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抑制载波双边带调幅（DSB-SC）和解调的实现一、设计目的和意义通过数字通信课程设计对以前所学的有关数字信号处理和通信电路方面的知识做全面的梳理，对通信信号的调制、滤波、解调、分析，进一步理解和掌握通信信号工作的原理。
通过课程设计中对Matlab及其工具箱函数的运用，学会运用Matlab软件环境对通信信号进行处理和分析二、设计原理如果输入的基带信号没有直流分量，则得到的输出信号就是无载波分量的双边带调制信号，简称DSB信号。
此时的DSB信号实质上就是m(t)和载波的相乘，其时域表达式为:其波形图如图所示。
图1 抑制载波双边带波形抑制载波双边带调幅信号的频谱抑制载波双边带调幅的调制过程实际上就是调制信号与载波的相乘运算，其模型如下:图2抑制载波双边带调幅调制模型由抑制载波双边带调幅信号的频谱可知，如果将已调信号的频谱搬回到原点位置，即可得到原始的调制信号频谱，从而恢复出原始信号。
解调中的频谱搬移同样可用调制时的相乘运算来实现。
图3抑制载波双边带调制的相干解调将已调信号乘上一个同频同相的载波，如图，可得到用一个带通滤波器可以将上式中第1项和第2项分离，无失真地恢复出原始的调制信号。
这种调制方法又称为相干解调。
三、详细设计步骤（1）信号和载波的Matlab语言编写按设计要求的容编写信号（辛格函数）和载波，并绘制出其波形。
（2）信号频谱的Matlab语言编写根据设计要求号的表达示，通过求傅立叶变换来实现信号的频谱，利用fft算法实现函数图的画法。
（3）信号的调制对信号按要求进行调制，并绘制出已调信号的波形图和频谱由调制原理知：其过程就是调制信号与载波的相乘运算。
故将上述两个信号相乘，就可以得出已调信号，再用傅立叶变换来实现已调信号的频谱。
（4）解调已调信号已调信号的解调必须用相干解调的方法，是将已调信号乘上一个同频同相的载波。
然后用用一个低通滤波器就可以恢复原始的调制信号。
（5）已调信号的功率谱分析通过对自相关函数的求解，绘制已调信号的功率谱密度设计结果及分析（1） 原始信号为辛格函数图4.待调制信号的波形图图5.待调制信号的频谱图（2）载波信号为余弦，200c f Hz ，波形如图所示图6.载波信号的波形图（3） 信号的调制，已调信号则是由原信号与载波信号相乘。
可编辑修改精选全文完整版抑制载波双边带调幅（DSB-SC）和解调的实现一、设计目的和意义本设计要求采用matlab或者其它软件工具实现对信号进行抑制载波双边带调幅（DSB-SC）和解调，并且绘制相关的图形。
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。
二、设计原理（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。
振幅调制是一种实用很广的连续波调制方式。
调幅信号X(t)主要有调制信号和载波信号组成。
调幅器原理如图1所示：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2所示：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。
（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()c c SDSB=1/2F -+1/2F(+)ωωωω. 双边带调幅频谱如图3所示：图3 双边带调幅频谱抑制载波的双边带调幅虽然节省了载波功率，但已调西那的频带宽度仍为调制信号的两倍，与常规双边带调幅时相同。
计算机与信息工程学院综合性、设计性实验报告一、实验内容设基带信号为m(t)=sin(2000*pi*t)+2cos(1000*pi*t),载波频率为20kHz。
用MATLAB编程仿真出DSB-SC AM信号，绘出原始信号和已调信号及频谱的波形。
二、实验仪器或设备装有MATLAB软件的电脑一台。
三、实验原理1、双边带抑制载波调幅（DSB—SC AM）信号的产生。
双边带抑制载波调幅信号s(t)是利用均值为0的模拟基带信号m(t)和正弦载波c(t)相乘得到，如图所示：m(t)和正弦载波s(t)的信号波形如图所示：若调制信号m(t)是确定的，其相应的傅立叶频谱为M(f)，载波信号c(t)的傅立叶频谱是C(f),调制信号s(t)的傅立叶频谱S(f)由M(f)和C(f)相卷积得到，因此经过调制之后，基带信号的频谱被搬移到了载频fc处，若模拟基带信号带宽为W，则调制信号带宽为2W，并且频谱中不含有离散的载频分量，这是由于模拟基带信号的频谱成分中不含离散的直流分量。
四、实验步骤实验代码见附录。
1、基带信号的时域及频域波形如下：2、调制后的信号的时域波形，频谱，自相关函数及功率谱如下：3、解调后的波形如下：五、实验结果分析：本次实验较为简单，双边带抑制载波调制过程就是基带信号的频谱搬移，由实验知滤波后的信号与原始信号相比有了一定的相移，这是由于不同步引起的，因此在相干解调中要提取同步载波才行。
附录：实验代码：%2014年4月15日%求基带信号为m(t)=sinc(200t),载波频率为fc=200Hz的DSB-SC信号并解调。
clear%参数设置fs=1000; %采样频率。
T=4; %截短时间dt=1/fS; %时域采样间隔t=-T/2:dt:T/2-dt; %时域采样点L=T*fs; %信号长度（即采样点数）fc=200; %载波频率%1、基带信号：y1=sinc(200*t);figure(1),subplot(211),plot(t,y1)title('基带信号时域波形y1');xlabel('t/s');grid onxlim([-0.05,0.05])%求基带信号频谱N=2^nextpow2(L);fw1=[-N/2:N/2-1]/N*fs;yk1=fft(y1,N);yw1=2*pi/N*abs(fftshift(yk1));subplot(212),plot(fw1,yw1);grid ontitle('基带信号频谱yw1');xlabel('f/Hz');xlim([-250 250]);%2、信号的调制：y2=y1.*cos(2*pi*fc*t); %注意要用点乘figure(2),subplot(411),plot(t,y2);title('DSB_SC时域波形y2');xlim([-0.05,0.05]);grid onfw2=[-N/2:N/2-1]/N*fs;yk2=fft(y2,N);yw2=2*pi/N*abs(fftshift(yk2));subplot(412),plot(fw2,yw2);grid ontitle('DSB_SC频谱yw2'); %DSB_SC信号的频谱xlabel('f/Hz');[c,lags]=xcorr(y2,200); %DSB_SC信号自相关函数subplot(413),plot(lags/fs,c);title('DSB_SC信号自相关函数');xlabel('t');ylabel('Rxx(t)');grid onxlim([-0.05,0.05]);fw3=[-N/2:N/2-1]/N*fs;yk3=fft(c,N);yw3=2*pi/N*abs(fftshift(yk3));subplot(414),plot(fw3,yw3);title('DSB_SC信号功率谱'); %DSB_SC信号的功率谱xlabel('w');ylabel('Pxx(w)');grid on%3、信号的解调：y3=y2.*cos(2*pi*fc*t); %相干解调figure(3),subplot(211),plot(t,y3);title('解调信号时域波形y3');xlim([-0.05,0.05]);grid on%滤波后的f(t)信号Rp=0.1;Rs=80;Wp=40/100;Ws=45/100;[n,Wn]=ellipord(Wp,Ws,Rp,Rs); %阶数n[b,a]=ellip(n,Rp,Rs,Wn); %传递函数分子分母X1=5*filter(b,a,y3);subplot(212),plot(t,X1);title('滤波后的信号');xlabel('t');xlim([-0.05,0.05]);grid on。
实验二 振幅调制实验——抑制载波的双边带信号（DSB ）的实现一、实验原理1、振幅调制的一般概念调制，就是用调制信号（如声音、图像等低频或视频信号）去控制载波（其频率远高于调制信号频率，通常又称“射频” ）某个参数的过程。
载波受调制后成为已调波。
振幅调制，就是用调制信号去控制载波信号的振幅， 使载波的振幅按调制信号的规律变化。
设调制信号为()c o s f f m f v t V w t =载波信号为且 c f w w则根据振幅调制的定义，可以得到普通调幅波的表达为：()(1cos )cos AM cm f c v t V m w t w t =+ （2—1）式中 c ma m c m c m V K V m V V Ω∆== （2—2）称为调幅度（调制度）， a K 为调制灵敏度。
为使已调波不 失真，调制度m 应小于或等于1、当 m>1 时， 此时产生严重失真，称之为过调制失真，这是应该避免的。
将式（2—1）用三角公式展开，可得到：()cos cos()cos()22AM cm c cm c f cm c f m m v t V w t V w w t V w w t =+++- （2—3）由式（2—3）看出，单频调制的普通调幅波由三个高频正弦波叠加而成：载波分量，上 边频分量，下边频分量。
在多频调制的情况下，各边频分量就组成了上下边带。
普通调幅波 可用 AM 表示。
在调制过程中，将载波抑制就形成了抑制载波双边带信号，简称双边带信号，用 DSB 表示；如果 DSB 信号经边带滤波器滤除一个边带或在调制过程中直接将一个边带抵消，就 形成单边带信号，用 SSB 表示。
由以上讨论可以看出， 若先将调制信号和一个直流电压相加，然后再与载波一起作用到 乘法器上，则乘法器的输出将是一个普通调幅波；若调制信号直接与载波相乘，或在 AM 调 制的基础上抑制载波，即可实现 DSB 调制；将 DSB 信号滤掉一个边带，即可实现 SSB 调 制。
通信模块设计与仿真学院计算机与电子信息学院专业通信工程班级通信091班DSB-SC系统仿真 (3)摘要 (3)一、设计目的 (4)二、设计要求 (4)三、系统原理 (5)（一）系统框图： (5)（二）各模块原理及M文件实现 (5)1.调制部分 (5)2.高斯白噪声信道特性分析 (6)4.解调部分 (9)（三）Simulink仿真 (11)四、M文件完整程序 (13)五、结束语 (17)六、参考文献 (18)DSB-SC系统仿真摘要信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。
调制过程实际上是一个频谱搬移的过程，即是将低频信号的频谱（调制信号）搬移到载频位置（载波）。
而解调是调制的逆过程，即是将已调制信号还原成原始基带信号的过程。
调制与解调方式往往能够决定一个通信系统的性能。
幅度调制就是一种很常见的模拟调制方法，在AM信号中，载波分量并不携带信息，仍占据大部分功率，如果抑制载波分量的发送，就能够提高功率效率，这就抑制载波双边带调制DSB-SC（Double Side Band with Suppressed Carrier），因为不存在载波分量，DSB-SC信号的调制效率就是100%，即全部功率都用于信息传输。
但由于DSB-SC信号的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调制信号，需采用同步检波来解调。
这种解调方式被广泛应用在载波通信和短波无线电话通信中。
但是由于在信道传输过程中必将引入高斯白噪声，虽然经过带通滤波器后会使其转化为窄带噪声，但它依然会对解调信号造成影响，使其有一定程度的失真，而这种失真是不可避免的。
本文介绍了M文件编程和Simulink 两种方法来仿真DSB-SC系统的整个调制与解调过程。
关键词DSB-SC调制同步检波信道噪声M文件Simulink仿真一、设计目的本课程设计是实现模拟DSB-SC信号的调制解调。
加深对幅度调制的理解，建立对通信系统整体过程和框架的新认识，更好的理解幅度调制系统的各个模块的作用以及仿真实现方法。
实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：＿＿＿实验名称实验二双边带抑制载波调幅与解调实验〔DSB-SC AM)指导教师实验目的1、掌握双边带抑制载波调幅与解调的原理及实现方法。
2、掌握相干解调法原理。
3、了解DSB调幅信号的频谱特性。
4、了解抑制载波双边带调幅的优缺点。
仪器设备与耗材1、信号源模块2、模拟调制模块3、模拟解调模块4、20M双踪示波器实验根本原理1、DSB调幅典型波形和频谱如图1所示：图1 DSB信号的波形和频谱实验中采用如下框图实现DSB调幅。
图2 DSB调幅实验框图由信号源模块提供不含直流分量的2K正弦基波信号和384K正弦载波信号sinwct经乘法器相乘，调制深度可由“调制深度调节〞旋转电位器调整，得到DSB调幅信号输出。
2、相干解调法实验中采用如下框图实现相干解调法解调DSB信号:调幅输入相乘输出解调输出图3 DSB解调实验框图〔相干解调法〕实验步骤与实验步骤：1、将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，翻开主机箱右侧的交流开关，再分别按下三个模块中的实验记录3、DSB调幅〔1〕信号源模块“2K正弦基波〞测试点，调节“2K调幅〞旋转电位器，使其输出信号峰峰值为1V左右；“384K正弦载波〞测试点，调节“384K调幅〞旋转电位器，使其输出信号峰峰值为左右。
〔2〕实验连线如下：信号源模块 ----------模拟调制模块“相乘调幅1〞2K正弦基波----------基波输入384K正弦载波--------载波输入〔3〕调节“调制深度调节1〞.旋转电位器，用示波器观测“调幅输出〞测试点信号波形。
这里也可采用“相乘调幅2〞电路完成同样过程。
4、DSB解调〔相干解调法〕〔1〕实验连线如下：模拟调制模块------------模拟解调模块“相干解调法〞载波输入----------------载波输入调幅输出----------------调幅输入〔2〕调节“解调深度调节〞旋转电位器’观测“相乘输出〞与“解调输出〞测试点波形，并比照模拟信号复原的效果。
抑制载波双边带调幅（DSB-SC）和解调的实现一、设计目的和意义本设计要求采用matlab或者其它软件工具实现对信号进行抑制载波双边带调幅（DSB-SC）和解调，并且绘制相关的图形。
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。
二、设计原理（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。
振幅调制是一种实用很广的连续波调制方式。
调幅信号X(t)主要有调制信号和载波信号组成。
调幅器原理如图1所示：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2所示：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。
（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()c c SDSB=1/2F -+1/2F(+)ωωωω. 双边带调幅频谱如图3所示：图3 双边带调幅频谱抑制载波的双边带调幅虽然节省了载波功率，但已调西那的频带宽度仍为调制信号的两倍，与常规双边带调幅时相同。
抑制载波双边带幅度调制、相干解调系统的MATLAB实现目录一、作业要求 (1)二、DSB-SC原理描述 (1)三、DSB-SC实现框图 (2)四、MATLAB程序及注释 (3)五、仿真结果 (11)一、作业要求用MATLAB程序开发设计抑制载波双边带幅度调制、相干解调系统。
系统参数如下：信源为频率为3K、幅度为1的正弦信号，载波频率为信源频率的30倍。
要求有如下输出和显示：（1）调制前后的信号波形、信号频谱；（2）在信道输入信噪比分别为0dB和10dB两种情况下，解调器的输入和输出波形各有何不同；（3）绘出输入信噪比与输出信噪比之间的关系（不能直接使用制度增益的公式来绘制）。
二、DSB-SC原理描述所谓线性调制是指信号的频谱为调制信号（即基带信号）频谱的线性平移及变换，而非线性调制时已调信号与输入调制信号之间不存在这种对应关系，已调信号频谱中将出现与调制信号无线性关系的分量。
在常规双边带调幅（DSB ）时，由于已调波中含有不携带信息的载波分量，故调制效率较低。
为了提高调制效率，在常规调幅的基础上抑制掉载波分量，使总功率全部包含在双边带中。
这种调制方式称为抑制载波双边带调制 (DSB-SC)。
在抑制载波双边带调幅（DSB-SC ）中，实现双边带调制就是完成调制信号与载波信号的相乘运算，输出已调信号时域表达式为：()()()=DSB c S t f t cos w t其中f(t)为调制信号，可确切知道也可以为随机信号，通常认为平均值为0。
ωc 为载波频率。
双边带解调只能采用相干解调，把已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波，将已调信号的频谱搬回到原点位置，时域表达式为：21()()()()(12)2==+DSB c c c S t cos w t f t cos w t f t cos w t 然后通过低通滤波器，滤除高频分量，使得无失真地恢复出原始调制信号。
三、DSB-SC 实现框图DSB_SC 信号的产生：f(t)cos(wt)S(t)DSB_SC信号的解调：四、MATLAB程序及注释clc;clear;tic;fm=3*10^3;%pre modulation freqfc=30*fm;%carrier freqfs=2*2^10*fc;%sampling freqT=1/fs;%sampling intervalL=256*2^10;%length of signalt=(0:L-1)*T;%time vectorft=sin(2*pi*fm*t);%pre-modulation signalplot(t,ft);title('premodulation signal');xlabel('t/s');ylabel('f(t)');saveas(gcf,'premodulation signal.bmp','bmp');s_dsb=ft.*cos(2*pi*fc*t);%modulated signalplot(t,s_dsb);title('modulated signal');xlabel('t/s');ylabel('dsb(t)');saveas(gcf,'modulated signal.bmp','bmp');NFFT=2^nextpow2(L);fw_ft=fft(ft,NFFT)/NFFT*2;%show reality ampltitudef=fs/NFFT*(0:1:NFFT-1);abs_fw_ft=abs(fw_ft);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_ft(1:NFFT/2));saveas(gcf,'premodulation signal spectrum.bmp','bmp');plot(f(1:ceil(10*fm*L*T)),abs_fw_ft(1:ceil(10*fm*L*T)));%better effectfw_dsb=fft(s_dsb,NFFT)/NFFT*2;abs_fw_dsb=abs(fw_dsb);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_dsb(1:NFFT/2));saveas(gcf,'modulated signal spectrum.bmp','bmp');plot(f(1:ceil(2*fc*L*T)),abs_fw_dsb(1:ceil(2*fc*L*T)));%better effect%--------------------------------------q2dsb_n0=awgn(s_dsb,0);%add noiseplot(t,dsb_n0);dsb_n10=awgn(s_dsb,10);plot(t,dsb_n10);fw_dsb_n0=fft(dsb_n0,NFFT);%fftabs_fw_dsb_n0=abs(fw_dsb_n0);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_dsb_n0(1:NFFT/2));fw_dsb_n10=fft(dsb_n10,NFFT);abs_fw_dsb_n10=abs(fw_dsb_n10);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_dsb_n10(1:NFFT/2));[max_n0,locat_n0]=max(abs_fw_dsb_n0(1:NFFT/2));%bpf_n0w_bpf=11;%适当的取带通滤波器的带宽，会影响最后的制度增益abs_fw_dsb_n0(:,1:(locat_n0-w_bpf))=0;abs_fw_dsb_n0(:,(locat_n0+w_bpf):NFFT-locat_n0-w_bpf)=0;abs_fw_dsb_n0(:,NFFT-locat_n0+w_bpf:NFFT)=0;fw_dsb_n0(:,1:(locat_n0-w_bpf))=0;fw_dsb_n0(:,(locat_n0+w_bpf):NFFT-locat_n0-w_bpf)=0;fw_dsb_n0(:,NFFT-locat_n0+w_bpf:NFFT)=0;[max_n10,locat_n10]=max(abs_fw_dsb_n10(1:NFFT/2));%bpf_n10 %w_bpf=5;abs_fw_dsb_n10(:,1:(locat_n10-w_bpf))=0;abs_fw_dsb_n10(:,(locat_n10+w_bpf):NFFT-locat_n10-w_bpf)=0; abs_fw_dsb_n10(:,NFFT-locat_n10+w_bpf:NFFT)=0;fw_dsb_n10(:,1:(locat_n10-w_bpf))=0;fw_dsb_n10(:,(locat_n10+w_bpf):NFFT-locat_n10-w_bpf)=0;fw_dsb_n10(:,NFFT-locat_n10+w_bpf:NFFT)=0;% tic;%bpf1 %slow time wasting,no loop% for i=1:size(fw_dsb_n0,2)% max_abs_fw_n0=max(abs_fw_dsb_n0);% if abs_fw_dsb_n0(i)<0.1*max_abs_fw_n0% fw_dsb_n0(i)=0;% abs_fw_dsb_n0(i)=0;% end% end% toc;% tic;%bpf2% for i=1:size(fw_dsb_n10,2)% max_abs_fw_n10=max(abs_fw_dsb_n10);% if abs_fw_dsb_n10(i)<0.1*max_abs_fw_n10% fw_dsb_n10(i)=0;% abs_fw_dsb_n10(i)=0;% end% end% toc;fti_n0=ifft(fw_dsb_n0);%input signalfti_n10=ifft(fw_dsb_n10);fti_n0=real(fti_n0);fti_n10=real(fti_n10);plot(t,fti_n0);plot(t,fti_n10);dsb_n0_temp=fti_n0.*cos(2*pi*fc*t);fw_dsbi_n0=fft(dsb_n0_temp,NFFT);fw_dsbi_n0(:,ceil((1.5*fm)*L*T):NFFT-ceil((1.5*fm)*L*T))=0;%lpf %适当的取低通滤波器的带宽，会影响最后的制度增益abs_fw_dsbi_n0=abs(fw_dsbi_n0);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_dsbi_n0(1:NFFT/2));fto_n0=ifft(fw_dsbi_n0);%output signalfto_n0=real(fto_n0);plot(t,fto_n0);dsb_n10_temp=fti_n10.*cos(2*pi*fc*t);fw_dsbi_n10=fft(dsb_n10_temp,NFFT);fw_dsbi_n10(:,ceil((1.5*fm)*L*T):NFFT-ceil((1.5*fm)*L*T))=0;%lpf abs_fw_dsbi_n10=abs(fw_dsbi_n10);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_dsbi_n10(1:NFFT/2));fto_n10=ifft(fw_dsbi_n10);%output signalfto_n10=real(fto_n10);plot(t,fto_n10);plot(t,fto_n10-fto_n0);%difference btw n10&n0%------------------------------------q3sini=zeros(1,201);sono=zeros(1,201);for snr=0:200dsb_n_snr=awgn(s_dsb,snr);%add noiseplot(t,dsb_n_snr);fw_dsb_n_snr=fft(dsb_n_snr,NFFT);%fftabs_fw_dsb_n_snr=abs(fw_dsb_n_snr);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_dsb_n_snr(1:NFFT/2));[max_n_snr,locat_n_snr]=max(abs_fw_dsb_n_snr(1:NFFT/2));%bpf_n _snr%w_bpf=5;abs_fw_dsb_n_snr(:,1:(locat_n_snr-w_bpf))=0;abs_fw_dsb_n_snr(:,(locat_n_snr+w_bpf):NFFT-locat_n_snr-w_bpf)=0; abs_fw_dsb_n_snr(:,NFFT-locat_n_snr+w_bpf:NFFT)=0;fw_dsb_n_snr(:,1:(locat_n_snr-w_bpf))=0;fw_dsb_n_snr(:,(locat_n_snr+w_bpf):NFFT-locat_n_snr-w_bpf)=0;fw_dsb_n_snr(:,NFFT-locat_n_snr+w_bpf:NFFT)=0;fti_n_snr=ifft(fw_dsb_n_snr);%input signalfti_n_snr=real(fti_n_snr);plot(t,fti_n_snr);dsb_n_snr_temp=fti_n_snr.*cos(2*pi*fc*t);fw_dsbi_n_snr=fft(dsb_n_snr_temp,NFFT);fw_dsbi_n_snr(:,ceil((1.5*fm)*L*T):NFFT-ceil((1.5*fm)*L*T))=0;%lpfabs_fw_dsbi_n_snr=abs(fw_dsbi_n_snr);plot(f(1:NFFT/2),abs_fw_dsbi_n_snr(1:NFFT/2));fto_n_snr=ifft(fw_dsbi_n_snr);%output signalfto_n_snr=real(fto_n_snr)*2;%after lpf we acquire ft/2，so we need to *2plot(t,fto_n_snr);sini(1,snr+1)=10*log10(abs(mean(mean(ft(32768:229376).*ft(327 68:229376)))/(mean(mean(fti_n_snr(32768:229376)-ft(32768:229376)).*(fti_n_snr(32768:229376)-ft(32768:229376))))));sono(1,snr+1)=10*log10(abs(mean(mean(ft(32768:229376).*ft(32 768:229376)))/(mean(mean(fto_n_snr(32768:229376)-ft(32768:229376)).*(fto_n_snr(32768:229376)-ft(32768:229376))))));%取不受加窗影响的信号段endsnr_x=0:200;plot(snr_x,sono./sini);toc;% subplot(3,1,1);plot(t(32768:229376),ft(32768:229376));% subplot(3,1,2);plot(t(32768:229376),fti_n_snr(32768:229376)); % subplot(3,1,3);plot(t(32768:229376),fto_n_snr(32768:229376));五、仿真结果在MATLAB仿真中，取系统参数如下：信源为频率为3K、幅度为1的正弦信号，载波频率为信源频率的30倍，即为90K。
一：原理与分析
在数字信号通信快速发展以前主要是模拟通信，由于为了合理使用频带资源，提高通信质量，需要使用模拟调制技术，通常连续波的模拟调制是以正弦波为载波的调制方式，他分为线性调制和非线性调制。
线性调制是指调制后的信号频谱为调制信号频谱的平移或线性变换，而非线性调制则没有这个性质。
由于常规调幅调制的效率太低，耗用了大量功率，在小功率场合很不方便，而抑制载波双边带调幅就克服了效率低的缺点，它的特点是直接将未调信号与载波相乘，而不是先叠加一个直流在未调信号上然后再相乘。
图1 抑制载波双边带调幅波形
二、仿真实现
未调制信号为S（t）= sinc（200t）（|t|<=t0），其中t0取2s，载波频率fc = 100Hz。
用抑制载波调幅来调制信号，给出调制信号M（t）波形，画出S（t）和M（t）的频谱。
编写了脚本文件dsbmod.m来完成带限信号的抑制载波双边带
脚本关键代码：
fftseq.m函数：
三、结果分析
执行后的结果如下：
图7抑制载波调幅频谱
本来sinc函数的频谱应该是一个矩形波谱，但是由于S（t）只是sinc函数的一段，并且在计算机上使用离散的数字来存储，因为计算精度的要求，是频谱结果与矩形波谱不完全一致，但是差强人意。
因此，本实验的仿真还是成功的。
《NmatLab信号处理》-----抑制载波双边带调频
姓名：孟飞飞
学号：200722080223
班级：通信二
姓名：牛雅维
学号：200722080225
班级：通信二
姓名：李杰
学号：200722080215
班级：通信二
成绩：
2010.12。
通信模块设计与仿真学院计算机与电子信息学院专业通信工程班级通信091班DSB-SC系统仿真 (3)摘要 (3)一、设计目的 (4)二、设计要求 (4)三、系统原理 (5)（一）系统框图： (5)（二）各模块原理及M文件实现 (5)1.调制部分 (5)2.高斯白噪声信道特性分析 (6)4.解调部分 (9)（三）Simulink仿真 (11)四、M文件完整程序 (13)五、结束语 (17)六、参考文献 (18)DSB-SC系统仿真摘要信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。
调制过程实际上是一个频谱搬移的过程，即是将低频信号的频谱（调制信号）搬移到载频位置（载波）。
而解调是调制的逆过程，即是将已调制信号还原成原始基带信号的过程。
调制与解调方式往往能够决定一个通信系统的性能。
幅度调制就是一种很常见的模拟调制方法，在AM信号中，载波分量并不携带信息，仍占据大部分功率，如果抑制载波分量的发送，就能够提高功率效率，这就抑制载波双边带调制DSB-SC（Double Side Band with Suppressed Carrier），因为不存在载波分量，DSB-SC信号的调制效率就是100%，即全部功率都用于信息传输。
但由于DSB-SC信号的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调制信号，需采用同步检波来解调。
这种解调方式被广泛应用在载波通信和短波无线电话通信中。
但是由于在信道传输过程中必将引入高斯白噪声，虽然经过带通滤波器后会使其转化为窄带噪声，但它依然会对解调信号造成影响，使其有一定程度的失真，而这种失真是不可避免的。
本文介绍了M文件编程和Simulink 两种方法来仿真DSB-SC系统的整个调制与解调过程。
关键词DSB-SC调制同步检波信道噪声M文件Simulink仿真一、设计目的本课程设计是实现模拟DSB-SC信号的调制解调。
加深对幅度调制的理解，建立对通信系统整体过程和框架的新认识，更好的理解幅度调制系统的各个模块的作用以及仿真实现方法。
同时加强对MATLAB操作的熟练度，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，加强动手能力，在实验中提高对理论的领悟层次，明白通信的实质！二、设计要求（1）熟悉MATLAB中M文件的使用方法，掌握DSB-SC信号的调制解调原理，以此为基础用M文件编程、Simulink仿真实现DSB-SC信号的调制解调。
（2）绘制出DSB-SC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，通过对结果的分析来加强对DSB-SC信号调制解调原理的理解。
（3）用随机噪声来模拟信道中的高斯白噪声。
三、系统原理 （一）系统框图：（二）各模块原理及M 文件实现 1.调制部分如果将AM 信号中的载波抑制，只需在将直流0A 去掉，即可输出抑制载波双边带信号（DSB-SC ）。
DSB-SC 调制器模型如图1所示。
图1 DSB-SC 调制器模型其中，设正弦载波为0()cos()c c t A t ωϕ=+式中，A 为载波幅度；c ω为载波角频率；0ϕ为初始相位（假定0ϕ为0）。
假定调制信号()m t 的平均值为0，与载波相乘，即可形成DSB-SC 信号，其时域表达式为()cos DSB c s m t t ω=调制信号调制器信道发送滤波接收滤波载波解调器噪声低通滤波解调信号式中，()m t 的平均值为0。
DSB-SC 的频谱为()1[()()]2DSB c c s M M ωωωωω=++-DSB-SC 信号的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调制信号， 需采用相干解调(同步检波)。
另外，在调制信号()m t 的过零点处，高频载波相位有180°的突变。
除了不再含有载频分量离散谱外，DSB-SC 信号的频谱与AM 信号的频谱完全相同，仍由上下对称的两个边带组成。
所以DSB-SC 信号的带宽与AM 信号的带宽相同，也为基带信号带宽的两倍， 即2DSB AM H B B f ==式中，H f 为调制信号的最高频率。
仿真程序如下：Fs=500; %抽样频率为Fs/Hz T=[0:499]/Fs; %定义运算时间 Fc=50; %载波频率为Fc/Hz f=5; %调制信号频率为f/Hz x1=sin(2*pi*f*T); %调制信号 N=length(x1); %调制信号长度 X1=fft(x1); %傅里叶变换到频域 y1=amod(x1,Fc,Fs,'amdsb-sc');%调用函数amod()进行调制 绘图得到结果如下:2.高斯白噪声信道特性分析在实际信号传输过程中，通信系统不可避免的会遇到噪声，例如自然界中的各种电磁波噪声和设备本身产生的热噪声、散粒噪声等，它们很难被预测。
而且大部分噪声为随机的高斯白噪声，所以在设计时引入噪声，才能够真正模拟实际中信号传输所遇到的问题，进而思考怎样才能在接受端更好地恢复基带信号。
信道加性噪声主要取决于起伏噪声，而起伏噪声又可视为高斯白噪声，因此我在此环节将对双边带信号添加高斯白噪声来观察噪声对解调的影响情况。
在此过程中，我用函数randn 来添加噪声，正弦波通过加性高斯白噪声信道后的信号为()cos()()c r t A t n t ωθ=++故其有用信号功率为22A S =噪声功率为2N σ=信噪比SN 满足公式1010log ()SB N =到达接收端之前，已调信号通过信道，会叠加上信道噪声，使信号有一定程度的失真。
故接收端收到的信号应为：已调信号+信道噪声 仿真程序：noisy=randn(1,N); %模拟信道噪声 y1=y1+noisy; %接收端收到的信号 Y1=fft(y1); %傅里叶变换到频域调制信号、已调信号、加噪已调信号的绘图如下：3.发送与接收滤波器：主要为了滤除带外噪声，传递有用信息，提高信噪比，减小失真，采用巴特沃斯带通滤波器实现。
仿真程序：rp=1;rs=10; %通带衰减和阻带衰减wp=2*pi*[43,58];ws=2*pi*[40,61]; %通带截止频率和阻带截止频率[N,wc]=buttord(wp,ws,rp,rs,'s'); %得出巴特沃斯的阶数N1和3dB截止频率[B,A]=butter(N,wc,'s'); %计算系统函数分子和分母多项式系数[Bz,Az]=impinvar(B,A,Fs); %用脉冲响应不变法设计IIR，将模拟转数字yf=filter(Bz,Az,y1); %过带通滤波器滤除带外噪声Yf=fft(yf); %变换到频域得到带限加噪已调信号如下：4.解调部分所谓同步检波是为了从接收的已调信号中，不失真地恢复原调制信号，要求本地载波和接收信号的载波保证同频同相。
同步检波的一般数学模型如图所示。
DSB-SC 同步检波模型设输入为DSB-SC 信号0()()()cos()m DSB c S t S t m t t ωϕ==+乘法器输出为000()()()cos()cos()1()[cos()cos(2)]2DSB c c c t S t m t t t m t t ρωϕωϕϕϕωϕϕ==++=-+++通过低通滤波器后001()()cos()2m t m t ϕϕ=-当0ϕϕ==常数时，解调输出信号为01()()2m t m t =程序实现：y2=ademod(y1,Fc,Fs,'amdsb-sc'); %用函数ademod()解调y1 Y2=fft(y2); %得出解调信号y2的频谱 fp1=6;fs1=9;rp1=1;rs1=10; %设计巴特沃斯低通滤波器 wp1=2*pi*fp1;ws1=2*pi*fs1; [N1,wc1]=buttord(wp1,ws1,rp1,rs1,'s');[B1,A1]=butter(N1,wc1,'s'); [Bz1,Az1]=impinvar(B1,A1,Fs);yout=filter(Bz1,Az1,y2); %将y2过低通滤波器得多最后输出信号 Yout=fft(yout); %得出输出信号的频谱调制信号与解调信号的对比：（三）Simulink仿真在Simulink 环境中进行可视化设计, 建立双边带幅度调制解调系统并实现对它的动态仿真, 系统框图如下所示。
本例中的仿真系统由信源模块调制和解调模块、模拟示波器、随机数产生器等构成。
调制信号幅度为1 , 频率为5Hz 的正弦信号，载波采用振幅为1，频率50HZ的正弦信号，调制和解调模块采用Simulink 中的乘法器; 最后的结果在示波器中实现出来。
模拟示波器显示的波形从上到下依次为：原始信号波形、载波、加噪已调信号波形、解调信号波形，过低通滤波的解调信号波形。
仿真结果：调制信号经过调制解调过程之后引入白噪声，分别经过带通滤波器和低通滤波器来将高斯白噪声滤波为窄带白噪声，再经过解调过程将调制信号解调出来，反应原来的信息（由于噪声必然存在，所以必然造成一定程度的失真，但都在可接受的范围内）。
四、M文件完整程序%*******************************************************调制部分Fs=500; %抽样频率为Fs/HzT=[0:499]/Fs; %定义运算时间Fc=50; %载波频率为Fc/Hzf=5; %调制信号频率为f/Hzx1=sin(2*pi*f*T); %调制信号N=length(x1); %调制信号长度X1=fft(x1); %傅里叶变换到频域y0=amod(x1,Fc,Fs,'amdsb-sc'); %调用函数amod()进行调制noisy=randn(1,N); %模拟信道噪声y1=y0+noisy/3; %接收端收到的信号Y0=fft(y0);Y1=fft(y1); %傅里叶变换到频域figure(1)subplot(3,2,1);plot(T,x1); %调制信号时域波形图title('调制信号波形');xlabel('时间');ylabel('幅度');s=abs(X1);frq=[0:N-1]*Fs/N; %横坐标频率/Hzsubplot(3,2,2);plot(frq,s);axis([0 100 0 300]); %调制信号频谱图title('调制信号频谱');xlabel('频率');ylabel('幅度');subplot(3,2,3);plot(T,y0); %已调信号时域波形图title('已调信号波形');xlabel('时间');ylabel('幅度');s0=abs(Y0);subplot(3,2,4);plot(frq,s0);axis([0 100 0 150]);title('已调信号频谱');xlabel('频率');ylabel('幅度');subplot(3,2,5);plot(T,y1); %已调信号时域波形图title('加噪已调信号波形');xlabel('时间');ylabel('幅度');s1=abs(Y1);subplot(3,2,6);plot(frq,s1);axis([0 100 0 150]);title('加噪已调信号频谱');xlabel('频率');ylabel('幅度');%***************************************************************带通滤波器rp=1;rs=10; %四项指标wp=2*pi*[43,58];ws=2*pi*[40,61]; %通带角频率和截止角频率[N,wc]=buttord(wp,ws,rp,rs,'s'); %得出巴特沃斯的阶数N1和3dB截止频率[B,A]=butter(N,wc,'s'); %计算系统函数分子和分母多项式系数[Bz,Az]=impinvar(B,A,Fs); %用脉冲响应不变法设计IIR，将模拟转数字yf=filter(Bz,Az,y1);Yf=fft(yf);figure(2)subplot(2,2,1);plot(T,yf); %调制信号过带通滤波器title('带限信号波形');xlabel('时间');ylabel('幅度');s2=abs(Yf);subplot(2,2,2);plot(frq,s2);axis([0 100 0 120]);title('带限信号频谱');xlabel('时间');ylabel('幅度');%***************************************************************解调部分y2=ademod(y1,Fc,Fs,'amdsb-sc'); %用函数ademod()解调y1Y2=fft(y2); %得出解调信号y2的频谱subplot(2,2,3);plot(T,y2);title('接收信号波形');xlabel('时间');ylabel('幅度');s3=abs(Y2);subplot(2,2,4);plot(frq,s3);axis([0 100 0 250]);title('接收信号频谱');xlabel('时间');ylabel('幅度');%************************************************************接收低通滤波器fp1=6;fs1=9;rp1=1;rs1=10; %设计巴特沃斯低通滤波器wp1=2*pi*fp1;ws1=2*pi*fs1;[N1,wc1]=buttord(wp1,ws1,rp1,rs1,'s');[B1,A1]=butter(N1,wc1,'s'); [Bz1,Az1]=impinvar(B1,A1,Fs);yout=filter(Bz1,Az1,y2); %将y2过低通滤波器得多最后输出信号Yout=fft(yout); %得出输出信号的频谱figure(3)subplot(2,2,1);plot(T,x1); %调制信号时域波形图title('调制信号波形');xlabel('时间');ylabel('幅度');s4=abs(X1);subplot(2,2,2);plot(frq,s4);axis([0 100 0 300]); %调制信号频谱图title('调制信号频谱');xlabel('频率');ylabel('幅度');subplot(2,2,3);plot(T,yout); %调制信号时域波形图title('解调信号波形');xlabel('时间');ylabel('幅度');s5=abs(Yout);subplot(2,2,4);plot(frq,s5);axis([0 100 0 250]); %调制信号频谱图title('解调信号频谱');xlabel('频率');ylabel('幅度');五、结束语本文介绍了双边带幅度调制系统的基本原理和使用MATLAB/ M文件、MATLAB/ Simulink对其进行仿真的基本方法。
