残留边带VSB的调制与解调

残留边带VSB的调制与解调第1页，共22页。残留边带VSB的调制与解调VSB是介于SSB与DSB之间的一种折中方式。它既克服了DSB信号占用频带宽的缺点，又解决了SSB信号实现的困难。不像SSB那样完全抑制DSB信号的一个边带，而是使其残留一小部分。DSB、SSB和VSB信号的频谱如下：第2页，共22页。残留边带VSB的调制与解调VSB调制可等效为输入基带信号先调制为DSB信号，再通过一个特殊的滤波器就可以得到VSB调制后的波形。

用滤波法实现VSB调制的原理图如图注：图中的H(

)为残留边带滤波器第3页，共22页。残留边带VSB的调制与解调

由滤波法可知，残留边带信号的频谱为为了确定上式中残留边带滤波器传输特性H(

)应满足的条件，我们来分析一下接收端是如何从该信号中恢复原基带信号的。对残留边带滤波器特性的要求：第4页，共22页。残留边带VSB的调制与解调VSB信号解调器方框图图中因为根据频域卷积定理可知，乘积sp(t)对应的频谱为第5页，共22页。残留边带VSB的调制与解调将代入得到式中M(

+2

c)及M(

-2

c)是搬移到+2

c和-2

c处的频谱，它们可以由解调器中的低通滤波器滤除。于是，低通滤波器的输出频谱为第6页，共22页。残留边带VSB的调制与解调为了保证相干解调时无失真地得到调制信号，残留边带滤波器的传输函数必须满足：式中，

H－调制信号的截止角频率。它的几何含义是，残留边带滤波器的传输函数H(

)在载频

c附近必须具有互补对称性，即滤波器有过渡带，其中一个边带损失的恰好能够被另外一个边带残留的部分补偿。第7页，共22页。残留边带VSB的调制与解调

残留“部分上边带”的滤波器特性：下图(a)残留“部分下边带”的滤波器特性：下图(b)残留边带滤波器特性的两种形式：第8页，共22页。T2F傅里叶变换函数function[f,sf]=T2F(t,st);

dt=t(2)-t(1);T=t(end);df=1/T;N=length(st);f=-N/2*df:df:N/2*df-df;sf=fft(st);sf=T/N*fftshift(sf);end

1.计算信号的傅里叶变换2.这个函数使用fft函数来计算一个简单信号的傅里叶转换3.函数输入端是时间和信号矢量，时间的长度必须大于2，输出端是频率和信号幅度第9页，共22页。滤波器的实现函数function[t,st]=vsbpf(f,sf,B1,B2,fc);%低通滤波器函数df=f(2)-f(1);T=1/df;hf=zeros(1,length(f));

%初始化hf为0bf1=[floor((fc-B1)/df:floor(fc+B1)/df)];bf2=[floor((fc+B1)/df+1:floor(fc+B2)/df)];f1=bf1+floor(length(f)/2);f2=bf2+floor(length(f)/2);stepf=1/length(f1);

%步长

hf(f1)=0:stepf:1-stepf;hf(f2)=1;f3=-bf1+floor(length(f)/2);f4=-bf2+floor(length(f)/2);hf(f3)=0:stepf:(1-stepf);hf(f4)=1;yf=hf.*sf;[t,st]=F2T(f,yf);

%F-T的傅里叶转换st=real(st);

%返回一个整数的实数部分end第10页，共22页。低通滤波器函数function[t,st]=lpf(f,sf,B);%低通滤波器函数df=f(2)-f(1);T=1/df;hf=zeros(1,length(f));%初始化hf为0bf=[-floor(B/df):floor(B/df)]+floor(length(f)/2);hf(bf)=1;yf=hf.*sf;[t,st]=F2T(f,yf);

%F-T的傅里叶转换

st=real(st);

%返回一个整数的实数部分

end第11页，共22页。F2T傅里叶逆变换函数function[t,st]=F2T(f,sf);df=f(2)-f(1);Fmax=(f(end)-f(1)+df);dt=1/Fmax;N=length(sf);T=dt*N;t=0:dt:T-dt;sff=fftshift(sf);st=Fmax*ifft(sff);end1.傅里叶函数的逆变换2.这个函数通过对输入频域信号使用傅里叶函数来计算出时域信号第12页，共22页。模拟信号Mtdt=0.001;%采样时间间隔fm=5;

%调制信号频率fc=20;

%载波频率T=5;

%信号持续时间t=0:dt:T;%时间矢量mt=sin(2*pi*fm*t)*2;%模拟信号第13页，共22页。信号源的波形第14页，共22页。VSB的调制过程%vsbmodulation

%vsb调制过程s_vsb=mt.*cos(2*pi*fc*t);

%调制信号B=1.2*fm;

%带宽[f,sf]=T2F(t,s_vsb);

%T-F傅里叶变换[t,s_vsb]=vsbpf(f,sf,0.2*fm,1.2*fm,fc);

%经过高通滤波器figure(1)subplot(311)plot(t,s_vsb);holdon;plot(t,mt,'r--');gridon;title('vsb调制信号');xlabel('t');第15页，共22页。VSB的调制信号第16页，共22页。载波的波形s_vsb=mt.*cos(2*pi*fc*t);第17页，共22页。VSB的解调程序第18页，共22页。比较波形第19页，共22页。实现功率谱函数[f,sf]=T2F(t,s_vsb);

%F-T傅里叶变换psf=(abs(sf).^2)/T;

%VSB信号功率计算式plot(f,psf);