信号分析处理课程设计-基于MATLAB的模拟信号单边带幅度调制(SSB)与解调分析(精品)概要

课程设计任务书

学生姓名：吕义斌专业班级：电信1102班

指导教师：桂林工作单位：武汉理工大学

题目：信号分析处理课程设计

－基于MATLAB的模拟信号单边带幅度调制（SSB）与解调分析初始条件：

1.Matlab6.5以上版本软件；

2.先修课程：通信原理等；

要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）

1、利用MATLAB中的simulink工具箱中的模块进行单边带幅度调制（SSB）与解

调，观察波形变化；

2、画出程序设计框图，编写程序代码，上机运行调试程序，记录实验结果（含计算

结果和图表等），并对实验结果进行分析和总结；

3、课程设计说明书按学校统一规范来撰写，具体包括：

⑴目录；⑵理论分析；

⑶程序设计；⑷程序运行结果及图表分析和总结；

⑸课程设计的心得体会（至少800字，必须手写。）；

⑹参考文献（不少于5篇）。

时间安排：周一、周二查阅资料，了解设计内容；

周三、周四程序设计，上机调试程序；

周五、整理实验结果，撰写课程设计说明书。

指导教师签名：年月日

系主任（或责任教师）签名：年月日

目录

1. 概述 (1)

2. 设计方案 (1)

2.1 SSB调制原理 (1)

2.1.1 滤波法 (1)

2.1.2 相移法 (2)

2.2 解调原理 (4)

2.2.1 相干解调 (4)

2.2.2 2级单边带调制解调 (4)

3. SSB调制与解调的MATLAB程序实现 (4)

3.1 函数的使用 (4)

3.2 MA TLAB程序实现 (5)

3.3 模拟仿真结果分析 (9)

4. SSB系统的Simulink仿真 (10)

4.1 Simulink工作环境 (10)

4.2 SSB信号调制 (11)

4.2.1 调制模型构建与参数设置 (11)

4.2.2 仿真结果及分析 (11)

4.3 SSB相干解调 (14)

4.3.1 相干解调模型构建与参数设置 (14)

4.3.2 仿真结果及分析 (15)

4.4 加入高斯噪声的SSB调制与解调 (17)

4.4.1 模型构建 (17)

4.4.2 仿真结果及分析 (18)

5. 心得体会 (23)

参考文献 (25)

1. 概述

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，即是将已经调制的信号还原成基带信号的过程。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户传输可靠性有很大的影响。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电话通信中。

新版的MA TLAB 增强了图形处理功能，并在WINDOWS 环境下运行。现今，MATLAB 的发展已大大超出了“矩阵实验室”的范围，它的配备了涉及到自动控制、信息处理、计算机仿真等种类繁多的工具箱（Tool Box ），这些工具箱有数理统计、信号处理、系统辨识、最优化、稳健等等。本次课程设计主要利用MA TLAB 软件对通信原理中的模拟信号进行进行抑制双边带调制的仿真分析，即SSB 信号调试与解调的仿真分析。设计中主要是对SSB 已调信号进行时域和频域分析。

Simulink 是MATLAB 中一种可视化仿真工具，是一种基于MA TLAB 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建模和仿真中。Simulink 可以连续采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它支持多速率系统，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。

2. 设计方案

2.1 SSB 调制原理

单边带调制是幅度调制中的一种。幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度，使之随调制信号作线性变化的过程。在波形上，幅度已调信号的幅度随基带信号的规律而呈正比地变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。常见的调幅（AM ）、双边带（DSB ）、残留边带（VSB ）等调制就是幅度调制的几种典型的实例。单边带调制（SSB ）信号是将双边带信号中的一个边带滤掉而形成的。根据滤除方法的不同，产生SSB 信号的方法有：滤波法和相移法。 2.1.1 滤波法

单边带调制就是只传送双边带信号中的一个边带（上边带或下边带）。产生单边带信号最直接、最常用的是滤波法，就是从双边带信号中滤出一个边带信号，图2-1是滤波法模型的示意图。单边带信号的频谱如图2-2所示，该图能说明滤波法的基本原理，图中)(w H SSB 是单边带滤波器的系统函数，即)(t H SSB 的傅里叶变换。

c

图2-1滤波法模型

若保留上边带，则)(w H SSB 应具有高通特性如如图2-2（b ）所示，表达式（2-1）如下：

c

c

SSB w w w w w H >≤=

,1,

0)({ （式2-1）

单边带信号的频谱如图2-2（c ）所示。

若保留下边带，则)(w H SSB 应具有低通特性如图2-2（d ）所示，表达式（2-2）如下：

c

c

SSB w w w w w H ≤>=

,1,

0)({ （式2-2）

单边带信号的频谱如图2-2(e)所示。

图2-2单边带信号频谱图

2.1.2 相移法

单边带信号的时域表达式为：

t w t f t w t f S c c USB sin )(ˆ

2

1cos )(21t -='）

（（式2-3）