双边带抑制载波信号与频带复用原理..
抑制载波双边带调制
*******************实践教学*******************高频电子线路课程设计题目:抑制载波双边带调制专业班级:姓名:学号:指导教师:成绩:目录摘要 (1)一、电路设计 (1)1.1设计的意义 (2)1.2 原理分析 (2)1.2.1 DSB信号的调制 (2)1.2.2 DSB解调原理 (4)1.3 电路设计 (5)1.3.1调制电路 (5)1.3.2 解调电路 (6)1.3.3 总体电路 (7)1.3.4 电路分析 (8)二、multisim软件简介 (13)三、仿真电路 (14)3.1 调制电路仿真 (14)3.2 解调电路仿真 (16)3.2.1 无噪声源时解调电路仿真 (16)3.2.2 有噪声源时的解调电路仿真 (18)3.3 仿真结果分析 (18)四、参考文献 (19)五、总结 (20)摘要在常规AM调幅时,由于载波分量不包含任何信息,又占整个调幅波平均功率的很大比例,造成了发射功率的极大浪费。
为了提高调制效率,使总功率包含在边带中。
因此,在传输前把载波抑制掉,就可以在不影响传输信息的条件下,大大节省发射机的发射功率。
针对AM波的不足,产生了双边带(DSB)信号调制与解调。
本次课程设计为一个DSB调制解调过程电路。
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。
DSB解调过程中将已调信号经过一个低通通滤波器然后与载波信号直接相乘。
从而提高了调制效率。
关键词:双边带、高频载波、调幅、调制信号、仿真一、电路设计1.1设计的意义调制就是对信号源的信息进行处理,使其变为适合于信道传输的形式的过程。
一般来说,信号源的信息(也称为信源)含有直流分量和频率较低的频率分量,称为基带信号。
基带信号往往不能作为传输信号,因此必须把基带信号转变为一个相对基带频率而言频率非常高的信号以适合于信道传输。
这个信号叫做已调信号,而基带信号叫做调制信号。
调制是通过改变高频载波的幅度、相位或者频率,使其随着基带信号幅度的变化而变化来实现的。
第四章 4.2 单边带、双边带、残留边带调幅
解调
LPF
cos C t 本振
2
a(t)
+
sin C t
x(t)
2
sin C t
b(t)
LPF
b(t)
调制: x (t ) a (t ) cos C t b (t ) sin C t 解调:
x ( t ) cos C t x ( t ) sin C t 1 2 1 2 a (t ) b (t ) 1 2 1 2 [ a ( t ) cos 2 C t b ( t ) sin 2 C t ] [ a ( t ) sin 2 C t b ( t ) cos 2 C t ]
(2) 有载频: 调制: VSB BPF
V AM ( t )
同步解调: H ()
VVSB ( t )
LPF
V (t )
(标准 AM)
载频分离 V ( t ) cos C t 载频分量足够大时,在允许一定失真情况下, 可用峰值包络检波器解调。
傅氏变换
H ( )
h (t ) e
Vcm cos C t Vcm
上边频 cos ( C ) t
( 大 载 波 即 : Vcm Vcm )
Vcm cos C t Vcm [ cos t cos C t sin t sin C t ]
V cm 1 + ( V cm V cm cos t ) cos C t V cm sin C t sin t
PAL 制色度信号
亮度方程式: Y 0.30 R 0.59 G 0.11B
当 R = G = B = 1 时为白色 当 R = G = B = 0 时为黑色
抑制载波双边带调幅(DSB-SC)和解调的实现精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版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。
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。
抑制载波的双边带信号(DSB)的实现
实验二 振幅调制实验——抑制载波的双边带信号(DSB )的实现一、实验原理1、振幅调制的一般概念调制,就是用调制信号(如声音、图像等低频或视频信号)去控制载波(其频率远高于调制信号频率,通常又称“射频” )某个参数的过程。
载波受调制后成为已调波。
振幅调制,就是用调制信号去控制载波信号的振幅, 使载波的振幅按调制信号的规律变化。
设调制信号为()c o s f f m f v t V w t =载波信号为且 c f w w则根据振幅调制的定义,可以得到普通调幅波的表达为:()(1cos )cos AM cm f c v t V m w t w t =+ (2—1)式中 c ma m c m c m V K V m V V Ω∆== (2—2)称为调幅度(调制度), a K 为调制灵敏度。
为使已调波不 失真,调制度m 应小于或等于1、当 m>1 时, 此时产生严重失真,称之为过调制失真,这是应该避免的。
将式(2—1)用三角公式展开,可得到:()cos cos()cos()22AM cm c cm c f cm c f m m v t V w t V w w t V w w t =+++- (2—3)由式(2—3)看出,单频调制的普通调幅波由三个高频正弦波叠加而成:载波分量,上 边频分量,下边频分量。
在多频调制的情况下,各边频分量就组成了上下边带。
普通调幅波 可用 AM 表示。
在调制过程中,将载波抑制就形成了抑制载波双边带信号,简称双边带信号,用 DSB 表示;如果 DSB 信号经边带滤波器滤除一个边带或在调制过程中直接将一个边带抵消,就 形成单边带信号,用 SSB 表示。
由以上讨论可以看出, 若先将调制信号和一个直流电压相加,然后再与载波一起作用到 乘法器上,则乘法器的输出将是一个普通调幅波;若调制信号直接与载波相乘,或在 AM 调 制的基础上抑制载波,即可实现 DSB 调制;将 DSB 信号滤掉一个边带,即可实现 SSB 调 制。
【精品】1.双边带抑制载波调幅- 通信原理实验报告
计算机与信息工程学院验证性实验报告一、实验目的1、掌握抑制载波双边带调幅与解调的原理及实现方法。
2、掌握用MATLAB 仿真软件观察抑制载波双边带的调幅与解调。
二、实验内容1、观察双边带调幅的波形。
2、观察双边带调幅波形的频谱。
3、观察双边带解调的波形。
三、实验仪器装有MATLAB 软件的计算机一台四、实验原理 1、双边带调幅c c其中:()m t 为基带信号,cos 2c c A f t π为载波,()DSB S t 调制信号。
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,在常规调幅的根底上抑制掉载波分量,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cos 2c f t π调制(DSB AM)。
双边带调制信号的时域表达式:()DSB S t = ()m t cos 2c c A f t π=c A ()m t 双边带调制信号的频域表达式:()DSB S f =1[()()]2c c c A M f f M f f ++-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。
原那么上,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,那么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。
2、双边带解调cos 2c f t π其中:()r t 为接受到的信号,cos 2c f t π为恢复载波,0()y t 为输出。
假设调制信号在信道中传输无能量损失,即:()()DSB r t S t =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:1()cos 2()cos 2cos 2=(t)(1cos 4)2c c c c c c r t f t A m t f t f t A m f t π=ππ+π其中:()()DSB r t S 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01()(t)2c y t A m =五、实验程序及结果1、信号()()200m t sinc t =⨯,画出其幅频特性图。
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。
基于波长间插复用的载波抑制双边带射频光纤传输系统
基于波长间插复用的载波抑制双边带射频光纤传输系统王东飞;陈新桥【摘要】提出了一种基于波长间插复用的载波抑制双边带(ODSB-SC)射频光纤传输(ROF)系统,该系统采用马赫曾德尔调制器(MZM)实现了ODSB-CS调制信号,采用马赫曾德尔干涉仪(MZI)实现了两路RF信号的解复用,并采用光子模拟软件设计出了一个15GHz和25GHz的两路射频(RF)信号经过波长间插复用的ODSB-SC 的ROF系统,讨论了MZI的延时时间对解复用出来的RF复用信号性能的影响.【期刊名称】《中国传媒大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(023)004【总页数】6页(P55-60)【关键词】波长间插复用;马赫曾德尔调制器(MZM);马赫曾德尔干涉仪(MZI);光载波抑制双边带信号(ODSB-SC);射频光纤传输(ROF)【作者】王东飞;陈新桥【作者单位】中国传媒大学信息工程学院,北京100024;中国传媒大学信息工程学院,北京100024【正文语种】中文【中图分类】TN92光载波无线电技术(ROF)就是把具有灵活性、可移动性的无线通信和具有传输容量大、抗干扰性强、低损耗的光纤通信相融合。
在ROF系统中,将昂贵复杂的设备集中在中心站(CS),简化了基站(BS)的结构,大大降低了系统建设与运营的成本[1-3][5-6][10]。
常规双边带调制的ROF系统频谱利用率比较低,为了提高ROF的频谱利用效率,提出了波长间插复用技术(WI)[4]。
在ROF系统中,采用WI可以使信道间隔低于两倍最高调制频率,有效地提高了频带利用率。
本文提出了一种实现两个射频波长间插复用的载波抑制双边带(ODSB-SC)射频光纤传输(ROF)系统。
双射频波长间插复用的ODSB-SC ROF系统,在CS中两路RF载波信号通过电加法器耦合成RF调制信号,并通过MZM实现上变频以及产生ODSB-SC信号,在BS中MZI把两路RF信号分离并通过电幅度调制器进行解调。
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
(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。
抑制载波双边带调频
一:原理与分析
在数字信号通信快速发展以前主要是模拟通信,由于为了合理使用频带资源,提高通信质量,需要使用模拟调制技术,通常连续波的模拟调制是以正弦波为载波的调制方式,他分为线性调制和非线性调制。
线性调制是指调制后的信号频谱为调制信号频谱的平移或线性变换,而非线性调制则没有这个性质。
由于常规调幅调制的效率太低,耗用了大量功率,在小功率场合很不方便,而抑制载波双边带调幅就克服了效率低的缺点,它的特点是直接将未调信号与载波相乘,而不是先叠加一个直流在未调信号上然后再相乘。
图1 抑制载波双边带调幅波形
二、仿真实现
未调制信号为S(t)= sinc(200t)(|t|<=t0),其中t0取2s,载波频率fc = 100Hz。
用抑制载波调幅来调制信号,给出调制信号M(t)波形,画出S(t)和M(t)的频谱。
编写了脚本文件dsbmod.m来完成带限信号的抑制载波双边带
脚本关键代码:
fftseq.m函数:
三、结果分析
执行后的结果如下:
图7抑制载波调幅频谱
本来sinc函数的频谱应该是一个矩形波谱,但是由于S(t)只是sinc函数的一段,并且在计算机上使用离散的数字来存储,因为计算精度的要求,是频谱结果与矩形波谱不完全一致,但是差强人意。
因此,本实验的仿真还是成功的。
《NmatLab信号处理》-----抑制载波双边带调频
姓名:孟飞飞
学号:200722080223
班级:通信二
姓名:牛雅维
学号:200722080225
班级:通信二
姓名:李杰
学号:200722080215
班级:通信二
成绩:
2010.12。
双边带抑制载波调幅与解调实验
实验类型:□验证□综合□设计□创新实验日期:实验成绩:___实验名称实验二双边带抑制载波调幅与解调实验(DSB-SC AM)指导教师实验目的1、掌握双边带抑制载波调幅与解调的原理及实现方法。
2、掌握相干解调法原理。
3、了解DSB调幅信号的频谱特性。
4、了解抑制载波双边带调幅的优缺点。
仪器设备与耗材1、信号源模块2、模拟调制模块3、模拟解调模块4、20M双踪示波器实验基本原理1、DSB调幅典型波形和频谱如图1所示:图1DSB信号的波形和频谱实验中采用如下框图实现DSB调幅。
图2 DSB调幅实验框图由信号源模块提供不含直流分量的2K正弦基波信号和384K正弦载波信号sinwct经乘法器相乘,调制深度可由“调制深度调节”旋转电位器调整,得到DSB调幅信号输出。
2、相干解调法实验中采用如下框图实现相干解调法解调DSB信号:调幅输入相乘输出解调输出图3 DSB解调实验框图(相干解调法)实验步骤与实验步骤:1、将模块小心地固定在主机箱中,确保电源接触良好。
2、插上电源线,打开主机箱右侧的交流开关,再分别按下三个模块中的实验记录电源开关,对应的发光二极管灯亮,三个模块均开始工作。
(注意,此处只是验证通电是否成功,在实验中均是先连线,后打开电源做实验,不要带电连线)3、DSB调幅(1)信号源模块“2K正弦基波”测试点,调节“2K调幅”旋转电位器,使其输出信号峰峰值为1V左右;“384K正弦载波”测试点,调节“384K调幅”旋转电位器,使其输出信号峰峰值为3.6V左右。
(2)实验连线如下:信号源模块 ----------模拟调制模块“相乘调幅1”2K正弦基波----------基波输入384K正弦载波--------载波输入(3)调节“调制深度调节1”.旋转电位器,用示波器观测“调幅输出”测试点信号波形。
这里也可采用“相乘调幅2”电路完成同样过程。
4、DSB解调(相干解调法)(1)实验连线如下:模拟调制模块------------模拟解调模块“相干解调法”载波输入----------------载波输入调幅输出----------------调幅输入(2)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。
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:。
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
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。
通信原理课程设计--抑制载波的双边带调制,河南工业大学
课程设计课程设计名称:常规双边带调幅信号的仿真与分析专业班级:学生姓名:学号:指导教师:课程设计时间:1 需求分析对频率为1Hz、功率为1的余弦信源,进行常规双边带调幅,其中载波频率为10Hz,并对以调信号进行频谱分析。
之后用相干解调将原始信号恢复,并与原信号进行对比分析,最后分析信号在加性高斯白信道下的特性2 概要设计原始信号:y1=A1*cos(2*pi*t); 载波信号:y2=A2*cos(20*pi*t)调制原理:y3=y1*y2解调原理:y3*y2(与y2同频同相即可)由调制频谱线性搬移产生9Hz 和 11Hz的边频,经过同频同相的信号解调后,由于再次搬移,在解调出原信号后,会产生19Hz 和21Hz的高频,根据频率分布,由低通滤波器将原信号滤出。
因为噪声是加性噪声,因此表达式上相加即可对其分析。
3 运行环境PC机、Windows XP或Windows 7操作系统4 开发工具和编程语言MATLAB工程软件5 详细设计clear all;clc;A1=sqrt(2);A2=2;w1=2*pi;w2=20*pi;fs=60;t=0:1/fs:4y0=A1*cos(w1*t)%*************** 生成“高斯噪声”*******************k=randn(1,length(y0));plot(length(y0),k);y1=A1*cos(w1*t)+k ; ;figure(1);subplot(1,1,1) ;plot(y0);title('通过加性高斯白系统原信号');y2=A2*cos(w2*t)%******************调制************************y3=y1.*y2figure(2);subplot(2,1,1)plot(t,y3) ;title('以调制信号时域图')%*****************进行FFT变换并做频谱图*******************N1=length(t)k=-N1/2:N1/2-1f=k*fs/N1y=fftshift(fft(y3)); %进行fft变换mag1=abs(y); %求幅值figure(2);subplot(2,1,2)plot(f,mag1.^2);%做频谱图title('以调制信号频谱');%**************解调************************y4=y3.*y2N2=length(y4);n=0:N2-1;f=n*fs/N2-fs/2;F2=fftshift(fft(y4));mag2=abs(F2);%求幅值figure(3);subplot(3,1,1)plot(f,mag2);%做频谱图title('解调滤波前频谱');% ********切比雪夫1型低通滤波器***************ft=fs;fp=2;f1=4wp=2*pi*fp/ft;ws=2*pi*f1/ft;omegp=tan(wp/2);omegs=tan(ws/2);omega=1;omegb=omegp/omegs;[n,wn]=cheb1ord(omega,omegb,1,40,'s');[b,a] =cheby1(n,1, wn, 's');[num,den]=bilinear(b,a,0.5);%*************以调信号滤波,滤出信号*****************h1=filter(num,den,y4);%解调信号频谱分析N3=length(t);n=0:N3-1;f=n*ft/N3-ft/2;F3=fftshift(fft(h1));mag3=abs(F3);%求幅值figure(3);subplot(3,1,2)plot(f,mag3);%做频谱图title('解调滤波后含加性高斯噪声信号频谱');%*****************原信号于虑出波形对比********************* N=length(y1);n=0:N-1;f=n*fs/N-fs/2;F1=fftshift(fft(y1));mag=abs(F1);%求幅值figure(3);subplot(3,1,3)plot(f,mag);%做频谱图title('原信号频谱');figure(4);subplot(2,1,1);plot(t,y1)title('原始信号含加性高斯噪声信号时域图');figure(4);subplot(2,1,2);plot(t,h1)title('解调滤波后含加性高斯噪声信号时域图');6 调试分析1、对以调信号进行FFT变换,起初用的是代码:F1=fft();2、运行程序后产生的频谱图两边的高频频谱不完整,只有一个频率分量,起初认为是在调制时发生错误,后经分析频谱是正确的,因为频谱实质是一个周期为2∏周期谱,出现边频不完整,是因为显示范围的原因,后改为:F1=fftshift(fft( ));频谱显示正确。
抑制载波双边带调制与解调仿真实验原理
抑制载波双边带调制与解调仿真实验原理下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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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。
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带通1
接收信号
f (t )
f1 (t )
cos(w1t )
f 2 (t )
解调1
g1 (t) g 2 (t)
带通2
cos(w2t )
f N (t )
解调2
带通Nห้องสมุดไป่ตู้
解调N
g N (t)
cos( wN t )
接收端
三、频分复用主要性能 (1)从信号在信道中的情况来看 每个信号在所有时间里都存在于信道中并混杂 在一起; 每一信号占据着有限的不同频率区间,此区间 不被其他信号占用。
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。
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。
傅里叶变换在通信系统中的应用——调制 第一部分:载波抑制双边带调制与解调
一、调制 调制就是对信号源的信息进行处理,使其变为适合于 信道传输的形式的过程。调制是通过改变高频载波的幅度、 相位或者频率,使其随着基带信号幅度的变化而变化来实 现的。
二、解调
解调则是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接收 者(也称为信宿)处理和理解的过程。
当 0 常数时,解调输出信号为
1 m 0(t ) m(t ) 2
DSB的解调.swf
第二部分:频分复用原理
一、频分复用概念
(1)在发送端将各路信号频谱搬移到各不相同 的频率范围,使它们互不重叠,这样就可复用 同一信道传输。 (2)在接收端利用若干滤波器将各路信号分离, 再经解调即可还原为各路原始信号。
(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 2 DSB波时域波形
需要注意到是,双边带条幅信号不仅其包络已不再反应调制信号波形的变化 而且在调制信号过零点处的高频相位有180°的突变,即在调制信号正半轴 ,调制信号为正值,双边带调幅信号与载波信号同相;在调制信号负半轴, 调制信号为负值,调幅信号与载波信号反向
dsb调制.swf
2、DSB解调原理 解调中的频谱搬移同样可用调制时的相乘运算来实现。