单边带调制(SSB)技术

摘要 摘要 单边带调制 SSB 技术是模拟调制中一项重要技术 相对于幅度调制 AM 双边 带调制 DSB 残留边带调制 VSB 而言 其传输带宽仅为调制信号带宽 有效节约了带 宽资源 且节约载波发射功率 广泛用于短波无线电广播 载波通信 数据传输等领域 所以 对 SSB 调制解调系统的研究有重大的意义 为了全面深入理解 SSB 调制解调过程 本文利用 System view 系统仿真软件仿真 SSB 调制解调系统中关键步骤 简单直观显示分 析 SSB 信号调制解调过程的观测结果 关键词 关键词 ssb 调制 仿真 1 11 1 前言前言 单边带调制是幅度调制的一种 幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度 使之 随调制信号作线性变化的过程 在波形上 幅度已调信号的幅度随基带信号的规律而呈正 比地变化 在频谱结构上 它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移 精确到常 数因子 由于这种搬移是线性的 因此 幅度调制通常又称为线性调制 但应注意 这里 的 线性 并不意味着已调信号与调制信号之间符合线性变换关系 事实上 任何调制过 程都是一种非线性的变换过程 2 12 1 单边带调制原理单边带调制原理 单边带调制 SSB 信号是将双边带信号中的一个边带滤掉而形成的 根据滤除方法的 不同 产生 SSB 信号的方法有 滤波法和相移法 1 滤波法 产生 SSB 信号最直观的方法是 先产生一个双边带信号 然后让其通过一个边带滤波 器 滤除不要的边带 即可得到单边带信号 我们把这种方法称为滤波法 它是最简单也 是最常用的方法 其原理框图如图 2 1 所示 m t sDSB t sSSB t 载波 c t 图 2 1 1 利用滤波法产生单边带信号 滤除下边带 保留上边带 USB H w 具有理想高通特性 其频谱图如图 2 2 所示 1 w wc 2 1 1 wH wHUSB 0 w wc 滤除上边带 保留下边带 LSB H w 具有理想低通特性 其频谱图如图 2 3 所示 H w 1 w wc 2 1 2 wH wHLSB 0 w wc SDSB w SDSB w wc 0 wc w wc 0 wc w HUSB w HLSB w wc 0 wc w wc 0 wc w SUSB w SLSB w wc 0 wc w wc 0 wc w 图 2 1 2 滤波法形成上边带的频谱图 图 2 1 3 滤波法形成下边带的频 谱图 2 相移法 SSB 信号其本质是由 DSB 信号滤出一个边带得到的 因此上边带推导如下 同理可得下边带信号的时域表达式为 SSB 移相法原理框图 图 2 1 4 移相法原理图 3 相干解调 相干解调也叫同步检波 解调与调制的实质一样 均是频谱搬移 调制是把基带信号 的谱搬到了载频位置 这一过程可以通过一个相乘器与载波相乘来实现 解调则是调制的 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 因此同样可以用相乘器与 载波相乘来实现 相干解调器的一般模型如图 2 4 所示 sm t sP t sd t c t cos wct 图 2 1 5 相干解调一般模型 LPF 相干解调时 为了无失真地恢复原基带信号 接受端必须提供一个与接收的已调载波 严格同步 同频同相 的本地载波 称为相干载波 它与接收的已调信号相乘后 经低通 滤波器取出低频分量 即可得到原始的基带调制信号 2 2systerm2 2systerm viewview 的单边带仿真原理及波形的单边带仿真原理及波形 图 2 2 1 总原理图 图 2 2 2 基带信号时域波形 图 2 2 3 下边带时域波形 图 2 2 4 上边带时域波形 图 2 2 5 解调信号时域波形 图 2 2 6 基带信号功率谱 图 2 2 7 下边带信号功率谱 图 2 2 8 上边带信号功率谱 3 3 结束语结束语 通过此次课程设计 让我更深入的了解了模拟信号的调制解调 注意到很多以前没有 注意到的细节 学到了很多在书本上所没有学到过的知识 从一个小模块设计到具有一定 功能的完整模块设计 从单个小问题的判断调试到整体化模块的分析思维 本次课程设计 不但使我对通信原理了解得更透彻 也使我认识到理论当与实际相联系时才能使它的指导 性充分地体现出来 当然 在设计过程中或多或少的遇到了一些问题 但在老师和同学的帮助下找出了原 因所在 更培养了我利用自己的知识解决问题的能力 让我意识到将理论与实际结合起来 的重要性 只有理论知识是远远不够的 只有把所学的理论知识与实践相结合起来 从理 论中得出结论 才能将知识为我所用 从而运用到实际生活中 提高自己的实际动手能力 和独立思考的能力 参考文献参考文献 1 邬春明 通信原理实验与课程设计 北京大学出版社 2013 6