抑制载波单边带调幅(SSB)和解调的实现

1、学号：2011 - 2012学年第一学期高频电子课程设计课程设计报告课题：抑制载波的单侧幅度调制(SSB )和解调的实现专家：班级：名字：导师：电气工程学2011年12月25日课程设计任务书1 .设计目的抑制载波的单侧带宽调制(SSB )和解调的实现。二、设计任务用MATLAB生成频率1Hz、功率1的馀弦信号另外，设载波频率为10Hz。 通过抑制载波的单侧频带振幅调制来实现信号的调制和解调。三、具体要求使用MATLAB或其他软件工具来进行解调和描绘抑制信号载波的单侧带宽调制(SSB )。信号及其频谱SSB调制信号及其频谱SSB调制信号的功率谱密度相干解调后的信号波形。摘要单频带调制始于1933

2、年，在短波通信中，很多越洋电话和洲际电话以导频制单频带传输。 1954年以来，载波频率均抑制单侧频带调制，取代了军用和许多专用无线业务的振幅调制。 在载波电话、微波多路复用传输、地面的电话通信中，单边带技术被广泛应用，被用于从卫星到地面的信道和移动通信系统中。单边带调制是将消息的频谱从基带移位到高频率，以保持移动信号频谱内的原始频率分量的相对关系恒定的调制技术。 单边带(SSB )调制也可以被认为是幅度调制(AM )的特殊形式。 振幅调制信号的频谱由载波频率和上频带组成，传输的消息包括在两侧的频带中，而在每一侧的频带中包括完全传输的消息。 因此，如果发送单面频带信号，就可以无失真地发送消息。

3、在抑制幅度调制信号频谱的载波频率和一边带后，其馀部分是边带信号的频谱。目录12/15下载文档是可编辑的第一章，设计目的和意义1 .设计目的研究SSB线性调制中的模拟连续信号的信号波形和频谱，知道调制信号将如何移动到载波附近。2 .设计意义(1)加深对模拟线性调制SSB的工作原理的理解。(2)知道振幅调制波(AM )和抑制载波的单频带波(SSBAM )的调制方式和两个波形的关系。(3)通过滤波方法生成单侧频带SSBAM的信号的方式和上下频带信号的差异。(4)理解存在于相干解调中的同步误差(频率误差、相位误差)对解调信号的影响，并且理解使用同一频率同相的相干载波的相干解调中的重要性。第二章，设计原

4、理信号的调制主要对时域施加高频率的载波信号，通过实现频率的移动，使得有用信号容易传送。 可以通过在双边带幅度调制之后通过滤波器来实现单侧带幅度调制信号。在双边带调制中上下两边带完全对称，它们所具有的信息相同，能够在一个边带传递所有的信息。 除了节省载波功率之外，该传输方案还可以节省传输带宽的一半，即单边带宽调制量。 在单边带调制中，仅传输双边带调制信号的一个边带。 因此，用于传输单边带信号的最直接方式是：向单边带滤波器传输双边带信号，滤波不需要的边带以获得单边带信号。 这个方法被称为过滤法，是最简单最常用的方法。 因此，我们只需要发送边带信号就可以实现信息传输的目的，节约传输带宽，并可提高信道

5、利用率。 这就是单边调制(SSBSC )。生成SSB信号有移相法和滤波法。 在本设计中，采用使所产生的双边带信号通过一个带通滤波器的滤波器方法，利用该滤波器的传递函数，可以分别得到下边带信号和上边带信号。 SSB信号可在方程式中称为希尔伯特信号，其中m(t )的所有频率分量均相移。 公式中的符号取“-”为上带，下带为“ ”制作。图2.1单侧频带信号的滤波法形成滤波方法的原理框图在图2.1中示出，图中是单侧带通滤波器的传递函数，对于留下上侧带的单侧带调制来说在保留下边带的单边带调制中，由于采用带通滤波器单侧带信号频谱总电路图请参照附录第三章，详细设计程序1 .信号的产生根据主题知道，未调制信号的

6、频率f=1Hz、功率P=1W和载波频率10Hz。 采用时间为0.001S，频率分辨率为0.1。 正弦波信号的功率与振幅有以下的关系，所以能够求出未调制信号的振幅。 因此，未经调制的信号表示为m=Am*cos(2*pi*ft*t )。2 .信号的调制SSB通过滤波法实现。 通过公式来实现DSB信号，通过傅立叶变换来得到其频谱，除去上述频率分量而得到下述频率分量LSSB，并且通过傅立叶逆变换来生成作为具有下述频率的单侧频带的振幅调制信号的u信号。 在MATLAB中，fftseq函数可以实现傅立叶变换，iff函数可以实现傅立叶逆变换。3 .信号的解调单侧频带信号的时域方式：将调制信号u与同一频率同相

7、的载波相乘，可以获得包括源信号的表示测试，并且能够通过合理的低通滤波器将源信号恢复到频率。 在MATLAB中，低通滤波器可以用floor函数实现。4 .程序代码t0=1；ts=0.001；fc=10；fs=1/ts；df=0.3；t=-t0/2:ts:t0/2；m=sqrt(2)*cos(2*pi*t )定义c=cos(2*pi*fc.*t) %载波同相成分%b=sin(2*pi*fc.*t )v=m.*c imag(hilbert(m).*b；u=m.* c-imag (海尔伯特(m ) ).* b；M，m，dfl=fftseq(m，ts，df )M=M/fs；U，u，dfl=fftseq(

8、u，ts，df )U=U/fs；V，v，dfl=fftseq(v，ts，df )V=V/单边带调制和解调设计与仿真fs；f= 0: DFL : DFL * (长度(m )-1 -fs/2；hold on；figure(1)subplot (1，2，1 )打印(t，m (1:长度(t ) )；axis (-1，1，- 2，2 )；xlabel (时间)title (未调制的信号)subplot (1，2，2 )打印(f，abs(fftshift(M ) ) )xlabel (频率)title (未调制信号的频谱)hold on；图像(2)打印(t，c (1:长度(t ) )；axis (-0.1

9、，0.1，- 2，2 )xlabel (时间)title (运营商)图像(3)subplot (2，2，1 )打印(t，u (1:长度(t ) )；axis (-0.2，0.2，- 1.5，1.5 )；xlabel (时间)title (上面有调整过的信号)subplot (2，2，2 )打印(t，v (1:长度(t ) ) )axis (-0.2，0.2，- 1.5，1.5 )；xlabel (时间)title (下面带有调整过的信号)subplot (2，2，3 )打印(f，abs(fftshift(U ) ) )title (上面带有调制信号的频谱)xlabel (频率)子打印(2，2，

10、4 )打印(f，abs(fftshift(V ) ) )title (下面带有调制信号的频谱)xlabel (频率)第四章，设计结果和分析1 .模拟结果：图1 :未调整信号及其频谱图2 :载波信号图3 :调制信号及其频谱图4 :功率曲线密度和解调后的信号2 .模拟分析如从图1看出的，未调制信号的频率是1Hz。 从频谱上看，在由正弦波信号的频率特性决定的0处产生冲击。 通过抑制载波的双边频带幅度调制得到的信号是由以正弦信号为包络线的不等正弦信号构成的波形，对上面的频带进行过滤，得到具有图3下频带的信号的调制信号，和对下面的频带进行滤波，得到威胁图3上频带的信号的调制信号。 调制过程在信号的频谱上

11、移动并且载波到载波附近的频率点上。 下图是分别对应上下频带信号的光谱图。 通过比较图1的频谱图，其可看出频域信号移动到子载波的附件中。 图2示出载波信号的波形。 根据图4的功率曲线可以看出，这是因为调制信号的功率主要对10Hz配件集中，并且信号频率主要被发送给载波配件。 虽然通过滤波器之后，信号的大致形状恢复了，但是调制和解调的过程中信号产生了相移，所以与未调制信号相比，相位发生了较大的变化。第五章参考文献1程佩青.数字信号处理教程(第3版). 清华大学出版社，20072刘卫. MATLAB项目设计教程.中国水利水力发电出版社，2005年3宋祖顺.现代通信原理.电子工业出版社，20074馀成波.数字信号处理.清华大学出版社，2006第六章，自我评价指导老师的评论(手写300字)课程设计成绩指导老师201年月日第五章，设计体验这周我们的课程设计抑制了载波的单侧振幅调制(SSB )和解调的实现，通过这次的课程设计，通过程序设计，进一步熟悉了MATLAB的开发环境，对MATLAB的基本操作和应用进一步了解了。 例如，公式编辑器的使用包括生成要求的正弦信号、绘制基本图形、使用各种函数等。 同时，这次的设计让我更深刻地理解和掌握了通信电路教科书上所学的知识点。 例如，更深入地了解了信号的调制和解调过程，学习了如何使用MATLAB来解调