通信单边带调制

1/用matlab产生一个频率为1Hz，功率为1W的余弦信源，设载波的频率为10Hz,画出：（1）A=2的AM调制信号（2）DSB调制信号（3）SSB调制信号

（4）在信道中各自加入经过带通滤波器后的窄带高斯白噪声，功率为0.1，解调各个信号，并画出波形。

1. 研究模拟连续信号在SSB线性调制中的信号波形与频谱，了解调制信号是如何搬移到载波附近。

2. 加深对模拟线性调制SSB的工作原理的理解。

3. 了解产生调幅波（AM）和抑制载波单边带波（SSB—AM）的调制方式，以及两种波之间的关系。

4. 了解用滤波法产生单边带SSB—AM的信号的方式和上下边带信号的不同。

5. 了解在相干解调中存在同步误差（频率误差、相位误差）对解调信号的影响从而了解使用同频同相的相干载波在相干解调中的重要性。

一．实验目的

掌握SSB信号调制和解调基本原理。通过ｍａｔｌａｂ仿真，加深对SSB系统的理解；锻炼运用所学知识，独立分析问题、解决问题的综合能力。

二．实验原理

单边带信号的产生：双边带调制信号频谱中含有携带同一信息的上、下两个边带。因此，我们只需传送一个边带信号就可以达到信息传输的目的，以节省传输带宽、提高信道利用率。这就是单边带调制（SSB—SC）。产生SSB信号有移相法和滤波法。本设计采用滤波法，即，将已产生的双边带信号通过一个带通滤波器，根据该滤波器传递函数的不同，可分别得到下边带信号和上边带信号。SSB信号可表示为：式中：是m（t）的所有频率

成分移相的信号，称为的希尔伯特信号。式中符号取“-”产生上边带，取“+”

产生下边带。

单边带信号的调制：主要是在时域上乘上一个频率较高的载波信号，实现频率的搬移，使有用信号容易被传播。单边带调幅信号可以通过双边带调幅后经过滤波器实现。

,解调与调制的实质一样，均是频谱搬移。解调是调制的反过程，即把在载波位置的已调信号的谱搬回到原始基带位置，因此同样用相乘器与载波相乘来实现。

三．实验要求

运用通信原理的基本理论和专业知识，对SSB系统进行设计、仿真（仿真用程序实现），要求用程序画出调制信号，载波，已调信号、相干解调之后信号的的波以及已调信号的功率谱密度。

如：用matlab产生一个频率为1HZ、功率为1的余弦信源，设载波频率为10HZ，试画出：调制信号，AM信号，载波，解调信号及已调信号的功率谱密度。

四．实验步骤

1. 信号的产生

由题意可知，未调信号的频率f=1Hz，功率P=1W，载波频率10Hz。设采用时间为0.001S，

频率分辨率为0.1。由于正弦信号的功率与幅值有以下关系：

2

2

1

m

A

P=

，可以求出未调信

号幅值。所以未调信号表达为：m=Am*cos(2*pi*ft*t)。

2. 信号的调制

由于SSB是通过滤波法实现。通过公式

t

w

t

w

t

f

t

S

c

c

SSB t

f sin

cos

)(

)()(∧

±

=

DSB

信号，并通过傅立叶变换得其频谱，然后去除上边频分量得到下边频分量LSSB，再通过傅立叶反变换即可产生携带下边频的单边带调幅信号即u信号。在MA TLAB中fft函数可以实现傅立叶变换，iff函数可以实现傅立叶反变换。

3. 信号的解调

单边带信号的时域表达式为：()()cos()sinSSBccStftwtftwt

u与同频同相的载波coscwt相乘后可以得到含源信号的表达试

111()()()cos2()sin2222

PccStftftwtftwt

就能将源信号恢复出来。在MA TLAB中，低通滤波器可以floor函数实现

五． MALAB源程序

t0=1; ts=0.001; fc=50;

fs=1/ts;

t=[-t0+0.0001:ts:t0];

m=sqrt(2)*cos(2*pi*t); %定义未调制信号

c=cos(2*pi*fc.*t); %定义载波 b=sin(2*pi*fc.*t);

v=m.*c+imag(hilbert(m)).*b; %下边带已调信号

u=m.*c-imag(hilbert(m)).*b; %上边带已调信号

jit=v.*c; %下边带解调信号

jit1=u.*c; %上边带解调信号

ht=(2*pi*fc.*sin(2*pi*fc.*t)./(2*pi*fc.*t))./pi;%低通滤波器的时域表达式

jt=conv(ht,jit); %下边带解调信号的时域表达式 ll=length(jt);

l=-ll/2*ts:ts:(ll/2*ts-ts);

jt1=conv(ht,jit1); %上边带解调信号的时域表达式 ll1=length(jt1);

l1=-ll1/2*ts:ts:(ll1/2*ts-ts); figure(1);

subplot(2,1,1) plot(t,m(1:length(t)));

axis([-1,1,-2,2]); xlabel('时间');

title('未调信号') %未调制信号波形

hold on;

subplot(2,1,2)

plot(t,c(1:length(t)));

axis([-0.1,0.1,-2,2]) xlabel('时间');

title('载波'); %载波波形

figure(2);