16QAM调制技术的深入
研究及仿真
班级：011214班
姓名：李晨亮
学号：01121376
一．16QAM调制技术基本介绍
1.发展原因及现状
在现代通信中，提高频谱利用率一直是人们关注的焦点之一。近年来，随着通信业务需求的迅速增长，寻找频谱利用率高的数字调制方式已成为数字通信系统设计、研究的主要目标之一。正交振幅调制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)就是一种频谱利用率很高的调制方式，其在中、大容量数字微波通信系统、有线电视网络高速数据传输、卫星通信系统等领域得到了广泛应用。在移动通信中，随着微蜂窝和微微蜂窝的出现，使得信道传输特性发生了很大变化。过去在传统蜂窝系统中不能应用的正交振幅调制也引起人们的重视。QAM数字调制器作为DVB系统的前端设备，接收来自编码器、复用器、DVB网关、视频服务器等设备的TS流，进行RS编码、卷积编码和QAM数字调制，输出的射频信号可以直接在有线电视网上传送，同时也可根据需要选择中频输出。它以其灵活的配置和优越的性能指标，广泛的应用于数字有线电视传输领域和数字MMDS系统。
作为国际上移动通信技术专家十分重视的一种信号调制方式之一，正交振幅调制（QAM）在移动通信中频谱利用率一直是人们关注的焦点之一，随着微蜂窝（Microcell）和微微蜂窝（Picocell）系统的出现，使得信道的传输特性发生了很大变化，接收机和发射机之间通常具有很强的支达分量，以往在蜂窝系统中不能应用的但频谱利用率很高的WAM已引起人们的重视，许多学者已对16QAM及其它变型的QAM在PCN中的应用进行了广泛深入地研究。
数字调制具有3种基本方式：数字振幅调制、数字频率调制、数字相位调制，这3种数字调制方式都存在不足之处，如：频谱利用率低、抗多径抗衰弱能力差、功率谱衰减慢、带外辐射严重等。为了改善这些不足，近几十年来人们不断提出一些新的数字调制解调技术，以适应各种通信系统的要求。其主要研究内容围绕着减小信号带宽以提高信号频谱利用率；提高功率利用率以增强抗噪声性能；适应各种随参信道以增强抗多径抗衰落能力等。例如，在恒参信道中，正交振幅调制（QAM）方式具有高的频谱利用率，因此正交振幅调制（QAM）在卫星通信和有线电视网络高速数据传输等领域得到广泛应用。
所谓正交振幅调制是用两个独立的基带波形对两个互相正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制。在这种调制中，已调载波的振幅和相位都随两个独立的基带信号变化。采用多进制正交振幅调制，可记为MQAM（M>2）。增大M可提高频率利用率，也即提高传输有效性。下面介绍MQAM的基本原理。
2.16QAM的基本原理
MQAM 信号表示式可写成
)sin cos (2
)(t w B t w A T t S c i c i B
MQAM +=
(2.1.1) 其中，Ai 和Bi 是振幅，表示为
?
??
-±=-±=)12()12(j Bj i Ai (2.1.2)
其中，i,j=1,2,…，L ，当L=1时，是4QAM 信号；当L=2时，是16QAM 信号；当L=4时，是64QAM 信号。选择正交的基本信号为
??
?
??
??==
t w T t t w T t c B c B
sin 2
)(cos 2
)(21?? (2.1.3)
在信号空间中MQAM 信号点
???
?
??=j i ij B A S (i,j=1,2,…,L) (2.1.4)
图2.1.1是MQAM 的星座图，这是一种矩形的MQAM 星座图。
图2.1.1 MQAM 信号星座图
为了说明MQAM 比MPSK 具有更好的抗干扰能力，图2.1.2示出了16PSK 和16QAM 的星座图，这两个星座图表示的信号最大功率相等，相邻信号点的距离d1，d2分别为：
2DPSK A A d 39.016
sin
21=≈π
16QAM A M d 47.01
162
122=-=-≈
结果表明，d2>d1，大约超过1.64dB 。合理地比较两星座图的最小空间距离应该是以平均功率相等为条件。可以证明，在平均功率相等条件下，16QAM 的相邻信号距离超过16PSK 约4.19dB 。星座图中，两个信号点距离越大，在噪声干扰使信号图模糊的情况下，要求分开两个可能信号点越容易办到。因此16QAM 方式抗噪声干扰能力优于16PSK 。
图2.1.2 16QAM 和16PSK 的星座图
MQAM 的星座图除正方形外，还有圆形、三角形、矩形、六角形等。星座图的形式不同，信号点在空间距离也不同，误码性能也不同。MQAM 和MPSK 在相同信号点数时，功率谱相同，带宽均为基带信号带宽的2倍。
3. 16QAM 的调制解调原理：
MQAM 的调制解调框图如图2.2.1所示。在发送端调制器中串/并变换使得信息速率为Rb 的输入二进制信号分成两个速率为Rb/2的二进制信号，2/L 电平转换将每个速率为Rb/2的二进制信号变为速率为Rb/（2lbL ）的电平信号，然后分别与两个正交载波相乘，再相加后即得MQAM 信号。在接收端解调器中可以采用正交的相干解调方法。接受到的信号分两路进
入两个正交的载波的相干解调器，再分别进入判决器形成L 进制信号并输出二进制信号，最后经并/串变换后得到基带信号。
MQAM 调制
MQAM 的解调
图2.2.1 MQAM 调制解调框图
2.3 QAM 的误码率性能
矩形QAM 信号星座最突出的优点就是容易产生PAM 信号可直接
加到两个正交载波相位上，此外它们还便于解调。
对于M ＝k
2下的矩形信号星座图（k 为偶数），QAM 信号星座图与正交载波上的两个
PAM 信号是等价的，这两个信号中的每一个上都有
2
2k
M =个信号点。因为相位正交分
量上的信号能被相干判决极好的分离，所以易于通过PAM 的误码率确定QAM 的误码率。M
进制QAM 系统正确判决的概率是
2
)1(M c P P -=
式中
M
P 是M 进制PAM 系统的误码率，该PAM 系统具有等价QAM 系统的每一个正
交信号中的一半平均功率。通过适当调整M 进制PAM 系统的误码率，可得
)13(
)1
1(20
N E M Q P
av
M
M
--
=
其中0N E av 是每个符号的平均信噪比。因此M 进制QAM 的误码率为
--=1(1M P M P )2
可以注意到，当k 为偶数时，这个结果对M ＝k
2情形时精确的，而当k 为奇数时，就找不到等价的M 进制PAM 系统。如果使用最佳距离量度进行判决的最佳判决器，可以求出任意k ≥1误码率的严格上限
20)1(3211???
?????---≤N M E Q P av
M
)1(34N M kE Q
avb
-≤
其中0N E avb 是每比特的平均信噪比。
4. 16QAM 的改进方案：
为了适应不同的需要，QAM 有一些改进方案，如正交部分响应幅度调制（MQPR ）、非线性正交振幅调制（NLA-QAM ）、叠加式正交振幅调制（SQAM ）等，还可以把QAM 调制与信道编码技术结合起来设计，取得最优的可靠性和有效性，这种技术称为网格编码调制（TCM ）。 1.MQPR 调制
这是一种在多电平正交调制中，上下两支路的同相和正交基带信号都用部分响应信号（通常采用第Ⅰ类和第Ⅳ类部分响应）的调制方式。QPR 与QAM 相比，在相同信息传输速率条件下，严格带宽受限的QPR 优于QAM 。 2.NLA-QAM 调制
QAM 信号在进行传输之前，还要进行功率放大，而高效的功率放大是非线性的功率放大器，故而需考虑非线性对QAM 的特性没有明显的影响措施，这就是NLA-QAM 调制。
NLA-QAM 信号的产生方法与QAM 不相同，但解调的方法与QAM 完全一样。 3.SQAM 调制
QAM 调制信号在码元转换时刻有相位跳变的时刻，旁瓣分量比连续相位的调制信号要高。
要改善QAM 的频谱特性，应改善其基带波形以平滑码元转换时的相位变化，SQAM 就是从这个角度提出的。
SQAM 的基本脉冲波形是由两个宽度为TB 的升余弦波形与一个宽度为2TB 的升余弦波形叠加而成。采用正交调制方式时，在下支路要延时TB/2，并且上下两支路放大倍数相差60dB 。SQAM 信号的功率谱与QAM 相比，旁瓣分量得到有效地抑制。
3系统的组成框图，子系统组成框图及图符块参数设置 16QAM 的调制解调框图如下所示：
二.仿真的系统总体电路图：
（这是我用systemview 所进行的仿真，其中部分电路是参考网上的一些电路图设计出来的。)
图5.2 16QAM 调制解调电路框图
5.1.1信号源部分
本次仿真在信号源部分采用了伪随机序列发生器，本系统只对基带信号码元速率设定为16000kbps。
信源t0为激励信号，频率为16000HZ，t1为伪随机序列发生器。t3为串并转换模块，将
信源分成两路输出。t16和t37为2-4电平转换模块，该部分是将之前的两路信号再进行串并
转换然后进行二四电平转换。
5.1.2 串并转换模块
图5.4 串并转换模块
t5为时钟序列，以双极性为脉冲序列，频率为8000HZ，作为t12和t14的触发器时钟信号。
系统首先将输入的伪随机序列同时送入两个触发器的数据端端口。T6和t7对触发器提供使能
端及清零端的偏置。
由于触发器的置数端和清零端都是低电平有效，所以设置正弦信号发生器频率和相位都为0，并以余弦端输出至两个端口端，这样触发器就能正常工作。
5.1.3 2/4电平转换模块
对于t23、t25、t28所组成的电路就是之前进行的串并转换电路。但要注意，此时t21的脉冲序列周期要变成原来的两倍，这是因为经过串并转换后，并行电路的码元宽度变成串行的两倍。
对于t30，其input0为t31提供，t31为正弦函数，设定频率和相位为0，幅度为-2，取cos输出接至t30input0。另一个input1由t32提供，幅值为2。t30的控制端为并行输出的第一路。对t34与t30设置相似，但是其input0和1分别由提供-1和1的正弦信源提供。
5.2.1 相干解调
5.2.2 4/2电平判决
图 5.11 4/2电平转换模块
对于电平判决，我们可以将四电平分成两级，第一级为门限值为0V的一级。这一级将四电平分为正值和负值，正值时两位二进制输出的第一位为1，负值时两位二进制输出第一位为0。第二级分成两个部分，第一个部分判决门限为2V，在第一级输出为1的前提下，如果第二级大于2V时输出第二位为1，小于2V时输出第二位为0；同样在第一级输出为0的前提下，如果第二级大于-2V时输出第二位为1，小于-2V时输出第二位为0。该部分的功能是有电路中t77、t81、t83实现的。
t84是完成对第二级输出的组合。由于第二级输出的二进制由t81和t83产生，所以必须在第一级确定的情况下对第二级输出进行选择。t84实现的就是这个功能。t84的输入控制端由t77提供，也就是第一级输出的二进制控制。在第一级输出为1时，我们控制t81的结果输出即可，所以t84的input1与t81输出端相连，input0与t83输出端相连。从而完成了第二路（就是并行数据第二路）的数据输出。
5.2.3毛刺消除模块
5.2.4 并串转换模块
本系统中的并串转换模块由两个异或门，一个与门，两个D触发器构成。我们以下面的数字电路做说明。
systemview并串转换子系统
该电路中，第一个输入为并行数据的第一路输入，第二个为其中一个时钟信号，第三个为两个触发器的输入时钟信号，第四个为并行数据第二路信号。D触发器的清零和置数端口不再说明。
时钟的设置是，第二个输入时钟周期（一个时钟周期包括一个上升单元和下降单元）与输入信号相同，第三个输入（D触发器的时钟）时钟周期为输入信号的一半。
当第二个输入为0时，第一路信号可以通过与门送至后面的或门，而第二路信号的输出端不能通过与门到下一级或门，所以此时D触发器的输出为第一路信号。当第二个输入为1时，则第二个触发器的输出信号可以通过与门送至第一个触发器的输入的，经触发器CLK 激发即可输出第二路信号。从而实现并变串的转换。
将最后得到的两路信号在进行并串转换即可。
该电路图部分中t190和t207实现的就是上面的经过四二电平转换和波形整形后进行的并串转换子系统。
三．数据以及性能分析
（1）输入基带信号和解调后输出信号
（2）一路输入信号和解调后一路输出信号
（3）二路输入信号和解调后二路输出信号
（4）调制后一路二路以及总信号
（5）接收端输入信号
5眼图和星座图
（1）调制前星座图和相位路径转换图
（2）解调后相位路径转换图
（3）眼图（无噪声）
（4）眼图（低噪声）
（5）眼图（高噪声）
6主要信号的功率谱密度曲线
（1）基带信号频谱
（2）调制后16QAM信号频谱
（3）接收端输入信号频谱（有噪声）
7滤波器幅频特性曲线
8抗噪声特性曲线
结论：
将16QAM调制解调系统与2DPSK系统的抗噪声性能进行对比，获得了他们两者的误码率曲线，进行比较，发现16QAM的抗噪声性能不如2DPSK，这是与理论相符的，也即，当信噪
比一定的情况下，M越大，误码率Pe也越大。
从仿真过程看，在相同信噪比的条件下，16QAM的加性白噪声的功率远大于2DPSK的加性白噪声的功率，故16QAM调制解调系统一般工作在大信噪比的环境下，其误码率将很小，也就是说，两个系统在同等噪声条件下，16QAM的抗噪声性能是相当优越的。
参考文献：
《现代通信与技术》王兴亮
《现代通信原理》樊昌信
中南民族大学 软件课程设计报告 电信学院级通信工程专业 题目2PSK数字信号的调制与解调学生学号 42 指导教师 2012年4月21日
基于MATLAB数字信号2PSK的调制与解调 摘要：为了使数字信号在信道中有效地传播，必须使用数字基带信号的调制与解调，以使得信号与信道的特性相匹配。基于matlab实验平台实现对数字信号的2psk的调制与解调的模拟。本文详细的介绍了PSK波形的产生和仿真过程加深了我们对数字信号调制与解调的认知程度。 关键字：2PSK;调制与解调；MATLAB 引言 当今社会已经步入信息时代，在各种信息技术中，信息的传输及通信起着支撑作用。而对于信息的传输，数字通信已经成为重要的手段。因此，数字信号的调制就显得非常重要。 调制分为基带调制和带通调制。不过一般狭义的理解调制为带通调制。带通调制通常需要一个正弦波作为载波，把基带信号调制到这个载波上，使这个载波的一个或者几个参量上载有基带数字信号的信息，并且还要使已调信号的频谱倒置适合在给定的带通信道中传输。特别是在无线电通信中，调制是必不可少的，因为要使信号能以电磁波的方式发送出去，信号所占用的频带位置必须足够高，并且信号所占用的频带宽度不能超过天线的的通频带，所以基带信号的频谱必须用一个频率很高的载波调制，使期带信号搬移到足够高的频率上，才能够通过天线发送出去。 主要通过对它们的三个参数进行调制，振幅，角频率，和相位。使这三个参量都按时间变化。所以基带的数字信号调制主要有三种方式：FSK，PSK，ASK。在这三种调制的基础上为了得到更高的效果也出现了很多其它的调制方式，如：DPSK，MASK，MFSK，MPSK，APK。它们其中有的一些是将基本的调制方式用在多进制上或者引入了一些新的方式来解决基本调制的一些问题如相位模糊和无法提取位定时信号，另外一些由是组合多种基本的调制方式来达到更好的效果。 基带信号的调制主要分为线性调制和非线性调制，线性调制是指已调信号的频谱结构与原基带信号的频谱结构基本相同，只是占用的频率位置搬移了。而非线性调制则是指它们的结构完全不同不仅仅是频谱搬移，在接收方会出现很多新的频谱分量。在三种基本的调制中，ASK 属于线性调制，而FSK和PSK属于非线性调制。已调信号会在接收方通过各种方式通过解调得到，但是由于噪声和码间串扰，总会有一定的失真。所以人们总是在寻找不同的接收方式来降低误码率，其中的接收方式主要有相干接收和非相干接收。在接收方通过载波的相位信号去检测信号的方法称为相干检测，反之若不利用就称为非相干检测，而对于一些特别的调制有特别的解调方式，如过零检测法。 系统的性能好坏取决于传输信号的误码率，而误码率不仅仅与信道、接收方法有关还和发送端采用的调制方式有很大的关系。我们研究的ASK，FSK，PSK等就主要是发送方的调制方式。
现代通信系统原理课程设计说明书 题目：DSB-SC调制与解调 学生姓名： 学号： 院（系）： 专业： 指导教师： 年月日
目录 一、调幅与解调原理： (4) 二、DSB的调制调制与解调总系统框：………………………………………… ..4 三、DSB调制与解调： (4) 3.1.双边带调制原理 (4) 3.2调幅波的解调：......................................................... .. (6) 3.3乘法器原理 (7) 四、单元电路设计： (7) 4.1调幅电路图、波形图以及频谱图及理论分析 (8) 4.2解调电路图、波形图以及频谱图及理论分析 (9) 4.3低通滤波器电路图、已调波波形图以及频谱图及理论分析 (10) 五：总电路图： (18) 六、自设问题并解答以及心得体会 (19) 七、附录元器件清单： (20) 八、参考文献 (21) 摘要 模拟通信系统具有直观，容易实现等优点，在早期的通信系统中得到了广泛的应用，例如早期的电话系统就是模拟通信系统。抑制双边带调幅（DSB-SC）作为最经典的模拟通
信系统之一，具有调制效率高,抗噪性能好等优点，得到了广泛的研究与应用。MATLAB仿真软件具有编程效率高，使用方便等优点广泛应用与电子通信，航空航天等科学领域，而SIMUINK作为一种可视化的仿真工具直观以及便捷等优点。本次仿真就是基于这两种仿真平台对DSB通信系统进行仿真建模，在对一个系统进行仿真建模时需要我们对原理部分熟练掌握，在建模过程中达到学以致用的目的，因此仿真建模对于教学研究具有积极作用。 本次设计首先在简要概述DSB通信系统原理的基础上，建立了基于MATLAB与SIMULINK 的仿真建模，其中主要包括调制部分，信道与解调部分的仿真建模。整个通信系统中以正弦信号为基带信号，经过加性高斯白噪声信道后通过巴特沃斯低通滤波器以及相干解调方式解调得到解调信号；在SIMULINK对整个DSB系统进行建模的基础上再对该系统的各个部分进行了MATLAB仿真建模。在仿真后的数据分析中得到了与理论分析一致的结果，从而也验证了此次仿真建模的成功。 关键词：模拟通信系统；仿真建模； DSB； MATLAB； SIMULINK 绪论 课题研究的意义
目录 1 设计目的与要求 (1) 1.1 设计目的 (1) 1.2 设计要求 (1) 2 设计方案 (1) 2.1 设计原理 (1) 2.1.1滤波法 (2) 2.2.2 相移法 (3) 2.2 相干解调 (4) 3 系统设计 (5) 3.1 Simulink工作环境 (5) 3.2 SSB信号调制 (5) 3.2.1 调制模型构建与参数设置 (5) 3.2.2 仿真结果与分析 (6) 3.3 SSB相干解调 (8) 3.3.1 解调模型构建与参数设置 (8) 3.3.2 仿真结果及分析 (9) 3.4 加入高斯噪声的调制与解调 (11) 3.4.1模型构建 (11) 3.4.2 仿真结果及分析 (12) 3.5 不同噪声对信道影响 (16) 4心得体会 (17) 参考文献 (17)
1 设计目的与要求 1.1 设计目的 本课程设计是实现SSB的调制与相干解调，以及在不同噪声下对信道的影响。信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。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。解调是调制的逆过程，即是将已调制的信号还原成原始基带信号的过程。信号的接收端就是通过解调来还原已调制信号从而读取发送端发送的信息。因此信号的解调对系统的传输有效性和传输可靠性有着很大的影响。调制与解调方式往往决定了一个通信系统的性能。单边带SSB信号的解调采用相干解调法，这种方式被广泛应用在载波通信和短波无线电话通信中。Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。 1.2 设计要求 （1）用simulink对系统建模 （2）输入模拟信号观察其输出波形 （3）在理想信道和加入高斯噪声的信道下比较各系统性能；记录相关数据并分析 2 设计方案 2.1 设计原理 单边带调制是幅度调制中的一种。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
%--------------------------------------------------- %>>>>>>>>>>>>>>>>>>初始化数据>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> %--------------------------------------------------- clc,clear,close all; fs = 30000; Time_Hold_On = 0.1; Num_Unit = fs * Time_Hold_On; one_Level = zeros ( 1, Num_Unit ); two_Level = ones ( 1, Num_Unit ); three_Level = 2*ones ( 1, Num_Unit ); four_Level = 3*ones ( 1, Num_Unit ); A = 1; % the default ampilitude is 1 w1 = 300; %初始化载波频率 w2 = 600; w3=900; w4=1200; %--------------------------------------------------- %>>>>>>>>>>>>>>>>>>串并转换>>>>>>>>>>>>>>> %--------------------------------------------------- Sign_Set=[0,0,1,1,0,1,1,0,1,0,1,0,1,0,0,1] Lenth_Of_Sign_Set = length ( Sign_Set ); %计算信号长度 j=1; for I=1:2:Lenth_Of_Sign_Set %信号分离成两路信号Sign_Set1(j)= Sign_Set(I);Sign_Set2(j)=Sign_Set(I+1); j=j+1; end Lenth_Of_Sign = length ( Sign_Set1 ); st = zeros ( 1, Num_Unit * Lenth_Of_Sign/2 ); sign_orign = zeros ( 1, Num_Unit * Lenth_Of_Sign/2 ); sign_result = zeros ( 1, Num_Unit * Lenth_Of_Sign/2 ); t = 0 : 1/fs : Time_Hold_On * Lenth_Of_Sign- 1/fs; %--------------------------------------------------- %>>>>>>>>>>>产生基带信号>>>>>>>>>>>> %--------------------------------------------------- for I = 1 : Lenth_Of_Sign if ((Sign_Set1(I) == 0)&(Sign_Set2(I) == 0)) %00为1电平sign_orign( (I-1)*Num_Unit + 1 : I*Num_Unit) = one_Level; elseif ((Sign_Set1(I) == 0)&(Sign_Set2(I) == 1)) %01为2电平sign_orign( (I-1)*Num_Unit + 1 : I*Num_Unit) = two_Level; elseif ((Sign_Set1(I) == 1)&(Sign_Set2(I) == 1)) %11为3电平
信号与通信系统课程设计说明书 题目：设计ASK调制解调通信系统 系部：信息与控制工程学院 专业：电子信息工程 班级：XXXX级X班 学生姓名:XXX学号:XXXXXXXXXX 指导教师:XXX 2018年6月12日
目录 1 设计任务与要求 (2) 1.1 设计任务 (2) 1.2 设计要求 (2) 2 设计方法与内容 (3) 2.1 MATLAB简介 (3) 2.2 ASK信号调制原理 (3) 2.3 ASK解调原理 (4) 3 仿真实现过程 (5) 3.1 ASK信号的产生 (5) 3.2 载波信号波形 (5) 3.3 ASK调制解调实现 (6) 3.4 叠加噪声的ASK调制解调 (7) 4 结论 (10) 5 附录 (11) 参考文献 (18)
1 设计任务与要求 1.1 设计任务 1.根据题目查阅有关资料，掌握数字带通调制技术。 2.学习MATLAB软件，掌握MATLAB各种函数的使用。 3.据数字带通调制原理，运行MATLAB进行编辑，仿真调制过程，记录并分析仿真 结果。 1.2 设计要求 1.掌握ASK调制解调原理 2.绘制出ASK信号解调前后在时域和频域中的波形，观察解调前后频谱的变化理 解ASK信号解调原理。
2设计方法与内容 2.1 MATLAB简介 Matlab是MathWorks公司于1982年推出的一套高性能的数值计算和可视化软件。它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，构成了一个方便、界面良好的用户环境。它还包括了Toolbox(工具箱)的各类问题的求解工具，可用来求解特定学科的问题。其特点是： (1) 可扩展性：Matlab最重要的特点是易于扩展，它允许用户自行建立指定 功能的M文件。对于一个从事特定领域的工程师来说，不仅可利用Matlab所提供的函数及基本工具箱函数，还可方便地构造出专用的函数。从而大大扩展了其应用范围。当前支持Matlab的商用Toolbox(工具箱)有数百种之多。而由个人开发的Toolbox则不可计数。 (2) 易学易用性：Matlab不需要用户有高深的数学知识和程序设计能力，不 需要用户深刻了解算法及编程技巧。 (3) 高效性：Matlab语句功能十分强大，一条语句可完成十分复杂的任务。 如fft语句可完成对指定数据的快速傅里叶变换，这相当于上百条C语言语句的功能。它大大加快了工程技术人员从事软件开发的效率。 2.2 ASK信号调制原理 数字信号对载波信号的振幅调制称为振幅键控，即ASK（Amplitude Shift Keying）。2ASK就是调制信号为二进制数字基带信号时的振幅键控。 简单的说，振幅键控就是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位保持不变。在2ASK中，载波的幅度只有两种变化状态，分别对应二进制信息的“0”或“1”。 2ASK已调信号可表示为 e 0 = s(t) cosωct 式中，ωc为载波角频率，s(t)为单极性NRZ矩形脉冲序列 s(t) =Σan g(t-n Ts) 其中，g(t)是持续时间为Ts、高度为1的矩形脉冲，an为二进制数字 1，出现概率为p a n= 0，出现概率为1?p
抑制双边带DSB调幅电路的设计 1. 摘要 抑制双边带调制方式广泛应用于彩色电视和调频-调幅立体声广播系统中。在通信系统中, 从消息变换过来的信号所占的有效频带往往具有频率较低的频谱分量(例如语音信号),如果将这些信号在信道中直接传输,则会严重影响信号传输的有效性和可靠性。因此这种信号在许多信道中均是不适宜直接进行传输的。在通信系统的发射端通常需要调制过程,将信号的频谱搬移到所希望的位置上,使之转化成适合信道传输或便于信道多路复用的以调信号。而在接收端则需要解调过程,以恢复原来有用的信号。调制解调过程常常决 定了一个通信系统的性能。随着数字化波形测量技术和计算机技术的发展, 可以使用数字化方法实现调制与解调的过程。同时调制还可以提高性能,特别是抗干扰能力,以及更好的利用频带。 2. 设计目的 设计目的：本设计要求采用matlab实现对信号进行抑制载波双边带调幅(DSB-SC)和解调,要求如下： 1、用simulink对系统建模。 2、输入模拟话音信号观察其输出波形。 3、对所设计的系统性能进行仿真分析。 4、对其应用举例阐述。 3. 设计原理 3.1调制与解调的 MATLAB 实现 调制在通信过程中起着极其重要的作用: 无线电通信是通过空间辐射方式传输信号的,调制过程可以将信号的频谱搬移到容易一电磁波形式辐射的较高频范围;此外,调制过 程可以将不同的信号通过频谱搬移托付至不同频率的载波上,实现多路复用,不至于互相干扰。 V主要有调制信号和载波信振幅调制是一种实用很广的连续波调制方式。调幅信号DSB 号组成。调幅器原理如图3-1-1所示:
图3-1-1调幅器原理框图 其中载波信号c(t)用于搭载有用信号,其频率较高。幅度调制信号g(t)含有有用信息,频率较低。运用 MATLAB 信号 g(t)处理工具箱的有关函数可以对信号进行调制。对于信号 x(t),通信系统就可以有效而可靠的传输了。 在接收端，分析已调信号的频谱，进而对它进行解调，以恢复原调制信号。解调器原理如图3-1-2所示： 图3-1-2解调器原理框图 对于调制解调的过程以及其中所包含的对于信号的频谱分析均可以通过 MATLAB 的相关函数实现。 3.2频谱分析 当调制信号f(t)为确定信号时,已调信号的频谱为f=1/2F(ω+cω)+1/2F(ω-cω),双边带调幅频谱如图3-2所示: 图3-2双边带调幅信号频谱图
SSB单边带信号调制 由双边带过渡 双边带信号虽然抑制了载波，提高了调制效率，但调制后的频带宽度仍是基带信号带宽的2倍，而且上、下边带是完全对称的，它们所携带的信息完全相同。因此，从信息传输的角度来看，只用一个边带传输就可以了。我们把这种只传输一个边带的调制方式称为单边带抑制载波调制，简称为单边带调制(SSB)。 原理部分 采用单边带调制，除了节省载波功率，还可以节省一半传输频带，仅传输双边带信号的一个边带(上边带或下边带)。因此产生单边带信号的最简单方法，就是先产生双边带。然后让它通过一个边带滤波器，只传送双边带信号中的一个边带，这种产生单边带信号的方法称为滤波法。由于理想的滤波器特性是不可能作到的，实际的边带滤波器从带通到带阻总是有一个过渡带，随着载波频率的增加，采用一级载波调制的滤波法将无法实现。这时可采用多级调制滤波的办法产生单边带信号。即采用多级频率搬移的方法实现：先在低频处产生单边带信号，然后通过变频将频谱搬移到更高的载频处。产生SSB信号的方法还有：相移形成法，混合形成法。
SSB移相法原理图 SSB移相法的形成的SystemView仿真 SSB移相法的形成上边带下边带 数学表达式 为简便起见，设调制信号为单频信号f(t)=Amcosωmt，载波为c(t)=cosωct，则调制后的双边带时域波形为：SDSB(t)＝Amcosωmtcost＝[Amcos(ωc+ωm)t+Amcos(ωc-ωm)t]/2 保留上边带，波形为：SUSB(t)＝[Amcos(ωc+ωm)t]/2＝Am(cosωctcosωmt-sin ωctsinωmt)/2 保留下边带，波形为：SLSB(t)＝[Amcos(ωc-ωm)t]/2＝Am(cosωctcosωmt+sin ωctsinωmt)/2
1．有一调角波，其数学表达式为u(t)=10cos[2π×105t+6cos(2π×104)t]V， (1)若调制信号uΩ(t)=3cos(2π×104)t，指出该调角信号是调频信号还是调相信号？若 uΩ(t)=3sin(2π×104)t呢？ (2)载波频率f c是多少？调制信号频率F是多少？ 解：(1)当uΩ(t)=3cos(2π×104)t时， u(t)中的附加相位偏移△φ(t)=6cos(2π×104)t= 2uΩ(t)，与uΩ(t)成正比，故为调相波。 当uΩ(t)=3sin(2π×104)t时 u(t)中的附加相位偏移△φ(t)=6cos(2π×104)t=6×2π×104(2π×104)t d t=4π×104(2π×104)t d t 即△φ(t)与uΩ(t)的积分成正比，则u(t)为调频波。 (2)载波频率：ωc=2π×105 (rad/s) 故f c=105 (H Z) 调制信号频率F==104(H Z) 2．设调制信号uΩ(t)=2sin104t V，调频灵敏度K f为2π×20×103，若载波频率为10MH Z，载波振幅为6V。试求：
(1)调频波的表达式； (2)调制信号的角频率Ω，调频波的中心角频率ωc ； (3)最大频率偏△f m ； (4)调频指数m f ； (5)最大相位偏移为多少？ (6)最大角频偏和最大相偏与调制信号的频率变化有何关系？与振幅变化呢？ 解：(1)因调制信号为正弦波，故调频波的表达式为： u FM(t)=U cm cos(ωc t-) 将各已知条件代入上式得 u FM(t)=6cos(2π×10×106t-) =6cos(2π×107t-25.12cos104t) (2)调制信号角频率Ω=104 rad/s ；调频波的中心角频率 ωc=2π×10×106 rad/s =2π×107 rad/s (3)最大频偏△f m===4×104(H Z)
基T MATLAB仿真的BPSK的调制与解调 一、实验要求 根据逊II耍求，金阅相关资料.学握数字带通的RPSK调制斛调的相关知识。学习MATLAB软件，芈握MATI.AR并种函数的使用。在此基础上,完成以下实验唉求； 1）设计系统整体世图及数学模型。 2）运用MATLAB进行编乩实现BPSK的调制解训过程的仿真。H?中包括信源、BPSK f,号的产生，仁道噪声的加入，BPSK信号的载波提収和相十斛 调。 3）系统性能的分析包括信号带宽.波形对比以及误码率的计算。 二、实验原理 数7?信号的传输方式分为凰带代输和帶通传输，右实际应用屮.大多数信道II?有帶通特性而不能直接代输基帶伫号。为了便数字苗号右鹉通常；适中传输，必须使用数字基带信号対载波进行训制，以使信号与信适的特性相匹配。这种用数字垄带信号控制载波.把数字垄带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。 数字调制技术的两种方法： 1）模拟相乘法.利用模拟调制的方注丈实观数罕式调制.即把把数宇从带fn号珥做模拟信号的持殊情况处理. 2）键控注'利用数了倍号的离做収fi*術心通过开关健控我波，从向实观数字调制。这种方法通常称为犍控法，比如本实验对戟波的相似进行键控, 便町 获得郴移键控（PSK）耳本的调制方式。 1. BPSK的调制原理： 二进制移相说控址用二进制数宁信号0和1厶控制载波的两个相位0和n的方法。在2PSK中，迪常用初始郴位0和Ji分别表小二进制1和0。因此，2PSK ?信号的时域衣达式为： ◎PSK("= Acos(0/ + 0」(1)
式中.5表示第n 个符号的绝对相位: 因此?上式可以改写为 由于两种码元的波形相同.极性相反.故BPSK 信号可以衣述为一个双极性 全占空矩形脉冲序列与一个正弦戏波的相乘; e 2nK (z) = S (F )CO 5?F (4) 刃)=工％"-心) (5) 这里s(t)为双极性全占空(非归零)知形脉冲序列.g(t)^脉宽为1\的单个 矩形脉冲，而心的统计特性］ Z.BPSK 的解调原埋： 2PSK 信号的解调方法星柑T 解脚法。由丁 PSK 倍号本身淤是利用相位传递 信息的.所以在按收編必须利用信号的柑位信息采用柑干解谓法来解谓信号。 给出了-?种2PSK ffi VtllT 搖收设备的原砰柄图.用屮经过带通滤波的信号 =0.发送V 时 j 口发 送T 时 A cos 少匚 (0= -Acos^ (3) J L 概率为P 4-1,概率为1-P (6) 图1 BPSK €号的波形示例
DSB调制与解调 1 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。 2 课程设计要求 （1）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。 （2）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。 （3）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。 （4）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。
3 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0A 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 0()cos()c c t A t ω?=+ 式中，A 为载波幅度；c ω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2σ。
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：ssb；调制；仿真 1.1 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。 2.1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) s DSB(t) s SSB(t) H(w) 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|>w c （ ） （ (2.1-1) H USB） w = w H = 0 |w|≤w c
郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目利用MATLAB实现信号的AM调制与解调专业、班级电子信息工程级班学号姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容： 利用MATLAB对信号 () () ?? ? ? ?≤ = 其他 ,0 t , 100 2t t Sa t m 进行AM调制，载波信号 频率为1000Hz，调制深度为0.5。t0=0.2;首先在MATLAB中显示调制信号的波形和频谱，已调信号的波形和频谱，比较信号调制前后的变化。然后对已调信号解调，并比较解调后的信号与原信号的区别。 基本要求： 1、掌握利用MATLAB实现信号AM调制与解调的方法。 2、学习MATLAB中信号表示的基本方法及绘图函数的调用，实现对常用连续时间信号的可视化表示。 3、加深理解调制信号的变化；验证信号调制的基本概念、基本理论，掌握信号与系统的分析方法。 主要参考资料： 1、王秉钧等. 通信原理[M].北京：清华大学出版社，2006.11 2、陈怀琛.数字信号处理教程----MATLAB释义与实现[M].北京：电子工业出版社,2004. 完成期限：2014.6.9—2014.6.13 指导教师签名： 课程负责人签名： 2014年6月5日
目录 摘要 (1) 1.matlab简介 (2) 1.1matlab基本功能 (2) 1.2matlab应用 (2) 2.系统总体设计方案 (4) 2.1调制信号 (4) 2.1.1 matlab实现调制信号的波形 (4) 2.1.2 matlab实现调制信号的频谱 (4) 2.1.3 matlab实现载波的仿真 (5) 2.2信号的幅度调制 (6) 2.2.1信号的调制 (6) 2.2.2幅度调制原理 (6) 2.2.3 matlab实现双边带幅度调制 (8) 2.2.4 matlab实现已调信号的频谱图 (8) 2.2.5 幅度调制前后的比较 (9) 2.3已调信号的解调 (9) 2.3.1 AM信号的解调原理及方式 (9) 2.3.2 matlab实现已调信号的解调 (11) 2.3.3信号解调前后的比较 (12) 结论与展望 (13) 参考文献 (14) 附录 (15)
振幅调制与解调练习题 一、选择题 1、为获得良好的调幅特性，集电极调幅电路应工作于 C 状态。 A ．临界 B ．欠压 C ．过压 D ．弱过压 2、对于同步检波器，同步电压与载波信号的关系是 C A 、同频不同相 B 、同相不同频 C 、同频同相 D 、不同频不同相 3、如图是 电路的原理方框图。图中t t U u c m i Ω=cos cos ω；t u c ωcos 0= （ C ） A. 调幅 B. 混频 C. 同步检波 D. 鉴相 4、在波形上它的包络与调制信号形状完全相同的是 （ A ） A ．AM B ．DSB C ．SSB D ．VSB 5、惰性失真和负峰切割失真是下列哪种检波器特有的失真 （ B ） A ．小信号平方律检波器 B ．大信号包络检波器 C ．同步检波器 6、调幅波解调电路中的滤波器应采用 。 （ B ） A ．带通滤波器 B ．低通滤波器 C ．高通滤波器 D ．带阻滤波器 7、某已调波的数学表达式为t t t u 6 3102cos )102cos 1(2)(??+=ππ，这是一个（ A ） A ．AM 波 B ．FM 波 C ．DSB 波 D ．SSB 波 8、AM 调幅信号频谱含有 （ D ） A 、载频 B 、上边带 C 、下边带 D 、载频、上边带和下边带 9、单频调制的AM 波，若它的最大振幅为1V ，最小振幅为0.6V ，则它的调幅度为( B ) A ．0.1 B ．0.25 C ．0.4 D ．0.6 10、二极管平衡调幅电路的输出电流中，能抵消的频率分量是 ( A ) A ．载波频率ωc 及ωc 的偶次谐波 B ．载波频率ωc 及ωc 的奇次谐波 C ．调制信号频率Ω D ．调制信号频率Ω的偶次谐波 11、普通调幅信号中，能量主要集中在 上。 ( A ) A ．载频分量 B ．边带 C ．上边带 D ．下边带 12、同步检波时，必须在检波器输入端加入一个与发射载波 的参考信号。 ( C ) A ．同频 B ．同相 C ．同幅度 D ．同频同相 13、用双踪示波器观察到下图所示的调幅波，根据所给的数值，它的调幅度为 （ C ）
通信原理实验常规双边带调幅与解调实验
一·实验目的 1．掌握常规双边带调幅与解调的原理及实验方法。 2．掌握二极管包络检波原理。 3．掌握调幅信号的频谱特性。 4．了解常规双边带调幅与解调的优缺点。 5．了解抑制载波双边带调幅和解调的优缺点。 二．实验步骤 1.将信号源模块、PAM/AM模块、频谱分析模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。 2.插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下三个模块中的开关POWER１\POWER２，对应的发光二极管LED01、LED02发光，按一下信号源模块的复位键，三个模块均开始工作。 3.是信号源模块的信号输出点“模拟输出”输出频率为3.125KHz、峰-峰值为0.5V 左右的正弦波，旋转“64K幅度调节”电位器使“64K正弦波”处在信号峰-峰值为1V。 4.用连接线连接信号源模块的信号输出点“模拟信号输出”和PAM/AM模块的信号输入点“AM音频输入”以及信号源模块的信号输出点“64K正弦波”和PAM/AM模块的信号输入点“AM载波输入”，调节PAM/AM模块的电位器“调制深度调节”，同时用示波器观察测试点“调幅输出”处的波形，可以观察到常规双边带调幅波形和抑制载波的双边带调幅波形。 5．观察“AM载波输入”、“AM音频输入”、“调幅输输出”、“滤波输出”、“解调幅输出”各点处输出的波形。 6．用频谱分析模块分别观察常规双边带调幅时“AM载波输入”、“AM 音频输入”、“调幅输出”、“滤波输出”、“解调幅输出”各点频谱，以及抑制载波的双边带调幅时各点频谱并比较之。 7．改变“AM音频输入”的频率及幅度，重复观察各点波形。 8．改变“AM载波输入”的频率及幅度，重复观察各点波形。 AM音频波形AM载波波形
课程设计任务书 学生姓名：吕义斌专业班级：电信1102班 指导教师：桂林工作单位：武汉理工大学 题目：信号分析处理课程设计 －基于MATLAB的模拟信号单边带幅度调制（SSB）与解调分析初始条件： 1.Matlab6.5以上版本软件； 2.先修课程：通信原理等； 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、利用MATLAB中的simulink工具箱中的模块进行单边带幅度调制（SSB）与解 调，观察波形变化； 2、画出程序设计框图，编写程序代码，上机运行调试程序，记录实验结果（含计算 结果和图表等），并对实验结果进行分析和总结； 3、课程设计说明书按学校统一规范来撰写，具体包括： ⑴目录；⑵理论分析； ⑶程序设计；⑷程序运行结果及图表分析和总结； ⑸课程设计的心得体会（至少800字，必须手写。）； ⑹参考文献（不少于5篇）。 时间安排：周一、周二查阅资料，了解设计内容； 周三、周四程序设计，上机调试程序； 周五、整理实验结果，撰写课程设计说明书。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 1. 概述 (1) 2. 设计方案 (1) 2.1 SSB调制原理 (1) 2.1.1 滤波法 (1) 2.1.2 相移法 (2) 2.2 解调原理 (4) 2.2.1 相干解调 (4) 2.2.2 2级单边带调制解调 (4) 3. SSB调制与解调的MATLAB程序实现 (4) 3.1 函数的使用 (4) 3.2 MA TLAB程序实现 (5) 3.3 模拟仿真结果分析 (9) 4. SSB系统的Simulink仿真 (10) 4.1 Simulink工作环境 (10) 4.2 SSB信号调制 (11) 4.2.1 调制模型构建与参数设置 (11) 4.2.2 仿真结果及分析 (11) 4.3 SSB相干解调 (14) 4.3.1 相干解调模型构建与参数设置 (14) 4.3.2 仿真结果及分析 (15) 4.4 加入高斯噪声的SSB调制与解调 (17) 4.4.1 模型构建 (17) 4.4.2 仿真结果及分析 (18) 5. 心得体会 (23) 参考文献 (25)
通信原理课程设计报告书 课题名称 模拟单边带调幅及解调 姓 名 易冬亮 学 号 0912402*28 学 院 通信与电子工程学院 专 业 通信工程 指导教师 李梦醒 ※ ※※※※※※※※ ※※ ※ ※ ※※ 2009级通信工程专业 通信原理课程设计
2011年 06 月 28日
模拟单边带调幅及解调 1 设计目的 由于AM 、DSB 所需传输的带宽是信号的2倍，这样就降低了系统的有效性。由于从信息传输的角度讲，上、下两个边带所包含的信息相同，因此只传送一个边带即可以传送信号的全部信息。因此SSB 单边带调幅具有最窄的传输带宽，最高的信道利用率。 2设计原理 1、SSB 模拟单边带调制的原理： AM 的时域表示 幅度调制—用基带信号f(t)去迫使高频载波的瞬时幅度随f(t)的变化而变化. 0()[()]cos()AM c c S t A f t t ωθ=++ 其中ωc 为载波角频率;θc 为载波起始相位; A0 为载波幅度 当调制信号为单频余弦时 令 m m m f(t)=A cos(t+)ωθ 则AM 0m m m c c 0m m m c c S (t)=[A + A cos(t+)]cos(t+) =A [1+A cos(t+)]cos(t+)ωθωθωθωθ 其中βAm=Am/A0<=1，称为调幅指数。 调制信号为确定信号时，已调信号的频谱
c c c AM 0c c j(t+c)-j(t+)0S (t)=[A +f(t)]cos(t+) =[A +f(t)][e + e ]ωθωθωθ 已知f(t)的频谱为F(ω), 由付里叶变换： 00F[A ]=2A ()δω c c j(t+)C F[f(t)e ]=F(-)ωθωω c c j(t-)C F[f(t)e ]=F()ωθωω+ 由此可得 01()[()()][()()]2AM c c c c S A M M ωπδωωδωωωωωω=-+++-++ 调制前后的频谱如图所示。 由于上下边带携带的信息是一样的，所以我们只要将上下边带用滤波器滤除其中的一个，只保留上（下）边带即可。 滤波法：SSSB(ω)=SDSB(ω)H(ω) 原理框图如下：
1．某超外差接收机的中频为465kHz，当接收931kHz的信号时，还收到1kHz的干扰信号，此干扰为（ A ）A．干扰哨声B．中频干扰 C．镜像干扰D．交调干扰 2．MC1596集成模拟乘法器不可以用作（C ）A．振幅调制B．调幅波的解调C．频率调制D．混频 3．若载波u C(t)=U C cosωC t,调制信号uΩ(t)= UΩcosΩt，则调频波的表达式为（A ）A．u FM(t)=U C cos（ωC t＋m f sinΩt）B．u FM(t)=U C cos（ωC t＋m p cosΩt）C．u FM(t)=U C（1＋m p cosΩt）cosωC t D．u FM(t)=kUΩU C cosωC tcosΩt 4．单频调制时，调相波的最大相偏Δφm正比于（ A ）A．UΩB．uΩ(t)C．Ω 5．某超外差接收机的中频f I＝465kHz，输入信号载频fc＝810kHz，则镜像干扰频率为 （C）A．465kHz B．2085kHz C．1740kHz 6．调频收音机中频信号频率为（ A ）A．465kHz B．10.7MHz C．38MHz D．不能确定 7．直接调频与间接调频相比，以下说法正确的是（C）A．直接调频频偏较大，中心频率稳定B．间接调频频偏较大，中心频率不稳定C．直接调频频偏较大，中心频率不稳定D．间接调频频偏较大，中心频率稳定8．鉴频特性曲线的调整内容不包括（B）A．零点调整B．频偏调整 C．线性范围调整D．对称性调整 9．某超外差接收机接收930kHz的信号时，可收到690kHz和810kHz信号，但不能单独收到其中一个台的信号，此干扰为（D）A．干扰哨声B．互调干扰 C．镜像干扰D．交调干扰 10．调频信号u AM(t)=U C cos（ωC t＋m f sinΩt）经过倍频器后，以下说法正确的是（C）A．该调频波的中心频率、最大频偏及Ω均得到扩展，但m f不变 B．该调频波的中心频率、m f及Ω均得到扩展，但最大频偏不变 C．该调频波的中心频率、最大频偏及m f均得到扩展，但Ω不变 D．该调频波最大频偏、Ω及m f均得到扩展，但中心频率不变 11．关于间接调频方法的描述，正确的是（B）A．先对调制信号微分，再加到调相器对载波信号调相，从而完成调频 B．先对调制信号积分，再加到调相器对载波信号调相，从而完成调频 C．先对载波信号微分，再加到调相器对调制信号调相，从而完成调频 D．先对载波信号积分，再加到调相器对调制信号调相，从而完成调频 12、变频器的工作过程是进行频率变换，在变换频率的过程中，只改变_____A_____频率,而______C_____的规律不变。 （A）载波（B）本振（C）调制信号（D）中频 13、调频系数与___B__、A___有关,当调制信号频率增加时,调频系数____E____,当调制信号幅度增加时,调频系数___D_______。 A）UΩm B) ΩC)Ucm D)增大E)减小F)不变
实验五常规双边带调幅与解调实验 一、实验目的 1、掌握常规双边带调幅与解调的原理及实现方法。 2、掌握二极管包络检波原理。 3、掌握调幅信号的频谱特性。 4、了解常规双边带调幅与解调的优缺点。 5、了解抑制载波双边带调幅和解调的优缺点。 二、实验内容 1、观察常规双边带调幅的波形。 2、观察常规双边带调幅波形的频谱。 3、观察常规双边带解调的波形。 三、实验仪器 1、信号源模块 2、PAM/AM模块 3、频谱分析模块（可选） 4、20M双踪示波器一台 5、频率计（可选）一台 6、音频信号发生器（可选）一台 7、立体声单放机（可选）一台 8、立体声耳机（可选）一副 9、连接线若干 四、实验原理 1、常规双边带调幅 所谓调制，就是在传送信号的一方（发送端）将所要传送的信号（它的频率一般是较低的）“附加”在高频振荡信号上。所谓将信号“附加”在高频振荡上，就是利用信号来控制高频振荡的某一参数，使这个参数随信号而变化，这里，高频振荡波就是携带信号的“运载工具”，所以也叫载波。在接收信号的一方（接收端）经过解调（反调制）的过程，把载波所携带的信号取出来，得到原有的信息，解调过程也叫检波。调制与解调都是频谱变换的过程，必须用非线性元件才能完成。调制的方式可分为连续波调制与脉冲波调制两大类，连续波调制是用信号来控制载波的振幅、频率或相位，因而分为调幅、调频和调相三种方式；脉冲波调制是先用信号来控制脉冲波的振幅、宽度、位置等，然后再用这已调脉冲对载波进行调制，脉冲调制有脉冲振幅、脉宽、脉位、脉冲编码调制等多种形式。 本实验模块所要进行的实验是连续波的振幅调制与解调，即常规双边带调幅与解调。 我们已经知道，调幅波的特点是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化，这变化
2011 - 2012 学年第 1 学期 《高频电子课程设计》 课程设计报告 题目：抑制载波单边调幅（SSB）和解调的实现专业： 班级： 姓名： 指导教师： 电气工程系 2011 年 12月25 日
课程设计任务书
摘要 单边带调制从1933年开始，在短波通信中，大多越洋和洲际都用导频制单边带传输。自1954年以来，载频全抑制单边带调制迅速在军用和许多专用无线电业务中取代调幅制。在载波、微波多路传输和地空的通信中，单边带技术已得到了广泛的应用，并且已使用在卫星至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到一个较高的频率上，而且在平移后的信号频谱原有频率分量的相对关系保持不变的调制技术。单边带 (SSB)调制也可看作是调幅(AM)的一种特殊形式。调幅信号频谱由载频 f和上、下边带组成，被传输的消息包含在 c 两个边带中，而且每一边带包含有完整的被传输的消息。因此，只要发送单边带信号，就能不失真地传输消息。显然，把调幅信号频谱中的载频和其中一个边带抑制掉后，余下的就是单边带信号的频谱。 目录
高频电子课程设计 第一章、设计目的和意义 1、设计目的 研究模拟连续信号在SSB线性调制中的信号波形与频谱，了解调制信号是如何搬移到载波附近。 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）了解产生调幅波（AM）和抑制载波单边带波（SSB—AM）的调制方式，以及两种波之间的关系。 （3）了解用滤波法产生单边带SSB—AM的信号的方式和上下边带信号的不同。 （4）了解在相干解调中存在同步误差（频率误差、相位误差）对解调信号的影响从而了解使用同频同相的相干载波在相干解调中的重要性。 第二章、设计原理 信号的调制主要是在时域上乘上一个频率较高的载波信号，实现频率的搬移，使有用信号容易被传播。单边带调幅信号可以通过双边带调幅后经过滤波器实现。 双边带调制中上、下两个边带是完全对称的，它们所携带的信息