模拟单边带调幅及解调设计

通信原理课程设计报告书

课题名称 模拟单边带调幅及解调

姓 名 易冬亮

学 号 ********28

学 院

通信与电子工程学院 专 业

通信工程 指导教师

李梦醒

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※※ 2009级通信工程专业 通信原理课程设计

2011年 06 月 28日

模拟单边带调幅及解调

1 设计目的

由于AM 、DSB 所需传输的带宽是信号的2倍，这样就降低了系统的有效性。由于从信息传输的角度讲，上、下两个边带所包含的信息相同，因此只传送一个边带即可以传送信号的全部信息。因此SSB 单边带调幅具有最窄的传输带宽，最高的信道利用率。

2设计原理

1、SSB 模拟单边带调制的原理：

AM 的时域表示

幅度调制—用基带信号f(t)去迫使高频载波的瞬时幅度随f(t)的变化而变化.

0()[()]cos()AM c c S t A f t t ωθ=++

其中ωc 为载波角频率;θc 为载波起始相位; A0 为载波幅度

当调制信号为单频余弦时

令 m m m f(t)=A cos(t+)ωθ

则AM 0m m m c c 0m m m c c S (t)=[A + A cos(t+)]cos(t+)

=A [1+A cos(t+)]cos(t+)ωθωθωθωθ

其中βAm=Am/A0<=1，称为调幅指数。

调制信号为确定信号时，已调信号的频谱

c c c AM 0c c j(t+c)-j(t+)0S (t)=[A +f(t)]cos(t+)

=[A +f(t)][e + e ]ωθωθωθ

已知f(t)的频谱为F(ω),由付里叶变换：

00F[A ]=2A ()δω

c c j(t+)C F[f(t)e ]=F(-)ωθωω

c c j(t-)C F[f(t)e ]=F()ωθωω+ 由此可得

01()[()()][()()]2AM c c c c S A M M ωπδωωδωωωωωω=-+++-++

调制前后的频谱如图所示。

由于上下边带携带的信息是一样的，所以我们只要将上下边带用滤波器滤除其中的一个，只保留上（下）边带即可。

滤波法：SSSB(ω)=SDSB(ω)H(ω)

原理框图如下：

滤波法产生单边带信号：

单边带信号形成的频谱变换

2、窗函数法设计FIR数字滤波器：

窗函数法就是设计FIR数字滤波器的最简单的方法。它在设计FIR数字滤波器中有很重要的作用，正确地选择窗函数可以提高设计数字滤波器的性能，或者在满足设计要求的情况下，减小FIR数字滤波器的阶次。常用的窗函数有以下几种：矩形窗(Rectangular window)、三角窗(Triangular window)、汉宁窗(Hanning window)、海明窗(Hamming window)、布拉克曼窗(Blackman window)、切比雪夫窗(Chebyshev window)、巴特里特窗(Bartlett window)及凯塞窗(Kaiser window)。

w(n)：窗函数序列

要选择合适的形状和长度

加窗函数的影响：

♦不连续点处边沿加宽形成过渡带，其宽度（两肩峰之间的宽度）等于窗函数频率响应的主瓣宽度。滤波器真正的过渡带比这个数值要小。

♦在处出现肩峰值，两侧形成起伏振荡，振荡的幅度和多少取决于旁瓣的幅度和多少

♦改变N只能改变窗谱的主瓣宽度，但不能改变主瓣与旁瓣的相对比例。其相对比例由窗函数形状决定，称为Gibbs（吉布斯）效应

在MATLAB中，实现矩形窗的函数为boxcar和rectwin，其调用格式如下：

w=boxcar(N)

w=rectwin(N)

其中N是窗函数的长度，返回值w是一个N阶的向量，它的元素由窗函数的值组成。实际上，w=boxcar(N)等价于w=ones(N,1)。

在MATLAB中，实现三角窗的函数为triang，调用格式为：

w=triang(N)

在MATLAB中，实现汉宁窗的函数为hann，调用格式如下：

w=hann(N)

w=hann(N,’sflag’)

Hann函数中的参数sflag为采样方式，其值可取symmetric(默认值)或periodic。当sflag＝symmetric时，为对称采样；当sflag＝periodic时，为周期采样，此时hann函数计算N+1个点的窗，但是仅返回前N个点。

在MATLAB中，实现海明窗的函数为hamming，调用格式分别如下：

w=hamming (N)

w=hamming (N,'sflag')

其中sflag的用法同上。

在MATLAB中，实现布拉克曼窗的函数为blackman，调用格式如下：

w=blackman (N)

w=blackman (N,'sflag')

在MATLAB中，实现切比雪夫窗的函数为chebwin，调用格式为：

w=chebwin (N,r)

其中r 表示切比雪夫窗函数的傅里叶变换旁瓣幅度比主瓣低rdB(其默认值为100dB)，且旁瓣是等纹波的。

在MATLAB中，实现巴特里特窗的函数为bartlett，调用格式为：

w=bartlett (N)

在MATLAB中，实现凯塞窗的函数为kaiser，调用格式为：

w=kaiser (N,beta)

其中beta为窗函数的参数β。