变化过程一、引言调制是无线通信中的重要技术，它通过改变传输信号的某些特性，将基带信号转换成适合于无线传输的射频信号。

而单边带调制（SSB）则是调制技术中的一种重要形式，它在传输中能够节省频谱资源并提高信号的抗干扰能力。

在SSB调制和解调过程中，信号在时域和频域上会发生怎样的变化呢？本文将对这一问题进行深入探讨。

二、SSB调制的过程1. 信号处理：对要传输的基带信号进行预处理，包括采样、量化和编码等步骤。

2. 调制器：经过信号处理后的基带信号被送入调制器，进行SSB调制处理。

在SSB调制过程中，通过载波频率的偏移，将信号的两个边带“抑制”掉，只保留一个。

这样可以减小信号所占用的频谱带宽，从而提高频谱利用率。

三、SSB调制过程中信号的时域变化在SSB调制过程中，信号在时域上会发生怎样的变化呢？1. 信号的时域波形：经过SSB调制，基带信号经过调制器后，其时域波形会发生改变。

原本带宽较宽的基带信号，经过调制后只剩下一个频带较窄的信号。

2. 信号的功率：由于SSB调制抑制了一个边带，因此信号功率相比于DSB（双边带调制）会减小一半。

这也意味着在传输中需要更加高效地利用功率资源。

四、SSB调制过程中信号的频域变化在频域上，经过SSB调制后的信号会有怎样的变化呢？1. 频谱的变化：经过SSB调制的信号，其频谱图会显示出两个对称的频带，而中心频率与原始载波频率相对偏移了一个信号带宽。

这样的频谱特性，正是SSB调制技术的显著特点之一。

2. 抗干扰能力：由于SSB调制只传输一个边带，因而对于噪声干扰有较好的抵抗能力。

在信号传输过程中，只需关注一个较窄的频带，避开了另一个边带可能带来的干扰。

五、SSB解调的过程解调是将调制后的信号恢复成原来的基带信号的过程。

在SSB解调的过程中，信号在时域和频域上会有何变化呢？1. 解调过程：SSB解调通常采用同频解调的方式，即将载波信号和解调信号相乘，然后通过滤波器去除多余的频率分量，最终得到原始的基带信号。

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调制解调过程及系统调制增益

SSB调制系统的性能
（1）求――输入信号的解调对于SSB系统，解调器输入信号
与相干载波相乘，并经低通滤波器滤除高频成分后，得解调器输出信号为
SSB调制系统的性能
因此，解调器输出信号功率为
（2）求――输入噪声的解调由于SSB信号的解调器与DSB信号的相同，故计算SSB信
号输入及输出信噪比的方法也相同。
单边带调制-种类
• 按信号频谱形式： • ①原型单边带 • ②独立边带 • ③残留单边带 • 按载频发送电平大小： • ①载频全抑制制 • ②导频制 • ③兼容单边带制
SSB信号的产生---滤波法
图中 HSSB () 为单边带滤波器产生SSB信号最直观方法的是，将H SSB () 设计成具有理想高通特性 HH () 或理想低通特
只是这里，为SSB信号带宽。
SSB调制系统的性能
（3）求 Si 解调器输入信号平均功率为
SSB调制系统的性能
因为与的所有频率分量仅相位不同，而幅度相同，所以两者具有相同的平均功率。由此，上式变成
解调器的输入信噪比为
解调器的输出信噪比为
SSB调制系统的性能
• 因而调制制度增益为
• 由此可见，SSB调制系统的制度增益为1。这说明，SSB信号的解调器对信噪比没有改善。这是因为在SSB系统中，信号和噪声具有相同的表示形式，所以相干解调过程中，信号和噪声的正交分量均被抑制掉，故信噪比不会得到改善。
单边带调制（SSB）
• 单边带 (SSB)调制可看作是调幅(AM)的一种特殊形式。调幅信号频谱由载频fc和上、下边带组成被传输的消息包含在两个边带中，而且每一边带包含有完整的被传输的消息。因此，只要发送单边带信号，就能不失真地传输消息。显然，把调幅信号频谱中的载频和其中一个边带抑制掉后，余下的就是单边带信号的频谱。

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)。

实验三SSB信号的调制和解调的仿真实验

实验三SSB信号的调制和解调的仿真实验
实验三 SSB信号的调制和解调的仿真实验
一、实验目的
1．掌握SSB信号系统工作原理；
3．掌握SSB信号的的Matlab/Simulink仿真方法。

二、实验仪器
1．PC机
一台一套
2．Matlab软件
三、实验原理
Matlab/Simulink仿真建模的基本方法和步骤详见附录四Simulink仿真举例说明。

SSB信号调制
仿真模型如图1所示，其中常用模块的引用路径见附录四Simulink仿真举例说明，
四、实验内容
1. 进一步熟悉并掌握Matlab/Simulink基本库、通信库和DSP库中较为重要的一些功能
模块的作用以及相应功能参数的物理意义与设置方法。

2. 搭建。

SSB信号仿真模型如图1所示。

设置系统参数并调试，同时观测并记录各点
的时域波形及频域图。

3. 改变信号与载波的频率，重测图所示模型中各点的时域波形以及频域图。

五、实验报告要求
（1）SSB系统的Simulink模型；。

SSB原理调制及产生实验报告

实验报告课程名称SSB调制原理及产生系别信息与通信工程专业通信工程一、实验目的1.掌握单边带调制格式(SSB)的原理2. 掌握单边带调制格式(SSB)的二级调制产生方法3. 了解单边带调制格式的性能二、实验原理单边带调制是指将信号频谱的第一级边带进行压制的调制格式。

单边带调制格式中,MZ2 偏置点在处,时钟信号幅度和频率分别为和B,两时钟信号相位差p/2,两臂电压分别为此时信号输出光强为;信号半高全宽为占空比为1/2。

三、实验配置图四、实验步骤1. 将单电极驱动调制器MZ 的半波电压、偏置电压均设为2V,将不归零码编码器中的高电平设为2V,低电平为0V。

2. 将双电极驱动调制器MZ 的半波电压设置为2V,偏置电压1,2 均设置为0.5V。

3. 正弦波产生器1 的初始相位设为-0.7854,正弦波产生器2 的初始相位设为-2.3562,抽样率均为32,频率均为0.01THz,幅度均为0.707V。

4. 仿真,观察信号输出眼图和光谱。

注意:NRZ 编码器与正弦波发生器的抽样率要设置为相同的数值,系统中的正弦波产生器实际上产生的是余弦波。

五、实验结果信号眼图和光谱分别如下图所示:SSB 信号的频谱也被压缩了,但其非对称的频谱特性会对其性能改善产生一定的负面影响。

小结:NRZ 调制格式在10G 及更低速率的传输系统中被广泛运用。

而在40G 的WDM 超长传输系统中,通常采用RZ,CSRZ,SSB 等码型,这些码型可以不同程度的提高系统的OSNR 的容限,实现比NRZ 更加优越的传输性能。

RZ 码相对NRZ 码,时域压缩,频域扩展,性能上降低了传输系统对OSNR 的要求并增强了对系PMD 效应的抑制作用。

然而其带宽大的特点也导致了RZ 码有着较低的色散容限,加剧了高阶PMD 效应对系统的影响,信道间隔增大从而限制了系统的传输容量。

总之,对于色散受限的传输系统而言,NRZ 码的传输性能会优于RZ 码;而对于采用了色散后补偿的SPM 受限系统而言,RZ 码的传输优势是很明显的。

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);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);SSB(滤波法法)调制解调Matlab.m文件源码%[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);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');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);SSB(滤波法法)调制解调Matlab.m文件源码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);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');[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');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] = 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)SSB(滤波法法)调制解调Matlab.m文件源码%----------------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。

信号相加调制实验

信号相加调制实验
信号相加调制（SSB）是一种调制技术，将两个信号相加后进行调制。

它的物理实验原理如下：
1. 准备两个待调制的基带信号源，可以是两个声音或其他模拟信号源。

2. 将两个信号源的输出通过一个混频器，将它们相加。

3. 使用一个射频信号源提供高频载波信号。

4. 将混频器的输出与射频信号源的输出相乘，实现调制。

5. 使用滤波器将调制后的信号进行滤波，去除多余的频率成分。

6. 将滤波后的信号经过放大器和调制电路进行信号放大和解调，得到原始的基带信号。

请注意，这是一个描述信号相加调制实验过程的简介，具体的实验细节和器材选择可能因实验目的和条件而有所不同。

在进行实验时，请确保遵守实验室操作规范，并由有经验的专业人士指导。