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

[()()]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])