AM及SSB调制与解调
幅度调制(AM调制、DSB(双边带)调制、SSB、VSB)

幅度调制(AM调制、DSB(双边带)调制、SSB、VSB)幅度调制(线性调制)是由调制信号去控制⾼频载波的幅度,使之调制信号的频谱线性变化。
载波信号:c(t)=A cosωc t,基带信号为m(t),则已调信号为:(设基带信号m(t)的频谱为M(ω))s m(t)=Am(t)cosωc tS m(ω)=A2[M(ω+ωc)+M(ω−ωc)]可以看到,幅度调制就是把基带信号的频谱搬移到ωc处,再乘以1/2 。
是线性变换。
AM调制s AM(t)=[A0+m(t)]cosωc tS AM=πA0[δ(ω+ωc)+δ(ω−ωc)]+12[M(ω+ωc)+M(ω−ωc)]为使⽤包络检波的⽅式进⾏解调,要求 |m(t)|<=A0 clear all;%% AM调制fs = 800; % 采样速率,单位kHzdt=1/fs; % 采样时间间隔,单位msT = 200; % 采样的总时间。
频谱分辨率(df=1/T)。
t = 0 : dt : T-dt;fm = 1; % 调制信号的频率,单位kHzfc = 10; % 载波信号的频率,单位kHzm = cos(2*pi*fm*t); % 调制信号A = 3; %直流信号s = (m+A).*cos(2*pi*fc*t); %已调信号[f,sf] = T2F(t,s);figure(1)plot(t,s);axis([0,2,-4,4]);figure(2)plot(f,abs(sf));axis([-15,15,0,max(abs(sf))]);DSB调制s DSB(t)=m(t)cosωc t S DSB(ω)=12[M(ω+ωc)+M(ω−ωc)],只能⽤相⼲解调clear all;%% DSB调制% DSB(双边带)只需将调制信号m(t)与载波信号cos(wt)直接相乘即可dt=1/800;T = 200; % 采样的总时间。
频谱分辨率(df=1/T)。
单边带幅度调制

单边带幅度调制
单边带幅度调制(Single Sideband Amplitude Modulation,简称SSB-AM)是一种调制技术,用于将基带信号调制到高频载波上。
与传统的调幅(AM)技术不同,SSB-AM只传输载波带的一侧(上侧或下侧)的信号,从而减少了频谱资源的占用,提高了系统的带宽利用率。
在SSB调制中,采用滤波的方式将原始信号频谱中的负频率(下侧带)或正频率(上侧带)滤除。
这样做的目的是使得传输的信号只占用一半的频谱资源,减少了所需的传输带宽。
SSB-AM可以通过以下步骤实现:
1. 使用带通滤波器将基带信号的频域范围限制在感兴趣的频率范围内。
2. 将滤波后的信号与高频载波进行乘法运算,得到调制信号。
3. 将调制信号通过带通滤波器,只保留上侧带或下侧带。
4. 将滤波后的信号放大,得到最终的调制信号。
SSB-AM具有以下优点:
1. 提高了频谱利用率,节省了频谱资源。
2. 减少了传输功率和系统复杂度。
3. 抑制了载波干扰和噪声,提高了系统的抗干扰性能。
然而,SSB-AM也存在一些问题:
1. SSB-AM的调制和解调需要复杂的滤波器和频率转换器,增加了系统的复杂性和成本。
2. 调制和解调过程中可能引入失真和相位失调,影响信号质量。
综上所述,单边带幅度调制是一种有效的调制技术,可以提高频谱利用率和系统性能,但也需要在设计和实现过程中解决一些技术难题。
单边带调幅ssb和解调的实现设计

单边带调幅ssb和解调的实现设计下图是典型的AM 系统发射器的工作原理:语音信号与载波信号混频并产生要传输的完整AM信号,接收时通过解调过滤掉载波以还原语音信号。
传统的AM信号传输存在几个问题:•载波两侧有两个相同的边带会浪费带宽•为了防止解调时失真,调制效率上限为33%•即使没有传输任何内容,也存在载波信号单边带单边带(SSB)的概念很简单:既然不需要两个边带,就去掉一个!要实现这一点,只需在系统中添加一个组件即可移除额外的边带,该组件称为带通滤波器。
下图是SSB 发射系统的原理:由图可见,带通滤波器已从频谱中去除了下边带 (LSB) 和载波,剩余部分被发送。
接收机不能按原样处理信号,必须先将信号恢复到解调前应有的状态, SSB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。
下图是SSB接收系统的原理:通过自己的载波信号,接收机将SSB信号重新转换为传统的调幅(AM)信号,其余信号正常处理。
因此,SSB系统有两处变化以实现信号传输•发射器在放大前增加了一个带通滤波器用于发射•接收机在处理之前将本地载波信号添加回信号中SSB 的优点通过消除传输中的重复边带和载波,带宽减少了一半。
在 SSB 系统中预测带宽的公式是 BW = fm,其中 fm 是使用的最大调制频率。
通过减少传输的带宽,可以在同一频带中放置双倍数量的频道(或电台)。
因为载波也被过滤掉,除非正在发送信息,否则没有传输。
这有利于隐蔽信号,效率也大大提高。
回想一下,效率是边带中的功率除以总功率。
有人可能会说,由于只传输边带信息,因此效率是100%。
虽然这在我们的定义中是正确的,但笼统地说是不准确的,因为效率的通常定义衡量的是输出与输入的比较,因此包括电路和天线的损耗,典型的效率值为80-95 %。
总结• SSB 将带宽减半,效率提高到近 100%•必须在发射器上增加带通滤波器,在接收机上增加本地振荡器,以使传统AM系统成为SSB系统。
AM调制与解调系统的设计

AM调制与解调系统的设计AM调制与解调系统是现代通信系统的关键组成部分,广泛应用于无线电通信、广播电视以及音频设备中。
本文将从AM调制与解调的原理、系统设计以及应用等方面进行探讨,旨在深入了解AM调制与解调系统的设计原理与实践。
一、AM调制与解调的原理AM调制是一种模拟调制方式,根据信息信号的幅度变化来调制载频信号的幅度。
它的基本原理是将要传输的信号信息通过线性调制器产生调制信号,然后直接与高频载波通过线性混频器进行混频操作,从而得到被调制后的载波信号。
这样产生的AM信号经过放大、滤波等处理后,就可以进行传输。
AM解调则是将调制信号恢复为原始信号的过程。
一般而言,AM解调的主要任务是将调制信号与收到的AM信号相乘,然后通过低通滤波器将高频成分滤除,从而得到原始信号。
根据调制信号与AM信号的相对幅度,可以得到不同幅度的载波信号,实现信息的解调。
1.调制器设计:调制器是AM调制与解调系统的关键组成部分。
其设计要点是选择合适的调制方式(DSB-SC、SSB、VSB等)、调制频率范围、调制度等参数,并根据需求选择合适的调制器IC,如AD633、AD537等。
2.混频器设计:混频器是将调制信号与载波信号进行混频的关键部件,需要选择合适的混频器IC并根据系统需求确定其工作频率范围和增益。
一般常用的混频器有单/双平衡混频器、高/中/低频混频器等。
3. 低通滤波器设计:低通滤波器的设计用于去除混频后的高频干扰,只保留原始信号的基带部分。
根据系统需求选择合适的滤波器类型(如RC、LC、Bessel、Butterworth等),并设计滤波器的截止频率、通带/阻带衰减等参数。
4.放大器设计:在AM调制与解调系统中,放大器的作用是将调制后的信号放大到合适的幅度,以提高信号质量。
根据系统需求选择合适的放大器型号,如运算放大器、功率放大器等,并确定放大器的放大倍数、带宽等参数。
5.误码率检测与纠错:在AM调制与解调系统中,为了提高信号的可靠性,可以通过引入差错控制技术进行误码率检测与纠错,如使用CRC校验、海明码等方案。
基于Matlab的模拟调制与解调实验报告

基于Matlab的模拟调制与解调(开放实验)一、实验目的(一)了解AM、DSB和SSB 三种模拟调制与解调的基本原理(二)掌握使用Matlab进行AM调制解调的方法1、学会运用MATLAB对基带信号进行AM调制2、学会运用MATLAB对AM调制信号进行相干解调3、学会运用MATLAB对AM调制信号进行非相干解调(包络检波)(三)掌握使用Matlab进行DSB调制解调的方法1、学会运用MATLAB对基带信号进行DSB调制2、学会运用MATLAB对DSB调制信号进行相干解调(四)掌握使用Matlab进行SSB调制解调的方法1、学会运用MATLAB对基带信号进行上边带和下边带调制2、学会运用MATLAB对SSB调制信号进行相干解调二、实验环境MatlabR2020a三、实验原理(一)滤波法幅度调制(线性调制)(二)常规调幅(AM)1、AM表达式2、AM波形和频谱3、调幅系数m(三)抑制载波双边带调制(DSB-SC)1、DSB表达式2、DSB波形和频谱(四)单边带调制(SSB)(五)相关解调与包络检波四、实验过程(一)熟悉相关内容原理 (二)完成作业已知基带信号()()()sin 10sin 30m t t t ππ=+,载波为()()cos 2000c t t π= 1、对该基带信号进行AM 调制解调(1)写出AM 信号表达式,编写Matlab 代码实现对基带进行进行AM 调制,并分别作出3种调幅系数(1,1,1m m m >=<)下的AM 信号的时域波形和幅度频谱图。
代码 基带信号fs = 10000; % 采样频率 Ts = 1/fs; % 采样时间间隔t = 0:Ts:1-Ts; % 时间向量m = sin(10*pi*t) + sin(30*pi*t); % 基带信号载波信号fc = 1000; % 载波频率c = cos(2*pi*fc*t); % 载波信号AM调制Ka = [1, 0.5, 2]; % 调制系数m_AM = zeros(length(Ka), length(t)); % 存储AM调制信号相干解调信号r = zeros(length(Ka), length(t));绘制AM调制信号的时域波形和幅度频谱图figure;for i = 1:length(Ka)m_AM(i, :) = (1 + Ka(i)*m).*c; % AM调制信号subplot(3, 2, i);plot(t, m_AM(i, :));title(['AM调制信号(Ka = ' num2str(Ka(i)) ')']);xlabel('时间');ylabel('幅度');ylim([-2, 2]);subplot(3, 2, i+3);f = (-fs/2):fs/length(m_AM(i, :)):(fs/2)-fs/length(m_AM(i, :));M_AM = fftshift(abs(fft(m_AM(i, :))));plot(f, M_AM);title(['AM调制信号的幅度频谱图(Ka = ' num2str(Ka(i)) ')']);xlabel('频率');ylabel('幅度');r(i, :) = m_AM(i, :) .* c; % 相干解调信号end绘制相干解调信号的时域波形和幅度频谱图figure;for i = 1:length(Ka)subplot(length(Ka), 1, i);plot(t, r(i, :));title(['相干解调信号(Ka = ' num2str(Ka(i)) ')']);xlabel('时间');ylabel('幅度');end图像(2)编写Matlab代码实现对AM调制信号的相干解调,并作出图形。
AM及SSB调制与解调

通信原理课程设计设计题目:AM及SSB调制与解调及抗噪声性能分析班级:学生:学生学号:指导老师:目录一、引言..................................................................................................... 错误!未定义书签。
概述........................................................................................................................ 错误!未定义书签。
课程设计的目的.................................................................................................... 错误!未定义书签。
课程设计的要求.................................................................................................... 错误!未定义书签。
二、AM调制与解调及抗噪声性能分析 .................................................. 错误!未定义书签。
AM调制与解调 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。
AM调制与解调原理 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
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。
systemview通信系统仿真 AM、DSBSSB调制解调 数字调制方式仿真2ASK、2FSK、2PSK调制解调抽样定理、增量调制

1引言 (1)2 SystemView的基本介绍 (2)3模拟调制系统的设计与分析 (4)3.1 AM的调制解调 (4)3.1.1 AM的调制解调原理 (4)3.1.2 AM调制解调的仿真设计及分析 (5)3.2 DSB调制解调 (7)3.2.1 DSB调制解调原理 (7)3.2.2 DSB调制解调仿真设计及分析 (7)3.3 SSB的调制解调 (9)3.3.1 SSB的调制原理 (9)3.3.2 SSB的调制解调仿真设计及分析 (10)3.4三种幅度调制系统的比较 (13)4 数字调制解调系统 (14)4.1数字信号基带传输原理 (14)4.2 2ASK的调制解调 (14)4.2.1 2ASK调制与解调基本原理及其分析 (14)4.2.3 2ASK系统仿真设计及分析 (15)4.3 2FSK的调制解调 (18)4.3.1 2FSK调制与解调基本原理及其分析 (18)4.3.2 2FSK系统仿真设计及分析 (19)4.4 2PSK的调制解调 (20)4.4.1 2PSK调制与解调基本原理及其分析 (20)4.4.2 2PSK系统仿真设计及分析 (21)5信号的抽样与恢复 (24)5.1 抽样定理 (24)5.2 信号的采样与恢复仿真及分析 (24)6 增量调制与解调 (27)6.1增量调制原理 (27)6.2 增量调制仿真设计及分析 (28)7 结论 (30)参考文献 (31)在当今信息社会,通信已经成为整个社会的高级“神经中枢”,通信技术变得越来越重要,没有通信的人类社会将是不堪设想的。
通信按传统的理解就是信息的传递与交换。
一般来说,通信系统是由信源、发送设备、信道、接收设备、信宿组成,其系统组成如图1-1所示:(发送端) (接收端)图1-1 通信系统的组成一般发送端要有调制器,接收端要有解调器,这就用到了调制与解调技术。
调制可分为模拟调制和数字调制,模拟调制常用的方法有AM 调制、DSB 调制及SSB 调制等。
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。
AM调制及解调

课程设计线路班级:姓名:学号:指导教师:成绩:电子与信息工程学院信息与通信工程系摘要振幅调制信号的解调过程称为同步检波。
有载波振幅调制信号的包络直接反应调制信号的变化规律,可以用二极管包络检波的方法进行检波。
而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反应调制信号的变化规律,无法用包络检波进行解调,所以要采用同步检波方法。
同步检波器主要适用于对DSB和SSB信号进行解调,也可以用于AM,但是一般AM调制信号都用包络检波来进行检波。
同步检波法是加一个与载波同频同相的恢复载波信号。
外加载波信号电压加入同步检波器的方法有两种。
利用模拟乘法器的相乘原理,将已调信号频谱从载波频率附近搬移到原来位置,并通过低通滤波器提取多需要的调制(基带)信号,滤除无用的高频分量,从而实现双边带信号的解调。
本文详细介绍了根据模拟乘法器MC1496的AM调制系统和同步检波器的详细方案和各种参数。
给出了基于Multisim软件的解调和解调仿真结果。
关键字:同步检波;AM;Multisim;调制目录1 MC1496芯片设计21.1MC1496部结构及基本性能22 信号调制的一般方法4 2.1模拟调制42.2数字调制42.3脉冲调制43 振幅调制53.1基本原理53.2AM调制与仿真实现53.3DSB调制与仿真实现74解调84.1同步检波器原理框图84.2同步检波解调电路图104.3分析解调过程104.4解调仿真结果114.4.1 AM解调与仿真实现114.4.2 DSB解调与仿真实现125 小结与体会126附录:总电路图131 MC1496芯片设计1.1 MC1496部结构及基本性能在高频电子线路,振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频等调制与解调的过程均可视为两个信号相乘的过程,而集成模拟乘法器正式实现两个模拟量电压或电流相乘的电子器件。
采用集成模拟乘法器实现上述功能比用分立器件要简单得多,而且性能优越,因此集成模拟乘法器在无线通信、广播电视等方面应用较为广泛。
基于simulink的AM、DSB、SSB调制解调仿真

SSB 调制解调 一、设计原理 在 DSB 信号中,两个边带中的任意一个 信号 三、仿真结果 1、滤波法 2、相移法 四、结果分析 从理论
都包含了 M〔w〕的全部频谱成分,引导词仅传输其中一个即可。这样既 上分析得知,SSB 信号的抗噪声性能比 DSB 信号要好,但由于 SSB 信号的
节约发送功率,还可以节约一半传输频带,这种方式称为单边带调制〔SSB〕。 输入功率仅为 DSB 信号的一半,加上系统设计时滤波器的贷款设计有待提
如下理想高通特性:
则可滤除下边带。
第2页共2页
DSB 的时域波形和频谱如下图:
在解调时,依据 AM 调制的特性,既可以接受相干解调,也可以接受
时域 频域 DSB 调制时、频域波形 DSB 的相干解调模型如下
包络检波。
图::
二、 Simulink 建模 调制信号:频率 5 HZ ,振幅 1 , 载波:
第1页共2页
本文格式为 Word 版,下载可任意编辑,页眉双击删除即可。
单边带信号是将双边带信号中的一个边带滤掉而形成的,依据滤除方式的 高,因此整体的解调效果较差一些。从滤波法和相移法来看,最终相移法
不同,产生 SSB 信号的方法有:滤波法和相移法。
的调制解调效果要好于滤波法。
SSB 信号的时域表示式 滤波法的原理方框图 - 用边带滤波器,
文档内容仅供参考
滤除不要的边带: 图中,H(w)为单边带滤波器的传输函数,若它具有
本文格式为 Word 版,下载可任意编辑,页眉双击删除即可。
基于 simulink 的 AM、DSB、SSB 调制解调仿真
频率 50HZ ,振幅 1 , 1、 相干解调 2、包络检波 三、 仿真结果 1、 相干解调结果 2、包络检波结果 四、 结果分析 在仿真结果出来后,
AM、DSB、SSB信号的调制

AM、DSB、SSB信号的调制AM、DSB、SSB信号的调制班级:信息⼯程(实验班)班号:05911101 姓名:张俭伟学号:1120111524⼀、为什么要调制信号由讯号源所产⽣的讯号不⼀定适合直接在传输介质中传送,为了达到⽬的,不直接将讯号发射出去,⽽依原讯号产⽣⼀个不同波形的讯号,再将此讯号传送于通讯介质中。
将原始讯号转换成更适合传输介质的发射讯号,藉以提⾼传输效率的程序,即所谓调制(Modulation )。
换句话说调变是将⼀较低频的调制讯号(Modulating Signal),和⼀⾼频的载波(Carrier)做某种⽅式的结合,再将其传送。
调变的技术通常应⽤在通讯⽤途上。
为何要调制呢?(I)调制可使讯号易于传送⽆线电传输中,信号波长和天线长度成正⽐。
通常天线⼤⼩是波长的⼗分之⼀或更⼤,⼀般低频讯号的波长对合理的天线长度来说太⼤了(波长=光速/频率)。
以⼈声为例,⼈声频率⼤多为100Hz~3000Hz,对应的波长则是100km~3000km,这种天线不可能制造。
⽽1MHz 的波,波长300m,这样⼀来天线长度为30m,是合理的天线长度。
于是我们将低频讯号来调制⾼频载波,使讯号频谱转移⾄载波频率,使其有较⼩波长。
(II)调制可增加通信效率若⼴播电台讯号完全没处理过就传出来,所有的讯号将会挤在⼀起互相⼲扰,因为⼤家的频率范围都差不多,若⼀次只传送⼀个电台的讯号,⼜相当浪费,因为整个可利⽤的频率范围远远超过⼀个电台的讯号带宽。
我们可⽤不同频率的载波来调制,使各⼴播电台讯号不互相⼲扰,在接收端使⽤滤波器选择要收听的电台。
(III)调制可避免噪声和⼲扰通信理论的⼀个主要重点是:减低噪声的影响。
因为通信距离都有相当长度,所以接收到的讯号和发射端的讯号⽐起来,经过衰减的接收讯号将⼩得多;若讯号完全没处理过,接收讯号⼤⼩和杂⾳⽐起来差不多,⽽使欲传递的讯息很难了解。
⼀般最常见的调变⽅式,有调幅AM(Amplitude Modulation)和调频FM(Frequency Modulation)。
实验三模拟乘法器调幅及解调实验

实验三模拟乘法器调幅及解调实验实验三模拟乘法器调幅(am、dsb、ssb)及解调实验(包络检波及同步检波实验)一、实验目的1.掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅、抑止载波双边带调幅和单边带调幅的方法。
2.研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。
3.掌握调幅系数的测量与计算方法。
4.通过实验对照全系列载波调幅、Daye载波双边拎调幅和单边拎调幅的波形。
5.介绍演示乘法器(mc1496)的工作原理,掌控调整与测量其特性参数的方法。
6.进一步介绍调幅波的原理,掌控调幅波的模拟信号方法。
7.掌控二极管峰值包络检波的原理。
8.掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各种波形失真的现象,分析产生的原因并思考克服的方法。
9.掌控用集成电路同时实现同步检波的方法。
二、实验内容1.调测演示乘法器mc1496正常工作时的静态值。
2.实现全载波调幅,改变调幅度,观察波形变化并计算调幅度。
3.实现抑止载波的双边带调幅波。
4.实现单边带调幅。
5.完成普通调幅波的解调。
6.观测遏制载波的双边拎调幅波的模拟信号。
7.观察普通调幅波解调中的对角切割失真,底部切割失真以及检波器不加高频滤波时的现象。
三、实验原理及实验电路表明1、调幅部分幅度调制就是载波的振幅(包络)随调制信号的参数变化而变化。
本实验中载波是由晶体振荡产生的465khz高频信号,1khz的低频信号为调制信号。
振幅调制器即为产生调幅信号的装置。
1.集成模拟乘法器的内部结构内置演示乘法器就是顺利完成两个模拟量(电压或电流)相加的电子器件。
在高频电子线路中,振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴成正比调制与模拟信号的过程,均可视作两个信号相加或涵盖相加的过程。
使用内置演示乘法器同时实现上述功能比使用拆分器件例如二极管和三极管必须直观得多,而且1性能优越。
所以目前无线通信、广播电视等方面应用领域较多。
内置演示乘法器常用产品存有bg314、f1595、f1596、mc1495、mc1496、lm1595、lm1596等。
AM调制与解调

, 本地解调载波
,则两信号相乘后的输出为
= 式中,k 为乘法器的相乘系数。令 滤波器后的输出信号为
,且低通滤波器的传输系数为 1,则经低通
当恢复的本地载波与发射端的调制载波同步(同频,同相),即 即表明同步检波器能无失真地将调制信号恢复出来。
,
时,有
源程序:
clear;%将工作空间数据清空 ma=0.3;%调制系数 omega_c=2*pi*8000; omega=2*pi*400; t=0:5/400/1000:5/400; u_cm=1;fam=1;fcm=1;
摘要
AM 调制与解调
解调是调制的逆过程,它的作用是从已调波信号中取出原来的调制信号。对于幅度调制来说, 解调是从它的幅度变化提取调制信号的过程。对于频率调制来说,解调是从它的频率变化提 取调制信号的过程。而在在实际应用当中大型、复杂的系统直接实验是十分昂贵的,而采用 仿真实验,可以大大降低实验成本。在实际通信中,很多信道都不能直接传送基带信号,必 须用基带信号对载波波形的某些参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变 化,即所谓正弦载波调制。利用仿真软件对系统进行仿真可以弥补真实的实验设备所不能满 足的条件,减少实验成本。
非线性电路 图1
低通滤波器
包络检波器的输入信号为振幅调制信号
,其频谱由载频 和边
频
,
组成,载频与上下边频之差就是 。因而它含有调制信号的信息。
DSB 调制与解调
AM 调制与解调
在 AM 调制过程中,如果将载波分量抑制掉,就可形成抑制载波双边带信号。双边带信 号可以用载波和调制信号直接相乘得到,即
式中,常数 k 为相乘电路的相乘系数。
仿真及分析
AM 调制与解调
SSB调制解调过程及系统调制增益

SSB调制系统的性能
(1)求――输入信号的解调 对于SSB系统,解调器输入信号
与相干载波相乘,并经低通滤波器滤除高频成分后 ,得解调器输出信号为
SSB调制系统的性能
因此,解调器输出信号功率为
(2)求――输入噪声的解调 由于SSB信号的解调器与DSB信号的相同,故计算SSB信
号输入及输出信噪比的方法也相同。
单边带调制-种类
• 按信号频谱形式: • ①原型单边带 • ②独立边带 • ③残留单边带 • 按载频发送电平大小: • ①载频全抑制制 • ②导频制 • ③兼容单边带制
SSB信号的产生---滤波法
图中 HSSB () 为单边带滤波器产生SSB信号最直观方法的是 ,将H SSB () 设计成具有理想高通特性 HH () 或理想低通特
只是这里,为SSB信号带宽。
SSB调制系统的性能
(3)求 Si 解调器输入信号平均功率为
SSB调制系统的性能
因为与的所有频率分量仅相位不同,而幅度相同,所以两者 具有相同的平均功率。由此,上式变成
解调器的输入信噪比为
解调器的输出信噪比为
SSB调制系统的性能
• 因而调制制度增益为
• 由此可见,SSB调制系统的制度增益为1。这说明 ,SSB信号的解调器对信噪比没有改善。这是因 为在SSB系统中,信号和噪声具有相同的表示形 式,所以相干解调过程中,信号和噪声的正交分 量均被抑制掉,故信噪比不会得到改善。
单边带调制(SSB)
• 单边带 (SSB)调制可看作是调幅(AM)的一种特殊 形式。调幅信号频谱由载频fc和上、下边带组成 被传输的消息包含在两个边带中,而且每一边带 包含有完整的被传输的消息。因此,只要发送单 边带信号,就能不失真地传输消息。显然,把调 幅信号频谱中的载频和其中一个边带抑制掉后, 余下的就是单边带信号的频谱。
线性调制信号的产生与解调

线性调制信号的产生与调制一 .实验目的(1)掌握产生AM ,DSB ,SSB ,VSB 信号的模拟方法;(2)观察信号的波形与频谱;(3)掌握各信号的同步解调法与AM 信号的包络检波法的模拟实现; (4)掌握数字滤波器的使用。
二 .实验要求(1)产生信号,画出其波形,并通过FFT 求出各个信号的频谱,绘出图形,比较他们的异同;(2)对产生的各信号进行同步解调,将恢复的信号与原始信号进行比较与分析;(3)对AM 信号进行包络检波,并与调制信号进行比较。
三 .实验内容1.线性调制信号的产生基带信号:m(t)= ()()()l m s i s i c i =⨯+ 3sin(610)t π⨯ 载波 :c(t)=4cos(210)t π⨯ 采样频率:s f = 4810Hz ⨯信号长度 : N=1024(a ) 产生长度为N 的m(t)及c(t)序列的数据文件m(i)= 33210610sin()sin()s s i i f f ππ⨯⨯⨯⨯+c(i)= 4210cos()sif π⨯⨯其中i=0,1……..,N-1(b ) 从数据文件取出m(i),c(i)进行相乘构成()l m i ;(c ) 将()l m i 通过一个低通滤波器或带通滤波器,形成已调信号()m s i ,由滤波器的不同可得到DSB ,SSB ,VSB 信号; (d ) 将m (i )与各信号绘在一张图上;(e ) 将m(i)加入一直流分量m0=2,从做以上(b ),(d ),形成已调信号()AM s i ;(f ) 对m (i )及各已调信号进行FFT 运算,求出频谱,绘出图形。
2.同步解调(a )取出已调信号()m s i 及载波c (i );(b )计算()()()l m s i s i c i =⨯(c )让()l s i 通过截止频率4KHz 的低通滤波器,得到()o s i ;(d )画出m (i )与()o s i 波形并进行比较;(e )求()o s i 的频谱,并与m (i )的频谱进行比较。
AM及SSB调制与解调

通信原理课程设计设计题目:AM及SSB调制与解调及抗噪声性能分析班级:学生姓名:学生学号:指导教师:目录一、引言概述《通信原理》是通信工程专业的一门极为重要的专业基础课,但内容抽象,大体概念较多,是一门难度较大的课程,通过MATLAB仿真能让咱们更清楚地明白得它的原理,因此信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。
本课程设计是AM及SSB调制解调系统的设计与仿真,用于实现AM及SSB信号的调制解调进程,并显示仿真结果,依照仿真显示结果分析所设计的系统性能。
在课程设计中,幅度调制是用调制信号去操纵高频载波的振幅,使其按调制信号的规律转变,其他参数不变。
同时也是使高频载波的振幅载有传输信息的调制方式。
课程设计的目的在这次课程设计中,我需要通过量方搜集资料与分析:(1) 把握模拟系统AM和SSB调制与解调的原理;(2) 来明白得并把握AM和SSB调制解调的具体进程和它在MATLAB中的实现方式;(3) 把握应用MATLAB分析系统时域、频域特性的方式,进一步锻炼应用MATLAB进行编程仿真的能力。
通过那个课程设计,我将更清楚地了解AM和SSB的调制解调原理,同时加深对MATLAB这款《通信原理》辅助教学操作的熟练度。
课程设计的要求(1) 熟悉MATLAB 的利用方式,把握AM 信号的调制解调原理,以此为基础用MATLAB 编程实现信号的调制解调;(2) 设计实现AM 调制与解调的模拟系统,给出系统的原理框图,对系统的要紧参数进行设计说明;(3) 采纳MATLAB 语言设计相关程序,实现系统的功能,要求采纳一种方式进行仿真,即直接采纳MATLAB 语言编程的静态方式。
要求采纳两种以上调制信号源进行仿真,并记录各个输出点的波形和频谱图;(4) 对系统功能进行综合测试,整理数据,撰写课程设计论文。
二、AM 调制与解调及抗噪声性能分析AM 调制与解调2.1.1 AM 调制与解调原理幅度调制是由调制信号去操纵高频载波的幅度,使正弦载波的幅度随着调制信号而改变的调制方案,属于线性调制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
通信原理课程设计设计题目:AM及SSB调制与解调及抗噪声性能分析班级:学生姓名:学生学号:指导老师:目录一、引言 (3)1.1 概述 (3)1.2 课程设计的目的 (3)1.3 课程设计的要求 (3)二、AM调制与解调及抗噪声性能分析 (4)2.1 AM调制与解调 (4)2.1.1 AM调制与解调原理 (4)2.1.2调试过程 (6)2.2 相干解调的抗噪声性能分析 (10)2.2.1抗噪声性能分析原理 (10)2.2.2 调试过程 (11)三、SSB调制与解调及抗噪声性能分析 (13)3.1 SSB调制与解调原理 (13)3.2 SSB调制解调系统抗噪声性能分析 (14)3.3 调试过程 (16)四、心得体会 (20)五、参考文献 (21)一、引言1.1 概述《通信原理》是通信工程专业的一门极为重要的专业基础课,但内容抽象,基本概念较多,是一门难度较大的课程,通过MATLAB仿真能让我们更清晰地理解它的原理,因此信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。
本课程设计是AM及SSB调制解调系统的设计与仿真,用于实现AM 及SSB信号的调制解调过程,并显示仿真结果,根据仿真显示结果分析所设计的系统性能。
在课程设计中,幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅,使其按调制信号的规律变化,其他参数不变。
同时也是使高频载波的振幅载有传输信息的调制方式。
1.2 课程设计的目的在此次课程设计中,我需要通过多方搜集资料与分析:(1) 掌握模拟系统AM和SSB调制与解调的原理;(2) 来理解并掌握AM和SSB调制解调的具体过程和它在MATLAB中的实现方法;(3) 掌握应用MATLAB分析系统时域、频域特性的方法,进一步锻炼应用MATLAB进行编程仿真的能力。
通过这个课程设计,我将更清晰地了解AM和SSB的调制解调原理,同时加深对MATLAB 这款《通信原理》辅助教学操作的熟练度。
1.3 课程设计的要求(1) 熟悉MATLAB的使用方法,掌握AM信号的调制解调原理,以此为基础用MATLAB编程实现信号的调制解调;(2) 设计实现AM调制与解调的模拟系统,给出系统的原理框图,对系统的主要参数进行设计说明;(3) 采用MATLAB语言设计相关程序,实现系统的功能,要求采用一种方式进行仿真,即直接采用MATLAB语言编程的静态方式。
要求采用两种以上调制信号源进行仿真,并记录各个输出点的波形和频谱图;(4) 对系统功能进行综合测试,整理数据,撰写课程设计论文。
二、AM调制与解调及抗噪声性能分析2.1 AM调制与解调2.1.1 AM调制与解调原理幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度,使正弦载波的幅度随着调制信号而改变的调制方案,属于线性调制。
AM信号的时域表示式:频谱:调制器模型如图所示:⊗()m t()ms tcosctω⊕图1-1 调制器模型AM的时域波形和频谱如图所示:时域 频域 图1-2 调制时、频域波形AM 信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成。
它的带宽是基带信号带宽的2倍。
在波形上,调幅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。
所谓相干解调是为了从接受的已调信号中,不失真地恢复原调制信号,要求本地载波和接收信号的载波保证同频同相。
相干载波的一般模型如下:将已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波,得t w t m A t m A tw t m A S c c A M 2cos )]([21)]([21cos )]([t cosw t)(0020c +++=+=• 由上式可知,只要用一个低通滤波器,就可以将第1项与第2项分离,无失真的恢复出原始的调制信号)]([21)(00T M A T M +=相干解调的关键是必须产生一个与调制器同频同相位的载波。
如果同频同相位的条件得不到满足,则会破坏原始信号的恢复。
LPF ⊗()m s t ()p s t ()d s t cos c c t tω=2.1.2调试过程t=-1:0.00001:1; %定义时长A1=6; %调制信号振幅A2=10; %外加直流分量f=3000; %载波频率w0=2*f*pi; %角频率Uc=cos(w0*t); %载波信号subplot(5,2,1);plot(t,Uc); %画载波信号title('载波信号');axis([0,0.01,-1,1]); %坐标区间T1=fft(Uc); %傅里叶变换subplot(5,2,2);plot(abs(T1));%画出载波信号频谱title('载波信号频谱');axis([5800,6200,0,200000]); %坐标区间mes=A1*cos(0.002*w0*t); %调制信号subplot(5,2,3);plot(t,mes);%画出调制信号title('调制信号');T2=fft(mes); %傅里叶变换subplot(5,2,4);plot(abs(T2)); %画出调制信号频谱title('调制信号频谱');axis([198000,202000,0,1000000]); %坐标区间Uam1=A2*(1+mes/A2).*cos((w0).*t); %AM 已调信号subplot(5,2,5);plot(t,Uam1);%画出已调信号title('已调信号');T3=fft(Uam1); %已调信号傅里叶变换subplot(5,2,6);plot(abs(T3)); ;%画出已调信号频谱title('已调信号频谱');axis([5950,6050,0,900000]); %坐标区间sn1=20; %信噪比db1=A1^2/(2*(10^(sn1/10))); %计算对应噪声方差n1=sqrt(db1)*randn(size(t)); %生成高斯白噪声Uam=n1+Uam1; %叠加噪声后的已调信号Dam=Uam.*cos(w0*t); %对AM已调信号进行解调subplot(5,2,7);plot(t,Dam);% 滤波前的AM解调信号title('滤波前的AM解调信号波形');T4=fft(Dam); %求AM信号的频谱subplot(5,2,8);plot(abs(T4));% 滤波前的AM解调信号频谱title('滤波前的AM解调信号频谱');axis([187960,188040,0,600000]);Ft=2000; %采样频率fpts=[100 120]; %通带边界频率fp=100Hz 阻带截止频率fs=120Hz mag=[1 0];dev=[0.01 0.05]; %通带波动1%,阻带波动5%[n21,wn21,beta,ftype]=kaiserord(fpts,mag,dev,Ft);%kaiserord估计采用凯塞窗设计的FIR滤波器的参数b21=fir1(n21,wn21,Kaiser(n21+1,beta)); %由fir1设计滤波器z21=fftfilt(b21,Dam); %FIR低通滤波subplot(5,2,9);plot(t,z21,'r');% 滤波后的AM解调信号title('滤波后的AM解调信号波形');axis([0,1,-1,10]);T5=fft(z21); %求AM信号的频谱subplot(5,2,10);plot(abs(T5),'r');%画出滤波后的AM解调信号频谱title('滤波后的AM解调信号频谱'); axis([198000,202000,0,500000]); 运行结果:2.2 相干解调的抗噪声性能分析2.2.1抗噪声性能分析原理AM线性调制系统的相干解调模型如下图所示。
图3.5.1 线性调制系统的相干解调模型图中)(mtS可以是AM调幅信号,带通滤波器的带宽等于已调信号带宽[10]。
下面讨论AM调制系统的抗噪声性能[11]。
AM信号的时域表达式为tcosw)]t(m[)t(c+=ASAM通过分析可得AM信号的平均功率为2)t(m2)(22i+=ASAM又已知输入功率BNin=, 其中B表示已调信号的带宽。
由此可得AM信号在解调器的输入信噪比为HAMAMABANSfn4)t(mn2)t(m)(2222ii+=+=AM信号经相干解调器的输出信号为)t(m21)t(m=因此解调后输出信号功率为)t(m41)t(m)(22==AMS在上图中输入噪声通过带通滤波器之后,变成窄带噪声)t(ni,经乘法器相乘后的输出噪声为p i c c c s c cc c c s cn(t)n(t)cosw t[n(t)cosw t-n(t)sinw t]cosw t11n(t)[n(t)cos2w t-n(t)sin2w t]22===+经LPF后,)t(n21)t(nc=因此解调器的输出噪声功率为i2c2041)t(n41)t(n NN===可得AM信号经过解调器后的输出信噪比为H AMB N S f n 2)t (m n )t (m )(020200==由上面分析的解调器的输入、输出信噪比可得AM 信号的信噪比增益为)t (m )t (m 22202i i 00+==A N S N S G AM2.2.2 调试过程clf; %清除窗口中的图形 t=0:0.01:2; %定义变量区间fc=50; %给出相干载波的频率 A=10; %定义输入信号幅度 fa=5;%定义调制信号频率mt=A*cos(2*pi*fa.*t); %输入调制信号表达式 xzb=5; %输入小信躁比(dB) snr=10.^(xzb/10);db=A^2./(2*snr); %由信躁比求方差 nit=sqrt(db).*randn(size(mt));%产生小信噪比高斯白躁声psmt=(A+mt).*cos(2*pi*fc.*t); %输出调制信号表达式 psnt=psmt+nit;%输出叠加小信噪比已调信号波形xzb1=30; %输入大信躁比(dB) snr1=10.^(xzb1/10);db1=A^2./(2*snr1); %由信躁比求方差nit1=sqrt(db1).*randn(size(mt) ); %产生大信噪比高斯白躁声 psnt1=psmt+nit1;%输出已调信号波形subplot(2,2,1); %划分画图区间 plot(t,nit,'g'); %画出输入信号波形 title('小信噪比高斯白躁声'); xlabel(' t'); ylabel(' nit'); subplot(2,2,2); plot(t,psnt,'b');title('叠加小信噪比已调信号波形');xlabel('时间');ylabel('输出调制信号');subplot(2,2,3);plot(t,nit1,'r'); %length用于长度匹配title('大信噪比高斯白躁声'); %画出输入信号与噪声叠加波形xlabel(' t');ylabel('nit');subplot(2,2,4);plot(t,psnt1,'k');title('叠加大信噪比已调信号波形'); %画出输出信号波形xlabel('时间');ylabel('输出调制信号');运行结果:由上图可见,当输入信号一定时,随着噪声的加强,接收端输入信号被干扰得越严重。