最新模拟单边带调制和解调
基于DSP实现一种单边带调制与解调
基于DSP实现一种单边带调制与解调尹文丰;田克纯【期刊名称】《信息技术》【年(卷),期】2013(000)001【摘要】With the rapid progress of the embedded technology, all kinds of efficient and high-performance programmable chips gradually replace original analog chips. Compared with the traditional radio, the software radio system with DSP and FPGA chips being the core components is better in terms of either the performance or cost. This paper introduces implementation of SSB modulation and demodulation based on DSPC6713, and the comparison with the traditional method is also discussed.%随着嵌入式技术的飞速发展,各种高效与高性能的可编程芯片已逐步取代原有的模拟器件.以DSP和FGPA芯片为核心构成的无线电平台实现多制式收发系统无论是在性能和成本上都是传统无线电平台所不能比拟的.文中重点介绍软件无线电平台在DSP C6713芯片上实现一种SSB调制与解调的方法,并且与传统的SSB调制与解调方法做了对比.【总页数】4页(P13-16)【作者】尹文丰;田克纯【作者单位】桂林电子科技大学,广西桂林541004;桂林电子科技大学,广西桂林541004【正文语种】中文【中图分类】TN911.72【相关文献】1.一种2FSK解调算法的DSP实现 [J], 李琦;杨幸芳;刘丁2.一种采用DSP技术实现的低速率DQPSK调制解调器 [J], 赵安;查朝云3.一种基于双DSP的软件无线电中频调制解调平台的研究与实现 [J], 张建利;杨家玮;黄鹏宇4.一种基于双DSP的软件无线电中频调制解调平台的研究与实现 [J], 张建利;杨家玮;黄鹏宇5.一种浅海信道扩频水声调制解调系统及其DSP实现 [J], 王潜;颜国雄;童峰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
用DSP实现单边带调制解调的几种算法及性能比较
用DSP 实现单边带调制解调的几种算法及性能比较李景强 李双田 李昌立 袁津润 王晔中科院声学所十室 100080为了适应信道传输和改善提高通信系统的性能，在通信系统的发送端需要有一个载波来运载基带信号。
把载波变换成一个载有信息信号的已调信号这一过程称为载波调制。
在通信系统的接收端需要从已调信号中将基带信号取出来，这一过程称作解调。
调制和解调是现代通信系统中必不可少的内容和手段。
单边带(SSB)调制属于幅度调制中的一类，只利用一个边带进行通信，从而提高了信道的利用率，也避免了不必要的功率发射。
SSB 调制既可以用模拟方法来实现，也可以转换成数字方法来实现。
其方法不外乎有三种：经典滤波器(Filter)方法、Weaver 算法和Hartley 算法。
1．滤波器法无论是调制还是解调，滤波器算法都是利用带通滤波器(BPF : Band-Pass Filter)抑制掉不用的边带。
当一个限带信号与具有足够高频率的正弦载波信号 )cos(2)(t t c c ω=相乘时，结果为：∑∑--⋅+++⋅=iii c i i i i c i t A t A t y ])cos[(])cos[()(φωωφωω 可以看作两个频移信号之和，一个是正相位(TP),一个是反相位(RP)（通常称为上边带和下边带）。
它们都包含原始信号所有的信息，且位于不同的频率段。
因而用带通滤波器便可以滤掉不用的边带，完成SSB 调制。
∑++⋅=iii c i ssb t A t y ])cos[()(φωω 在解调时用滤波器方法更简单明了。
用调制时的载波与单边带信号相乘有：∑∑+⋅+++⋅==⋅=i i ii i i i c i SSB c t A t A t y t t x )cos(])2cos[()()cos(2)('φωφωωω结果产生了两个分开的边带，一个位于基带位置，另一个位于二倍的载波频率处。
利用LPF 或BPF 滤掉高频信号，便重构了原始信号。
单边带信号的调制与解调设计与仿真
目录目录 (1)1．目标与内容 (2)2．设计方案 (2)2.1 调制方法 (2)2.2.1 滤波法 (2)2.2.2 相移法 (3)2.2 解调方法 (4)2.2.1 相干解调法 (4)2.2.2 载波插入法 (5)3.仿真与实验、分析 (5)参考文献 (9)单边带信号的调制与解调设计与仿真摘要： 单边带幅度调制由于占用更窄的频带和更高的频率利用率，在通信系统中得到更广泛的应用。
本文简单介绍了单边带调制解调的原理及设计方法，并以MATLAB 中的Simulink 为工具，对调制解调系统进行仿真，同时对其仿真结果进行分析。
关键字：单边带；调制；解调；Simulink ；仿真1．目标与内容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。
语音信号的频率300 Hz ～3400Hz ，双边带信号的每一个边带都携带有语音信号的全部信息。
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。
本文在介绍单边带调制与解调的方法后，利用MATLAB 的集成仿真环境Simulink 对单边带调制与解调系统进行了仿真。
2．设计方案2.1 调制方法2.2.1 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。
如图1所示，为滤波法模型的示意图。
()M t ()SSB s t 载波()c u t图1 滤波法调制模型基带信号与载波信号相乘得到双边带信号，双边带信号时域表达式如下双边带信号经过一个滤波器，可以得到单边带信号。
当取上边带时，单边带信号时域表达式为取下边带时，时域表达式为上下边带的选取决定于滤波器的选取。
实验二 单边带幅度调制与解调_
实验二单边带幅度调制与解调实验目的：基于Matlab平台，通过对单边带和残留边带幅度调制过程的构建，理解信号频谱变化中的滤波处理，通过信道噪声的加入和解调实现，深刻理解一个基本通信过程中的信号变化情况。
实验内容：1.单边带调幅2.残留边带调幅3.幅度调制与解调的实现实验设备：笔记本电脑、Matlab7.1开发环境预备知识：1. Matlab基本操作2. 单边带调幅的数学运算过程3. 残留边带调幅的数学运算过程4. 噪声5. 信号频谱表示实验步骤：1. 单边带调幅1）。
打开Matlab，新建M文件；2）。
键入SSB程序，生成调制信号、载波信号，按照模拟调制的数学运算过程合成已调信号；3）。
编译程序，运行，获得各信号时域波形及其频谱；4）。
比较原理波形与实验结果，分析调制前后的信号幅值与频率变化；实验结果：（1）SSB调制信号；（2）该调制信号的功率谱密度；实验结论：SSB单边带抑制了一个边带，相对DSB减少了一半带宽，从而致使带宽效率翻番。
2. 残留边带调幅1）。
打开Matlab，新建M文件；2）。
完善残留边带调制VSB程序，生成调制信号、载波信号，按照模拟调制的数学运算过程合成已调信号；3）。
编译程序，运行，获得各信号时域波形及其频谱；4）。
比较原理波形与实验结果，分析调制前后的信号幅值与频率变化；5）。
比较实验步骤1 2的结果实验结果：（1）残留边带为0.2fm的VSB调制信号；（2）调制信号的功率谱密度实验结论：VSB残留边带只是显示出部分的宽带,功率谱与DSB没有太大的变化。
3. 幅度调制的解调1）。
打开Matlab，新建M文件；2）。
键入基本幅度调制AM、抑制载波幅度调制DSB以及单边带幅度调制SSB程序，生成调制信号、载波信号，在信道中引入各自经过带通滤波器后的窄带白噪声，进而完成解调程序；3）。
编译程序，运行，获得各信号时域波形及其频谱；4）。
比较原理波形与实验结果，分析调制前和被解调后的信号幅值与频率变化；实验结果：1）设A0=2，画出AM调制信号的相干解调后的信号波形；（2）设A0=1 ，画出DSB-SC调制信号的相干解调后的信号波形；（3）设A0=1 ，画出SSB调制信号的相干解调后的信号波形。
实验3 SSB信号的调制与解调
实验3 SSB信号的调制与解调1、实验目的掌握单边带调制（SSB）的调制和解调技术，了解其实现原理；通过实验，学习利用AM、AGC、高通滤波器和频率合成技术实现SSB调制和解调；熟练掌握实验中使用的各种仪器的使用方法。
2、实验原理2.1 单边带调制（SSB）单边带调制（SSB），也称单边带抑制（SSB-SC），是通过在AM调制信号中去掉一个边带来实现压缩信息信号带宽的一种调制方式。
通过单边带调制技术可以实现带宽压缩、频谱效率高等优点。
将带宽压缩到原来的一半或更少，或增加频带的利用率，提高信号的传输品质。
单边带解调是指将带有单边带的信号，通过解调电路恢复出原始的AM调制信号。
在单边带解调电路中一般采用同相和正交相两路解调，最后合成成为原始AM调制信号。
3、实验器材和仪器信号源、AM调制解调装置、示波器、函数发生器、多用电表、高通滤波器、信号发生器、频率计等。
4、实验步骤步骤一：将信号源中的20 kHz正弦波经过3.5 kHz高通滤波器滤波后，接入AM调制解调装置中的输入端；步骤二：调节AM调制解调装置中的AM深度到40%，打开AGC自动增益控制电路；步骤三：调节AM调制解调装置中的LO频率为115.5 kHz，选择LSB单边带发射；步骤四：调节信号源中的20 kHz正弦波频率，使频率计读数达到19.5 kHz左右，观察示波器上的信号；步骤五：检查示波器上的波形是否满足LSB单边带的特点。
步骤一：将频率为115.5 kHz的SSB信号接入同相解调电路及正交解调电路中，将解调信号分别接入示波器观察；步骤二：调节同相解调电路中的LO频率为115.5 kHz，调节正交解调电路中的LO频率为115.505 kHz；步骤三：对示波器上的同相、正交解调信号分别进行滤波，将滤波后的信号再次输入AM调制解调装置中进行合成；步骤四：调节合成后的信号深度为40%，观察示波器上的波形，判断SSB解调是否成功。
5、实验注意事项5.1 保护好实验仪器和设备。
单边带(SSB)调制解调的MATLAB仿真
预先设计的滤波器：LPF:HSSB:1、调制程序function myfun()%采用滤波法产生SSB信号Fs=44100;%采样频率44100HZk1=input('k1=');%调制信号的参数k1fc=20000;%载波频率设定为20000HZ；Fc=2000;%调制信号的频率t=0:1/Fs:1;%采样时间m=k1*sin(2*pi*Fc*t);%产生调制信号subplot(2,1,1);plot(m);xlabel('时间t');ylabel('调制信号m（t）');%做出调制信号的图SDSB=m.*cos(2*pi*fc*t);%产生双边带调制信号SSB=conv(HSSB,SDSB);%让双边带信号通过预先设计好的HSSB带通滤波器);subplot(2,1,2);plot(SSB);xlabel('f');ylabel('已调信号SSB（t）');sound(SSB,44100);%通过声卡发送已调信号end2、在没有音频线传输信号时，模拟信道噪声程序SNR=40;%设定模拟信道信噪比SSB1=awgn(SSB,SNR);%加入模拟信道高斯白噪声3、解调程序function myfun()%采用相干解调解调SSB信号Fs=44100;%采样频率44100HZfc=20000;%载波频率设定为20000HZ；t=0:1/Fs:1;%采样时间SSB1=wavrecord(44101,44100);%通过声卡接收信号subplot(3,1,1);plot(SSB1);xlabel('t');ylabel('通过声卡的接收信号');%作图S=conv(SSB1,HSSB);%让接收到的信号通过带通滤波器subplot(3,1,2);plot(S);xlabel('t');ylabel('通过带通滤波器后的接收信号');%作图ii=1;S1=ones(1,44101);while ii<=44101S1(ii)=S(ii);ii=ii+1;end%通过循环截取前面的44101个数据点S2=conv(LPF,S1.*cos(2*pi*fc*t));%解调的核心程序subplot(3,1,3);plot(S2);xlabel('t');ylabel('解调后的信号');%作图end。
单边带调制与解调
s p (t )
LPF
mo (t )
cos c t
SSB信号的相干解调
03.SSB信号的解调
乘法器输出为：
s p (t ) s SSB (t ) cos c t 1 [m(t ) cos c t m(t ) sin c t ] cos c t 2 1 1 2 ˆ (t ) cos c t sin c t m(t ) cos c t m 2 2 1 1 1 m(t ) m(t ) cos 2 c t m(t ) sin 2 c t 4 4 4
M ( ) 1
S DSB ( )
1/2
●频谱
H
0
H
c
上边带
0
S USB ( )
c
上边带
HUSB ( )
1
1/2 0
SLSB ( )
c
0
1
c H LSB ( )
c
下边带
c
1/2
下边带
c
0
c
c
0
c
形成SSB信号的滤波器
SSB信号的频谱
设单频调制信号为 m(t ) Am cos m t 载波为
c(t ) cos c t
则DSB信号的时域表示式为
s DSB (t ) Am cos m t cos c t 1 1 Am cos( c m )t Am cos( c m )t 2 2
两式仅正负号不同
若保留下边带，则有
01.SSB信号的产生
将上两式合并：
1 1 s SSB (t ) Am cos m t cos c t Am sin m t sin c t 2 2
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)
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。
单边带调制MATLAB模拟仿真
单边带调制MATLAB模拟仿真单边带调制MATLAB模拟T o Imitate The Modulation of Single SideBand with MATLAB摘要：这篇文章介绍了使用MA TLAB软件编制程序，以实现单边带信号的调制和解调。
首先，利用相移法从双边带信号得到单边带信号，再编写MA TLAB程序，使单边带信号得到调制和调解。
分析调制前后的时域和频域波形图，以更加深入理解单边带信号的调制和解调的原理。
Abstract：This article introduces the way to modulate and demodulate the single side band with the soft program from MATLAB . First, get the single side band signal from the couple sides band , then wright the MA TLAB program to modulate and demodulate the signal. Analyze the pictures ,and understand the theory furtherly.关键词：单边带调制和解调MA TLABKeywords：single side band , modulation and demodulation , MA TLAB 一、设计目的本课程设计是实现单边带调幅和解调，在此次课程设计中，通过收集资料与分析，理解单边带调制与解调的具体过程和它在MA TLAB 中实现的方法。
预期通过这个阶段的研习，更清楚地认识单边带解调原理，同时加深对MA TLAB软件的操作熟练度，并在使用中感受MA TLAB的应用方式与特色。
通过对解调前后时域与频域波形图的比较，分析单边带调制与解调的作用。
二、设计原理单边带调制信号是将双边带信号中的一个边带滤掉而形成的。
解调单边带方法
解调单边带方法
解调单边带（SSB，Single-Sideband）信号的方法通常涉及以下步骤：
1.信号滤波：首先，可能需要对接收到的信号进行滤波，以消除不需要的噪声和干扰。
2.同步检测：单边带信号通常使用同步检测进行解调。
这需要一个与发送端使用的相同频率和相位的本地振荡器（LO，Local Oscillator）来产生一个
参考信号。
这个参考信号与接收到的单边带信号相乘，从而将信号从射频（RF）转换到中频（IF）或基带。
3.低通滤波：同步检测后，产生的信号通常包含高频分量和低频分量。
为了提取出所需的信息，可以使用一个低通滤波器来滤除高频分量。
4.解调：在滤波之后，信号可能需要进一步解调以提取原始信息。
这可能涉及将信号从模拟转换为数字，以及应用适当的解码算法。
以上步骤提供了一个基本的解调单边带信号的方法。
然而，具体的实现可能会因应用的不同而有所变化，例如，在无线通信、广播或音频处理等领域中，解调方法可能会有所不同。
请注意，解调单边带信号需要一定的电子工程和信号处理知识。
如果你不熟悉这些概念，可能需要进一步的学习或寻求专业帮助。
高频电子线路课程设计(单边带调制与解调电路设计)
高频电子线路题目：单边带调制解调电路的设计摘要单边带调制技术是模拟调制中的重要技术，相对于幅度调制（AM）、双边带调制（DSB）、残留边带调制（VSB）而言，传输带宽仅为调制信号带宽，有效节约了带宽资源，且节约载波发射功率。
本课程设计主要介绍单边带调制电路的设计。
学习和掌握电路设计的方法和仿真软件，并综合运用所学知识完成常规调幅的设计。
本设计的技术指标是采用乘法器来实现DSB的调制，然后经过带通滤波器滤除一个边带，得到单边带调幅波，解调时采用同步检波法实现。
输入参考信号频率5KHz,电压60mV左右，调幅系数0.5，载波频率为100KHz，载波电压为60mV。
关键字单边带，调制目录第1章单边带调制电路的设计意义 (4)第2章单边带调制电路的总体方案 (4)2.1 单边带调制方案 (4)第3章电路参数选择 (5)3.1输入信号参数 (5)3.2 调制器参数 (5)3.3 带通滤波器参数 (6)3.4低通滤波器参数 (6)第4章电路工作原理及设计说明 (7)4.1DSB信号的表达式、带宽 (7)4.2 SSB信号的产生及设计 (8)4.3 带通滤波器 (10)第5章实验结果 (12)第6章结果分析 (15)实验总结 (16)参考文献 (18)第1章单边带调制电路的设计义传输信息是人类生活的重要内容之一。
利用无线电技术进行信息传输在这些手段中占有极重要的地位。
无线电通信、广播、电视、导航、雷达、遥控遥测等等，都是利用无线电技术传播各种不同信息的方式。
无线电通信传输语音、点吗或其他信号；无线电广播传输语言、音乐等；电视传送图像、语言、音乐；导航是利用一定的无线电信号指引飞机或船舶安全航行，以保证他们能平安到达目的地；雷达是利用无线电信号的反射来测定某些目标（如飞机、船舶等）的方位；遥测遥控则是利用无线电技术来测量远处或运动体上的某些物理量，控制远处机件的运行等。
在以上这些信息传递的过程中，都要把频率不高的调制信号加载到高频载波上，然后进行信号的传输。
模拟单边带调幅及解调
西南科技大学课程设计报告课程名称：通信原理课程设计设计名称：模拟单边带调幅及解调姓名：李俊蔚学号: 20096105班级：通信0901指导教师：侯宝林起止日期：2012.6.21-2012.6.25课程设计任务书学生班级：通信0901 学生姓名：李俊蔚学号： 20096105 设计名称：模拟单边带调幅及解调起止日期： 2012.6.21-2012.6.25 指导教师：侯宝林基本要求：●产生300 ~ 3400Hz的调制信号，画出时域波形及频谱；●产生载波信号，频率自定义，画出时域波形及频谱；●产生加性高斯白噪声，画出时域波形及频谱；●单边调幅，画出叠加噪声后的调制信号和已调信号的波形及频谱；●设计滤波器，画出幅频响应图；●解调，画出解调后的信号时域波形及频谱，并对比分析。
扩展要求：●调制信号、载波信号、噪声信号及滤波器参数可变。
课程设计学生日志时间设计内容6.21—6.22 进行现代通信原理和数字信号处理的全书复习6.22—6.23 设计总体方案6.23—6.24 进行程序的编制，并结合理论确定程序的正确性6.24—6.25 撰写论文6.25 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：年月日模拟单边带调幅及解调一、 设计目的1. 熟练掌握Matlab 的使用2. 掌握模拟单片带调幅及其解调3. 掌握滤波器的设计方法。
二、 设计原理1.模拟单边带调制原理单边带调制只需传送双边带调制信号的一个边带，产生单边带信号的最直观方法是让双边带信号通过一个单边带滤波器，滤除不要的边带，即可得到单边带信号，即滤波法，亦可采用相移法。
在本设计中采用的方法是滤波法。
2.滤波法原理原理如下图1所示，图中Hssb （w ）为单边带滤波器的传递函数()m t ()DSB s t ⊗()c t 载波()H ω()SSB s t图1 原理框图3.解调原理：单边带信号的解调也不能用简单的包络检波。
单边带调幅与解调实验(SSB AM)
实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：＿＿＿
图1相移法SSB调幅实验框图
上图中，由信号源模块提供2K正弦基波信号和384K载波信号，分
别进行两路DSB调幅。
其中一路在相乘调幅前先将基波与载波信号
分别移相90度，以便在合成过程中将其中的 -个边带抵消。
两路
信号相减得上边带SSB调幅信号，相加得下边带SSB调幅信号。
图2SSB解调实验框图（相干解调法）
图3 基波移相
2、载波移相，图中蓝色为载波，黄色为移相后的波形。
图4 载波移相
3、上下边带调幅波形，图中上面为上边带调幅波形，图中下面为下边带调幅
图6 下边带调幅
4、上边带相乘输出和基波，图中上面为相乘输出波形下面为基波。
图7上边带调幅波形和基波
、下边带相乘输出和基波，图中上面为相乘输出波形，下面为基波。
图8下边带调幅波形和基波
图9上边带解调输出
7. SSB解调（相干解调法），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。
波形图如下
图10 相乘输出与解调输出
实验总结：
SSB信号的实现比AM、DSB要复杂，但SSB调制方式在传输信息时不仅可以节省发射功率，而且所占用的带宽也减少了一半，是目前短波通信中一种重要的调制方式。
《通信原理实验指导书》。
单边带信号调制与解调-MATLAB
MATLAB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MATLAB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：)(t S SSB )(1t S )(2t Sc(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t t m t t m t S c c SSB ωωsin )(ˆ21cos )(21)( = )(t m 表示基带信号其中取“-”时为上边带，取“+”时为下边带。
一、设计题目单边带调制信号产生和解调的仿真
一、设计题目：单边带调制信号产生和解调的仿真二、设计目的1. 熟练掌握Matlab 在数字通信工程上的应用。
2.了解系统设计的方法、步骤。
3.理解SSB 的原理及Matlab 实现4.掌握滤波器的各种设计和应用方法。
5.加深对书本知识的理解，并深刻掌握。
三、设计要求1.根据所选题目建立相应的数学模型。
2.在Matlab 仿真环境下，输入功能实现函数模拟出单边信号调制产和解调的相应波形。
3.调整参数，观察仿真波形图。
四、开发环境及其介绍1.开发环境：Matalab20102.软件介绍：Matlab 是一款功能强大的系统集成软件，在控制、信号处理、图像处理、通信、金融、生物信息等方面有很广泛的应用。
能满足简单复杂等不同层次的设计。
五、设计内容1.设计原理（1）.SSB 模拟单边带调制的原理：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()的所有频谱成分，因此仅传输其中一个边带即可。
这样既节省发送功率，还可节省一半传输频带，这种方式称为单边带调制。
产生SSB 信号的方法有两种：滤波法和相移法。
滤波法的原理方框图 － 用边带滤波器，滤除不要的边带:()m t ()DSB s t ⊗()c 载波()H ω()SSB s t图1 原理框图AM 的时域表示:幅度调制—用基带信号f(t)去迫使高频载波的瞬时幅度随f(t)的变化而变化.0()[()]cos()AM c c S t A f t t ωθ=++ （1）其中ωc 为载波角频率;θc 为载波起始相位; A0 为载波幅度当调制信号为单频余弦时，令 m m m f(t)=A cos(t+)ωθ（2） AM 0m m m c c 0m m m c c S (t)=[A + A cos(t+)]cos(t+) =A [1+A cos(t+)]cos(t+)ωθωθωθωθ （3） 其中βAm=Am/A0<=1，称为调幅指数。
调制信号为确定信号时，已调信号的 c c cAM 0c c j(t+c)-j(t+)0S (t)=[A +f(t)]cos(t+)=[A +f(t)][e + e ]ωθωθωθ （4） 已知f(t)的频谱为F(ω),由付里叶变换：00F[A ]=2A ()δω （5）c c j(t+)C F[f(t)e ]=F(-)ωθωω （6）c c j(t-)C F[f(t)e ]=F()ωθωω+ （7）（8）两个不同频率的信号通过非线性元件可以产生四种频率的信号.假定我们有两种频率的信号:载波M(t)=Amcosωct,音频信号m(t)=cosΩct.通过非线性元件可以产生频率分别为ωc,Ωc,的信号.我们通过带通滤波器滤掉Ωc,通过低通滤波器滤掉ωc.这样,我们就得到了两个边带的频率分量c+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,我们称它为双边带信号,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,我们完全可以只发射其中的一个.这时,我们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)。
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) 。
SSB单边带调制与解调
引言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。
本文在介绍单边带调制与解调的方法后，利用Multisim 对单边带调制与解调系统进行了仿真。
1 设计方案设计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。
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，图是滤波法模型的示意图。
图 滤波法SSB 信号调制 单边带信号的频谱如图所示，图中H SSB （ω）是单边带滤波器的系统函数，即)(t H SSB 的傅里叶变换。
若保留上边带，则H SSB （ω）应具有高通特性如图（b ）所示:单边带信号的频谱如图（c ）所示:若保留下边带，则应具有低通特性如图（d）所示:单边带信号的频谱如图（e）所示:图滤波法形成单边带信号频谱图相移法单边带信号的时域表达式为：这里是的希尔伯特变换。
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模拟单边带调制和解调------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx模拟单边带调幅及解调一．设计目的及意义我们知道模拟信号调制有利于信号的传输,有利于信道的利用,可以用较少的信道传输较多的信息。
信号调制由双边带调幅和单边带调幅两类，单边带调幅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。
对于双边带调制信号而言,则很难达到预期的效果，由此,寻求一种可靠及能在高质量的通信方式对于我们通信传输而言就显得很重要了。
对比两种调制方式，单边带调制就具有稳定可靠,占用宽带少和传输距离远的特点。
二．设计原理１.。
单边带调制原理据我们所知,单边带调制中只传输双边带调制信号的一个边带。
因此产生单边带信号的最直观的方式是让双边带信号通过一个单边带滤波器,滤除不要的边带,就可以得到单边带信号。
这种方法就是滤波法，其频谱变换图如下:当采用单频调制时假设有调制信号f(t）=Ａm＊ｃoｓ(wm*t)载波信号Ｃ(t）=cos(wｃ*ｔ）双边到调幅信号为Sdsb=0。
５*Aｍ＊ｃos(wc+wｍ)*t+0．5*Aｍ＊cｏs(wc-wm)＊ｔ保留上边带的调幅信号Susb＝0。
5*Am*(coｓ（wc*t）*cos （ｗm*ｔ)）－sin(（wc＊t）＊ｓiｎ（ｗm＊t））保留下边带的调幅信号Ｓlsb=0．5*Am＊(ｃｏｓ（wc*ｔ）*coｓ（wm*t）)+ｓｉn（(wｃ*t)*siｎ（wm＊t))根据以上信息，可以引出实现单边带调制的另一种方法，称为相移法,也叫希尔伯特变换法其上边带信号为Ｓuｓｂ＝0。
5＊ｆ(t)*cos(wc＊t)—0。
5＊f ＾（t）＊siｎ（ｗｃ＊t)使用这些信息可以实现单边带调幅.2 .单边带信号的解调单边带信号的解调一般采用的是相干解调的方式,如上所示单边带信号的时域表达式为:S(t)＝０.５*ｆ(t)＊cos(wｃ*t）_＋０。
5＊f^(ｔ)*ｓin(ｗc＊t)乘上同频同相载波后：S'=0．5＊f（t)+0。
5*ｆ(t）*cos(2wc＊t)＿+0。
５*f^（t)*ｓin（2wc*t)经过低通滤波器后:Sd=0。
5＊f(t）单边带解调的原理图如下图所示：3。
窗函法设计数字滤波器窗函数法设计FIR数字滤波器是最为简单的,正确的选择窗函数可以提高设计数字滤波器的性能,在满足设计要求的情况下，减小ＦＩＲ滤波器的阶数。
常用的窗函数有以下几种:矩形窗, 三角窗（Ｂａrt ｌeｔt)汉宁窗(Hａnning)海明窗(Hammiｎg)布拉克曼窗（Blaｃkｍan)凯泽窗（Kaiｓｅr）在这个设计中我依然使用了海明窗,其相应的程序如下：N＝512;t=（0:1/fs:(N—1)/ｆｓ);Ｄ=ｉnput('ｉnｐut the D（lvbｏqｉcａnshu）＝');fl=fm—100;fｈ=fm+10０;fs＝２００0００；wl=2*pｉ＊ｆl／fs；wh=２＊pi*fh/fｓ；window=ｈamminｇ(D+1);ｈ=ｆiｒ1(D,[wl/ｐi ｗh/pi]，windｏw)；figｕre（８)fｒeqz(h,１,Ｎ);title （’滤波器'）；三.详细的设计步骤1用户数据设置为了使调制过程中的参数可变,定义一些变量,用户可以在使用过程中,可以自己输入参数。
要求调制信号的频率在30０-３400HZ之间，载波频率大于调制信号频率，以便于观察。
本次中采用数据如下:Am=５,ｆm=２500，Ac=14，fｃ＝1００00,D=８4２使用matlab绘制调制信号和载波信号用户输入调制信号幅度和频率（在30０-－３40０HZ),输入载波信号幅度和频率，利用软件实现调制信号ｍ＝Ａm*ｃｏs(2＊pi*ｆｍ*t）和载波信号ｃ=Ac＊cos(2*pｉ*ｆc＊t),其波形图如下所示上边带信号我在这里直接利用结论表示如下：ｂ＝Ac*sin（２*pi*fｃ*ｔ)；Sｕssb＝m.＊ｃ-ｉmag（hiｌbeｒt(m））。
＊ｂ;在MATLAB软件中所得波形如下所示:3使用ｍatｌａb产生高斯白噪声所谓“高斯”噪声是指他的概率密度函数为正态分布,“白”噪声是之他的功率谱密度为均匀分布。
在这部分,我遇到了问题，我不知道如何表达高斯白噪声,在查阅了一部分资料后,我发现可以使用如下函数来表示：Ｓnr=3；Zｓ＝awgn(x,ｓnr,‘mｅasured’)此函数功能为向信号x中添加信噪比为snr的高斯白噪声,上边带信号加噪声后的信号波形及其频谱波形如下图所示：调制信号加噪声后波形及其频谱波形:载波信号加噪声后的波形及其频谱波形:SＳB信号乘以一个同频同相的本地载波后的混频信号波形:4 滤波器的设计，完成后滤波器时域波形和频域波形5 解调后的信号时域波形和频域波形（右边为解调信号,左边为调制信号)四．设计结果及分析在本次设计中,我认为有两个重点,一个是单边信号的调制,另一个是解调。
其中单边带信号是通过希尔伯特变换式得到的,在理论意义上是没有差错的，得到的图形也基本上是可以认为正确的。
现在我们来对比解调后的信号与调制信号,正如上图所示。
解调出来的信号与调制信号之间有着较为明显的差异。
在经过了反复的试验和推敲后,我始终不明白出错在哪里，在对程序反复推敲后修改后，我最终认为是窗函数设计造成滤波器的性能可能并不满足要求.但由于时间的不够和对窗函数法设计滤波器的知识不足,这部分一直没能修改成功．但从总体上来看,我以为还是达到了一定的设计要求的,另外,在频谱图上我们还是可以看出来这一点的。
五．心得体会本次设计的要求是使用相关软件实现对信号的模拟单边带调制和解调，在完成程序的编写后输出相关的波形。
在了解了相关的题目要求后,我首席那是按照题目的要求,将题目内容分为几个不同的模块,把不同的模块分层分区精心编写完成各自相应的功能，之后将各个模块联合起来实现题目要求。
在完成程序的编写过程中我查阅了很多的资料,主要是与软件MATＬＡB编程相关的书记和网络资料，以便理清设计思路和设计步骤。
然后再mａtlab软件上进行编写和波形输出,最终得出相应的结果和结论.当然,在设计工程中我也遇到了很多的困难,比如相关函数的调用上我对mａtlａb软件的库函数不是很了解,这些问题在查阅了相关的资料后最终也克服了,但是最让学生我感到困难的是滤波器的设计,这个一直是我的最大弱点,最终的结果也显示我在设计滤波器上依然是有所欠缺的。
查阅相关资料,清高在这方面比较厉害的同学,是我在遇到难题是最常用的方法.在这些动手学习和交流中，对于我的理论知识无疑有着巨大的帮助,在这之中所学到的知识会让人更加的记忆深刻吧。
六.参考文献[１］张威。
ＭAＴLAB基础与编程入门(第二版)。
西安电子科技大学出版社，20０8[2］程佩青．数字信号处理教程（第三版）。
清华大学出版社,2009［3］曹志刚,钱亚生.现代通信原理．清华大学出版社.2010七．附件ｃｌear;cｌc;Am＝ｉnput(’inｐut the Ａｍ（ｔiaozhixinhaofuｄｕ）=’)；fm=input(’ｉnｐut ｔhｅｆｍ(ｔiaｏzhixinhaｏpingｌv 300—３40０)='）；Ａc=ｉnpuｔ（’iｎｐｕt ｔhe Aｃ(zａiboxｉnhａofｕｄｕ）=’)；fｃ＝ｉｎｐut('ｉnpｕt the fc（zaiboxinhaopinｇlv fc〉fｍ）='）；fs=200000;N＝512;Ｋ=N—1;t=（0：１/fs:K/fｓ）;m=Am＊coｓ(2*ｐi＊fｍ*t)；ｆｉｇｕrｅ(1)ｓuｂｐｌot(２，1，１)；ｐlot(ｔ,m)；titlｅ（’调制信号时域波形’)；Ｍ=fft(m，Ｎ);x=（0：Ｎ/２－1)＊fs/Ｎ;y＝abs（M(1：N/２））；sｕbpｌot(2，1，２);ｐｌｏｔ(x,y）;tiｔｌｅ（'调制信号频谱')；N＝51２;t＝（0：１／fｓ:（N—１）/fs）；ｃ=Ac*cｏｓ（2*ｐｉ*ｆc＊t);fiｇurｅ(２)subplot(2，１,1);plot(t,c)；tｉtle （’载波信号时域波形')；C=fft(c,N);x1＝（0：N/2—1）*ｆs/N；y1=ａbｓ(C（1：N/2));subplｏt（2,1,２）;plot（x,y);title (’载波信号频谱');N＝5１2;t＝（０:1／fｓ：（Ｎ-１)/fs）; b＝Aｃ＊sin（２*pi＊fc＊ｔ);Suｓｓb=m.*c—imag（hilｂeｒt(ｍ))。
＊b;ｆｉgurｅ(3）subplot(２,1,1);plot（t,Sussｂ）;ｔitle （’上边带信号时域波形’)；S＝ffｔ（Sussb,N);x2=(０：N／2-１)*fs／N;ｙ2＝abs(S(1:N/2)）;suｂpｌot(２,1,2)；ｐｌot(ｘ2,ｙ２）;ｔｉtlｅ（＇上边带信号频谱’)；N=5１2；t=(０：1/fs：（Ｎ-１)/ｆs);ｓｎｒ＝3；zs=awgn(Susｓb,snｒ,'ｍeａsured’)；fｉguｒe(４)sｕbpｌot(2,１，1）;pｌot(t，zｓ);title ('上边带信号加噪声波形');Z=ｆft(zs,N）;x3=(0:Ｎ/2—１)＊fs/Ｎ;y3＝abs(Ｚ(1:N／２));suｂplot(２，1,2）;plot(ｘ3，y3);title （’上边带加噪声信号频谱'); N＝５１２；t=（0:1/fｓ:(N-1)/fs）;sｎr=3;m1=awgn(m,snr,＇ｍeasured'）;fｉgure(５)subｐｌot(2,1,1）;ｐｌoｔ(t,m1);title (＇调制信号加噪声波形’); M１=fft(m1,N）；ｘ4=(0:Ｎ／2-1)*fs/N；y４=aｂs(M1（1:N/2));suｂｐlot(２，1，2）;ｐlot(ｘ4,y４)；title （’调制信号加噪声频谱'）；Ｎ=512；ｔ=(０：１/fs：(Ｎ-１)/fs);ｓnｒ＝3;c1＝aｗgn(c，snr,＇mｅaｓured’）;ｆiguｒe(6)suｂｐlｏt(２,1,1)；ｐｌｏt（ｔ，c1）;tｉtlｅ(’载波信号加噪声波形’）; C1＝fft(c1，Ｎ）;x5=(０：Ｎ/２-1)＊fｓ/Ｎ；ｙ5=abs（ｃ１（1:N／2))；subｐｌｏt(2，1，2);ｐlot（x5,ｙ5）;titｌe(’载波信号加噪声频谱')；N=512；ｔ＝（0:１/fｓ:(N-1）/ｆs)；T=zｓ.*c;ｆigｕre(7)subplｏt(2,1，１)；pｌot(t，T）；title （’下边带混频波形’）；Ｔ1=fft(T,N);x6=(0:N/2—1)＊fｓ/N;y6＝ａbs(T１（1:Ｎ/2）)；sｕbｐloｔ（2,1，2）;pｌｏｔ（x6,y６);titlｅ (’下边带混频频谱')；N=51２;t=（０:１／fs：(N—1）/fs）;D=input('ｉnpｕt the Ｄ（lｖbｏｑicａｎshu)=’）；fｌ=ｆｍ；ｆh=fm+200;fs=2００000;wl=2*pｉ＊fl/fs；ｗh=2*pi＊ｆh/fｓ；ｗiｎdow=ｈamming(D+1);h=fir1(D，［wl/pi ｗh／ｐｉ],wｉndｏw);figuｒe(8)fｒeqz（h,1,N)；tｉtlｅ（'滤波器’);ｍ2=fftfilｔ（ｈ,T）;fiｇure(9)suｂｐｌｏt（2,1,１）;ｐlｏｔ(t,ｍ2)；tｉtlｅ（'解调信号波形’)；M２=fft(m2,N）;x7=(0:N/2—1)＊fs/Ｎ;ｙ７=aｂｓ（Ｍ2（1:N/２)）；suｂplot(2,1，２）;plot（x7,y7);title(’解调信号频谱＇)。