常规调幅(M)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 。根据调制的定义，振幅调制信号（已调信号）一

般可以表示为

)cos()()(t t Am t s c m ω=

设调制信号)(t m 的频谱为)(ωM ，则已调信号)(t s m 的频谱)(ωm S ： )]()([2)(c c m M M A S ωωωωω-++= 5.2 两种调幅电路方案分析

（1）、标准调幅波（AM ）产生原理

调制信号是只来来自信源的调制信号（基带信号），这些信号可以是模拟的，亦可以是数字的。为首调制的高频振荡信号可称为载波，它可以是正弦波，亦可以是非正弦波(如周期性脉冲序列)。载波由高频信号源直接产生即可，然后经过高频功率放大器进行放大，作为调幅波的载波，调制信号由低频信号源直接产生，二者经过乘法器后即可产生双边带的调幅波。

设载波信号的表达式为 t c ωcos ，调制信号的表达式为 t A t m m m ωcos )(= ，则调幅信号的表达式为

t t m A t s c AM ωcos )]([)(0+=

图5.1 标准调幅波示意图

（2）双边带调幅（DSB ）产生原理

在AM 信号中，载波分量并不携带信息，信息完全由便在传送。如果在AM 调制模型中将直流分量去掉，即可得到一种高调制效率的调制方式——抑制载波的双边带调幅波

双边带调幅波的表达式为

t mu t mu t u c m c cm )cos(21)cos(21)(0Ω-+Ω+=

ωω t t mu c cm Ω=cos cos ω 5.3信号解调思路

从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调(demodulation )，又称为检波(detection )。对于振幅调制信号，解调(demodulation )就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。解调(demodulation )是调制的逆过程。

)

(t m )

(t

可利用乘积型同步检波器实现振幅的解调，让已调信号与本地恢复载波信号相乘并通过低通滤波可获得解调信号。

六.AM和DSB信号基于matlab的调制与解调(demodulation )

6.1载波信号与调制信号分析

% ======================载波信号=========================== t=-1:0.00001:1;

A0=10; %载波信号振幅

A1=5; %调制信号振幅

A2=3; %已调信号振幅

f=3000; %载波信号频率

w0=2*f*pi; m=0.15; %调制度

k=0.5 ; %DSB 前面的系数

Uc=A0*cos(w0*t); %载波信号

figure(1);

subplot(2,1,1);

plot(t,Uc);

title('载频信号波形');

axis([0,0.01,-15,15]);

subplot(2,1,2);

Y1=fft(Uc); %对载波信号进行傅里叶变换

plot(abs(Y1));title('载波信号频谱');

axis([5800,6200,0,1000000]);

图6.1载波信号

% ======================调制信号============================== t=-1:0.00001:1;

A0=10; %载波信号振幅

A1=5; %调制信号振幅

A2=3; %已调信号振幅

f=3000; %载波信号频率

w0=2*f*pi;

m=0.15; %调制度

k=0.5 ; %DSB 前面的系数

mes=A1*cos(0.001*w0*t); %调制信号

subplot(2,1,1);

plot(t,mes);

xlabel('t'),title('调制信号');

subplot(2,1,2);

Y2=fft(mes); % 对调制信号进行傅里叶变换

plot(abs(Y2));

title('调制信号频谱');

axis([198000,202000,0,1000000]);