抑制载波双边带调幅

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双边带抑制载波调幅与解调实验

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。

抑制载波双边带调幅(DSB-SC)和解调的实现精选全文完整版

抑制载波双边带调幅(DSB-SC)和解调的实现精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版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。

一、双边带抑制载波调幅

一、双边带抑制载波调幅

计算机与信息工程学院综合性、设计性实验报告一、实验内容设基带信号为m(t)=sin(2000*pi*t)+2cos(1000*pi*t),载波频率为20kHz。

用MATLAB编程仿真出DSB-SC AM信号,绘出原始信号和已调信号及频谱的波形。

二、实验仪器或设备装有MATLAB软件的电脑一台。

三、实验原理1、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,这是由于模拟基带信号的频谱成分中不含离散的直流分量。

四、实验步骤实验代码见附录。

1、基带信号的时域及频域波形如下:2、调制后的信号的时域波形,频谱,自相关函数及功率谱如下:3、解调后的波形如下:五、实验结果分析:本次实验较为简单,双边带抑制载波调制过程就是基带信号的频谱搬移,由实验知滤波后的信号与原始信号相比有了一定的相移,这是由于不同步引起的,因此在相干解调中要提取同步载波才行。

附录:实验代码:%2014年4月15日%求基带信号为m(t)=sinc(200t),载波频率为fc=200Hz的DSB-SC信号并解调。

clear%参数设置fs=1000; %采样频率。

T=4; %截短时间dt=1/fS; %时域采样间隔t=-T/2:dt:T/2-dt; %时域采样点L=T*fs; %信号长度(即采样点数)fc=200; %载波频率%1、基带信号:y1=sinc(200*t);figure(1),subplot(211),plot(t,y1)title('基带信号时域波形y1');xlabel('t/s');grid onxlim([-0.05,0.05])%求基带信号频谱N=2^nextpow2(L);fw1=[-N/2:N/2-1]/N*fs;yk1=fft(y1,N);yw1=2*pi/N*abs(fftshift(yk1));subplot(212),plot(fw1,yw1);grid ontitle('基带信号频谱yw1');xlabel('f/Hz');xlim([-250 250]);%2、信号的调制:y2=y1.*cos(2*pi*fc*t); %注意要用点乘figure(2),subplot(411),plot(t,y2);title('DSB_SC时域波形y2');xlim([-0.05,0.05]);grid onfw2=[-N/2:N/2-1]/N*fs;yk2=fft(y2,N);yw2=2*pi/N*abs(fftshift(yk2));subplot(412),plot(fw2,yw2);grid ontitle('DSB_SC频谱yw2'); %DSB_SC信号的频谱xlabel('f/Hz');[c,lags]=xcorr(y2,200); %DSB_SC信号自相关函数subplot(413),plot(lags/fs,c);title('DSB_SC信号自相关函数');xlabel('t');ylabel('Rxx(t)');grid onxlim([-0.05,0.05]);fw3=[-N/2:N/2-1]/N*fs;yk3=fft(c,N);yw3=2*pi/N*abs(fftshift(yk3));subplot(414),plot(fw3,yw3);title('DSB_SC信号功率谱'); %DSB_SC信号的功率谱xlabel('w');ylabel('Pxx(w)');grid on%3、信号的解调:y3=y2.*cos(2*pi*fc*t); %相干解调figure(3),subplot(211),plot(t,y3);title('解调信号时域波形y3');xlim([-0.05,0.05]);grid on%滤波后的f(t)信号Rp=0.1;Rs=80;Wp=40/100;Ws=45/100;[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X1=5*filter(b,a,y3);subplot(212),plot(t,X1);title('滤波后的信号');xlabel('t');xlim([-0.05,0.05]);grid on。

【精品】1.双边带抑制载波调幅- 通信原理实验报告

【精品】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,cos 2c 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,在常规调幅的根底上抑制掉载波分量,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 cos 2c 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。

原那么上,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,那么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cos 2c f t π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、信号()()200m t sinc t =⨯,画出其幅频特性图。

基于MATLAB的抑制载波的双边带幅度调制(DSB)与解调分析

基于MATLAB的抑制载波的双边带幅度调制(DSB)与解调分析

通信原理课程设计题目:基于MATLAB的抑制载波的双边带幅度调制(DSB)与解调分析——解调分析学院计算机与通信工程学院专业通信工程学号 20130000姓名 XXX指导老师童峥嵘宫铭举2015年12月通信原理课程设计评分标准摘要信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。

调制过程实际上是一个频谱搬移的过程,即是将低频信号的频谱(调制信号)搬移到载频位置(载波)。

而解调是调制的逆过程,即是将已调制信号还原成原始基带信号的过程。

调制与解调方式往往能够决定一个通信系统的性能。

幅度调制就是一种很常见的模拟调制方法,在AM信号中,载波分量并不携带信息,仍占据大部分功率,如果抑制载波分量的发送,就能够提高功率效率,这就抑制载波双边带调制DSB-SC(Double Side Band with Suppressed Carrier),因为不存在载波分量,DSB-SC信号的调制效率就是100%,即全部功率都用于信息传输。

但由于DSB-SC信号的包络不再与调制信号的变化规律一致,因而不能采用简单的包络检波来恢复调制信号,需采用同步检波来解调。

这种解调方式被广泛应用在载波通信和短波无线电话通信中。

但是由于在信道传输过程中必将引入高斯白噪声,虽然经过带通滤波器后会使其转化为窄带噪声,但它依然会对解调信号造成影响,使其有一定程度的失真,而这种失真是不可避免的。

本文介绍了M文件编程方法来仿真DSB-SC系统的整个解调过程。

关键词 DSB-SC调制同步检波信道噪声 M语言目录第一章绪论 11.1 引言 11.2 信号的处理 11.3 本章小结 2第二章 DSB-SC的基本原理 32.1 DSB-SC解调原理 32.1.1 DSB-SC的解调原理分析 3 2.1.2 DSB-SC的解调框图 3 2.2 DSB-SC系统框图 42.3 本章小结 4第三章 Matlab介绍 53.1 Matlab简介 53.2 m语言的特点及构成 53.3 本章小结 6第四章m语言的模块与仿真图 7 4.1 高斯白噪声 74.1.1.高斯白噪声下的信道特征 84.1.2.噪声仿真程序及仿真图 84.2 解调部分程序及仿真图 84.3 带通滤波器 94.4 本章小结 9第五章 M文件完整程序 11第六章总结 17参考文献 17第1章绪论1.1 引言通信的首要目的是传输信息,如何准确高效地传输信息是通信的一个重要目标。

实验一:双边带抑制载波调幅

实验一:双边带抑制载波调幅
3. 恢复载波与相干解调
(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。

DSB抑制载波双边带幅度调制、相干解调系统的MATLAB实现

DSB抑制载波双边带幅度调制、相干解调系统的MATLAB实现

抑制载波双边带幅度调制、相干解调系统的MATLAB实现目录一、作业要求 (1)二、DSB-SC原理描述 (1)三、DSB-SC实现框图 (2)四、MATLAB程序及注释 (3)五、仿真结果 (11)一、作业要求用MATLAB程序开发设计抑制载波双边带幅度调制、相干解调系统。

系统参数如下:信源为频率为3K、幅度为1的正弦信号,载波频率为信源频率的30倍。

要求有如下输出和显示:(1)调制前后的信号波形、信号频谱;(2)在信道输入信噪比分别为0dB和10dB两种情况下,解调器的输入和输出波形各有何不同;(3)绘出输入信噪比与输出信噪比之间的关系(不能直接使用制度增益的公式来绘制)。

二、DSB-SC原理描述所谓线性调制是指信号的频谱为调制信号(即基带信号)频谱的线性平移及变换,而非线性调制时已调信号与输入调制信号之间不存在这种对应关系,已调信号频谱中将出现与调制信号无线性关系的分量。

在常规双边带调幅(DSB )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 (DSB-SC)。

在抑制载波双边带调幅(DSB-SC )中,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,输出已调信号时域表达式为:()()()=DSB c S t f t cos w t其中f(t)为调制信号,可确切知道也可以为随机信号,通常认为平均值为0。

ωc 为载波频率。

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:21()()()()(12)2==+DSB c c c S t cos w t f t cos w t f t cos w 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。

三、DSB-SC 实现框图DSB_SC 信号的产生:f(t)cos(wt)S(t)DSB_SC信号的解调:四、MATLAB程序及注释clc;clear;tic;fm=3*10^3;%pre modulation freqfc=30*fm;%carrier freqfs=2*2^10*fc;%sampling freqT=1/fs;%sampling intervalL=256*2^10;%length of signalt=(0:L-1)*T;%time vectorft=sin(2*pi*fm*t);%pre-modulation signalplot(t,ft);title('premodulation signal');xlabel('t/s');ylabel('f(t)');saveas(gcf,'premodulation signal.bmp','bmp');s_dsb=ft.*cos(2*pi*fc*t);%modulated signalplot(t,s_dsb);title('modulated signal');xlabel('t/s');ylabel('dsb(t)');saveas(gcf,'modulated signal.bmp','bmp');NFFT=2^nextpow2(L);fw_ft=fft(ft,NFFT)/NFFT*2;%show reality ampltitudef=fs/NFFT*(0:1:NFFT-1);abs_fw_ft=abs(fw_ft);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_ft(1:NFFT/2));saveas(gcf,'premodulation signal spectrum.bmp','bmp');plot(f(1:ceil(10*fm*L*T)),abs_fw_ft(1:ceil(10*fm*L*T)));%better effectfw_dsb=fft(s_dsb,NFFT)/NFFT*2;abs_fw_dsb=abs(fw_dsb);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_dsb(1:NFFT/2));saveas(gcf,'modulated signal spectrum.bmp','bmp');plot(f(1:ceil(2*fc*L*T)),abs_fw_dsb(1:ceil(2*fc*L*T)));%better effect%--------------------------------------q2dsb_n0=awgn(s_dsb,0);%add noiseplot(t,dsb_n0);dsb_n10=awgn(s_dsb,10);plot(t,dsb_n10);fw_dsb_n0=fft(dsb_n0,NFFT);%fftabs_fw_dsb_n0=abs(fw_dsb_n0);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_dsb_n0(1:NFFT/2));fw_dsb_n10=fft(dsb_n10,NFFT);abs_fw_dsb_n10=abs(fw_dsb_n10);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_dsb_n10(1:NFFT/2));[max_n0,locat_n0]=max(abs_fw_dsb_n0(1:NFFT/2));%bpf_n0w_bpf=11;%适当的取带通滤波器的带宽,会影响最后的制度增益abs_fw_dsb_n0(:,1:(locat_n0-w_bpf))=0;abs_fw_dsb_n0(:,(locat_n0+w_bpf):NFFT-locat_n0-w_bpf)=0;abs_fw_dsb_n0(:,NFFT-locat_n0+w_bpf:NFFT)=0;fw_dsb_n0(:,1:(locat_n0-w_bpf))=0;fw_dsb_n0(:,(locat_n0+w_bpf):NFFT-locat_n0-w_bpf)=0;fw_dsb_n0(:,NFFT-locat_n0+w_bpf:NFFT)=0;[max_n10,locat_n10]=max(abs_fw_dsb_n10(1:NFFT/2));%bpf_n10 %w_bpf=5;abs_fw_dsb_n10(:,1:(locat_n10-w_bpf))=0;abs_fw_dsb_n10(:,(locat_n10+w_bpf):NFFT-locat_n10-w_bpf)=0; abs_fw_dsb_n10(:,NFFT-locat_n10+w_bpf:NFFT)=0;fw_dsb_n10(:,1:(locat_n10-w_bpf))=0;fw_dsb_n10(:,(locat_n10+w_bpf):NFFT-locat_n10-w_bpf)=0;fw_dsb_n10(:,NFFT-locat_n10+w_bpf:NFFT)=0;% tic;%bpf1 %slow time wasting,no loop% for i=1:size(fw_dsb_n0,2)% max_abs_fw_n0=max(abs_fw_dsb_n0);% if abs_fw_dsb_n0(i)<0.1*max_abs_fw_n0% fw_dsb_n0(i)=0;% abs_fw_dsb_n0(i)=0;% end% end% toc;% tic;%bpf2% for i=1:size(fw_dsb_n10,2)% max_abs_fw_n10=max(abs_fw_dsb_n10);% if abs_fw_dsb_n10(i)<0.1*max_abs_fw_n10% fw_dsb_n10(i)=0;% abs_fw_dsb_n10(i)=0;% end% end% toc;fti_n0=ifft(fw_dsb_n0);%input signalfti_n10=ifft(fw_dsb_n10);fti_n0=real(fti_n0);fti_n10=real(fti_n10);plot(t,fti_n0);plot(t,fti_n10);dsb_n0_temp=fti_n0.*cos(2*pi*fc*t);fw_dsbi_n0=fft(dsb_n0_temp,NFFT);fw_dsbi_n0(:,ceil((1.5*fm)*L*T):NFFT-ceil((1.5*fm)*L*T))=0;%lpf %适当的取低通滤波器的带宽,会影响最后的制度增益abs_fw_dsbi_n0=abs(fw_dsbi_n0);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_dsbi_n0(1:NFFT/2));fto_n0=ifft(fw_dsbi_n0);%output signalfto_n0=real(fto_n0);plot(t,fto_n0);dsb_n10_temp=fti_n10.*cos(2*pi*fc*t);fw_dsbi_n10=fft(dsb_n10_temp,NFFT);fw_dsbi_n10(:,ceil((1.5*fm)*L*T):NFFT-ceil((1.5*fm)*L*T))=0;%lpf abs_fw_dsbi_n10=abs(fw_dsbi_n10);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_dsbi_n10(1:NFFT/2));fto_n10=ifft(fw_dsbi_n10);%output signalfto_n10=real(fto_n10);plot(t,fto_n10);plot(t,fto_n10-fto_n0);%difference btw n10&n0%------------------------------------q3sini=zeros(1,201);sono=zeros(1,201);for snr=0:200dsb_n_snr=awgn(s_dsb,snr);%add noiseplot(t,dsb_n_snr);fw_dsb_n_snr=fft(dsb_n_snr,NFFT);%fftabs_fw_dsb_n_snr=abs(fw_dsb_n_snr);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_dsb_n_snr(1:NFFT/2));[max_n_snr,locat_n_snr]=max(abs_fw_dsb_n_snr(1:NFFT/2));%bpf_n _snr%w_bpf=5;abs_fw_dsb_n_snr(:,1:(locat_n_snr-w_bpf))=0;abs_fw_dsb_n_snr(:,(locat_n_snr+w_bpf):NFFT-locat_n_snr-w_bpf)=0; abs_fw_dsb_n_snr(:,NFFT-locat_n_snr+w_bpf:NFFT)=0;fw_dsb_n_snr(:,1:(locat_n_snr-w_bpf))=0;fw_dsb_n_snr(:,(locat_n_snr+w_bpf):NFFT-locat_n_snr-w_bpf)=0;fw_dsb_n_snr(:,NFFT-locat_n_snr+w_bpf:NFFT)=0;fti_n_snr=ifft(fw_dsb_n_snr);%input signalfti_n_snr=real(fti_n_snr);plot(t,fti_n_snr);dsb_n_snr_temp=fti_n_snr.*cos(2*pi*fc*t);fw_dsbi_n_snr=fft(dsb_n_snr_temp,NFFT);fw_dsbi_n_snr(:,ceil((1.5*fm)*L*T):NFFT-ceil((1.5*fm)*L*T))=0;%lpfabs_fw_dsbi_n_snr=abs(fw_dsbi_n_snr);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_dsbi_n_snr(1:NFFT/2));fto_n_snr=ifft(fw_dsbi_n_snr);%output signalfto_n_snr=real(fto_n_snr)*2;%after lpf we acquire ft/2,so we need to *2plot(t,fto_n_snr);sini(1,snr+1)=10*log10(abs(mean(mean(ft(32768:229376).*ft(327 68:229376)))/(mean(mean(fti_n_snr(32768:229376)-ft(32768:229376)).*(fti_n_snr(32768:229376)-ft(32768:229376))))));sono(1,snr+1)=10*log10(abs(mean(mean(ft(32768:229376).*ft(32 768:229376)))/(mean(mean(fto_n_snr(32768:229376)-ft(32768:229376)).*(fto_n_snr(32768:229376)-ft(32768:229376))))));%取不受加窗影响的信号段endsnr_x=0:200;plot(snr_x,sono./sini);toc;% subplot(3,1,1);plot(t(32768:229376),ft(32768:229376));% subplot(3,1,2);plot(t(32768:229376),fti_n_snr(32768:229376)); % subplot(3,1,3);plot(t(32768:229376),fto_n_snr(32768:229376));五、仿真结果在MATLAB仿真中,取系统参数如下:信源为频率为3K、幅度为1的正弦信号,载波频率为信源频率的30倍,即为90K。

抑制载波双边带调频

抑制载波双边带调频

一:原理与分析
在数字信号通信快速发展以前主要是模拟通信,由于为了合理使用频带资源,提高通信质量,需要使用模拟调制技术,通常连续波的模拟调制是以正弦波为载波的调制方式,他分为线性调制和非线性调制。

线性调制是指调制后的信号频谱为调制信号频谱的平移或线性变换,而非线性调制则没有这个性质。

由于常规调幅调制的效率太低,耗用了大量功率,在小功率场合很不方便,而抑制载波双边带调幅就克服了效率低的缺点,它的特点是直接将未调信号与载波相乘,而不是先叠加一个直流在未调信号上然后再相乘。

图1 抑制载波双边带调幅波形
二、仿真实现
未调制信号为S(t)= sinc(200t)(|t|<=t0),其中t0取2s,载波频率fc = 100Hz。

用抑制载波调幅来调制信号,给出调制信号M(t)波形,画出S(t)和M(t)的频谱。

编写了脚本文件dsbmod.m来完成带限信号的抑制载波双边带
脚本关键代码:
fftseq.m函数:
三、结果分析
执行后的结果如下:
图7抑制载波调幅频谱
本来sinc函数的频谱应该是一个矩形波谱,但是由于S(t)只是sinc函数的一段,并且在计算机上使用离散的数字来存储,因为计算精度的要求,是频谱结果与矩形波谱不完全一致,但是差强人意。

因此,本实验的仿真还是成功的。

《NmatLab信号处理》-----抑制载波双边带调频
姓名:孟飞飞
学号:200722080223
班级:通信二
姓名:牛雅维
学号:200722080225
班级:通信二
姓名:李杰
学号:200722080215
班级:通信二
成绩:
2010.12。

6.9 抑制载波双边带调幅

6.9 抑制载波双边带调幅

(a)用乘法器组成的抑制载波 双边带调幅调制与解调电路
解调器输入u (t)
解调器LPF输出
(b)解调器输入和输出波形 图6.9.1用乘法器组成的抑制载波 双边带调幅调制与解调电路
DSB/SC AM波的 u t 电压可表示为:

u (t ) U DSB (t ) Ku (t )COS C t
u (t ) U DSB (t ) Ku (t )COS ( C t )
(6.9.1)
本机载波频率:
u c ( t ) U m COS ( c t )
两 (t ) u c (t ) Ku (t )COS C t U Cm COS C t
KU Cm u (t ) 1 COS 2 C t 2
其中第一项包含了所需的调制信号,第二 项则是载频为 的双边带调制信号,用低通滤波 器( LPF)将它滤除,即可得到所需调制信号。
6.9 抑制载波双边带调幅 (DSB/SC AM)解调电路
号 u t 来。从频谱上看就是将幅度调制波的边 带信号不失真的搬到零频附近。因此AM波的解 调电路(包括抑制载波的双边带调幅波的解调 在内)也属于频谱搬移电路。需要用乘法器来 实现这种频谱搬移作用,其电路如图6.9.1所示。
要从抑制载波的双边带调幅波检出调制信

抑制载波双边带调幅信号的仿真与分析

抑制载波双边带调幅信号的仿真与分析

课程设计课程设计名称:通信综合课程设计专业班级:学生姓名:学号:指导教师:课程设计时间:2014 年9月电子信息工程专业课程设计任务书1 需求分析现在的社会越来越发达,科学技术不断的在更新,在信号和模拟通信的中心问题是要把载有消息的信号经系统加工处理后,送入信道进行传送,从而实现消息的相互传递。

消息是声音、图像、文字、数据等多种媒体的集合体。

把消息通过能量转换器件,直接转变过来的电信号称为基带信号。

基带信号有模拟基带信号和数字基带信号。

它们多为低频带限信号(如:音频信号为30—3400Hz,图像信号为0—6MHz,易受外来干扰的影响,还受到设备元器件的限制,且不易产生电磁波信号变化越快电磁辐射能力越强),不能进行无线传输也不能实现多路复用。

为了克服以上缺点通过调制技术就可以把基带信号变为具有一定带宽的适合于信道传输的频带信号。

调制的过程也就是对信号进行频谱搬移的过程。

调制在整个通信过程中是最基本、最重要的一个处理信号方法,在通信系统中,对模拟基带信号进行调制的目的就是为了让多个基带信号经过调制后在有线信道上同时传输,同时也适合于在无线信道中实现频带信号的传输;并且还能增强信号的抗噪声能力。

因此,调制的意义可概括为减小干扰,提高系统抗干扰能力,同时还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。

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。

在振幅调制中,根据所输出已调波信号频谱分量的不同,分为普通调幅(AM)、抑制载波的双边带调幅(DSB)、抑制载波的单边带调幅(SSB)等。

针对AM波的不足,DSB(Double Side Band)信号是抑制了载波的双边带信号,发送时,不发送载波信号,对于DSB信号,其包洛的变化反映了调制信号绝对值的变化情况,当调制信号过零点时,有相位的突变。

此次通信原理综合课程设计便是利用MATLAB 对常规双边带调幅信号的仿真与分析。

双边带抑制载波调幅与解调实验

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

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)

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

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。

抑制载波双边带调幅和解调的实现

抑制载波双边带调幅和解调的实现

西南科技大学课程设计报告课程名称:数字通信课程设计设计名称:抑制载波双边带调幅和解调的实现姓名:学号:班级:指导教师:起止日期:西南科技大学信息工程学院制课 程 设 计 任 务 书学生班级: 学生姓名: 学号:设计名称: 抑制载波双边带调幅(DSB-SC )和解调的实现 起止日期: 指导教师:设计要求:对于信号0sin (200)||()0c t t t f t ≤⎧=⎨⎩其它(其中02t s =,载波为cos 2c f t π,200c f Hz =),用抑制载波的双边带调幅实现对信号进行调制和解调。

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:(1) 信号()f t 及其频谱; (2) 载波cos 2c f t π;(3) DSB-SC 调制信号及其频谱; (4) DSB-SC 调制信号的功率谱密度; (5) 相干解调后的信号波形。

说明:采用matlab 实现时可以使用matlab 工具箱中的函数。

课程设计学生日志时间设计内容2011.6.21 查阅资料,确定方案2011.6.24 设计总体方案2011.6.25 看书复习抑制载波双边带调幅和解调的原理2011.6.28 查阅matlab相关书籍2011.6.30 根据题目编写m文件,生成所需的图2011.7.2 检查2011.7.3 实验报告的撰写2011.7.4 答辩课程设计考勤表周星期一星期二星期三星期四星期五课程设计评语表指导教师评语:成绩:指导教师:年月日抑制载波双边带调幅(DSB-SC )和解调的实现一、 设计目的和意义设计目的:通过做这个课程设计,掌握常用的软件的使用,能够把通信原理上面学习的一些理论知识经过软件设计出一个完整的抑制载波双边带调幅(DSB-SC )和解调。

设计意义:通过设计抑制载波双边带调幅(DSB-SC )和解调,对通信原理中的抑制载波双边带调幅(DSB-SC )和解调能进一步深入理解和学习。

高频7-2

高频7-2



10
0 是我们所需要的上、 经分类整理可知:
下边频。这对边频是由平方项
a2vi
2
产生的,故称
为平方律调幅。
经滤波后平方律调幅器的输出电压为:
v( t ) a1V0 cos0 t a2V0 V [cos0 t cos0 t ] 2a2 a1V0 1 a V cost cos0 t 1
22
这种方法原则上能把相距很近的两个边
频带分开,而不需要多次重复调制和复杂的
滤波器。 但这种方法要求调制信号的移相网络 和载波的移相网络在整个频带范围内,都
要准确地移相90°。这一点在实际上是很
难做到的。
23
(3) 第三种方法——修正的移相滤波法
v 1=sint sin 1t BM1 v 1=v v v 3 =cos(1– )t 低通 滤波器 v5 = v0 v 3 =sin 2t cos( 1- )t BM3 v 0 =sin2 t 载波 振荡器 90移相 网络 v 0 =cos2 t 低通 滤波器 BM4 v6 =v 0 v4 =cos2 t sin(1– )t
21
(2) 相移法 相移法是利用移相的方法,消去不需要的边带。 图中两个平衡调幅器 调制信号 平 衡 V 1=Vsintsin0 t 调幅器 A 的调制信号电压和载波 V sint V 0sin0 t 载 波 电压都是互相移相90°。
v 1 V sin t sin ω0t 调制信号 90 移相网络 1 V[cos(ω0 Ω)t cos(ω0 Ω)t] 2 V cost v 2 V cos Ωt cos ω0 t
式中,输入电压为
2 2 i
当vi很小时,级数可只取前三项

通信原理课程设计--抑制载波的双边带调制,河南工业大学

通信原理课程设计--抑制载波的双边带调制,河南工业大学

课程设计课程设计名称:常规双边带调幅信号的仿真与分析专业班级:学生姓名:学号:指导教师:课程设计时间:1 需求分析对频率为1Hz、功率为1的余弦信源,进行常规双边带调幅,其中载波频率为10Hz,并对以调信号进行频谱分析。

之后用相干解调将原始信号恢复,并与原信号进行对比分析,最后分析信号在加性高斯白信道下的特性2 概要设计原始信号:y1=A1*cos(2*pi*t); 载波信号:y2=A2*cos(20*pi*t)调制原理:y3=y1*y2解调原理:y3*y2(与y2同频同相即可)由调制频谱线性搬移产生9Hz 和 11Hz的边频,经过同频同相的信号解调后,由于再次搬移,在解调出原信号后,会产生19Hz 和21Hz的高频,根据频率分布,由低通滤波器将原信号滤出。

因为噪声是加性噪声,因此表达式上相加即可对其分析。

3 运行环境PC机、Windows XP或Windows 7操作系统4 开发工具和编程语言MATLAB工程软件5 详细设计clear all;clc;A1=sqrt(2);A2=2;w1=2*pi;w2=20*pi;fs=60;t=0:1/fs:4y0=A1*cos(w1*t)%*************** 生成“高斯噪声”*******************k=randn(1,length(y0));plot(length(y0),k);y1=A1*cos(w1*t)+k ; ;figure(1);subplot(1,1,1) ;plot(y0);title('通过加性高斯白系统原信号');y2=A2*cos(w2*t)%******************调制************************y3=y1.*y2figure(2);subplot(2,1,1)plot(t,y3) ;title('以调制信号时域图')%*****************进行FFT变换并做频谱图*******************N1=length(t)k=-N1/2:N1/2-1f=k*fs/N1y=fftshift(fft(y3)); %进行fft变换mag1=abs(y); %求幅值figure(2);subplot(2,1,2)plot(f,mag1.^2);%做频谱图title('以调制信号频谱');%**************解调************************y4=y3.*y2N2=length(y4);n=0:N2-1;f=n*fs/N2-fs/2;F2=fftshift(fft(y4));mag2=abs(F2);%求幅值figure(3);subplot(3,1,1)plot(f,mag2);%做频谱图title('解调滤波前频谱');% ********切比雪夫1型低通滤波器***************ft=fs;fp=2;f1=4wp=2*pi*fp/ft;ws=2*pi*f1/ft;omegp=tan(wp/2);omegs=tan(ws/2);omega=1;omegb=omegp/omegs;[n,wn]=cheb1ord(omega,omegb,1,40,'s');[b,a] =cheby1(n,1, wn, 's');[num,den]=bilinear(b,a,0.5);%*************以调信号滤波,滤出信号*****************h1=filter(num,den,y4);%解调信号频谱分析N3=length(t);n=0:N3-1;f=n*ft/N3-ft/2;F3=fftshift(fft(h1));mag3=abs(F3);%求幅值figure(3);subplot(3,1,2)plot(f,mag3);%做频谱图title('解调滤波后含加性高斯噪声信号频谱');%*****************原信号于虑出波形对比********************* N=length(y1);n=0:N-1;f=n*fs/N-fs/2;F1=fftshift(fft(y1));mag=abs(F1);%求幅值figure(3);subplot(3,1,3)plot(f,mag);%做频谱图title('原信号频谱');figure(4);subplot(2,1,1);plot(t,y1)title('原始信号含加性高斯噪声信号时域图');figure(4);subplot(2,1,2);plot(t,h1)title('解调滤波后含加性高斯噪声信号时域图');6 调试分析1、对以调信号进行FFT变换,起初用的是代码:F1=fft();2、运行程序后产生的频谱图两边的高频频谱不完整,只有一个频率分量,起初认为是在调制时发生错误,后经分析频谱是正确的,因为频谱实质是一个周期为2∏周期谱,出现边频不完整,是因为显示范围的原因,后改为:F1=fftshift(fft( ));频谱显示正确。

抑制载波双边带调制

抑制载波双边带调制
应用Multisim对电路进行仿真分析的基本过程与PSpice类似,只是在绘电路图时还需要接入所需要的仪器仪表,构成完整的实验电路。在进行数字电路仿真或模拟电路瞬态分析时,不需要设置仿真类型和参数,只需要打开虚拟的电源开关即可进行仿真,显示仿真结果。Multisim为用户提供了数量众多的元器件,被分门别类地存放在多个器件库中。在绘制电路图时只需打开器件库,再用鼠标左键选中要用的元器件,并把它拖放到工作区即可。当光标移动到元器件的引脚时,会自动产生一个带十字的黑点,进入到连线状态。单击鼠标左键确认后,移动鼠标即可实现连线,搭接电路原理图既方便又快捷,就像在计算机上进行实验一样。
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。
Multisim软件是一个专门用于电子线路仿真与设计的EDA工具软件。作为Windows下运行的个人桌面电子设计工具,Multisim是一个完整的集成化设计环境。Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一问题。学员可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来,并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。Multisim极大地提高了学员的学习热情和积极性,真正的做到了变被动学习为主动学习——这些在教学活动中已经得到了很好的体现。还有很重要的一点就是:计算机仿真与虚拟仪器技术对教员的教学也是一个很好的提高和促进。
三、仿真电路
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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。

(3):功率谱密度分析通信中,调制信号通常是平稳随机过程。

其功率谱密度与自相关函数之间是一对付氏变换关系。

这样就可以先找到信号的自相关函数,然后通过付氏变换来实现信号的功率谱密度。

三、 详细设计步骤(1)利用matlab 绘制已知信号f(t)根据f(t) 表达示0sin (200)||()0c t t t f t ≤⎧=⎨⎩其它,02t s =。

由于函数是辛格函数,故利用时间t 与f(t)的关系,再利用subplot 函数实现子图的画法,并且对所画的图做标识,如标题,幅度。

具体图形如图4:图4:已知信号波形(2)利用matlab 绘制已知信号f(t)的频谱根据f(t)的表达示,通过求傅立叶变换来实现信号的频谱,具体可以取40000个点来实现。

并且运用算法yw=2*π/40000*abs(fftshift(yk)),fw=[-25000:24999]/50000*fs 。

这样再利用subplot 函数实现子图的画法,并且对所画的图做标识,如标题,幅度。

具体图形如图5:图5:已知信号波形的频谱 (3)利用matlab 绘制载波信号由给定的载波为cos 2c f t π,200c f Hz =,的出余弦信号的画法,这样再利用subplot 函数实现子图的画法,并且对所画的图做标识,如标题,幅度,时间。

具体图形如图6:图6 :载波信号(4)利用matlab绘制已调信号由调制信号知:抑制载波双边带调幅的调制过程实际上就是调制信号与载波的相乘运算。

故此时将上述两个信号相乘,就可以得出已调信号y4, y4=sinc(t.*200).*cos(2*π.*fc3.*t). 这样再利用subplot函数实现子图的画法,并且对所画的图做标识,如标题,幅度,时间。

具体图形如图7:图7:已调信号(5) 利用matlab绘制已调信号的频谱根据已调信号的表达示,提高求傅立叶变换来实现信号的频谱,具体可以取4000个点来实现。

并且运用算法yw=2*π /4000*abs(fftshift(yk)),fw=[-2500:2499]/5000*fs。

这样再利用subplot函数实现子图的画法,并且对所画的图做标识,如标题,幅度。

具体图形如图8:图8:已调信号波形的频谱(6)利用matlab绘制DSB-SC调制信号的功率谱密度通信中,调制信号通常是平稳随机过程。

其功率谱密度与自相关函数之间是一对付氏变换关系。

此时先求调制信号的自相关函数,利用命令[c,lags]=xcorr(y4,20)以及plot(lags/fs,c)就可以实现调制信号的自相关函数,此时将自相关函数求付氏变换。

利用SDSBp=fft(c,5000;fw=[-2500:2499]/5000*fs;yw=2*π/4000*abs(fftshift(SDSBp))即可实现,此时用figure和subplot可以在另一页画出自相关函数波形和功率谱密度波形,具体图形如图9:图9 调制信号自相关函数波形和功率谱密度波形(7)利用matlab绘制相干解调后的信号波形由抑制载波双边带调幅的解调过程实际上实际是将已调信号乘上一个同频同相的载波。

即y7=sinc(t7*200).*cos(2*π*fc3*t7).*cos(2*π*fc3*t3)。

此时解调图形如图10:图10 乘上同频同相的载波后的信号波形再用一个低通滤波器就可以恢复原始的调制信号,这种调制方法称为相干解调。

主要程序语句为[n,Wn]=ellipord(Wp,Ws,Rp,Rs);[b,a]=ellip(n,Rp,Rs,Wn);这样可以实现求取阶数n和传递函数的分子分母b,a;Wp=40/100; Ws=45/100; 这时的100是最高频率的一半,而40则是在100/π和45之间。

Xl=5*filter(b,a,y7)。

通过这样可以使滤波后的波形失真更小。

此时可得相干解调后的信号波形,具体波形如图11:图11相干解调后的信号波形总结:通过利用matlab程序实现了题目的要求,完成了对抑制载波双边带调幅(DSB-SC)的解调。

四、设计结果及分析本环节的主要任务是验证设计的结果以及分析原由。

(1)原始信号以及频谱的分析:由于原始信号是辛格函数,所以经过傅立叶变换后应该是一个方波。

频率为100/π。

经设计得出图形5,故正确得出了原信号的频谱。

(2)由于载波信号为余弦,故图形如图6。

频率为200HZ。

(3)对于已调信号则是由原信号与载波信号相乘的结果。

由于辛格函数只是中间幅度大,故与载波信号相乘后,主要幅度仍然集中在0附近。

此时在对已调信号求取频谱,由已调信号可知,只是一个双边带信号,而且频率应该在200HZ左右,而结果图形如图8所示,恰好与分析相吻合。

此过程证明了双边带调制过程中有频谱的搬移。

(4)在求已调信号的的功率谱密度函数波形时,首先要求自相关函数。

这一个过程即为两个辛格函数的乘积。

故如图9所示。

然后在把自相关函数经过傅立叶变换,此时即可得到相应的功率谱密度函数波形,如图9所示,同样也是将频率搬移到200HZ附近。

(5)最后将已调的信号通过乘以同频同相的本地载波,即为相干解调。

此时的波形没有经过低通滤波器,所以波形与原始信号有点不一致,如图10所示。

最后通过椭圆滤波器后,在设计参数的调整下,可以恢复出原始的信号。

但要求本过程的参数选择一定要合理,最到最理想,最后得出的波形去图11所示。

综上所述,通过画原始信号的波形,频谱以及载波的波形并且分析两个波形之间频率的大小关系,再实现两个函数的相乘,可以得出已调信号,并且利用傅立叶变换可以找到其频谱。

此时可以看出抑制载波双边带调幅的实质为频谱的搬移。

同时通过自相关函数,并且求自相关函数的傅立叶变换就可以实现功率谱密度函数波形的画法。

最后将已调信号与载波信号相乘经过低通滤波器作相干解调,就可以恢复出原始信号。

对椭圆滤波器的参数做调整,则可以改变其恢复信号的准确度。

而抑制载波双边带调幅的优点在于可以提高效率,减少干扰。

五、体会本设计要求采用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。

通过设计完成了题目的要求。

本次设计,首先针对题目进行分析,将所涉及的波形,频谱及相关函数做了研究,大体撒谎能够把握了设计的流程以及思路。

再通过查阅相关资料,能对相关的知识做正确的记录,以便随时查看。

在问题的分析阶段中,就原始信号的频率和载波信号的频率做了比较,确定了具体的方案后,在针对matlab中的有关画图处理函数进行学习和分析,这样就提高了学习的针对性,同时节约了设计的时间。

在设计过程中,充分的利用matlab的相关函数,如傅立叶变换,自相关函数以及椭圆滤波器的函数,使自己掌握了更多有用的函数。

通过查看函数的用法以及例题,句可以正确的实现本设计的部分函数的编写。

同时本设计中所运用的通信原理中的自相关函数与功率频密度函数的知识也在设计过程中得到了正确的理解,并且成功的实现了图形的绘制。

在设计过程中,也遇到了许多的困难。

如原始波形的频谱应该是方波,可结果却只是一条直线,经过分析,原来是采样点过少,同时在设计时也要随时考虑到数字信号处理中所学的抽样频率必须大于两倍信号谱的最高频率(F S.>2F H)以及抽样点数N大于M点的有限长序列。

这样就成功的将matlab,通信原理和数字信号处理有机的结合在一起。

此外在分析所设计的图中,根据相关的通信原理知识可以对结果作出判断,这样就提高了自己的相关知识,同时加深了对matlab的运用。

总之,在本设计中,通过自己的努力,认真学习相关的函数,通过设计前后的分析,大大提高了自己解决问题的能力。

而在设计过程过对错误的改正,也加强了自己对相关知识的理解,这将对以后的学习工作有着很大的帮助。

同时由于本次设计运用了不同的知识,这样我就可以更好的将不同科目的知识进行联系学习,对牢靠的学习有着巨大的支持!同时真诚感詹曦老师给予的大力支持和帮助指导!六、参考文献[1]. 志刚,钱亚生.现代通信原理 . 清华大学,2006年10月第24版[2]. 志涌. 精通matlab6.5版. 航天航空大学,2005年8月[3].程佩青. 数字信号处理教程. 清华大学,2006年10月[4].树棠. 信号与系统. 交通大学2005年4月[5].毅敏. 基于matlab的调制解调器的设计. 科技大学[6].郭文彬. 通信原理基于matlab的计算机仿真. 邮电大学附录:本设计的具体程序如下:t=-2:0.001:2 %%信号f(t)y1=sinc(t*200)subplot(2,3,1),plot(t,y1) %画出原始信号title('已知信号')xlabel('时间:s')ylabel('幅度')gridxlim([-0.1,0.1])fs=3000 %%信号频谱t1=-2:0.0001:2y11=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*fssubplot(2,3,2),plot(fw,yw)title('已知信号的频谱')xlabel('频率:hz')ylabel('幅度')gridxlim([-30,30])y3=cos(2*pi*200*t) %%载波信号subplot(2,3,3),plot(t,y3)title('载波信号')xlabel('时间:s')ylabel('幅度')gridxlim([-0.1,0.1])y4=sinc(t*200).*cos(2*pi*200*t) %%已调信号subplot(2,3,4),plot(t,y4,'r-')title('已调信号')xlabel('时间:s')ylabel('幅度')gridxlim([-0.05,0.05])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*fs1subplot(2,3,5),plot(fw,yw,'r-')title('已调信号的频谱')xlabel('频率:hz')ylabel('幅度')gridxlim([-400,400])[c,lags]=xcorr(y4,200) %%DSB信号自相关函数Figure %200表示自相关函数时间тsubplot(211)plot(lags/fs,c)title('DSB信号自相关函数')xlabel('t')ylabel('Rxx(t)')gridSDSBp=fft(c,5000) %%DSB功率谱fw=[-2500:2499]/5000*fs1yw=2*pi/4000*abs(fftshift(SDSBp))%频谱搬移subplot(212)plot(fw,yw)title('DSB信号功率谱')xlabel('w')ylabel('Rxx(t)')gridy7=y4.*y3 %%解调信号figuresubplot(211)plot(t,y7)title('解调信号')xlabel('时间:s')ylabel('幅度')gridxlim([-0.1,0.1])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,aXl=5*filter(b,a,y7);figure;. . .subplot(211);plot(t,Xl);title('滤波后的f(t)信号');xlabel('时间单位:s');ylabel('幅度');grid;xlim([-0.1,0.1]).. ..。

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