1.双边带抑制载波调幅 - 通信原理实验报告
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)指导教师实验目得1、掌握双边带抑制载波调幅与解调得原理及实现方法.2、掌握相干解调法原理。
3、了解DSB调幅信号得频谱特性。
4、了解抑制载波双边带调幅得优缺点。
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调幅典型波形与频谱如图1所示:图1DSB信号得波形与频谱实验中采用如下框图实现DSB调幅。
图2DSB调幅实验框图由信号源模块提供不含直流分量得2K正弦基波信号与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)实验步骤与实验记录实验步骤: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,打开主机箱右侧得交流开关,再分别按下三个模块中得电源开关,对应得发光二极管灯亮,三个模块均开始工作。
(注意,此处只就是验证通电就是否成功,在实验中均就是先连线,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ﻩ--—-———-—-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得效果。
北邮通信原理软件实验报告
通信原理软件实验报告学院:信息与通信工程学院班级:一、通信原理Matlab仿真实验实验八一、实验内容假设基带信号为m(t)=sin(2000*pi*t)+2cos(1000*pi*t),载波频率为20kHz,请仿真出AM、DSB-SC、SSB信号,观察已调信号的波形和频谱。
二、实验原理1、具有离散大载波的双边带幅度调制信号AM该幅度调制是由DSB-SC AM信号加上离散的大载波分量得到,其表达式及时间波形图为:应当注意的是,m(t)的绝对值必须小于等于1,否则会出现下图的过调制:AM信号的频谱特性如下图所示:由图可以发现,AM信号的频谱是双边带抑制载波调幅信号的频谱加上离散的大载波分量。
2、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,只是由于模拟基带信号的频谱成分中不含离散的直流分量。
3、单边带条幅SSB信号双边带抑制载波调幅信号要求信道带宽B=2W, 其中W是模拟基带信号带宽。
从信息论关点开看,此双边带是有剩余度的,因而只要利用双边带中的任一边带来传输,仍能在接收机解调出原基带信号,这样可减少传送已调信号的信道带宽。
单边带条幅SSB AM信号的其表达式:或其频谱图为:三、仿真设计1、流程图:Array2、实验结果&分析讨论实验仿真结果从上至下依次是AM信号、DSB信号、SSB信号。
从仿真结果看,AM调制信号包络清晰,可利用包络检波恢复原信号,接收设备较为简单。
北邮通信原理实验报告
北京邮电大学通信原理实验报告学院:信息与通信工程学院班级:姓名:姓名:实验一:双边带抑制载波调幅(DSB-SC AM)一、实验目的1、了解DSB-SC AM 信号的产生以及相干解调的原理和实现方法。
2、了解DSB-SC AM 信号波形以及振幅频谱特点,并掌握其测量方法。
3、了解在发送DSB-SC AM 信号加导频分量的条件下,收端用锁相环提取载波的原理及其实现方法。
4、掌握锁相环的同步带和捕捉带的测量方法,掌握锁相环提取载波的调试方法。
二、实验原理DSB 信号的时域表达式为()()cos DSB c s t m t t ω=频域表达式为1()[()()]2DSB c c S M M ωωωωω=-++ 其波形和频谱如下图所示DSB-SC AM 信号的产生及相干解调原理框图如下图所示将均值为零的模拟基带信号m(t)与正弦载波c(t)相乘得到DSB—SC AM信号,其频谱不包含离散的载波分量。
DSB—SC AM信号的解调只能采用相干解调。
为了能在接收端获取载波,一种方法是在发送端加导频,如上图所示。
收端可用锁相环来提取导频信号作为恢复载波。
此锁相环必须是窄带锁相,仅用来跟踪导频信号。
在锁相环锁定时,VCO输出信号sin(2πf c t+φ)与输入的导频信号cos(2πf c t)的频率相同,但二者的相位差为(φ+90°),其中很小。
锁相环中乘法器的两个输入信号分别为发来的信号s(t)(已调信号加导频)与锁相环中VCO的输出信号,二者相乘得到[A C m(t)cos(2πf c t)+A p cos(2πf c t)]∙sin(2πf c t+φ)=A c2m(t)[sinφ+sin(4πf c t+φ)]+A p2[sinφ+sin(4πf c t+φ)]在锁相环中的LPF带宽窄,能通过A p2sinφ分量,滤除m(t)的频率分量及四倍频载频分量,因为很小,所以约等于。
LPF的输出以负反馈的方式控制VCO,使其保持在锁相状态。
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。
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,cos2c 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,在常规调幅的基础上抑制掉载波分量,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 cos2c 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。
原则上,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,则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c 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、已知信号()()200m t sinc t =⨯,画出其幅频特性图。
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。
通信原理硬件实验报告
通信原理硬件实验报告实验二抑制载波双边带的产生一.实验目的:1.了解抑制载波双边带(SC-DSB)调制器的基本原理。
2.测试SC-DSB 调制器的特性。
二.实验步骤:1.将TIMS 系统中的音频振荡器(Audio Oscillator)、主振荡器(Master Signals)、缓冲放大器(Buffer Amplifiers)和乘法器(Multiplier)按图连接。
2.用频率计来调整音频振荡器,使其输出为1kHz 作为调制信号,并调整缓冲放大器的K1,使其输出到乘法器的电压振幅为1V。
3.调整缓冲放大器的K2,使主振荡器输至乘法器的电压为1V 作为载波信号。
4.测量乘法器的输出电压,并绘制其波形。
见下图:5.调整音频振荡器的输出,重复步骤4。
见下图:6.将电压控制振荡器(VCO)模快和可调低通滤波器(Tuneable LPF)模块按图连接。
8.将可调低通滤波器的频率范围选择范围至“wide”状态,并将频率调整至最大,此时截至频率大约在12kHz 左右。
LPF 截止频率最大的时候输出:(频响)9.将可调低通滤波器的输出端连接至频率计,其读数除360 就为LPF 的3dB 截止频率。
10.降低可调LPF 的截止频率,使SC-DSB 信号刚好完全通过低通滤波器,记录此频率(fh=fc+F)。
11.再降低3dB 截止频率,至刚好只有单一频率的正弦波通过低通滤波器,记录频率(fl=fc-F)只通过单一频率的LPF 输出:12.变化音频振荡器输出为频率为800Hz、500Hz,重复步骤10、11。
OSC=500HZOSC=800HZ 的频响:三、思考题1、如何能使示波器上能清楚地观察到载波信号的变化?答:可以通过观察输出信号的频谱来观察载波的变化,另一方面,调制信号和载波信号的频率要相差大一些,可通过调整音频震荡器来完成。
2.用频率计直接读SC—DSB 信号,将会读出什么值。
答:围绕一个中心频率来回摆动的值。
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。
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。
常规调幅(AM)和抑制载波双边带(DSB)调制与解调实验
常规调幅(AM)和抑制载波双边带(DSB)调制与解调实验实验类型(Experimental type ) Matlab 实现设计性实验二、 实验目的(Experimental purposes )1.掌握振幅调制(amplitude demodulation, AM 以及 DSB )和解调(amplitude demodulation )原理。
2.学会Matlab 仿真软件在振幅调制和解调中的应用。
3.掌握参数设置方法和性能分析方法。
4.通过实验中波形的变换,学会分析实验现象。
三、 实验内容(Experiment contents )1.设计AM-DSB 信号实现的Matlab 程序,输出调制信号、载波信号以及已调2.号波形以及频谱图,并改变参数观察信号变化情况,进行实验分析。
3.设计AM-DSB 信号解调实现的Matlab 程序,输出并观察解调信号波形,分析实验现象。
四、 实验要求(Experimental requirements )利用Matlab 软件进行振幅调制和解调程序设计,输出显示调制信号、载波信号以及已调信号波形,并输出显示三种信号频谱图。
对产生波形进行分析,并通过参数的改变,观察波形变化,分析实验现象。
五、振幅调制原理5.1振幅调制产生原理所谓调制,就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上,再由天线发射出去。
这里高频振荡波就是携带信号的运载工具,也叫载波。
振幅调制,就是由调制信号去控制高频载波的振幅,直至随调制信号做线性变化。
在线性调制系列中,最先应用的一种幅度调制是全调幅或常规调幅,简称为调幅(AM )。
为了提高传输的效率,还有载波受到抑制的双边带调幅波(DSB )和单边带调幅波(SSB )。
在频域中已调波频谱是基带调制信号频谱的线性位移;在时域中,已调波包络与调制信号波形呈线性关系。
设正弦载波为)cos()(0ϕω+=t A t c c式中,A 为载波幅度;c ω为载波角频率;0ϕ为载波初始相位(通常假设0ϕ=0). 调制信号(基带信号)为)(t m 。
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:。
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。
抑制载波双边带调制与解调仿真实验原理
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抑制载波双边带调制
uo(t) =KFu’1(t)=1.6KfKmUsULcosφcosΩt(11)
uo(t)与us(t)的幅度之比,即为检波器传输系数Kd。且由以上公式可得
Kd=1.6KfKmULcosφ(12)
由上式可以看出,为了增大检波器的传输系数,对恢复的载波,也称本机振荡电压的要求是:
①幅度UL应尽可能大,但不应超过相乘器的最大容许输入电压。
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三、仿真电路
通信原理实验指导书
通信原理实验指导书石焕玉编电子信息工程学院2011年10月实验一双边带抑制载波调幅与解调实验一、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解调信号的频谱特性。
二、实验仪器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5、频谱分析仪6、带话筒立体声耳机三、实验原理1、调制过程在标准调幅时,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,在标准调幅的基础上抑制掉载波分量,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,简称双边带调制 (DSB) 。
双边带调制信号的时域表达式: SDSB (t)=f(t)cosωct双边带调制信号的频域表达式: SDSB(ω)=[F(ω+ωc)+F(ω-ωc)]/2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。
原则上,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。
通常采用的平衡调制器的电路简单、平衡性好,并可将载波分量抑制到 -30~-40dB 。
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。
实验中采用方框图1实现DSB调制。
由信号源模块提供不含直流分量的2K正弦基波信号m(t)和384K正弦载波信号sinωct,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,得到如图2的DSB调幅信号输出,其频谱如图3所示。
图1图2 DSB调幅波形图3 DSB 调幅波的频谱(波峰在382K 和386K 两点)2、相干解调法实验中采用方框图4实现相干解调法解调DSB 信号。
将DSB 调幅信号与相干载波相乘,得“相乘输出”信号,再经低通滤波器LPF 取出低频分量,即可恢复出原始的带基调制信号。
图4四、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、插入电源线,打开主机箱右侧的交流开关,再分别按下三个模块中的电源开关,对应的发光二极管灯亮,三个模块均开始工作。
通信系统实验报告精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版第一次系统实验(通信组)实验四 常规双边带调幅与解调实验(AM )一、实验目的1、 掌握常规双边带调幅与解调的原理及实现方法。
2、掌握二极管包络检波法原理。
3、了解调幅信号的频谱特性。
4、了解常规双边带调幅的优缺点。
二、实验内容1、完成常规双边带调幅,观测AM 信号的波形及其频谱。
2、采用二极管包络检波法,解调AM 信号。
三、实验原理1、常规双边带调幅(AM )常规双边带调制简称调幅(AM )。
假设调制信号()m t 的平均值为0,将其叠加一个直流偏量0A 后与载波相乘,即可形成调幅信号。
其时域表示式为[]0()()cos AM c s t A m t t ω=+若()m t 为确知信号,则AM 信号的频谱为[][]01()()()()()2AM c c c c S A M M ωπδωωδωωωωωω=++-+++- 其典型波形和频谱(幅度谱)如图4所示 cos cω()m t0(A m t +t (AM St C C图4 AM 信号的波形和频谱若()m t 为随机信号,则已调信号的频域表示必须用功率谱描述。
由波形可以看出,当满足条件:0max ()m t A ≤时,AM 调幅波的包络与调制信号()m t 的形状完全一样,因此用包络检波的方法很容易恢复出原始调制信号;如果上述条件没有满足,就会出现“过调幅”现象,这时用包络检波将会发生失真。
但是可以采用其它的解调方法。
由频谱可以看出,AM 信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成,参照图4-2所示,通常我们将已调信号频谱中画斜线的部分称为上边带,不画斜线的部分称为下边带。
上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同,下边带是上边带的镜像。
因此,AM 信号是带有载波分量的上边带信号,它的带宽是基带信号带宽H f 的2倍,即2AM H B f =AM 信号的载波分量并不携带信息。
当调制信号为单音余弦信号,即()cos m m m t A t ω=时,有用功率(用于传输有用信息的边带功率)占信号总功率的比例,即调制效率可以写为22222200()2()m AM m A m t A A A m t η==++ 在“满调幅”( 0max ()m t A =时,也称100%调制)调节下,这时调制效率的最大值为1AM η=。
通信原理实验报告
实验一:标准调幅(AM )系统电子c121班 姓名 学号一.实验目的1.学习使用SYSTEMVIEW 构建简单的仿真系统。
2.掌握调幅信号产生和解调的过程及实现方法。
3.研究信道噪声对调幅信号的影响。
二.实验原理1.调制幅度调制是无线电通信中最常用的调制方式之一。
普通的调幅广播就是它的典型应用。
幅度调制的基本原理是用基带信号(调制信号)控制高频载波的幅度,使其携带基带信号信息,从而实现信息的传输。
调制的基本作用是频谱搬移,其目的是进行频率变换,使信号能够有效的传输(辐射)或实现信道的多路复用。
根据频谱特性的不同,通常可将调幅分为标准调幅(AM ),抑制载波双边带调幅(DSB ),单边带调幅(SSB )和残留边带调幅(VSB )等。
2.调制信号的实现方法设f (t )为调制信号,高频载波为C (t )=A 0cos (ω0t +θ0)(1)标准调幅AM 信号可以表示为:S AM (t )=[A 0+f (t )]cos (ω0t +θ0)已调信号的频谱为(设θ。
=0)S AM (ω)=πA o [δ(ω-ωo )+δ(ω+ω0)]+1/2[F (ω-ωo )+F (ω+ωo )]标准调幅的数学模型如图1-1所示。
图1-l 标准调幅的数学模型(2)抑制载波双边带调幅DSB 信号可以表示为: S DSB (t )=f (t )cos (ω0t +θ0)已调信号的频谱为S DSB (ω)= 1/2[F (ω-ω0)+F (ω+ω0)] (设θ0=0) 抑制载波双边带调幅的数学模型如图1-4所示。
图1-4 抑制载波双边带调幅的数学模型3)单边带调制00000)cos(ω0t +θ0)SSB 信号可以表示为:S SSB (t ) = f (t )cos ω0t ± f ^(t )sin ω0t已调信号的频谱为S SSB (ω) = l /2[F (ω-ω0)+F (ω+ω0)]H SSB (ω)SSB 的数学模型如图41-7所示。
双边带抑制载波调幅
通信原理实验报告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1. 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。
;二、实验仪器或设备计算机一台(装有MATLAB软件)三、总体设计(设计原理、设计方案及流程等)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。
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。
dsb调制解调实验报告
dsb调制解调实验报告DSB 调制解调实验报告一、实验目的本次 DSB 调制解调实验的主要目的是深入理解双边带(Double Sideband,DSB)调制与解调的原理和过程,通过实际操作和观察实验现象,掌握相关的理论知识,并能够运用所学知识分析和解决实际问题。
二、实验原理(一)DSB 调制原理DSB 调制是一种抑制载波的幅度调制方式。
在 DSB 调制中,载波的幅度随调制信号的变化而线性变化,但其相位保持不变。
设调制信号为$m(t)$,载波信号为$c(t) = A_c \cos(\omega_c t)$,则DSB 调制信号$s(t)$可以表示为:\s(t) = m(t) \times c(t) = A_c m(t) \cos(\omega_c t)\(二)DSB 解调原理DSB 信号的解调通常采用相干解调的方法。
相干解调需要在接收端产生一个与发送端载波同频同相的本地载波信号。
将接收到的 DSB 信号与本地载波相乘,然后通过低通滤波器(Low Pass Filter,LPF)滤除高频分量,即可恢复出原始的调制信号。
三、实验仪器与设备本次实验所使用的仪器和设备包括:1、函数信号发生器:用于产生调制信号和载波信号。
2、示波器:用于观察调制信号、载波信号和已调信号的波形。
3、乘法器:实现 DSB 调制。
4、低通滤波器:用于解调过程中的滤波。
四、实验步骤(一)连接实验设备按照实验原理图,将函数信号发生器、乘法器、低通滤波器和示波器等设备正确连接。
(二)产生调制信号使用函数信号发生器产生一个频率为$f_m$、幅度为$A_m$ 的正弦波作为调制信号。
(三)产生载波信号同样使用函数信号发生器产生一个频率为$f_c$、幅度为$A_c$ 的正弦波作为载波信号。
(四)进行 DSB 调制将调制信号和载波信号输入乘法器,得到 DSB 调制信号。
(五)观察调制信号和已调信号的波形使用示波器同时观察调制信号和已调信号的波形,记录其特点和变化。
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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,cos2c 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,在常规调幅的基础上抑制掉载波分量,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 cos2c 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
[()()]2
c 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。
原则上,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,则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
c 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)2
c y t A m =
五、实验程序及结果
1、已知信号()()200m t sinc t =⨯,画出其幅频特性图。
t=-2:0.001:2; %信号m(t) y1=sinc(t*200);
plot(t,y1) %画出原始信号
title('已知信号m(t)=sinc(t*200)') xlabel('时间:s') ylabel('幅度') grid
axis([-0.1,0.1 -0.3,1])
结果图:
-0.1
-0.08
-0.06
-0.04
-0.02
00.020.04
0.06
0.08
0.1
-0.200.20.40.6
0.8
1已知信号m(t)=sinc(t*200)
时间:s
幅度
2、画出信号m(t)=sinc(t*200)的频谱M(f)即幅频特性图。
fs=3000;
t1=-2:0.0001:2; y11=sinc(t1*200);
yk=fft(y11,50000); %对信号做傅立叶变换 yw=2*pi/40000*abs(fftshift(yk)); %频谱搬移 fw=[-25000:24999]/50000*fs; plot(fw,yw)
title('已知信号的频谱') xlabel('频率:hz') ylabel('幅频特性') grid
xlim([-100,100])
结果图:
-100
-80-60-40-20
020*********
00.002
0.0040.0060.008
0.01已知信号的频谱
频率:hz
幅频特性
3、载波信号cos(2*pi*200*t)的时域图
t=-2:0.001:2; %信号f(t) y3=cos(2*pi*200*t); %载波信号 plot(t,y3)
title('载波信号cos(2*pi*200*t)') xlabel('时间:s') ylabel('幅度') grid
xlim([-0.05,0.05])
结果图:
-0.05
-0.04-0.03-0.02-0.01
00.010.020.030.040.05
-1-0.500.5
1载波信号cos(2*pi*200*t)
时间:s
幅度
4、载波信号cos(2*pi*200.*t 的频谱图
fs=3000;
t=-2:0.0001:2;
y11=cos(2*pi*200.*t);
yk=fft(y11,50000); %对信号做傅立叶变换 yw=2*pi/40000*abs(fftshift(yk)); %频谱搬移 fw=[-25000:24999]/50000*fs; plot(fw,yw)
title('载波信号cos(2*pi*200.*t 的频谱') xlabel('频率:hz') ylabel('幅频特性') grid
xlim([-100,100])
结果图:
-100
-80-60-40-20
020*********
0123
4载波信号cos(2*pi*200.*t 的频谱
频率:hz
幅频特性
5、已调信号S(t)的时域图
t=-2:0.001:2;
y4=sinc(t*200).*cos(2*pi*200*t) %%已调信号S(t) plot(t,y4,'r-')
title('已调信号S(t)=m(t)cos(2*pi*200*t)') xlabel('时间:s') ylabel('幅度') grid
xlim([-0.05,0.05])
结果图:
-0.05
-0.04-0.03-0.02-0.01
00.010.020.030.040.05
-1-0.500.5
1已调信号S(t)=m(t)cos(2*pi*200*t)
时间:s
幅度
6、已调信号S(t)的频谱图S(f)
t=-2:0.001:2;
y4=sinc(t*200).*cos(2*pi*200*t) %%已调信号S(t) fs1=1000 %已调信号频谱
yk=fft(y4,5000) %对信号做傅立叶变换 yw=2*pi/4000*abs(fftshift(yk)) %频谱搬移 fw=[-2500:2499]/5000*fs1 plot(fw,yw,'r-')
title('已调信号S(t)的频谱S(f)') xlabel('频率:hz') ylabel('幅频特性') grid
xlim([-400,400])
结果图:
-400
-300
-200
-100
0100
200
300
400
012345
-3
已调信号S(t)的频谱S(f)
频率:hz
幅频特性
7、滤波后输出信号y0(t)的时域图
t=-2:0.001:2;
y3=cos(2*pi*200*t); %载波信号
y4=sinc(t*200).*cos(2*pi*200*t); %%已调信号 y7=y4.*y3; %%解调信号
Rp=0.1; %%滤波后的f(t)信号
Rs=80; %信号衰减幅度 Wp=40/100; %通带截止频率
Ws=45/100; %阻带截止频率,100为载波频率的一半 [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b,a Xl=5*filter(b,a,y7); plot(t,Xl,'r');
title('滤波后的y0(t)信号'); xlabel('时间:s'); ylabel('幅度'); grid;
axis([-0.1,0.1 -0.5,2.5])
结果图:
-0.1
-0.08
-0.06
-0.04
-0.02
00.020.04
0.06
0.08
0.1
-0.500.511.5
2
2.5滤波后的y0(t)信号
时间:s
幅度
七、实验小结
通过对其过程图形的绘制,进一步掌握了抑制载波双边带调幅与解调的原理。
教师签名:
年 月 日。