DSB调制与解调分析和总结.docx
沈阳理工大学通信系统课程设计报告
沈阳理工大学通信系统课程设计报告
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DSB调制与解调
课程设计目的
本课程设计是实现DSB的调制解调。在此次课程设计中,我将通过多方搜集资料与分析,来理解DSB调制解调的具体过程和它在MATLAB中的实现方法。预期通过这个阶段的研习,更清晰地认识DSB的调制解调原理,同时加深对MATLAB这款通信仿真软件操作的熟练度,并在使用中去感受MATLAB的应用方式与特色。利用自主的设计过程来锻炼自己独立思考,分析和解决问题的能力,为我今后的自主学习研究提供具有实用性的经验。
课程设计要求
熟悉MATLAB中M文件的使用方法,掌握DSB信号的调制解调原理,以此为基础用M文件编程实现DSB信号的调制解调。
绘制出SSB信号调制解调前后在时域和频域中的波形,观察两者在解调前后的变化,通过对分析结果来加强对DSB信号调制解调原理的理解。
对信号分别叠加大小不同的噪声后再进行解调,绘制出解调前后信号的时域和频域波形,比较未叠加噪声时和分别叠加大小噪声时解调信号的波形有何区别,由所得结果来分析噪声对信号解调造成的影响。
在老师的指导下,独立完成课程设计的全部内容,并按要求编写课程设计论文,文中能正确阐述和分析设计和实验结果。
相关知识
在AM信号中,载波分量并不携带信息,信息完全由边带传送。如果将载波抑制,只需在将直流A0去掉,即可输出抑制载波双边带信号,简称双边带信号
(DSB)。 DSB调制器模型如图1所示。
图1 DSB调制器模型
其中,设正弦载波为
c)0c(t)?Acos(?t??
c
)
0
式中,A为载波幅度;?c为载波角频率;?0为初始相位(假定?0为0)。调制过程是一个频谱搬移的过程,它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。
而解调是将位于载频的信号频谱再搬回来,并且不失真地恢复出原始基带信号。
双边带解调通常采用相干解调的方式,它使用一个同步解调器,即由相乘器和低通滤波器组成。在解调过程中,输入信号和噪声可以分别单独解调。相干解调的原理框图如图2所示:
图2 相干解调器的数学模型信号传输信道为高斯白噪声信道,其功率为?2。
课程设计分析
DSB信号调制过程分析
假定调制信号m(t)的平均值为0,与载波相乘,即可形成DSB信号,其时域
t表达式为
t
sDSB
s
?m(t)cos?
c式中,m(t)的平均值为0。DSB的频谱为
c
sDSB(?)
s
?1[M(???
2 c
)?M(???)]
cDSB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,需采用相干解调(同步检波)。另外,在调制信号m(t)的过零点处,高频载波相位有180°的突变。
c
除了不再含有载频分量离散谱外,DSB信号的频谱与AM信号的频谱完全相
同,仍由上下对称的两个边带组成。所以DSB信号的带宽与AM信号的带宽相同,也为基带信号带宽的两倍,即
B ?
B ?B ? f
DSB AM H
f式中, 为调制信号的最高频率。
f
H
调制信号产生的代码及波形为
clf; %清除窗口中的图形
ts=0.01; %定义变量区间步长
t0=2; %定义变量区间终止值
t=-t0+0.0001:ts:t0; %定义变量区间fc=10; %给出相干载波的频率
A=1; %定义输入信号幅度
fa=1; %定义调制信号频率
mt=A*cos(2*pi*fa.*t);ct=cos(2*pi*fc.*t);
%输入调制信号表达式
%输入调制信号表达式
psnt=mt.*cos(2*pi*fc.*t); %输出调制信号表达式subplot(3,1,1); %划分画图区间
plot(t,mt,g); %画出输入信号波形title(输入信号波形);
xlabel(Variablet);ylabel(Variablemt);subplot(3,1,2);
plot(t,ct,b);
title(输入载波波形);xlabel(Variablet);ylabel(Variablect);subplot(3,1,3);plot(1:length(psnt),psnt,r);
匹配
title(已调信号波形);xlabel(Variablet);ylabel(Variablepsnt);运行结果:
%画出输入信号波形
%length用于长度
%画出已调信号波形
tm
elb
aair
a
V
1
输入信号波形0.5
输入信号波形
0
-0.