通信原理课程设计DSB调制与相干解调系统仿真

1、摘 要本课程设计主要运用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台设计进行DSB调制与相干解调系统仿真。在本次课程设计中先根据DSB调制与解调原理构建调制解调电路，从Simulink工具箱中找所各元件，合理设置好参数并运行，其中可以通过不断的修改优化得到需要信号，之后分别加入高斯白噪声，并分析对信号的影响，最后通过对输出波形和功率谱的分析得出DSB调制解调系统仿真是否成功。关键词:Simulink；DSB；调制；相干解调目 录1 课程设计目的52 课程设计要求53 相关知识54 课程设计分析25 仿真46结果分析67 参考文献71 课程设计目的通信技术的发展日新月异，通信系统也日趋复杂，

2、在通信系统的设计研发过程中，软件仿真已成为必不可少的一部分，电子设计自动化EDA技术已成为电子设计的潮流。随着信息技术的不断发展，涌现出了许多功能强大的电子仿真软件，如Workbench、Protel、Systemview、Matlab等。通信原理是电子通信专业的一门极为重要的专业基础课，由于内容抽象，基本概念较多，是一门难度较大的课程，要想学好并非易事。采用Matlab及Simulink作为辅助教学软件，摆脱了繁杂的计算，可以使学生对书本上抽象的原理有进一步的感性认识，加深对基本原理的理解。2 课程设计要求 DSB调制与解调系统设计（1）录制一段2s左右的语音信号，并对录制的信号进行8000

3、Hz的采样，画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；（2）采用正弦信号和自行录制的语音信号（.wav文件）进行DSB调制与解调；信道使用高斯白噪声；画出相应的时域波形和频谱图。3相关知识DSB调制原理在消息信号m(t)上不加上直流分量，则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号，或称抑制载波双边带（DSB-SC）调制信号，简称双边带（DSB）信号。DSB调制器模型如图1-1，可见DSB信号实质上就是基带信号与载波直接相乘。图1-1 DSB信号调制器模型其时域和频域表示式分别如下 (式2-1) (式2-2)除不再含有载频分量离散谱外，DSB信号的频谱与AM信号的完全相同，仍由上下对称的两个边带

4、组成。故DSB信号是不带载波的双边带信号，它的带宽与AM信号相同，也为基带信号带宽的两倍，DSB信号的波形和频谱分别如图1-2： 图1-2 DSB信号的波形与频谱DSB解调原理因为不存在载波分量，DSB信号的调制效率是100%，即全部功率都用于信息传输。但由于DSB信号的包络不再与m(t)成正比，故不能进行包络检波，需采用相干解调。图1-3 DSB信号相干解调模型图1-3中SL(t)为本地载波，也叫相干载波，必须与发送端的载波完成同步。即频率相同时域分析如下： (式2-3)Sp(t)经过低通滤波器LPF，滤掉高频成份，为 (式2-4)频域分析如下： (式2-5)式中的H()为LPF的

5、系统函数。频域分析的过程如图1-4所示。事实上本地载波和发端载波完全一致的条件是是不易满足的，因此，需要讨论有误差情况下对解调结果的影响。图1-4 DSB信号相干解调过程示意图4课程设计分析高斯白噪声信道加性高斯白噪声 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 是最基本的噪声与干扰模型。加性噪声是叠加在信号上的一种噪声，通常记为n(t)，而且无论有无信号，噪声n(t)都是始终存在的。因此通常称它为加性噪声或者加性干扰。若噪声的功率谱密度在所有的频率上均为一常数，则称这样的噪声为白噪声。如果白噪声取值的概率分布服从高斯分布，则称这样的噪声为高斯白噪声。在通信系统中，

6、经常碰到的噪声之一就是白噪声。解调模块设计因为DSB信号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基带信号，而必须采用相干解调。相干解调也称同步检波，是指用载波乘以一路与载波相干（同频同相）的参考信号，再通过低通滤波器即可输出解调信号。由基带信号、带有噪声的DSB信号和解调信号的波形图可看出，解调波形较接近基带信号波形，表明解调模块特性较好，能够从带有高斯白噪声的DSB信号中解调出需要的原始波形。总体模型5 仿真无噪声仿真电路图无噪声波形仿真图有噪声仿真电路图有噪声波形仿真图6 总结 在这次课程设计过程中，我获益匪浅。通过这个实验，让我清楚地了解和掌握了SystemView的功能，实现了所学DSB调制解调的仿真，对DSB的原理更加熟悉了，并巩固了数字调制系统的相关知识点。体会到理论和实际是有好大不同的，实践离不开理论，理论只有应用于实践才能发挥其作用。学过的东西，只有自己实际去做了才能更熟悉，才能对其本质更了解。在将理论用各种方法实现的同时，我们也在不断的搜集资料，不断的学习，获得更多的相关知识。在对SystemView的应用中和学习别人的程序时