基于MATLAB的單邊帶調幅和解調的實現設計

數字通信原理課程設計報告書

課題名稱單邊帶調幅SSB和解調的實現設計姓 名學 號 院 系物理與電信工程系專 業通信工程指導教師

2010年 1月 15日

一、設計任務及要求：

利用MATLAB集成環境下的M文件，編寫程序來實現SSB解調，并繪制出解調前后的時域和頻域波形，再進一步繪制出對SSB信號疊加噪聲進行解調后，的時域和頻域波形，根據運行結果和波形來分析該解調過程的正確性及噪聲對信號解調的影響。

指導教師簽名：

2010年 1 月 15 日

二、指導教師評語：

指導教師簽名：

2010年 月 日

三、成績

驗收蓋章

2010年 月 日

基于MATLAB的單邊帶調幅和解調的實現設計

一、 設計目的

實現SSB的調制和解調。在此次課程設計中，我將通過多方搜集資料與分過這個階段的研習，更清晰地認識SSB的解調原理，同時加深對MATLAB這款通信仿真軟件操作的熟練度，并在使用中去感受MATLAB的應用方式與特色。利用自主的設計過程來鍛煉自己獨立思考，分析和解決問題的能力，為我今后的自主學習研究提供具有使用性的經驗。

二、設計要求

利用MATLAB集成環境下的M文件，編寫程序來實現SSB解調，并繪制出解調前后的時域和頻域波形，再進一步繪制出對SSB信號疊加噪聲進行解調后，的時域和頻域波形，根據運行結果和波形來分析該解調過程的正確性及噪聲對信號解調的影響。

三單邊帶信號( SSB ) , 從本質上來說也是一種調幅信號 ,它出自于調幅又區別于調幅 。

調幅波是一個載波幅度跟隨調制音頻幅度變化而變化的調制方式 。只有清楚的知道調幅波的特征才能準確的掌握SSB 的產生方法 ,我們可以根據混頻的原理來說明調幅波的頻譜特征 。由于非線性元件的特點 ,兩個不同頻率的信號頻率1和頻率2通過非線性元件會出現4個頻率兩個頻率和 兩個頻率的差 、頻率1、頻率2。通常我們把兩個頻率的和 、兩個頻率的差稱為上邊帶信號和下邊帶信號而這兩個信號所包含的信息相同,因此只傳送一個邊帶即可以傳送信號的全部信息只傳送一個邊帶信號的調制方式為單邊帶調制。

3.2 單邊帶信號的調制

上面提到兩個不同頻率的信號通過非線性元件可以產生四種頻率的信號。假定我們有兩種頻率的信號:載波(t) =Amcosωct、音頻信號m(t)= cosΩct。通過非線性元件可以產生頻率分別為ω、Ω的信號 。我們通過帶通濾波器濾掉Ω,通過低通濾波器濾掉ω。這樣,我們就得到了兩個邊帶的頻率分量ω +Ωc、ω - Ωc,這種含有兩個邊帶信號同時也沒有載波分量的信號,我們稱它為雙邊帶信號,簡稱DSB。此時, DSB也可以被直接發射出去,但是DSB信號中含有兩個邊帶的信號,這兩個邊帶攜帶著兩個完全相同的信息,我們完全可以只發射其中的一個。這時,我們用濾波器過濾掉其中的一個邊帶就可以得到單邊帶信號( LSB或者USB ) 。濾波法調制( 頻率區分法 )模型如圖所示

圖3.1濾波法調制圖

LPF、HPF需要理想的形式 ,但是實際上是做不到的 ,過渡帶不可能是 0。因此需要采用多級調制 。

采用二級調制的系統框圖如圖2所示

圖3.2二級調制模型圖

工作原理 :當頻率較低的時候 ,濾波器具有陡峭的頻率 ,因此H1是一個截止頻率點較低的低通或高通濾波器。H2是一個帶通濾波器,通常截止頻率點選得較高。二次調制的調制頻率需滿足:信號M1(t)的頻率+信號的頻率=ω。

移法調制移相法產生SSB信號的模型如圖3所示

圖3.3　移相法調制圖

圖中-π /2為相移網絡; cosωt經過相移網絡后,輸出為sinωt。m(t)經過相移網絡后,將所有的頻率成份移相-π /2,實際上是一個希爾波特(Hilbert)變換(也可以用一個寬帶相移網絡來代替)單邊帶信號 ( SSB )的解調所謂解調就是把接來的SSB信號經過處理 ,濾掉載波成分,使之還原成發射之前的有用的信息。即由S變成m(t)的過程。SSB信號的解調方法相干解調法

相干解調方法的模型如圖4所示下面從時域和頻域兩個角度進行分析 時域分析 :

S(t) = SSSB(t)cosωct

=[m(t)cosωct±m’(t)sinωct]cosωct

=1/2[m(t

總結

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