第06讲 通信原理(SSB)
ssb工作原理
ssb工作原理
SSB(单边带)是无线电通信中的一种调制方式,其工作原理
如下:
1. 信号调制:首先,原始信号经过低通滤波器,去除高频成分,得到基带信号。
然后,将基带信号与载波信号进行调制,生成调制信号。
在调制过程中,原始信号可以选择AM(幅度调制)或PM(相位调制)。
2. 单边带滤波:调制信号经过单边带滤波器,滤除其中一边的带通信号,只留下一个单边的频谱。
这是因为单边带信号的频谱是对称的,只需要使用一半的带宽即可。
3. 幅度矫正:为了恢复载波信号的幅度,单边带信号经过幅度矫正电路,将其幅度恢复到与原始信号一致的水平,使得接收端能够正确还原原始信号。
4. 再次调制:将矫正后的单边带信号再次与载波信号进行调制,得到最终的调制信号。
这一步可以使用对于原始调制方式
(AM或PM)的逆操作。
5. 传输与接收:最终的调制信号通过无线电信道传输到接收端,并在接收端进行解调和解码,恢复出原始信号。
SSB调制方式的主要优势是它的频带利用率较高,只需使用较小的带宽就可以传输原始信号,从而减少了频谱资源的占用。
此外,SSB信号在传输过程中也较为稳定,抗干扰性较强。
通信原理 (完整)精选全文
数字通信的主要优点:
(a) 失真的数字信号
(b) 恢复的数字信号
数字信号波形的失真和恢复
数字通信的主要缺点:
➢ 占用带宽大 ➢ 设备复杂 ➢ 同步要求高
宽带通信、压缩编码 VLSI、SOC、ASIC 信号处理技术
应用实例:
➢ 数字传输技术:电话、电视、计算机数据等 信号的远距离传输。
➢ 模拟传输技术:有线电话环路、无线电广 播、电视广播等。
狭义信道
有线信道 无线信道
中长波地波 短波电离层反射 超短波、微波视距传输 超短波、微波对流层散射 卫星中继
编码信道 调制信道
信 源
加 密 器
编 码 器
调 制 器
发 转 换 器
信 道
收 转 换 器
解 调 器
解解 码密 器器
信 宿
发送设备
噪 声
接收设备
广义信道
广义信道
调制信道:
调制器输出端到解调器输入端的所有设备和媒介。 研究调制和解调时,常用调制信道。 连续信道/模拟信道。
eo(t)
e0t htei t nt e0t kt ei t nt
n(t)
n(t): 加性干扰 k(t): 乘性干扰
k t 依赖于网络的特性,k t 反映网络特性对 ei t 的作用。
干扰
加性干扰:本地噪声
始终存在
乘性干扰:非理理想信道 与信号共存
sR t sT tht nt
乘性 加性
增量调制DM
军用、 民用电话
Hale Waihona Puke 差分脉码调制DPCM电视电话、 图像编码
其 他 语 言 编 码 方 式 中低速数字电话 ADPCM、 APC、 LPC
按信号复用方式分类
通信原理SSB课件
8000π
ω
调制系统的抗噪声性能
输入信噪比: 输入信噪比:
Si 解调器输入已调信号平 均功率 = Ni 解调器输入噪声平均功 率
输出信噪比: 输出信噪比:
So 解调器输出有用信号平均功率 = No 解调器输出噪声平均功率
信噪比增益: 信噪比增益:
G = NO 输出信噪比 = Si 输入信噪比 Ni SO
调制系统的抗噪声性能小结
调制方式 AM DSB SSB VSB B 2fm 2fm fm 略大于fm G 2/3 2 1 So/No Si/3n0fm Si/n0fm Si/n0fm 近似SSB
模拟线性系统调制小结
AM调制 调制
1 0 M( ω ) M( ω )
功耗小 带宽宽
ωH
S AM (ω )
相移法SSB调制器方框图 调制器方框图 相移法
优点: 优点: 不需要滤波器具有陡峭 的截止特性。 的截止特性。 缺点: 缺点: 宽带相移网络难用硬件 实现。 实现。 技术难点在于带宽相移网络的制作
小结
包络检波, 信号的解调和DSB一样,不能采用简单的包络检波, 一样, (1)SSB信号的解调和 ) 信号的解调和 一样 不能采用简单的包络检波 因为SSB信号也是抑制载波的已调信号,它的包络不能直接反 信号也是抑制载波的已调信号, 因为 信号也是抑制载波的已调信号 映调制信号的变化,所以仍需采用相干解调 同步检波)。 相干解调(同步检波 映调制信号的变化,所以仍需采用相干解调 同步检波 。 (2) SSB信号的实现比 信号的实现比AM、DSB要复杂,但SSB调制方式在 、 要复杂, 调制方式在 信号的实现比 要复杂 传输信息时,不仅可节省发射功率, 传输信息时,不仅可节省发射功率,而且它所占用的频带宽度 减少了一半。 比AM、DSB减少了一半。它目前已成为短波通信中一种重要 、 减少了一半 它目前已成为短波通信中一种重要 的调制方式。 的调制方式。
ssb名词解释
ssb名词解释
SSB是迈克尔·科尔姆巴克(Michael Kolbaba)于1974年创立的一家美国电子公司,专门从事无线电技术的研发和生产。
SSB是英语Single SideBand(单边带)的缩写,是一种调制方式,可以通过在射频信号中去掉载波,减少传输带宽,提高频谱利用效率。
传统的调制方式是在射频信号中携带一定频率和振幅的载波。
而SSB调制则去掉了其中的一半载波信号,只携带了一个侧带。
这样做的好处是,传输带宽可以缩小一倍,因此可以在有限的频谱中传输更多的信息。
另外,由于没有了载波,防止了干扰的产生,提高了通信的可靠性。
SSB技术的应用非常广泛。
在无线通信领域,特别是在短波通信和航空通信中,SSB被广泛应用于远距离通信。
通过使用SSB技术,一台发射机可以在更远的距离内传输更清晰、更稳定的语音和数据信息。
此外,SSB还被用于声纳和雷达等雷达系统,用于通过无线电信号探测、测距、观测和监测目标。
通过SSB技术的应用,可以提高雷达系统的灵敏度和分辨率,实现更精确的目标探测和跟踪。
SSB技术也被应用于无线电广播。
在AM广播中,采用SSB 调制可以提高音质和抗干扰能力,使得广播信号更清晰,减少了传输信号中的噪音和失真。
综上所述,SSB是一种无线电技术中的调制方式,通过去掉射频信号中的一半载波,减少带宽,提高频谱利用效率。
SSB技术在无线通信、雷达系统和无线电广播等领域有着广泛的应用,可以提高通信质量、增加传输距离和改善音质。
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调制课件ppt
SSB调制技术相对简单,容易在硬 件上实现,下落了装备和运营成本 。
SSB调制与其他调制的比较
AM调制
AM调制同时使用两个边带,因此传输带宽是SSB的两倍。此 外,AM信号的抗干扰能力较弱。
FM调制
FM调制虽然也使用两个边带,但其主要目的是为了传输音频 信号的频率信息,而是幅度信息。因此,FM信号的抗干扰 能力较强,但频谱利用率较低。
基于软件无线电的SSB调制实现
总结词
利用软件无线电技术实现SSB调制,具有灵活性高、可扩大性强的优点,但实时性要求 较高。
详细描写
基于软件无线电的SSB调制通过软件编程实现无线信号的调制解调。这种方法具有较高 的灵活性,可以方便地实现各种调制参数的调整,且易于扩大,但需要较高的实时性要
求和计算资源。
SSB调制的优势与应用
01
频谱效率高
由于SSB只使用一个边带,其频谱效率比传统的AM和FM更高,使得在
有限的频谱资源中可以传输更多的信息。
02 03
抗干扰能力强
SSB调制传输的信号具有更好的抗干扰性,因为其不仅传输幅度信息, 还传输相位信息。这在无线通讯中尤为重要,可以下落噪声和干扰的影 响。
应用于广播和通讯
06
SSB调制的实际应用案例
无线电通讯中的SSB调制应用
无线电广播
SSB调制用于长距离广播信号传输, 如调频广播和单边带(SSB)广播, 能够减少带宽占用,提高频谱利用率 。
无线电通讯
在无线电通讯中,SSB调制用于语音 和数据传输,特别是在业余无线电和 船舶无线电通讯中,因为它能够提供 可靠的通讯链路并减少干扰。
SSB调制信号的生成
抑制载波双边带(DSB)调制
在载波信号的两个边带上分别调制基带信号,生成DSB调制信号。
《通信原理》课件
互联网通信技术及应用
互联网通信技术
01
介绍互联网通信技术的发展历程,包括TCP/IP协议、路由器、
交换机等关键技术的特点和作用。
互联网通信网络
02
介绍互联网通信网络的结构和组成,包括局域网、城域网、广
域网等不同网络的特点和应用。
互联网通信应用
03
介绍互联网通信在各个领域的应用,如电子邮件、即时通讯、
通信协议的标准化组织
国际电信联盟(ITU)
是全球最大的电信标准化组织,负责制定全球电信标准。
Internet工程任务组(IETF)
是负责制定互联网标准的组织,包括TCP/IP协议族和其他互联网相关标准。
电气电子工程师协会(IEEE)
是一个全球性的专业组织,负责制定电气和电子工程领域的标准,包括通信协议标准。
在线视频会议等。
感谢观看
THANKS
信源
产生需要传输的信息,如话筒 、摄像头等。
信道
传输信号的媒介,如无线电波 、光纤等。
信宿
接收并使用信息的设备或人, 如扬声器、显示器等。
通信系统的分类
有线通信
利用导线或光缆传输信号,如电话线、光纤 等。
模拟通信
传输连续变化的信号,如调频广播。
无线通信
利用电磁波传输信号,如手机、卫星通信等 。
数字通信
01
通信协议的分层结构是指将通信 协议划分为不同的层次,每个层 次都有特定的功能和协议规范。
02
常见的分层结构包括OSI七层模 型和TCP/IP四层模型。
OSI七层模型包括物理层、数据 链路层、网络层、传输层、会话 层、表示层和应用层。
03
TCP/IP四层模型包括网络接口层 、网络层、传输层和应用层。
通信原理ssb频谱计算
通信原理ssb频谱计算
单边带 (SSB) 调制是一种常用于无线通信系统中的调制技术,它可以有效地使用频谱资源。
下面是计算 SSB 谱线的一般步骤:
1. 确定基带信号:首先,确定要调制的基带信号。
基带信号可以是原始语音信号、数据信号或任何其他需要传输的信息源信号。
2. 进行调频:将基带信号进行频率调制,生成调频信号。
调频可以使用常见的调频调制技术,如调幅 (AM)、频移键控 (FSK) 或相位键控 (PSK) 等方法。
3. 带通滤波:将调频信号通过带通滤波器。
该滤波器用于选择所需的频率范围,并去除冗余频率。
4. 频率转移:将调频信号从双边带转换为单边带。
这可以通过抑制某个频率范围内的频谱来实现,通常选择抑制负频谱。
5. 频谱展示:通过频谱分析仪或其他相关工具将信号的频谱进行展示。
这将显示出单边带信号的频谱特性,包括主要频率和带宽等信息。
需要注意的是,精确的 SSB 频谱计算涉及到更多复杂的数学公式和算法,这里提供的是一般
的步骤,并不能涵盖所有细节和特殊情况。
实际计算和设计中,可能需要进一步的分析和调整来满足特定需求。
通信原理(张会生)课后习题答案
思考题1-1 什么是通信?常见的通信方式有哪些?1-2 通信系统是如何分类的?1-3 何谓数字通信?数字通信的优缺点是什么?1-4 试画出模拟通信系统的模型,并简要说明各部分的作用。
1-5 试画出数字通信系统的一般模型,并简要说明各部分的作用。
1-6 衡量通信系统的主要性能指标是什么?对于数字通信具体用什么来表述?1-7 何谓码元速率?何谓信息速率?它们之间的关系如何?习题1-1 设英文字母E出现的概率=0.105,X出现的概率为=0.002,试求E和X的信息量各为多少?1-2 某信源的符号集由A、B、C、D、E、F组成,设每个符号独立出现,其概率分别为1/4、1/4、1/16、1/8、1/16、1/4,试求该信息源输出符号的平均信息量。
1-3 设一数字传输系统传送二进制信号,码元速率RB2=2400B,试求该系统的信息速率Rb2=?若该系统改为传送16进制信号,码元速率不变,则此时的系统信息速率为多少?1-4 已知某数字传输系统传送八进制信号,信息速率为3600b/s,试问码元速率应为多少?1-5 已知二进制信号的传输速率为4800b/s,试问变换成四进制和八进制数字信号时的传输速率各为多少(码元速率不变)?1-6 已知某系统的码元速率为3600kB,接收端在l小时内共收到1296个错误码元,试求系统的误码率=?1-7 已知某四进制数字信号传输系统的信息速率为2400b/s,接收端在0.5小时内共收到216个错误码元,试计算该系统=?l-8 在强干扰环境下,某电台在5分钟内共接收到正确信息量为355Mb,假定系统信息速率为1200kb/s。
(l)试问系统误信率=?(2)若具体指出系统所传数字信号为四进制信号,值是否改变?为什么?(3)若假定信号为四进制信号,系统传输速率为1200kB,则=?习题答案第一章习题答案1-1 解:1-2 解:1-3 解:1-4 解:1-5 解:1-6 解:1-7 解:1-8 解:思考题2-1 什么是狭义信道?什么是广义信道?(答案)2-2 在广义信道中,什么是调制信道?什么是编码信道?2-3 试画出调制信道模型和二进制无记忆编码信道模型。
第06讲 通信原理(SSB)
通常f (t )是不含直流的交流分量,上式第二项应为零
1 2 1 2 A0 f (t ) Pc Pf 2 2
则上式为:
PAM
AM调幅调制效率
已调信号的平均功率是由载波功率和边带功率 两部分组成,由于只有边带功率才与调制信号有关, 因此定义边带功率(Pf)与总功率(Pc+Pf )之比为调制 效率。 即:
任意一个基带波形总可以表示成许多正弦信号之和。 因此,把上述表述方法运用到任一调制基带信号,可用
n个余弦信号之和来表示,即 x(t ) xi cos i t
就可以得到调制信号为任意信号的SSB信号的时域
i 1
n
表示式:
1 1 ˆ sSSB (t ) x(t ) cos ct x(t ) sin ct 2 2
滤波器的过渡带宽载波频率设模拟调制信号的频带范围为f采用单边带调制后第一级载频为fc1某单边带调制要求载频为100mhz调制信号频带为3003000hz采用三级调制实现30003003003000khz50503497khz1006khz505034949750khz5mhzh3已知话音信号频率范围为3003400hz现在要求用滤波法将其调制到40mhz的载波频段上滤波器的归一化过滤带值为001试给出调制方案
50.3
49.7
50
100.6kHz
f (kHz) f
4.9497 (MHz) 5.0503
5
f
(MHz)
… …
例: 已知话音信号频率范围为(300,3400)HZ,现在要 求用滤波法将其调制到40MHz的载波频段上,滤波器的 归一化过滤带值为0.01,试给出调制方案。
相移法产生单边带信号
设单频调制信号: x(t ) Am c波频率
谈谈SSB工作模式和原理
谈谈SSB工作模式和原理SSB (Single Sideband) 是一种调制技术,常用于无线通信中。
相比于常见的调幅技术(AM),SSB具有更高的带宽利用率和更好的抗噪性能。
本文将介绍SSB的工作模式和原理。
SSB工作模式:SSB调制产生的信号只含有一个侧带,与AM调制产生的信号相比,SSB在传输信息时不需要传输载波。
因此,为了节省频谱资源,SSB通常在发射端进行频率选择,只保留上(或下)侧的一个侧带和对应的载波。
SSB调制技术的基本工作原理:SSB调制过程包括载波抑制和侧带滤波两个主要步骤。
1. 载波抑制(Carrier Suppression):载波抑制是SSB调制的第一步,目的是消除载波信号,只保留一个侧带信号。
载波抑制可以通过与一个与载波信号频率相同、幅度相反的信号进行混合得到。
这一步骤经常使用带通滤波器、相移电路或环形调制器来实现。
2. 侧带滤波(Sideband Filtering):侧带滤波是SSB调制的第二步,目的是从调制信号中选择一个侧带并滤除其他频率成分。
滤波通常使用带通滤波器来实现。
选择上侧带还是下侧带由实际应用需求决定。
滤波后得到的信号即为SSB信号。
SSB调制原理解析:SSB调制的原理可以通过数学方式进行解析。
首先,假设要调制的信号为m(t),载波频率为f_c,调制指数为β。
SSB调制后的信号可以表示为:s(t) = m(t) * cos(2πf_c t) - (1/2) * m(t) * cos(2π(f_c + β) t) + (1/2) * m(t) * cos(2π(f_c - β) t)其中,第一项为载波信号,第二项为上侧带信号,第三项为下侧带信号。
通过载波抑制和侧带滤波的处理,我们可以得到单侧带的SSB信号。
SSB调制的优点:1.高频带利用率:SSB只保留一个侧带和对应的载波,相较于AM调制,能够有效减少占用的频谱资源。
2.抗噪性好:由于只有一个侧带携带传输信息,相对于AM调制,SSB 抗噪性能更好。
ssb调制原理
ssb调制原理SSB调制原理引言:单边带(Single Sideband,简称SSB)调制是一种常用的调制方式,它在无线通信中起着重要的作用。
本文将详细介绍SSB调制的原理及其应用。
一、调制原理SSB调制是通过消除载波和其中一个边带,只保留另一个边带来实现的。
其基本原理是通过使用一个带通滤波器,使得载波频率和一个边带频率通过滤波器后被抑制,而另一个边带频率通过滤波器后被保留。
这样,只有一个边带频率和无载波信号被传输,从而达到减小功率消耗、提高频谱利用率的目的。
二、调制过程SSB调制过程包括信号的上变频和滤波两个步骤。
1. 上变频在SSB调制中,信号首先经过带通滤波器,将所需频率范围内的信号提取出来。
然后,通过使用一个可调的局部振荡器,将信号的频率上移,使其频率范围在较高的频段内。
这样,原信号就被转换为高频信号。
2. 滤波在上变频后,通过带通滤波器进一步处理信号。
滤波器的作用是消除一个边带和载波信号,只保留另一个边带。
通过调整滤波器的参数,如中心频率和带宽,可以实现对边带的选择。
最终产生的信号即为SSB调制信号。
三、优点与应用SSB调制具有以下优点:1. 高效利用频谱资源:由于SSB调制只保留一个边带和无载波信号,相比传统的调制方式,可以大大减小信号的带宽,从而提高频谱利用率。
2. 抗干扰能力强:由于SSB调制将信号频率转移到较高的频段,使其相对于噪声和干扰更加免疫。
3. 传输距离远:通过SSB调制,可以实现信号在远距离的传输,提高通信的可靠性和稳定性。
SSB调制在无线通信中有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 无线电广播:SSB调制可以提高广播电台的发射效率和频谱利用率,使得广播信号能够覆盖更大的范围。
2. 通信系统:SSB调制在长距离通信中应用广泛,如海上通信和航空通信等领域。
它可以提供更好的通信质量和抗干扰能力,保证通信的可靠性和稳定性。
3. 语音和视频传输:SSB调制可以应用于语音和视频传输领域,如电话系统和视频会议等。
3章(1)SSB概念
B. F1B
C. F3E
D. J2B
32
c. 当调制信号振幅和频率变化时,所产生的单边带信号的振幅 和频率作相应变化。
d. SSB信号带宽:B = Fmax- Fmin(与调制信号带宽相等)。
二、单边带通信的特点 uAM t Vc cosct 1/ 2mVc cos(c )t 1/ 2mVc cos(c )t
uSSB (t) 1 2 mVc cos(c )t
C. F3E、R3E、H3E
D. R3E、J2是( )。
A. J3E
B. F1B
C. F3E
D. A3E
5 下列用于NBDP或DSC通信的工作种类是( )。
A. J3E
B. F1B
C. H3E
D. R3E
6.下列表示SSB电话的工作种类是( )。
A. J3E
DSC终端
中、远距离 船→船 及 船→岸 SSB电话、NBDP、DSC 通信
3.1 SSB通信的原理
一、SSB 通信的概念
AM
SSB
调幅(AM):
将要调制的信号调制到高频载波信号上,并且使 高频载波信号振幅的变化随着调制信号振幅的变化
而变化,从而获得调幅波。
特征:
调幅波幅值的变化规律与被调制信号的幅值变化规律相同。
第二个符号是数字,表示调制信号的性质。 1表示不用副载波调制,但包含数字信息的单信道; 2表示利用副载波调制,并包含数字信息的单信道; 3表示模拟信息调制的单信道。
第三个符号是字母,表示所发射信息的类型。 A表示人工方式接收的信息; B表示自动方式接收的信息; C表示传真; D表示数据传输; E表示电话; F表示电视。
A. J3E、R3E、H3E
通信原理
信息,因此仅传输一个边带即可,这就是单边带调制(SSB)
单边带调制(SSB):
产生 SSB 信号的方法有两种:滤波法和相移法。
移相法:
sSSB (t )
1 2
m(t )
c osct
1 2
mˆ (t)
sin
ct
mˆ (t )是m(t )的希尔伯特变换
若保留上边带,则有
sUSB (t)
1 2
Am cos(C
缺点:
需要更宽的传输带宽 (如一路模拟话音为 4KHz, 数字话路为 64kHz 带宽)数字通信的
优点以带宽为代价;需要复杂的同步系统
3 通信系统主要性能指标
通信系统的主要性能指标:有效性和可靠性
有效性:在给定带宽条件下,能够传输更多的消息。
指传输一定信息量时所占用的信道资源(频带宽度和时间间隔),或者说是传输的“速度”
AM
PS PAM
m2 t A02 m2 t
当|m(t)|max = A0 时(100%调制),调制效率最高,这时 ηmax = 1/3 双边带调制(DSB):
时域表示式:无直流分量 A0 sDSB (t ) m(t ) cosct
频谱:无载频分量
SDSB ()
1 [M 2
(
c )
M
(
mo2 (t) no2 (t)
制度增益定义: G S0 / N0 Si / Ni
式中输入信噪比 Si /Ni 的定义是:
Si Ni
解调调器输入已调信号平均功率 解调调器输入噪声的平功率
s
2 m
(t
)
ni2 (t)
DSB 调制系统的制度增益为 2。SSB 调制系统的制度增益为 1
单边带(SSB)调幅与解调
数字通信原理课程设计课题名称 单边带(SSB )调幅与解调姓 名学 号院 系 专 业 指导教师2010年 1 月15日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※※※2007级学生数字通信原理课程设计一、设计任务及要求:(1)实现单边带调幅和解调。
(2)用MATLAB软件将此次设计在电脑上实现,观察输出的波形。
(3)要求有各种需要的信号波形输出,并记录。
指导教师签名:2010年 1 月15 日二、指导教师评语:指导教师签名:2010年 1 月15 日三、成绩:验收盖章2010年 1 月15 日单边带(SSB)调幅与解调0712401-19王少林(湖南城市学院物理与电信工程系通信工程专业,益阳,413000)1、设计目的1 通过本课程设计的开展,使我们能够掌握通信原理中模拟信号的调制和解调、数字基带信号的传输、数字信号的调制和解调,模拟信号的抽样、量化和编码与信号的最佳接收等原理。
2 加深对《数字通信原理与技术》及《MA TLAB》课程的认识,进一步熟悉M语言编程中各个指令语句的运用;进一步了解和掌握数字通信原理课程设计中各种原理程序的设计技巧;掌握宏汇编语言的设计方法;掌握MATLAB软件的使用方法,加深对试验设备的了解以及对硬件设备的正确使用。
加强对于电路图的描绘技能,巩固独立设计实验的实验技能。
提高实践动手能力。
2、设计的主要内容和要求1采用matlab或者其它软件工具实现对信号的单边带( SSB )调幅和解调,并且绘制相关的图形;通过编程设置,对参数进行调整,可以调节输出信号的显示效果。
所有设计要求,均必须在实验室调试,保证功能能够实现。
2系统经过的信道都假设为高斯白噪声信道。
3模拟调制要求用程序画出调制信号,载波,已调信号、解调信号的波形,数字调制要求画出误码率随信噪比的变化曲线。
3、整体设计方案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。
根据方法的不同,产生SSB信号的方法有:滤波和相移法。
通信原理ssb课程设计
通信原理ssb课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解单边带通信(SSB)的基本原理,掌握其频谱特点及调制解调过程;2. 学会分析SSB通信系统的性能,了解其在实际通信中的应用优势;3. 掌握相关数学公式和物理概念,如傅里叶变换、带宽等,并能够运用这些知识解释SSB通信现象。
技能目标:1. 能够运用所学知识设计简单的SSB通信系统,完成信号的调制与解调;2. 培养学生动手实践能力,通过实验或模拟软件操作,加深对SSB通信原理的理解;3. 提高学生的问题分析能力,使他们能够针对SSB通信系统中的问题提出解决方案。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对通信科学的兴趣,培养他们探索新知识的精神;2. 培养学生的团队协作意识,提高沟通与交流能力,使他们能够在小组合作中发挥积极作用;3. 增强学生的国家使命感和社会责任感,让他们认识到通信技术在国家发展和社会进步中的重要作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在帮助学生掌握SSB通信原理的基础知识,培养他们解决实际问题的能力,同时注重培养学生的学习兴趣和情感态度价值观。
课程目标分解为具体的学习成果,以便后续教学设计和评估。
二、教学内容1. SSB通信原理概述:介绍单边带通信的基本概念、发展历程及其在现代通信系统中的应用;2. SSB调制与解调技术:讲解SSB信号的调制过程、频谱特点以及解调方法,涉及傅里叶变换、滤波器设计等知识点;3. SSB通信系统性能分析:分析SSB系统的带宽利用率、功率效率以及抗噪性能,对比其他通信系统的优缺点;4. 实际应用案例分析:通过实际通信系统的案例分析,使学生了解SSB通信在现实生活中的应用;5. 教学实验与模拟:安排相关实验或使用模拟软件,让学生动手实践SSB信号的调制与解调过程,巩固理论知识。
教学内容依据课程目标进行选择和组织,保证科学性和系统性。
具体教学安排如下:第一周:SSB通信原理概述;第二周:SSB调制与解调技术;第三周:SSB通信系统性能分析;第四周:实际应用案例分析;第五周:教学实验与模拟。
通信原理 第六讲 模拟信号的调制与解调
SAM()
A0 ( c )
1 X ( ) c 2
LSB USB
(d )
O
USB
LSB
t
-c
2m
O
c
2m
结论:
(1)调幅过程使原始频谱X ()搬移到了c ,且频 谱中包含载频分量 A0[ ( C ) ( C )] 和边带 分量 1 [ X ( C ) X ( C )] 两部分。
PDSB x 2 (t ) PS 2
这就使得调制效率达到100%,即η
DSB=1。
结论:1. X (t ) 在改变符号的时刻载波相位出现了 反相点,故包络不再与调制信号形状一致。
2.DSB调制占用的带宽 BDSB ( Hz)应是基带消 息信号带宽的两倍,即 BDSB 2m。
作业:5-1 5-2
2
3.1模拟信号的线性调制 线性调制:已调信号 SC (t )和调制信号x(t ) 频 谱之间呈线性搬移关系的调制方式称为线性 调制。 模拟连续波调制:调制信号为模拟信号, 载波为连续波的一种调制类型。
AM DSB 幅度调制 SSB 模拟调制 VSB FM 角度调制 PM
sAM (t ) [ A0 x(t )]cos ct A(t ) cos ct A0 cos ct x(t ) cos ct
SAM ( ) A0 [ ( c ) ( c )] 1 [ X ( c ) X ( c )] 2
x(t)
X()
O
t
m
O
m
cosc t 1
( c )
t
( c )
ssb相移法公式推导
ssb相移法公式推导
SSB(单边带)相移法是数字信号处理中的一种常见技术,用于从调频信号中提取信息。
该方法通过将调频信号的相位偏移一定的角度,然后将其与原始调频信号相乘,从而提取出所需的单边带信号。
以下是SSB相移法的公式推导过程:
假设调频信号为:s(t)=Acos[ωct+∫f(t)dt],其中f(t)为频率调制信号。
将该信号相位偏移θ角度,得到:s1(t)=Acos[ωct+∫f(t)dt+θ],其中θ为相移角度。
将上述两个信号相乘,得到:s(t)·s1(t)=A^2cos[ωct+∫f(t)dt]·cos[ωct+∫f(t)dt+θ]
利用三角恒等式中的余弦平方和公式,上式可以化简为:
s(t)·s1(t)=A^2/2[cos(2ωct+2∫f(t)dt+θ)+cos(θ)]
因为s(t)·s1(t)中的cos(2ωct+2∫f(t)dt+θ)项的频率是调制信号的两倍,这在许多应用中是不需要的,因此通常被滤除。
这样,我们得到单边带信号:s2(t)=A/2cos(θ)。
值得注意的是,当θ=π/2时,s2(t)会变成一个只在负频率存在的信号。
这个现象被称为“倒相”,在某些应用中是有用的。
在实际应用中,可以通过改变相移角度θ来控制单边带信号的频率位置,从而实现对调制信号的解调。
SSB相移法具有简单易行、精度高等优点,因此在通信、雷达、声呐等领域得到了广泛应用。
谈谈ssb工作模式和原理
BA5RW:1、在了解单边带通信之前应该首先了解一些音频方面的知识。
人耳能听到的声音是机械波,很容易用换能装置和电信号对应联系起来。
频率落在20赫兹到20千赫兹左右的信号是一般人耳能听到的音频范围。
低于20赫兹是次声波,超过20千赫兹是超声波。
语音是由复杂的带有丰富谐波的音频信号,不同谐波分量的组合构成人的音色特点,不见其人只闻其声就能分辨熟人主要就是根据音色特征。
事实上,在300赫兹到3千赫兹范围内,就能基本反应语音的内容和音色特征,在利用电信号语音通信的系统只要能传输300到3000赫兹的带宽就足够了。
所以话音通信的音频带宽一般规定为2。
7KC,从0开始也就是3KC,而一般中短波广播要传送音乐,规定为6KC音频带宽。
2、了解了无线电波要传送的音频任务之后,我们再看看无线电波是如何搭载音频信号的。
两个不同能量状态或是具有方向(矢量)的物理量之间的循环变化都可以视做振动(这是我个人根据自己的理解给振动下的定义,希望朋友们拍砖。
)所有的物理振动都具有两个可以观测的物理量——振幅和频率。
音频和高频无线电波在电路中都可以看做方向和幅度规律变化的振动电信号——交流电,这样我们就能够让频率较高的电信号的振幅或频率的变化随音频信号而变化就能反应音频的变化信息,接收端再还原回来就实现了高频对音频的调制和解调的过程。
较高频率的电信号我们就叫载波。
许多书籍说音频不能进行远距离传送,而要靠无线电波来传送,大多是模糊了机械音频信号和电音频信号的概念。
实际上,在发射到空中之前,电路中的音频信号和所谓的载波信号都是一样的交流电信号只是频率不同而已,只是从转化成电磁波的换能角度来看,高频的载波装置辐射换能效率高而已。
了解了以上基本知识,我们还能迅速理解什么是调幅、单边带和调频的普及知识。
在这儿一直强调普及知识一词的原因是希望和专业上的分析解释方法区分开。
专业上一般沿用了研究物理振动的数学分析方法,比如三角函数、复数甚至高等数学方面的知识,对于一般非专业的爱好者那是很乏味也很痛苦的事情。
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AM调幅信号的功率分配
PAM 1 s (t ) {[ A0 f (t )]cos ct} [ A0 f (t )]2 2 T /2 T /2 1 2 1 1 A0 lim 2 A0 f (t )dt lim f 2 (t )dt 2 2 T T /2 2 T T /2
50.3
49.7
50
100.6kHz
f (kHz) f
4.9497 (MHz) 5.0503
5
f
(MHz)
… …
例: 已知话音信号频率范围为(300,3400)HZ,现在要 求用滤波法将其调制到40MHz的载波频段上,滤波器的 归一化过滤带值为0.01,试给出调制方案。
相移法产生单边带信号
设单频调制信号: x(t ) Am cosmt
f0
f
S(f)
HL(f)特性
下边带
-f0
(c) 下边带滤波器特性和信号频谱
f0
f
滤波法形成SSB信号的主要缺点:要求滤波器的特性十 分接近理想特性,即在 C 处应具有锐截止特性。 一般调制信号都具有丰富的低频成分,经调制后得到的 DSB信号的上、下边带之间的间隔很窄,这就要求单边带 滤波器具有陡峭的截止特性,才能有效地抑制无用的另 一个边带。实际滤波器从通带到阻带总有一个过渡带 (图3-11,理想滤波器过渡带为0),这就使滤波器的设 计和制作很困难,有时甚至难以实现。为此,在工程中往 往采用多级调制滤波的方法。
多级调制法实现单边带调制:先在低载频处产生单边带
信号,然后通过多级变频搬移到更高的载频处。
调制信号x(t) s1(t) H1() s2(t) H2() sSSB(t)
cosc1(t)
cosc2(t) S1(
H1(
O
S2(
c1
H2(
O
c2
多级调制中的归一化过渡带值η:
AM
1 2 f (t ) Pf f 2 (t ) 22 PAM A0 1 2 A02 f 2 (t ) f (t ) 2 2
2 Am 信号: 对于单频信号: f (t ) Am cos mt f 2 (t ) 2 2 2 Am AM AM 2 2 2 2 A0 Am 2 AM
2 AM 2
通常f (t )是不含直流的交流分量,上式第二项应为零
1 2 1 2 A0 f (t ) Pc Pf 2 2
则上式为:
PAM
AM调幅调制效率
已调信号的平均功率是由载波功率和边带功率 两部分组成,由于只有边带功率才与调制信号有关, 因此定义边带功率(Pf)与总功率(Pc+Pf )之比为调制 效率。 即:
任意一个基带波形总可以表示成许多正弦信号之和。 因此,把上述表述方法运用到任一调制基带信号,可用
n个余弦信号之和来表示,即 x(t ) xi cos i t
就可以得到调制信号为任意信号的SSB信号的时域
i 1
n
表示式:
1 1 ˆ sSSB (t ) x(t ) cos ct x(t ) sin ct 2 2
滤波器的过渡带宽
fp fc
载波频率
设模拟调制信号的频带范围为(fL,fH), 滤波器的归一化过渡带 值为η ,采用单边带调制后第一级载频为fc1,。。第n级为fcn, 其中易知过渡带值最大允许值为2fL。
f p 2 fL 2 fc1 fL
2 fc1 2 2 fc 2 ( ) fL
m m m m
上式可以改写为
1 1 1 SUSB (t ) Am cos(m C )t Am cos mt cos ct Am sin mt sin ct 2 2 2 1 1 Am cos mt cos ct Am cos mt sin ct 2 2
1 1 S LSB (t ) Am cos m cos ct Am cos mt sin ct 2 2
对于单频信号刚好发生过调制的临界状态时,即调 幅指数(βAM ) 为1时,调制效率最大,这时,调制
效率为1/3。
在各种调制信号中,调制效率最大的是方波调制信
号,调制效率可达到1/2。
由此可以看出在标准调幅信号中载波分量不携带信
息,且占据了大部分功率,而真正携带信息的边带
分量却只占据小部分功率。标准调幅的调制效
1 1 1 Am cos mt cos ct Am sin mt sin ct sLSB (t ) Am cos(C m )t 2 2 2
希尔伯特变换:上式中 Am sin mt 可以看作是
Am cos mt 相移 2,而幅度大小保持不变的结果。
把这一相移过程称为希尔伯特变换,记为 “ ”。则有 A cos t A sin t ˆ
率较低,是一个重大缺点。
DSB的调制效率
PDSB f 2 (t ) 2 S DSB (t ) Pf 2
由于pc 0,p DSB p f , 因此调制效率 DSB 100%
单边带调幅(SSB)
由于双边带信号的上下边带是完全相同的,它们所携带的信息相 同,完全可以用一个边带来传输全部信息,这种调制方式除了节 省载波功率,可以节省一半传输频带。
f p1
2 n f cn ( ) f L
例: 某单边带调制要求载频为100MHz,调制信号频带为 300~3000Hz, 采用三级调制实现
× 50KHz H1( f ) × 5MHz H2( f ) × H3( f ) 100MHz
-3000 -300 300 3000
f (Hz) f (kHz)
式中,“-”号表示上边带,“+”号表示下边带。
移相法实现单边带调制
单边带调制系统的特点
已调信号中无载波分量 已调信号频谱中只有一个边带分量 已调信号的带宽与调制信号带宽相等 采用滤波法实现单边带调制时,滤波器的设计 难度大 采用移相法实现时其移相网络的设计难度较大
载波信号:
c(t ) cos c t
1 1 Am cos( c m )t Am cos( c m )t 2 2
s DSB (t ) Am cos m t cos c t
1 1 1 sUSB (t ) Am cos(C m )t Am cos mt cos ct Am sin mt sin ct 2 2 2
单边带调幅(SSB)原理框图:
滤波器特性 1.高通滤波器
H() 1
通带
c
-c
0
阻带
H() 1
通带
c
2.低通滤波器
-c
0 截止角频率
S(f)
上边带 下边带
上边带
-f0
0
(a) 滤波前信号频谱
f0
f
HH(f)特性 上边带
S(f)HH(ຫໍສະໝຸດ )特性 上边带-f00
(b) 上边带滤波器特性和信号频谱