抑制载波的双边带信号(DSB)的实现

合集下载

DSB信号调制与解调的编程及实现

四川师范大学成都学院高级语言程序课程设计DSB信号调制与解调的编程及实现学生姓名毛月学号2012101195所在学院通信工程学院专业名称移动通信班级2012级移动通信1班指导教师倪磊成绩四川师范大学成都学院二○一四年十二月课程设计任务书DSB信号调制与解调的编程及实现内容摘要：调制在通信系统中有十分重要的作用。

通过调制，不仅可以进行频谱搬移，把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，从而将调制信号转换成适合于传播的已调信号，而且它对系统的传输有效性和传输的可靠性有着很大的影响，调制方式往往决定了一个通信系统的性能。

本课题利用MATLAB 软件对DSB调制解调系统进行模拟仿真，分别利用300HZ正弦波和矩形波，对30KHZ正弦波进行调制，观察调制信号、已调信号和解调信号的波形和频谱分布，并在解调时引入高斯白噪声，对解调前后信号进行信噪比的对比分析，估计DSB 调制解调系统的性能。

关键词：DSB 调制解调 MATLABT he Realization of Double Side Band Modulation andDemodulationAbstract：Modulation in communication systems have an important role. Through the modulation, not only can move the spectrum, the modulated signal spectrum move to the desired position, which will convert into a modulated signal suitable for transmission of modulated signals, and that its transmission system, the effectiveness and reliability of transmission has a great impact, the modulation method is often decided on a communication system performance. This topic using MATLAB software DSB modulation and demodulation system simulation, use, respectively, 300HZ sine wave and rectangular wave, sine wave modulation of the 30KHZ observed modulated signal modulated signal and demodulate the signal waveform and spectrum distribution, and in the solution white Gaussian noise introduced when adjusted for demodulating the signal-noise ratio before and after the comparative analysis, it is estimated DSB modulation and demodulation performance of the system.Keywords：Double sideband Modulation Demodulation MATLAB目录前言 (1)1 DSB调制与解调原理 (1)1.1 DSB调制原理 (1)1.2 DSB解调原理与抗噪性能 (3)1.3高斯白噪声信道特性分析 (5)2 DSB调制解调分析的MATLAB实现 (5)2.1 MATLAB编程分析 (5)2.2 正弦波调制及结果分析 (6)2.3 高斯白噪声解调结果分析 (11)3结束语 (12)附录 (13)附录1：正弦波调制的MATLAB源程序 (13)参考文献 (16)DSB信号调制与解调的编程及实现前言本次课程设计是对通信原理课程理论和实验的综合和总结。

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。

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：。

抑制载波双边带的产生

《通信原理软件》实验报告实验一抑制载波双边带的产生摘要该实验目的在于掌握抑制载波双边带（SC－DSB）调制的基本原理以及测试SC－DSB调制器的特性。

将正弦波发生器、触发时钟、乘法器、示波器模块、和频谱示波器模块连接并设置适宜参数，查看信号波形及频谱图，适当改变参数，观察波形及频谱变化。

关键词：双边带，载波目录实验一抑制载波双边带的产生 (1)实验目的 (1)实验原理 (1)实验方案 (2)试验过程 (2)参数设置 (3)实验过程中遇到的问题及解决方案 (5)设计中实现功能的程序以及说明 (5)实验使用的模块及其使用说明 (5)设计结果 (5)思考题 (9)设计总结 (10)参考文献 (10)附件一、各模块的使用说明 (11)实验一抑制载波双边带的产生实验目的1. 了解抑制载波双边带（SC-DSB）调制的基本原理2. 了解双边带调制的特点3. 学习使用SCICOS模块实验原理双边带抑制载波调幅信号的产生Ac为载波的幅值调制信号s(t)，是利用均值为零的模拟基带信号m(t)与正弦载波c(t)相乘得到。

其原理框图如下：为了简化，设m(t)为单一频率，c(t)的初始相位为零：即 c ϕ =0，其中µ 是源信号频率， c w 是载波频率。

则：以下为信号波形以及频谱图图1 基带信号波形图2 调制信号波形图3 基带信号频谱图图4 调制信号频谱图实验方案试验过程1. 将正弦波发生器（sinusoid generator）、触发时钟（CLOCK_c）、乘法器、示波器模块(CSCOPE)、和频谱示波器模块（FFT*，来自modnum_Sinks元件库）按下图连接。

2.源信号与高频载波通过乘法器3乘法器输出的信号最后显示在时域和频域示波器上，示波器与始终相连图5 双边带抑制载波试验模块连接图参数设置设置正弦波发生器（Source Signal），产生幅度值为1、频率µ 为10HZ的信号m(t)，参数设置参见图6，(需要注意的是，若要设置频率为10Hz，参数Frenquency 要设置为10*2*%pi）。

一、双边带抑制载波调幅

计算机与信息工程学院综合性、设计性实验报告一、实验内容设基带信号为m(t)=sin(2000*pi*t)+2cos(1000*pi*t),载波频率为20kHz。

用MATLAB编程仿真出DSB-SC AM信号，绘出原始信号和已调信号及频谱的波形。

二、实验仪器或设备装有MATLAB软件的电脑一台。

三、实验原理1、双边带抑制载波调幅（DSB—SC AM）信号的产生。

双边带抑制载波调幅信号s(t)是利用均值为0的模拟基带信号m(t)和正弦载波c(t)相乘得到，如图所示：m(t)和正弦载波s(t)的信号波形如图所示：若调制信号m(t)是确定的，其相应的傅立叶频谱为M(f)，载波信号c(t)的傅立叶频谱是C(f),调制信号s(t)的傅立叶频谱S(f)由M(f)和C(f)相卷积得到，因此经过调制之后，基带信号的频谱被搬移到了载频fc处，若模拟基带信号带宽为W，则调制信号带宽为2W，并且频谱中不含有离散的载频分量，这是由于模拟基带信号的频谱成分中不含离散的直流分量。

四、实验步骤实验代码见附录。

1、基带信号的时域及频域波形如下：2、调制后的信号的时域波形，频谱，自相关函数及功率谱如下：3、解调后的波形如下：五、实验结果分析：本次实验较为简单，双边带抑制载波调制过程就是基带信号的频谱搬移，由实验知滤波后的信号与原始信号相比有了一定的相移，这是由于不同步引起的，因此在相干解调中要提取同步载波才行。

附录：实验代码：%2014年4月15日%求基带信号为m(t)=sinc(200t),载波频率为fc=200Hz的DSB-SC信号并解调。

clear%参数设置fs=1000; %采样频率。

T=4; %截短时间dt=1/fS; %时域采样间隔t=-T/2:dt:T/2-dt; %时域采样点L=T*fs; %信号长度（即采样点数）fc=200; %载波频率%1、基带信号：y1=sinc(200*t);figure(1),subplot(211),plot(t,y1)title('基带信号时域波形y1');xlabel('t/s');grid onxlim([-0.05,0.05])%求基带信号频谱N=2^nextpow2(L);fw1=[-N/2:N/2-1]/N*fs;yk1=fft(y1,N);yw1=2*pi/N*abs(fftshift(yk1));subplot(212),plot(fw1,yw1);grid ontitle('基带信号频谱yw1');xlabel('f/Hz');xlim([-250 250]);%2、信号的调制：y2=y1.*cos(2*pi*fc*t); %注意要用点乘figure(2),subplot(411),plot(t,y2);title('DSB_SC时域波形y2');xlim([-0.05,0.05]);grid onfw2=[-N/2:N/2-1]/N*fs;yk2=fft(y2,N);yw2=2*pi/N*abs(fftshift(yk2));subplot(412),plot(fw2,yw2);grid ontitle('DSB_SC频谱yw2'); %DSB_SC信号的频谱xlabel('f/Hz');[c,lags]=xcorr(y2,200); %DSB_SC信号自相关函数subplot(413),plot(lags/fs,c);title('DSB_SC信号自相关函数');xlabel('t');ylabel('Rxx(t)');grid onxlim([-0.05,0.05]);fw3=[-N/2:N/2-1]/N*fs;yk3=fft(c,N);yw3=2*pi/N*abs(fftshift(yk3));subplot(414),plot(fw3,yw3);title('DSB_SC信号功率谱'); %DSB_SC信号的功率谱xlabel('w');ylabel('Pxx(w)');grid on%3、信号的解调：y3=y2.*cos(2*pi*fc*t); %相干解调figure(3),subplot(211),plot(t,y3);title('解调信号时域波形y3');xlim([-0.05,0.05]);grid on%滤波后的f(t)信号Rp=0.1;Rs=80;Wp=40/100;Ws=45/100;[n,Wn]=ellipord(Wp,Ws,Rp,Rs); %阶数n[b,a]=ellip(n,Rp,Rs,Wn); %传递函数分子分母X1=5*filter(b,a,y3);subplot(212),plot(t,X1);title('滤波后的信号');xlabel('t');xlim([-0.05,0.05]);grid on。

专业综合技能(二)抑制载波双边带系统调制解调(DSB)仿真

专业综合技能（二）抑制载波双边带系统调制解调（DSB）仿真专业：通信工程班级：通信111 班学号：姓名：指导教师姓名：2014年 6月 7 日随着信息传输在现代生活中重要性的增强，调制和解调作为无线电通信系统中必不可少的关键技术也越来越受到重视。

调制的目的是得到适合在信道中传输的信号，解调又称作检波，就是从接收端最大程度不失真的恢复出基带信号。

DSB 信号以其调制效率高而得到广泛应用。

本文介绍了基于MATLAB/Simulink 仿真DSB 调制与解调过程，并在解调时引入高斯白噪声，DSB 调制解调系统的性能。

原理：在AM 信号中，载波分量并不携带信息，仍占据大部分功率，如果抑制载波分量的发送，就能够提高功率效率，这就抑制载波双边带调制DSB-SC （Double Side Band with Suppressed Carrier ），简称双边带调制（DSB ）。

其时域和频域表达式为：⎪⎩⎪⎨⎧-++==)]()([21cos )(c c DSB c DSB M M S t t m S ωωωωω 1.调制部分：如果将AM 信号中的载波抑制，只需在将直流0A 去掉，即可输出抑制载波双边带信号（DSB-SC ）。

DSB-SC 调制器模型如图1所示。

图1 DSB-SC 调制器模型其中，设正弦载波为0()cos()c c t A t ωϕ=+式中，A 为载波幅度；c ω为载波角频率；0ϕ为初始相位（假定0ϕ为0）。

假定调制信号()m t 的平均值为0，与载波相乘，即可形成DSB-SC 信号，其时域表达式为：t t m t c D SBsωcos )()(=式中，()m t 的平均值为0。

DSB-SC 的频谱为：[])(21)(S DSB ωωωωωc c M M -++=）（DSB 信号的波形和频谱调制部分仿真程序：%--------------------------清除历史痕迹------------------------- clf; %清除窗口中的图形 clc; %清除命令窗 clear; %清除变量窗%--------------------------定义变量和波形表达式------------- ts=0.01; %定义变量区间步长 t0=2; %定义变量区的长度 t=-t0:ts:t0; %定义变量区间取值 fc=10; %定义载波的频率 A=1; %定义调制信号幅度 fa=1; %定义调制信号频率 mt=A*cos(2*pi*fa.*t); %输入调制信号表达式 ct=cos(2*pi*fc.*t); %输入载波信号表达式 st=mt.*ct; %输出已调信号表达式%--------------------------画出波形------------------------------ figure('toolbar','none','menu','none',... 'name','DSB 信号波形','color','y');subplot(3,1,1); %划分画图区间，3行1列，现画第一个 plot(t,mt,'c'); %调制信号波形 title('调制信号'); xlabel('t'); ylabel('m(t)'); subplot(3,1,2);plot(t,ct,'g'); %载波信号波形 title('载波信号'); xlabel('t');ylabel('c(t)');subplot(3,1,3); %已调信号波形 plot(t,st,'b'); title('已调信号'); xlabel('t'); ylabel('s(t)');运行图形：2.解调部分：DSB 信号因为不存在载波分量，所以调制效率是100%，即全部功率用于信息传输。

对抑制载波双边带调幅(DSB)信号

+
1 2
K
f
[−
M (ω +ωc ω + ωc
)
+
M (ω −ωc ω −ωc
)
]
AM信号的频谱：
SAM (ω) = π[δ (ω + ωc ) + δ (ω − ωc )]
+
1 2
[M
(ω
+
ωc
)
+
M
(ω
−
ωc
)]
电子科技大学电工学院
139/227 14:02
对比AM信号和NBFM信号：
1. 二者都有一个载波分量。 2. 两者都有位于±ωc处的上下两个边带。 3. 二者带宽相同，是调制信号最高频率的两倍。 4. SNBFM(ω)的两个边带分别乘了因式1/(ω-ωc)
=
d[ωct + φ(t)] dt
=
ωc
+
dφ (t ) dt
瞬时频偏： dφ(t) dt
电子科技大学电工学院
126/227 14:02
相位调制（Phase Modulation）：瞬时相移随调制信号m(t) 而线性变化，
φ (t) = K pm(t) K p ↔ 常数
(4.3 − 4)
调相信号： sPM (t) = A cos[ωct + K p m(t)](4.3 − 5)
电子科技大学电工学院
146/227 14:02
调频信号的瞬时相偏：
∫ φ(t) = Kf
t −∞
Am
cosωmτ
dτ
=
Am K f ωm
sinωmt
= mf sinωmt (4.3−15)

双边带抑制载波信号与频带复用原理

（2）从电路实现来看
频分复用系统中，各路信号需要产生不同的载波，各自占据不同的频带，因而需要设计不同的带通滤波器。
图3 抑制载波双边带调制的相干解调
设图四的输入为DSB信号
Sm(t ) SDSB(t ) m(t ) cos(ct 0)
(t ) SDSB (t ) m(t ) cos( ct 0) cos( ct )

乘法器输出为
1 m(t )[cos( 0) cos(2 ct 0 )] 2 1 m 0 ( t ) m(t ) cos( 0 ) 通过低通滤波器后 2
二、频分复用通信系统框图
g1 (t)
cos(w1t ) g 2 (t)
调制1
f1 (t ) f 2 (t )
f (t )
cos(w2t )
g N (t)
cos( wN t )
调制2
至信道传输
调制N
f N (t )
发送端
频分复用原理图
原始波形
频分后波形
带宽复用后波形
通信系统中，信道所能提供的带宽通常比传送一路信号所需的带宽宽得多。如果一个信道只传送一路信号是非常浪费的，为了能够充分利用信道的带宽，就可以采用频分复用的方法。
1、DSB信号的调制过程
DSB调幅调制过程中将载波完全抑制，它的产生原理是调制信号与载波信号直接相乘。原理图如下图所示。
Hale Waihona Puke 图一抑制载波双边带调幅调制原理框图
sDSB m(t ) cos(ct )
抑制载波的双边带调幅波的时域如图所示。DSB波的包络不再与调制信号成正比关系，当改变正负符号时，DSB相应的跳转 180度，如图所示。

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。

实验一：双边带抑制载波调幅

3. 恢复载波与相干解调
（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。

DSB抑制载波双边带幅度调制、相干解调系统的MATLAB实现

抑制载波双边带幅度调制、相干解调系统的MATLAB实现目录一、作业要求 (1)二、DSB-SC原理描述 (1)三、DSB-SC实现框图 (2)四、MATLAB程序及注释 (3)五、仿真结果 (11)一、作业要求用MATLAB程序开发设计抑制载波双边带幅度调制、相干解调系统。

系统参数如下：信源为频率为3K、幅度为1的正弦信号，载波频率为信源频率的30倍。

要求有如下输出和显示：（1）调制前后的信号波形、信号频谱；（2）在信道输入信噪比分别为0dB和10dB两种情况下，解调器的输入和输出波形各有何不同；（3）绘出输入信噪比与输出信噪比之间的关系（不能直接使用制度增益的公式来绘制）。

二、DSB-SC原理描述所谓线性调制是指信号的频谱为调制信号（即基带信号）频谱的线性平移及变换，而非线性调制时已调信号与输入调制信号之间不存在这种对应关系，已调信号频谱中将出现与调制信号无线性关系的分量。

在常规双边带调幅（DSB ）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 (DSB-SC)。

在抑制载波双边带调幅（DSB-SC ）中，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，输出已调信号时域表达式为：()()()=DSB c S t f t cos w t其中f(t)为调制信号，可确切知道也可以为随机信号，通常认为平均值为0。

ωc 为载波频率。

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：21()()()()(12)2==+DSB c c c S t cos w t f t cos w t f t cos w 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。

三、DSB-SC 实现框图DSB_SC 信号的产生：f(t)cos(wt)S(t)DSB_SC信号的解调：四、MATLAB程序及注释clc;clear;tic;fm=3*10^3;%pre modulation freqfc=30*fm;%carrier freqfs=2*2^10*fc;%sampling freqT=1/fs;%sampling intervalL=256*2^10;%length of signalt=(0:L-1)*T;%time vectorft=sin(2*pi*fm*t);%pre-modulation signalplot(t,ft);title('premodulation signal');xlabel('t/s');ylabel('f(t)');saveas(gcf,'premodulation signal.bmp','bmp');s_dsb=ft.*cos(2*pi*fc*t);%modulated signalplot(t,s_dsb);title('modulated signal');xlabel('t/s');ylabel('dsb(t)');saveas(gcf,'modulated signal.bmp','bmp');NFFT=2^nextpow2(L);fw_ft=fft(ft,NFFT)/NFFT*2;%show reality ampltitudef=fs/NFFT*(0:1:NFFT-1);abs_fw_ft=abs(fw_ft);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_ft(1:NFFT/2));saveas(gcf,'premodulation signal spectrum.bmp','bmp');plot(f(1:ceil(10*fm*L*T)),abs_fw_ft(1:ceil(10*fm*L*T)));%better effectfw_dsb=fft(s_dsb,NFFT)/NFFT*2;abs_fw_dsb=abs(fw_dsb);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_dsb(1:NFFT/2));saveas(gcf,'modulated signal spectrum.bmp','bmp');plot(f(1:ceil(2*fc*L*T)),abs_fw_dsb(1:ceil(2*fc*L*T)));%better effect%--------------------------------------q2dsb_n0=awgn(s_dsb,0);%add noiseplot(t,dsb_n0);dsb_n10=awgn(s_dsb,10);plot(t,dsb_n10);fw_dsb_n0=fft(dsb_n0,NFFT);%fftabs_fw_dsb_n0=abs(fw_dsb_n0);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_dsb_n0(1:NFFT/2));fw_dsb_n10=fft(dsb_n10,NFFT);abs_fw_dsb_n10=abs(fw_dsb_n10);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_dsb_n10(1:NFFT/2));[max_n0,locat_n0]=max(abs_fw_dsb_n0(1:NFFT/2));%bpf_n0w_bpf=11;%适当的取带通滤波器的带宽，会影响最后的制度增益abs_fw_dsb_n0(:,1:(locat_n0-w_bpf))=0;abs_fw_dsb_n0(:,(locat_n0+w_bpf):NFFT-locat_n0-w_bpf)=0;abs_fw_dsb_n0(:,NFFT-locat_n0+w_bpf:NFFT)=0;fw_dsb_n0(:,1:(locat_n0-w_bpf))=0;fw_dsb_n0(:,(locat_n0+w_bpf):NFFT-locat_n0-w_bpf)=0;fw_dsb_n0(:,NFFT-locat_n0+w_bpf:NFFT)=0;[max_n10,locat_n10]=max(abs_fw_dsb_n10(1:NFFT/2));%bpf_n10 %w_bpf=5;abs_fw_dsb_n10(:,1:(locat_n10-w_bpf))=0;abs_fw_dsb_n10(:,(locat_n10+w_bpf):NFFT-locat_n10-w_bpf)=0; abs_fw_dsb_n10(:,NFFT-locat_n10+w_bpf:NFFT)=0;fw_dsb_n10(:,1:(locat_n10-w_bpf))=0;fw_dsb_n10(:,(locat_n10+w_bpf):NFFT-locat_n10-w_bpf)=0;fw_dsb_n10(:,NFFT-locat_n10+w_bpf:NFFT)=0;% tic;%bpf1 %slow time wasting,no loop% for i=1:size(fw_dsb_n0,2)% max_abs_fw_n0=max(abs_fw_dsb_n0);% if abs_fw_dsb_n0(i)<0.1*max_abs_fw_n0% fw_dsb_n0(i)=0;% abs_fw_dsb_n0(i)=0;% end% end% toc;% tic;%bpf2% for i=1:size(fw_dsb_n10,2)% max_abs_fw_n10=max(abs_fw_dsb_n10);% if abs_fw_dsb_n10(i)<0.1*max_abs_fw_n10% fw_dsb_n10(i)=0;% abs_fw_dsb_n10(i)=0;% end% end% toc;fti_n0=ifft(fw_dsb_n0);%input signalfti_n10=ifft(fw_dsb_n10);fti_n0=real(fti_n0);fti_n10=real(fti_n10);plot(t,fti_n0);plot(t,fti_n10);dsb_n0_temp=fti_n0.*cos(2*pi*fc*t);fw_dsbi_n0=fft(dsb_n0_temp,NFFT);fw_dsbi_n0(:,ceil((1.5*fm)*L*T):NFFT-ceil((1.5*fm)*L*T))=0;%lpf %适当的取低通滤波器的带宽，会影响最后的制度增益abs_fw_dsbi_n0=abs(fw_dsbi_n0);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_dsbi_n0(1:NFFT/2));fto_n0=ifft(fw_dsbi_n0);%output signalfto_n0=real(fto_n0);plot(t,fto_n0);dsb_n10_temp=fti_n10.*cos(2*pi*fc*t);fw_dsbi_n10=fft(dsb_n10_temp,NFFT);fw_dsbi_n10(:,ceil((1.5*fm)*L*T):NFFT-ceil((1.5*fm)*L*T))=0;%lpf abs_fw_dsbi_n10=abs(fw_dsbi_n10);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_dsbi_n10(1:NFFT/2));fto_n10=ifft(fw_dsbi_n10);%output signalfto_n10=real(fto_n10);plot(t,fto_n10);plot(t,fto_n10-fto_n0);%difference btw n10&n0%------------------------------------q3sini=zeros(1,201);sono=zeros(1,201);for snr=0:200dsb_n_snr=awgn(s_dsb,snr);%add noiseplot(t,dsb_n_snr);fw_dsb_n_snr=fft(dsb_n_snr,NFFT);%fftabs_fw_dsb_n_snr=abs(fw_dsb_n_snr);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_dsb_n_snr(1:NFFT/2));[max_n_snr,locat_n_snr]=max(abs_fw_dsb_n_snr(1:NFFT/2));%bpf_n _snr%w_bpf=5;abs_fw_dsb_n_snr(:,1:(locat_n_snr-w_bpf))=0;abs_fw_dsb_n_snr(:,(locat_n_snr+w_bpf):NFFT-locat_n_snr-w_bpf)=0; abs_fw_dsb_n_snr(:,NFFT-locat_n_snr+w_bpf:NFFT)=0;fw_dsb_n_snr(:,1:(locat_n_snr-w_bpf))=0;fw_dsb_n_snr(:,(locat_n_snr+w_bpf):NFFT-locat_n_snr-w_bpf)=0;fw_dsb_n_snr(:,NFFT-locat_n_snr+w_bpf:NFFT)=0;fti_n_snr=ifft(fw_dsb_n_snr);%input signalfti_n_snr=real(fti_n_snr);plot(t,fti_n_snr);dsb_n_snr_temp=fti_n_snr.*cos(2*pi*fc*t);fw_dsbi_n_snr=fft(dsb_n_snr_temp,NFFT);fw_dsbi_n_snr(:,ceil((1.5*fm)*L*T):NFFT-ceil((1.5*fm)*L*T))=0;%lpfabs_fw_dsbi_n_snr=abs(fw_dsbi_n_snr);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_dsbi_n_snr(1:NFFT/2));fto_n_snr=ifft(fw_dsbi_n_snr);%output signalfto_n_snr=real(fto_n_snr)*2;%after lpf we acquire ft/2，so we need to *2plot(t,fto_n_snr);sini(1,snr+1)=10*log10(abs(mean(mean(ft(32768:229376).*ft(327 68:229376)))/(mean(mean(fti_n_snr(32768:229376)-ft(32768:229376)).*(fti_n_snr(32768:229376)-ft(32768:229376))))));sono(1,snr+1)=10*log10(abs(mean(mean(ft(32768:229376).*ft(32 768:229376)))/(mean(mean(fto_n_snr(32768:229376)-ft(32768:229376)).*(fto_n_snr(32768:229376)-ft(32768:229376))))));%取不受加窗影响的信号段endsnr_x=0:200;plot(snr_x,sono./sini);toc;% subplot(3,1,1);plot(t(32768:229376),ft(32768:229376));% subplot(3,1,2);plot(t(32768:229376),fti_n_snr(32768:229376)); % subplot(3,1,3);plot(t(32768:229376),fto_n_snr(32768:229376));五、仿真结果在MATLAB仿真中，取系统参数如下：信源为频率为3K、幅度为1的正弦信号，载波频率为信源频率的30倍，即为90K。

根据MATLAB的抑制载波的双边带幅度调制(DSB)与解调分析

目录1基于MATLAB的抑制载波的双边带幅度调制（DSB）与解调分析摘要 (2)2、设计目的 (3)3、设计要求 (4)4、系统原理 (4)4.1系统框图： (4)4.2各模块原理及M文件实现 (5)4.2.1.发送与接收滤波器 (8)4.2.2.解调部分 (8)5 Simulink仿真 (11)5.1：调制仿真 (11)5.2：调制+解调 (15)5.3：调制+高斯噪声+解调 (18)5.4总结： (21)6、M文件完整程序 (22)7、个人小结 (28)8、参考文献 (29)1基于MATLAB的抑制载波的双边带幅度调制（DSB）与解调分析摘要信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。

调制过程实际上是一个频谱搬移的过程，即是将低频信号的频谱（调制信号）搬移到载频位置（载波）。

而解调是调制的逆过程，即是将已调制信号还原成原始基带信号的过程。

调制与解调方式往往能够决定一个通信系统的性能。

幅度调制就是一种很常见的模拟调制方法，在AM信号中，载波分量并不携带信息，仍占据大部分功率，如果抑制载波分量的发送，就能够提高功率效率，这就抑制载波双边带调制DSB-SC（Double Side Band with Suppressed Carrier），因为不存在载波分量，DSB-SC信号的调制效率就是100%，即全部功率都用于信息传输。

但由于DSB-SC信号的包络不再与调制信号的变化规律一致，因而不能采用简单的包络检波来恢复调制信号，需采用同步检波来解调。

这种解调方式被广泛应用在载波通信和短波无线电话通信中。

但是由于在信道传输过程中必将引入高斯白噪声，虽然经过带通滤波器后会使其转化为窄带噪声，但它依然会对解调信号造成影响，使其有一定程度的失真，而这种失真是不可避免的。

本文介绍了M文件编程和Simulink 两种方法来仿真DSB-SC系统的整个调制与解调过程。

关键词DSB-SC调制同步检波信道噪声M文件Simulink仿真2、设计目的本课程设计是实现模拟DSB-SC信号的调制解调。

koko抑制载波双边带调幅(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、设计目的和意义设计的目的在于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。

设计的意义在于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。

把书上的理论通过自己的设计与现实的问题结合起来，在加强理论学习的同时增强了自己的动手能力。

课程设计使我对通信系统的认识不再只是停留在书本上，通过软件仿真的结果与书上的结论相对比，能够更加直观的理解书上的理论。

在做课程设计的同时，进一步深入的学习了MATLAB的使用，认识到了MATLAB在通信系统设计方面的优势。

虽然还不能说完全掌握了它的使用，但是却对它产生了很大的兴趣，对以后的学习打下了坚实的基础。

二、设计原理（1）：调制与解调的MATLAB实现：调制的作用：无线通信是通过空间辐射方式传输的，调制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。

振幅调制是一种连续波调制方式。

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：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就可以有效而可靠的传输了。

接收方面，分析已调信号的频谱，进而对它进行解调，以恢复原来的信号。

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。

抑制载波双边带调幅(DSB-SC)和解调的实现

数字通信原理课程设计报告书课题名称抑制载波双边带调幅（DSB-SC ）和解调的实现姓名学号院、系、部物理与电信工程系专业通信工程指导教师2010年01月15日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※2007级学生数字通信原理课程设计抑制载波双边带调幅（DSB-SC）和解调的实现1 设计目的掌握通信系统仿真软件。

加深对所学的通信原理知识理解，掌握通信系统的基本知识和技能，培养对通信电路系统的整机调试和检测的能力；通过专业课程设计掌握通信中常用的信号处理方法，能够分析简单通信系统的性能。

2 设计要求设计要求采用MATLAB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。

并绘制相关的图形，对实验结果进行分析总结。

3 设计原理3.1 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3.1.1所示：图3.1.1 调幅器原理框图其中载波信号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3.1.2所示：图3.1.2 解调器原理框图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。

3.2 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 (3.2)双边带调幅频谱如图3.2所示：图3.2 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-SC和解调的实现

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。

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。

基于某matlab地抑制载波双边带(DSB)调制与解调分析报告

目录1 DSB调制的根本原理 (1)2 DSB调制与解调的MATLAB实现 (3) (3) (4) (6) (7)3 simulink仿真 (9)3.1 没有加高斯噪声的simulink仿真 (9)3．1．1电路图 (9)3．1．2参数设置 (10)3．1．3仿真结果 (13)3．2参加高斯噪声的simulink仿真 (15) (15) (16) (17) (17)4心得体会 (18)参考文献 (18)附录 (20)1 DSB 调制的根本原理在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：t t m t s c DSB ωcos )()(=)]()([21)(c c DSB M M S ωωωωω-++=HH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。

DSB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 2 DSB 调制与解调的MATLAB 实现如果将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()c c t A t ωϕ=+ 式中，A 为载波幅度；c ω为载波角频率；0ϕ为初始相位〔假定0ϕ为0〕。

假定调制信号()m t 的平均值为0，与载波相乘，即可形成DSB-SC 信号，其时域表达式为 ()cos DSB c s m t t ω=调制信号调制器信道发送滤波接收滤波载波解调器噪声低通滤波解调信号式中，()m t 的平均值为0。

双边带抑制载波调幅

计算机与信息工程学院设计性实验报告一、实验目的1、掌握双边带抑制载波调幅的原理及实现方法。

2、掌握用matlab 仿真软件观察双边带抑制载波调幅的调幅与解调。

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）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，简称双边带调制(DSB)。

双边带调制信号的时域表达式：()=()cos ()c DSB SC AM t f t w t -双边带调制信号的频域表达式：()[()()]/2c c DSB SC AM w F w w F w w -=++-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。

本实验我们先取一正弦信号做调制信号，然后与一大载波调幅，得到已调信号。

四、实验步骤（包括主要步骤、代码分析等）实验代码：%%%%%% DSB SC AM %%%%%%%%t=0:0.000001:1;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');smooth onfigure(2);plot(t,s,'m')title('调制信号的波形');r=c.*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00.10.20.30.40.50.60.70.80.91-1-0.8-0.6-0.4-0.20.20.40.60.81已调信号的波形五、结果分析与总结本次实验综合性强，运用到了通信原理，matlab 等课程知识，让我们第一次尝试综合运用理论知识。

6.9 抑制载波双边带调幅

（a）用乘法器组成的抑制载波双边带调幅调制与解调电路
解调器输入u (t)
解调器LPF输出
（b）解调器输入和输出波形图6.9.1用乘法器组成的抑制载波双边带调幅调制与解调电路
两者相乘：
u p (t ) U DSB (t ) u c (t ) Ku (t )COS C t U Cm COS C t
KU Cm u (t ) 1 COS 2 C t 2
其中第一项包含了所需的调制信号，第二项则是载频为的双边带调制信号，用低通滤波器（ LPF）将它滤除，即可得到所需调制信号。
DSB/SC AM波的 u t 电压可表示为:
若
u (t ) U DSB (t ) Ku (t )COS C t
u (t ) U DSB (t ) Ku (t本机载波频率：
u c ( t ) U m COS ( c t )
6.9 抑制载波双边带调幅（DSB/SC AM）解调电路
号 u t 来。从频谱上看就是将幅度调制波的边带信号不失真的搬到零频附近。因此AM波的解调电路（包括抑制载波的双边带调幅波的解调在内）也属于频谱搬移电路。需要用乘法器来实现这种频谱搬移作用，其电路如图6.9.1所示。
要从抑制载波的双边带调幅波检出调制信