基于simulink的抑制载波的双边带调制解调系统仿真

基于simulink的数字调制与解调仿真摘要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。

用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号（已调信号）的过程称为数字调制。

在接收端通过解调器把带通信号还原成数字信号地过程称为数字解调，通常把包括调制和解调过程的数字传输系统叫做数字带通传输系统。

本文介绍了2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK 原理及比较其系统抗噪声性能，通过simulink对2ASK、2FAK、2PSK系统仿真，设计各数字带通传输系统调制与相干解调的方法，并分析及比较各系统的误码率和功率谱密度。

关键词：2ASK；2FSK；2PSK；simulinkThe Simulation of DigitalModulation and Demodulation Based on SimulinkAbstractSimulink is a visual simulation tool of the MATLAB, a block diagram designing environment based on the MATLAB, and a software package of realizing dynamic system modeling, simulation and analysis, which is widely used in linear system, nonlinear systems, digital control and the modeling and simulation of digital signal processing. Digital modulation is a progress of apply digital baseband signal to control carrier or transfer the digital baseband signal to digital band-pass signal (modulated signals). Digital demodulation is a progress of revert band-pass signal to digital signal through modem at the receiving terminal. Generally speaking, digital band-pass transmission system includes modulation and demodulation of digital transmission system. This paper introduces some principles of 2ASK 2FSK, 2PSK, 2DPSK, and make a comparison on their anti-noise performance system as well as some methods of simulating 2ASK, 2FSK 2PSK system through simulink and also discuss the methods of designing modulation and demodulation of various digital pass-band system. Moreover, this paper also analyze and compare error rate and power spectral density of various related system.Key words:2ASK;2FSK;2PSK;simulink目录第一章绪论 (1)1.1 通信概念 (1)1.2 通信系统模型 (2)1.3 Simulink简介 (4)1.4论文的主要研究内容 (5)第二章数字信号的载波传输 (6)2.1 二进制数字调制与解调原理 (6)2.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能 (16)第三章 simulink调制与解调仿真 (19)3.1 2ASK的调制与解调仿真 (19)3.2 2FSK的调制与解调仿真 (28)3.3 2PSK的调制与解调仿真 (35)3.4 二进制数字调制系统的抗噪声性能比较 (40)总结 (42)参考文献 (43)第一章绪论1.1通信概念谈到通信，我们每个人都不陌生。

基于MATLAB的对信号调制与解调的仿真摘要Simulink是Mathworks公司推出的基于Matlab平台的著名仿真环境Simulin作为一种专业和功能强大且操作简单的仿真工具，目前已被越来越多的工程技术人员所青睐，它搭建积木式的建模仿真方式既简单又直观，而且已经在各个领域得到了广泛的应用。

本文主要是以simulink为基础平台，对2ASK、2FSK、2PSK信号的仿真。

文章第一章内容是对simulink的简单介绍和通信技术的目前发展和未来展望；第二章是对2ASK、2FSK和2PSK信号调制及解调原理的详细说明；第三章是本文的主体也是这个课题所要表现的主要内容，第三章是2ASK、2FSK和2PSK信号的仿真部分，调制和解调都是simulink建模的的方法，在解调部分各信号都是采用相干解调的方法，而且在解调的过程中都对整个系统的误码率在display模块中有所显示本文的主要目的是对simulink的熟悉和对数字通信理论的更加深化和理解。

关键词：2ASK、2FSK、2PSK，simulink,调制，相干解调目录摘要 (32)第一章绪论 (34)1.1 MATLAB/Smulink的简介 (34)1.2 通信发展简史....................................... 错误！未定义书签。

4 1.3 通信技术的现状和发展趋势........................... 错误！未定义书签。

7 第二章 2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的基本原理和实现...... 错误！未定义书签。

7 2.1 2ASK的基本原理和调制解调实现..................... 错误！未定义书签。

8 2.2 2FSK的基本原理和调制解调实现.................... 错误！未定义书签。

11 2.3 2PSK的基本原理和调制解调实现................... 错误！未定义书签。

基于Simulink的2PSK调制与解调系统的仿真分析
尚丽;孙战里
【期刊名称】《苏州市职业大学学报》
【年(卷),期】2024(35)2
【摘要】分析2PSK调制和解调的原理,采用Matlab环境下的Simulink仿真工具箱实现2PSK调制及解调系统的仿真建模与分析。

仿真实验表明,仿真结果和理论分析内容一致,验证了仿真模型的正确性。

该方法有助于相关研究者直观地理解相移调制与解调系统的组成及工作原理,对实际工程应用也有一定的借鉴作用。

【总页数】5页(P51-54)
【作者】尚丽;孙战里
【作者单位】苏州市职业大学电子信息工程学院;安徽大学电子工程与自动化学院【正文语种】中文
【中图分类】TN911.3;TP391.9
【相关文献】
1.2PSK与2DPSK调制解调系统的仿真设计与分析
2.基于MATLAB/Simulink的2FSK调制解调系统仿真设计
3.基于Simulink的16QAM调制解调系统的设计与仿真
4.基于Simulink的16QAM调制解调系统的设计与仿真
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

专业综合技能（二）抑制载波双边带系统调制解调（DSB）仿真专业：通信工程班级：通信111 班学号：姓名：指导教师姓名：2014年 6月 7 日随着信息传输在现代生活中重要性的增强，调制和解调作为无线电通信系统中必不可少的关键技术也越来越受到重视。

调制的目的是得到适合在信道中传输的信号，解调又称作检波，就是从接收端最大程度不失真的恢复出基带信号。

DSB 信号以其调制效率高而得到广泛应用。

本文介绍了基于MATLAB/Simulink 仿真DSB 调制与解调过程，并在解调时引入高斯白噪声，DSB 调制解调系统的性能。

原理：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 ），简称双边带调制（DSB ）。

其时域和频域表达式为：⎪⎩⎪⎨⎧-++==)]()([21cos )(c c DSB c DSB M M S t t m S ωωωωω 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：t t m t c D SBsωcos )()(=式中，()m t 的平均值为0。

DSB-SC 的频谱为：[])(21)(S DSB ωωωωωc c M M -++=）（DSB 信号的波形和频谱调制部分仿真程序：%--------------------------清除历史痕迹------------------------- clf; %清除窗口中的图形 clc; %清除命令窗 clear; %清除变量窗%--------------------------定义变量和波形表达式------------- ts=0.01; %定义变量区间步长 t0=2; %定义变量区的长度 t=-t0:ts:t0; %定义变量区间取值 fc=10; %定义载波的频率 A=1; %定义调制信号幅度 fa=1; %定义调制信号频率 mt=A*cos(2*pi*fa.*t); %输入调制信号表达式 ct=cos(2*pi*fc.*t); %输入载波信号表达式 st=mt.*ct; %输出已调信号表达式%--------------------------画出波形------------------------------ figure('toolbar','none','menu','none',... 'name','DSB 信号波形','color','y');subplot(3,1,1); %划分画图区间，3行1列，现画第一个 plot(t,mt,'c'); %调制信号波形 title('调制信号'); xlabel('t'); ylabel('m(t)'); subplot(3,1,2);plot(t,ct,'g'); %载波信号波形 title('载波信号'); xlabel('t');ylabel('c(t)');subplot(3,1,3); %已调信号波形 plot(t,st,'b'); title('已调信号'); xlabel('t'); ylabel('s(t)');运行图形：2.解调部分：DSB 信号因为不存在载波分量，所以调制效率是100%，即全部功率用于信息传输。

AM 调制解调一、 设计原理幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度，使正弦载波的幅度随着调制信号而改变的调制方案，属于线性调制。

AM 信号的时域表示式：频谱：调制器模型如图所示：AM 调制器模型AM 的时域波形和频谱如图所示：时域 频域AM 调制时、频域波形AM 信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成。

它的带宽是基带信号带宽的2倍。

在波形上，调幅信号的幅度随基带信号的规律而呈正比地变00()[()]cos cos ()cos AM c c c s t A m t t A t m t tωωω=+=+01()[()()][()()]2AM c c c c S A M M ωπδωωδωωωωωω=++-+++-⊗()m t ()m s t cos c tω⊕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。

在解调时，根据AM调制的特性，既可以采用相干解调，也可以采用包络检波。

二、Simulink建模调制信号：频率5 HZ ，振幅1 ，载波：频率50HZ ，振幅1 ，1、相干解调2、包络检波三、仿真结果1、相干解调结果2、包络检波结果四、结果分析在仿真结果出来后，经过仔细对比，解调后的信号与原信号大致相同，但在波形和幅度上均有偏差，幅度上的偏差是由于噪声和调制系统的性能共同引起的，可以通过增强振幅恢复至原始状态。

波形偏差主要是由噪声引起，在整个系统中，我添加了均值为0，方差为1的高斯白噪声，以模拟现实环境。

仿真结果证明，当去掉造声时，幅度失真仍然存在，但波形失真基本消失，验证了我的判断。

DSB 调制解调一、 设计原理在AM 信号中，载波分量并不携带信息，信息完全由边带传送。

AM 调制模型中将直流分量去掉，即可得到一种高调制效率的调制方式——抑制载波双边带信号，即双边带信号（DSB ）。

DSB 信号的时域表示式频谱：DSB 的时域波形和频谱如图所示：时域频域DSB 调制时、频域波形DSB 的相干解调模型如图所示：：tt m t s c DSB ωcos )()(=)]()([21)(c c DSB M M S ωωωωω-++=(DSB s t HHccDSB调制器模型与AM信号相比，因为不存在载波分量，DSB信号的调制效率时100%，DSB信号解调时需采用相干解调。

实验一MATLAB的使用及SIMULINK 的建模仿真一、实验目的1．熟悉Matlab的使用及SIMULINK 工作环境及特点2．掌握线性系统仿真常用基本模块的用法3．掌握SI MULI NK 的建模与仿真方法二、实验原理：1．SI MULI NK 简介Simulink 是M atlab 提供的用于对动态系统进行建模、仿真和分析的工具包。

Simulink 提供了专门用于显示输出信号的模块，可以在仿真过程中随时观察仿真结果。

同时，通过Simulink 的存储模块，仿真数据可以方便地以各种形式保存到工作区或文件中，供用户在仿真结束之后对数据进行分析和处理。

另外，Simulink 把具有特定功能的代码组织成模块的方式，并且这些模块可以组织成具有等级结构的子系统，因此具有内在的模块化设计要求。

基于上述优点，Simulink 成为一种通用的仿真建模工具，广泛应用于通信仿真、数字信号处理、模糊逻辑、神经网络．机械控制和虚拟现实等领域。

Simulink 它使用户把精力从编程转向模型的构造。

随着实验的不断深入，你们会发现它为用户省去了许多重复的代码编写工作，用户就不必一步一步地从最底层开始编写。

如果把动态系统建模仿真过程比作建造房子，那么用高级语言或M atlab 语言编写的仿真程序的方式就如同是从一堆沙子开始造房子。

这不但麻烦，而且有许多重复操作，建造者的精力会大量地浪费在一些相同地例如把沙子变成砖块的事情上，以及如何把它们组在一起变成房子这些技术性的事情．而不能把更多的精力集中用到房子的设计上，这在计算机仿真里，就等于是把精力厦多地投入到某一个具体的算法的设计上，而不是用到模型的设计构造本身，Simulink 的目的就是让用户能化更多的精力投入到模型设计本身。

它首先提供了一些基本模块，这些模块就放在上面的库浏览器里．用户可以调用这些模块，而不必再从最基本的做起。

Simulink 的每个模块对用户而言都是透明的，用户只需知道模块的输入输出以及模块的功能，而不必管模块内部是怎么实现。

抑制载波的双边带调制解调系统仿真
一、抑制载波调制解调仿真原理：
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 ）。

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。

假定调制信号()m t 的平均值为0，与载波相乘，即可形成DSB 信号，其时域表达式为()cos DSB c s m t t ω=式中，()m t 的平均值为
0。

DSB 的频谱为
()1[()()]2DSB c c s M M ωωωωω=++- DSB 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 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 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 ==
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。

设传输的基带信号为正弦波，其幅度为1，频率范围为1Hz 到10Hz ，载波频率为100Hz 。

传输信道为高斯白噪声信道，其信噪比SNR 为10dB 。

系统仿真采样率设置为1000Hz 。

二、Simulink 仿真模型：
三、仿真结果：。

目录1基于MATLAB的抑制载波的双边带幅度调制（DSB）与解调分析摘要 (2)2、设计目的 (3)3、设计要求 (4)4、系统原理 (4)4.1系统框图： (4)4.2各模块原理及M文件实现 (5)4.2.1.发送与接收滤波器 (8)4.2.2.解调部分 (8)5 Simulink仿真 (11)5.1：调制仿真 (11)5.2：调制+解调 (15)5.3：调制+高斯噪声+解调 (18)5.4总结： (21)6、M文件完整程序 (22)7、个人小结 (28)8、参考文献 (29)1基于MATLAB的抑制载波的双边带幅度调制（DSB）与解调分析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2、设计目的本课程设计是实现模拟DSB-SC信号的调制解调。