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(精品)概要

实验二单边带幅度调制与解调实验目的：基于Matlab平台，通过对单边带和残留边带幅度调制过程的构建，理解信号频谱变化中的滤波处理，通过信道噪声的加入和解调实现，深刻理解一个基本通信过程中的信号变化情况。

实验内容：1.单边带调幅2.残留边带调幅3.幅度调制与解调的实现实验设备：笔记本电脑、Matlab7.1开发环境预备知识：1. Matlab基本操作2. 单边带调幅的数学运算过程3. 残留边带调幅的数学运算过程4. 噪声5. 信号频谱表示实验步骤：1. 单边带调幅1）。

打开Matlab，新建M文件；2）。

键入SSB程序，生成调制信号、载波信号，按照模拟调制的数学运算过程合成已调信号；3）。

编译程序，运行，获得各信号时域波形及其频谱；4）。

比较原理波形与实验结果，分析调制前后的信号幅值与频率变化；实验结果：（1）SSB调制信号；（2）该调制信号的功率谱密度；实验结论：SSB单边带抑制了一个边带，相对DSB减少了一半带宽，从而致使带宽效率翻番。

2. 残留边带调幅1）。

打开Matlab，新建M文件；2）。

完善残留边带调制VSB程序，生成调制信号、载波信号，按照模拟调制的数学运算过程合成已调信号；3）。

编译程序，运行，获得各信号时域波形及其频谱；4）。

比较原理波形与实验结果，分析调制前后的信号幅值与频率变化；5）。

比较实验步骤1 2的结果实验结果：（1）残留边带为0.2fm的VSB调制信号；（2）调制信号的功率谱密度实验结论：VSB残留边带只是显示出部分的宽带,功率谱与DSB没有太大的变化。

3. 幅度调制的解调1）。

打开Matlab，新建M文件；2）。

键入基本幅度调制AM、抑制载波幅度调制DSB以及单边带幅度调制SSB程序，生成调制信号、载波信号，在信道中引入各自经过带通滤波器后的窄带白噪声，进而完成解调程序；3）。

编译程序，运行，获得各信号时域波形及其频谱；4）。

比较原理波形与实验结果，分析调制前和被解调后的信号幅值与频率变化；实验结果：1）设A0=2，画出AM调制信号的相干解调后的信号波形；（2）设A0=1 ，画出DSB-SC调制信号的相干解调后的信号波形；（3）设A0=1 ，画出SSB调制信号的相干解调后的信号波形。

基于Matlab的模拟调制与解调（开放实验）一、实验目的（一）了解AM、DSB和SSB 三种模拟调制与解调的基本原理（二）掌握使用Matlab进行AM调制解调的方法1、学会运用MATLAB对基带信号进行AM调制2、学会运用MATLAB对AM调制信号进行相干解调3、学会运用MATLAB对AM调制信号进行非相干解调（包络检波）（三）掌握使用Matlab进行DSB调制解调的方法1、学会运用MATLAB对基带信号进行DSB调制2、学会运用MATLAB对DSB调制信号进行相干解调（四）掌握使用Matlab进行SSB调制解调的方法1、学会运用MATLAB对基带信号进行上边带和下边带调制2、学会运用MATLAB对SSB调制信号进行相干解调二、实验环境MatlabR2020a三、实验原理（一）滤波法幅度调制（线性调制）（二）常规调幅（AM）1、AM表达式2、AM波形和频谱3、调幅系数m（三）抑制载波双边带调制（DSB-SC）1、DSB表达式2、DSB波形和频谱（四）单边带调制（SSB）（五）相关解调与包络检波四、实验过程（一）熟悉相关内容原理 （二）完成作业已知基带信号()()()sin 10sin 30m t t t ππ=+，载波为()()cos 2000c t t π= 1、对该基带信号进行AM 调制解调（1）写出AM 信号表达式，编写Matlab 代码实现对基带进行进行AM 调制，并分别作出3种调幅系数（1,1,1m m m >=<）下的AM 信号的时域波形和幅度频谱图。

代码 基带信号fs = 10000; % 采样频率 Ts = 1/fs; % 采样时间间隔t = 0:Ts:1-Ts; % 时间向量m = sin(10*pi*t) + sin(30*pi*t); % 基带信号载波信号fc = 1000; % 载波频率c = cos(2*pi*fc*t); % 载波信号AM调制Ka = [1, 0.5, 2]; % 调制系数m_AM = zeros(length(Ka), length(t)); % 存储AM调制信号相干解调信号r = zeros(length(Ka), length(t));绘制AM调制信号的时域波形和幅度频谱图figure;for i = 1:length(Ka)m_AM(i, :) = (1 + Ka(i)*m).*c; % AM调制信号subplot(3, 2, i);plot(t, m_AM(i, :));title(['AM调制信号(Ka = ' num2str(Ka(i)) ')']);xlabel('时间');ylabel('幅度');ylim([-2, 2]);subplot(3, 2, i+3);f = (-fs/2):fs/length(m_AM(i, :)):(fs/2)-fs/length(m_AM(i, :));M_AM = fftshift(abs(fft(m_AM(i, :))));plot(f, M_AM);title(['AM调制信号的幅度频谱图(Ka = ' num2str(Ka(i)) ')']);xlabel('频率');ylabel('幅度');r(i, :) = m_AM(i, :) .* c; % 相干解调信号end绘制相干解调信号的时域波形和幅度频谱图figure;for i = 1:length(Ka)subplot(length(Ka), 1, i);plot(t, r(i, :));title(['相干解调信号(Ka = ' num2str(Ka(i)) ')']);xlabel('时间');ylabel('幅度');end图像（2）编写Matlab代码实现对AM调制信号的相干解调，并作出图形。

基于MATLAB的SSB调制实现学生姓名：谢兵指导老师：吴志敏摘要本课程设计基于MATLAB中的M文件对SSB(单边带信号)进行调制。

首先产生一个模拟信号；然后再对它进行SSB调制,并绘制出调制前后的波形图；再对调制前和调制后的波形图进行傅立叶边变换处理,得到其频谱图分析调制前后频谱的变化。

加入高斯白噪声，研究噪声对已调信号的影响。

在了解SSB调制的基本原理和熟练运用MATLAB语言的基础上具体实现模拟信号的SSB调制并完成设计目标。

关键词 M文件；SSB；调制1引言调制在通信系统中具有重要的作用,通过调制不仅可以进行频谱搬移，把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，从而将调制信号转换成适合于信道传输或便于便于信号多路复用的已调信号，而且它对系统的传输有效性和传输可靠性有着很大的影响。

幅度调制是正弦型载波的幅度随调制信号作线性变化的过程.本课题主要是对幅度调制中的单边带信号调制(SSB)。

进行仿真，以更深入掌握其原理和实现过程。

1.1课程设计目的（1）熟悉使用MATLAB语言来解决一些简单的课程问题。

（2）更好的理解柰奎斯特采样定理。

（3）加深对SSB调制原理的理解。

通过比较调制前后的频谱图，掌握SSB 调制的原理和特性。

（4）锻炼自己独立思考问题的能力，提高动手能力，增强社会适应度。

1.2课程设计要求利用MATLAB文件中M文件首先生成SSB信号，编写SSB调制程序在绘制出调制前后的时域和频域波形，比较频谱的有何变化。

再改变采样频率比较以调信号的时频波形分析采样频率对波形的影响。

最后加入噪声，绘制加入噪声后SSB信号的时频图，比较加入前后的变化，分析噪声对信号的影响。

1.3课程设计步骤（1）生成SSB信号，编写SSB调制程序。

（2）绘制出调制前后的时域和频域波形，比较频谱的变化。

（3）改变采样频率比较已调信号的时频波形。

（4）加入噪声，绘制加入噪声后SSB信号的时频图，比较加入前后的变化。

分析噪声对信号的影响。

基于Matlab的AM、DSB、SSB信号的调制摘要：调幅，英文是Amplitude Modulation（AM）。

调幅也就是通常说的中波，范围在503---1060KHz。

调幅是用声音的高低变为幅度的变化的电信号。

距离较远，受天气因素影响较大，适合省际电台的广播。

DSB(Double Side Band)，在通信领域代表调制的一种方式，叫双边带调制。

抑制载波双边带调幅方式，简称为双边带调幅，即为DSB。

这种调幅方式是在标准AM调幅波中去除其中的载波分量得到的，优点在于这种调幅波的发射功率在不影响信号传输的同时要比AM波小，节省了发射功率，但其解调电路要比AM波解调电路更复杂。

单边带 - single side band的缩写，就是使用电波波形的一半接收，比如用上边带或者下边带 USB LSB，剩下那一半波形因为形状是和那一半对称的，所以可以用接收机补全，上边带和下边带通讯统称单边带SSB。

利用MATLAB编程语言实现对AM、DSB、SSB信号的调制。

关键词：AM DSB SSB MATLABAbstract: Amplitude Modulation, English is Amplitude Modulation (AM).Medium wave amplitude modulation is often said, in the range 503-1060 KHZ.Amplitude modulation is changes with the amplitude of the sound level into electrical signals.Far away, are greatly influenced by the weather factors, suitable for provincial radio broadcast.DSB (Double Side Band), in thefield of communications on behalf of the modulation of a way to call Double sideband modulation.Suppressed carrier double sideband amplitude modulation, double sideband amplitude modulation for short, is the DSB.This way of amplitude modulation is in the standard AM modulated wave carrier component is taken out of it, advantage is that the amplitude modulation wave transmitted power in does not affect the signal transmission at the same time than AM wave is small, save the transmission power, but its demodulationcircuit is more complex than the AM signal demodulating circuit.SSB - single side band, is the use of half wave waveform, such as using sideband or lower sideband USB LSB, the remaining half waveform for half and the symmetrical shape, so you can use a receiver completion, USB and LSB communications generally referred to as the SSB ing MATLAB programming language implementation of AM, DSB, SSB signal modulation.Keywords: AM DSB SSB MATLAB1、引言现在的社会越来越发达，科学技术不断的在更新，在信号和模拟通信的中心问题是要把载有消息的信号经系统加工处理后，送入信道进行传送，从而实现消息的相互传递。

课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位：题 目: 基于MATLAB 的信号调制与解调 初始条件：1.MATLAB 软件2.信号处理的相关知识3.希尔伯特变换4.信号的常规幅度调制、单边带幅度调制以及双边带调制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）已知某消息信号⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-≤≤=elset t t t t t m 03/23/23/01)(000以双边幅度调制（DSB-AM ）方式调制载波)2cos()(t f t c c π=，所得到的已调制信号记为)(t u ，设s t 15.00=，Hz f c 250=。

试比较消息信号与已调信号，并绘制它们的频谱。

（2）对（1）的DSB-AM 调制信号进行相干解调，并绘出信号的时频域曲线。

（3）对（1）中的信号进行单边带幅度调制（SSB-AM ）绘制信号的时频域曲线。

（4）对（1）中的信号进行常规幅度调制（AM ），给定调制指数8.0=a 绘制信号的时频域曲线。

时间安排：第12周：安排任务，分组第13-14周：设计仿真，撰写报告 第15周：完成设计，提交报告，答辩指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日目录摘要 (I)Abstract ...................................................................................................................................... I I 1常规双边带调制与解调 (1)1.1常规双边带调制 (1)1.2 常规双边带的解调 (2)2 抑制载波的双边带调幅与解调 (4)2.1 双边带幅度调制的基本原理 (4)2.2 DSB信号的解调 (5)2.2.1 相干解调的原理 (5)2.2.2 DSB信号解调 (5)3 单边带调制与解调.............................................................................. 错误！未定义书签。

ssb信号调制matlab在MATLAB中实现SSB（单边带）信号调制，你可以按照以下步骤进行操作：1. 生成调制信号：首先，你需要生成你想要调制的基带信号。

这可以是一个音频信号或任何其他模拟信号。

2. 将信号进行希尔伯特变换：使用MATLAB中的hilbert函数将基带信号进行希尔伯特变换，以获取其解析信号。

3. 将信号进行上变频（或下变频）：对解析信号进行频率变换，以使其位于你想要的上（或下）边带。

这可以通过将解析信号与一个复杂的正弦波（或余弦波）相乘来实现。

4. 提取单边带信号：由于SSB信号只包含一个边带，因此你需要从频率变换后的信号中提取所需的单边带信号。

这可以通过将频谱截断来实现，只保留你所需的边带。

下面是一个MATLAB示例代码，演示如何实现SSB信号调制：% 步骤1：生成调制信号（这里以简单的正弦波作为示例）fs = 1000; % 采样率t = 0:1/fs:1; % 时间向量fm = 5; % 调制信号频率modulating_signal = sin(2*pi*fm*t); % 生成调制信号% 步骤2：进行希尔伯特变换analytic_signal = hilbert(modulating_signal);% 步骤3：上变频（假设我们希望上边带处于高频区域）fc = 200; % 上边带频率carrier_signal = exp(1j*2*pi*fc*t); % 复杂正弦波作为载波信号% 步骤4：提取上边带信号upper_sideband_signal = analytic_signal .* carrier_signal;% 绘制调制信号和SSB信号figure;subplot(3,1,1);plot(t, modulating_signal);title('Modulating Signal');xlabel('Time (s)');ylabel('Amplitude');subplot(3,1,2);plot(t, real(upper_sideband_signal));title('Upper Sideband Signal');xlabel('Time (s)');ylabel('Amplitude');subplot(3,1,3);plot(t, imag(upper_sideband_signal));title('Imaginary part of Upper Sideband Signal');xlabel('Time (s)');ylabel('Amplitude');上面的代码演示了上边带的生成，如果你想生成下边带，只需对载波信号的相位进行调整即可。

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)1. 概述本课程设计是实现SSB 的调制与相干解调，以及在不同噪声下对信道的影响。

基于matlab的ssb的调制与解调设计依据一、概述在通信领域中，调制与解调是一种重要的信号处理技术。

单边带调制（SSB）是一种常见的调制方式，它在频谱利用率和功率效率方面具有优势，因此被广泛应用于通信系统中。

为了实现SSB的调制与解调，需要设计相应的算法和实现方案。

而Matlab作为一种强大的工程软件，也被广泛用于数字信号处理领域。

本文将围绕基于Matlab的SSB调制与解调的设计依据展开阐述。

二、SSB调制的原理1. SSB调制的概念单边带调制（SSB），是将调制信号的频谱移到正频率轴或负频率轴上的其中一侧而不产生另一频谱的一种调制方式。

SSB调制有上下两种形式，分别称为上边带和下边带。

在实际应用中，常采用抑制载波的方式实现SSB调制。

2. SSB调制的数学表示对于一般的调制信号m(t)，经过SSB调制后得到的调制信号s(t)可表示为：s(t) = m(t)cos(2πfct) - jH[m(t)]sin(2πfct)其中，H[m(t)]为m(t)的希尔伯特变换。

三、SSB调制的设计依据1. 基带信号及滤波SSB调制的第一步是对基带信号进行处理，通常需要进行低通滤波以限制频谱范围。

Matlab提供了丰富的信号处理工具箱，可以方便地实现基带信号的生成和滤波处理。

2. 载波抑制和频谱转移在SSB调制中，需要实现对载波的抑制，从而得到单边带信号。

频谱转移可以通过Matlab中的频谱分析和变换函数来实现。

3. SSB调制系统的搭建基于Matlab，可以通过编写代码来搭建SSB调制系统，包括信号处理、频谱分析、滤波和调制等步骤。

四、SSB解调的原理1. SSB解调的概念SSB解调过程是对接收到的单边带信号进行处理，从而得到原始的基带信号。

解调过程中需要进行频谱转移和滤波，以还原原始信号。

2. SSB解调的数学表示对于接收到的SSB信号s(t)，经过解调后得到的解调信号m(t)可表示为：m(t) = s(t)cos(2πfct) - jH[s(t)]sin(2πfct)其中，H[s(t)]为s(t)的希尔伯特变换。

数字通信原理课程设计报告书课题名称基于matlab 的SSB 信号调制与解调仿真实现姓 名 学 号 院、系、部 物理与电信工程系专 业 通信工程指导教师2010年01月15日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※2007级学生数字通信原理课程设计基于matlab的SSB信号调制与解调仿真实现设计0712401-03 曾凯（湖南城市学院物理与电信工程系电子信息工程专业,益阳,413000）一、设计目的加深对《数字通信原理与技术》及《MATLAB》课程的认识，进一步熟悉M 语言编程中各个指令语句的运用；进一步了解和掌握数字通信原理课程设计中各种原理程序的设计技巧；掌握宏汇编语言的设计方法；掌握MATLAB软件的使用方法，加深对试验设备的了解以及对硬件设备的正确使用。

加强对于电路图的描绘技能，巩固独立设计实验的实验技能。

提高实践动手能力。

二、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；通过编程设置对参数进行调整，可以调节输出信号的显示效果。

所有设计要求，均必须在实验室调试，保证功能能够实现。

三、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。

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：图3.1 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。

SSB信号的调制与解调一．题目要求：用matlab 产生一个频率为1Hz，功率为1 的余弦信源，设载波频率,，试画出：SSB 调制信号的时域波形；采用相干解调后的SSB 信号波形;SSB 已调信号的功率谱；在接收端带通后加上窄带高斯噪声，单边功率谱密度0 n = 0。

1，重新解调。

二．实验原理：1.单边带调制只传送一个边带的调制方式，SSB信号的带宽是与消息信号m(t）相同。

对信号采取先调制搬频，再过低通(高通）滤波器取上（下）边带的方法进行调制。

2. 单边带信号解调方法:相干解调法相干解调后让信号过低通滤波器，取得有用信号()t m 21,其幅度为调制信号一半. 三． 实验结果与分析1. 信号发送端调制信号与载波时域图形：由题意生成一个频率为1Hz ，功率为1 的余弦信源,设载波频率,如图：t t如图，调制信号为低频信号,载波为高频信号。

()()[]()()()t t m t t m t m tt t m t t m 0002sin ˆ212cos 2121cos sin ˆcos ωωωωω++=+2. 假设信道理想，对信号进行调制与解调：-2-1012调制信号时域波形-1-0.500.51相干解调后的信号时域波形t如图可知，经相干解调后的单边带信号时域形状不变，仅仅是幅度变为原信号的一半。

3. 调制信号、SSB 信号与解调后信号频谱比较：-20-15-10-50510152002调制信号功率谱f-20-15-10-50510152002SSB 信号功率谱f-20-15-10-50510152001调制信号功率谱f由信号频谱图可知：（1） S SB 调制是对调制信号进行搬频之后去边带,其频带宽度与原调制信号相同，频带利用率提高. （2） 对SSB 信号进行相干解调还原出原始信号的频谱与原调制信号相同,但其幅度减半.从数学公式结合物理角度看,SSB 信号进行相干解调后仅有()t m 21为有用信号，其余频率成分被低通滤波器滤掉了。

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)1. 概述本课程设计是实现SSB 的调制与相干解调，以及在不同噪声下对信道的影响。

一、概述信号调制和解调是通信领域中非常重要的技术，它涉及到信号的传输和恢复以及系统的性能优化。

在调制解调技术中，SSB（Single Side Band）调制是一种常用的调制技术，它可以将基带信号转换成一个侧带信号，从而减小信号的带宽，提高信号传输的效率。

在本文中，我们将介绍如何使用Matlab编写SSB调制和解调的程序。

二、SSB调制的Matlab程序编写1. 信号的生成我们需要生成一个基带信号。

我们可以使用Matlab的信号生成函数来创建一个频率为f的正弦信号，表示为s(t)=A*cos(2*pi*f*t)，其中A为信号的幅度，f为信号的频率，t为时间变量。

这个正弦信号将作为SSB调制的输入信号。

2. 调制接下来，我们需要对生成的基带信号进行SSB调制。

SSB调制的本质是将基带信号进行频率偏移，使得信号只存在一个侧带。

我们可以使用Matlab的频谱平移函数来实现SSB调制，具体的步骤如下：(1) 对基带信号进行频谱平移，使得信号的频率向上或向下偏移f，即sSB(t) = s(t)*exp(j*2*pi*f*t)。

(2) 使用Matlab的滤波函数对平移后的信号进行滤波，得到SSB调制后的信号sSB(t)。

3. 绘制频谱在得到SSB调制后的信号后，我们可以使用Matlab的频谱分析函数对信号的频谱进行分析，得到信号的频谱图像。

这可以帮助我们验证SSB调制的效果，确保信号只存在一个侧带。

三、SSB解调的Matlab程序编写1. 接收信号在进行SSB解调之前，我们首先需要先接收到SSB调制后的信号。

我们可以使用Matlab的通信接收函数来模拟信号的接收过程，并得到接收的信号sR(t)。

2. 解调接下来，我们需要对接收到的信号进行SSB解调。

SSB解调的本质是将信号的频率还原到原始的基带频率。

具体的步骤如下：(1) 对接收到的信号进行频谱平移的逆操作，得到平移前的信号sD(t) = sR(t)*exp(-j*2*pi*f*t)。

课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 通信 指导教师： 工作单位： 信息工程学院 题 目:基于MATLAB 的信号调制与解调 初始条件：1.MATLAB 软件2.信号处理的相关知识3.信号的常规幅度调制、单边带幅度调制以及双边带调制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. 采用MATLAB 选用适当的函数或矩阵进行如下计算（1） 极限的计算、微分的计算、积分的计算、级数的计算、求解代数方程、求解常微分方程；（2） 矩阵的最大值、最小值、均值、方差、转置、逆、行列式、特征值的计算、矩阵的相乘、右除、左除、幂运算；（3） 多项式加减乘除运算、多项式求导、求根和求值运算、多项式的部分分式展开、多项式的拟合、插值运算。

2. 已知某消息信号⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-≤≤=elset t t t t t m 03/23/23/01)(000以双边幅度调制（DSB-AM ）方式调制载波)2cos()(t f t c c π=，所得到的已调制信号记为)(t u ，设s t 15.00=，Hz f c 250=。

试比较消息信号与已调信号，并绘制它们的频谱。

（2）对（1）的DSB-AM 调制信号进行相干解调，并绘出信号的时频域曲线。

（3）对（1）中的信号进行单边带幅度调制（SSB-AM ）绘制信号的时频域曲线。

（4）对（1）中的信号进行常规幅度调制（AM ），给定调制指数8.0=a 绘制信号的时频域曲线。

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.前言 (1)1.1.MATLAB简介 (1)1.2.MATLAB应用领域 (1)1.3.MATLAB中数学运算的重要意义 (2)2.基础部分实现 (2)2.1.基础微积分计算 (2)2.1.1.极限的计算 (2)2.1.2.微分的计算 (3)2.1.3.积分的计算 (3)2.1.4.级数的计算 (4)2.1.5.求解代数方程 (4)2.1.6.求解常微分方程 (5)2.2.矩阵的基本计算 (5)2.2.1.求矩阵的最大值和最小值 (6)2.2.2.求矩阵的平均值和中值 (7)2.2.3.求标准方差 (8)2.2.4.矩阵的相乘、右除、左除 (8)2.2.5.矩阵的特征值运算 (9)2.2.6.矩阵的行列式计算 (10)2.2.7.矩阵的逆运算 (11)2.2.8.矩阵的转置 (11)2.2.9.矩阵的幂运算 (12)2.3.多项式的基本运算 (13)2.3.1.多项式的四则运算 (13)2.3.2.求导和积分 (14)2.3.3.求多项式的根和值 (14)2.3.4.多项式的部分分式展开 (15)2.3.5.拟合和插值 (16)3.双边带幅度信号 (19)3.1.双边带幅度信号的调制 (19)3.1.1.双边带幅度信号的调制原理 (19)3.1.2.双边带幅度信号的调制仿真 (20)3.2.双边带幅度信号的解调 (22)3.2.1.相干解调的原理 (22)3.2.2.已调信号的相干解调 (23)4.SSB信号的产生 (25)4.1.滤波法 (25)4.2.相移法 (26)4.3.移相法的一般模型 (26)4.4.单边带信号调制的仿真 (27)5.幅度调制（AM） (30)5.1.幅度调制的原理 (30)5.2.幅度调制的仿真 (31)6.遇到的问题 (33)7.小结及体会 (34)8.参考文献 (35)1.前言1.1.MATLAB简介MATLAB是一种功能十分强大，运算效率很高的数字工具软件，全称是Matrix Laboratory。

用Matlab产生一个频率为1Hz、功率为1的余弦信源m(t)，设载波频率为10Hz，试画出（1）SSB调制信号；（2）该调制信号的功率谱密度；（3）相干解调后的信号波形。

Matlab代码：SSB.m%显示模拟调制的波形及解调方法SSB%信源close all;clear all;dt=0.001;%采样时间间隔fm=1; %信源最高频率fc=10; %载波中心频率N=4096;T=(N-1)*dt; %信号时长t=0:dt:T;mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fm*t);%信源s_ssb=real(hilbert(mt).*exp(j*2*pi*fc*t)); %S SB单边带抑制载波调幅B=2*fm;figure(1);subplot(311);plot(t,s_ssb,'k-');hold on;%画出SSB信号波形plot(t,mt,'g--');%画出m(t)信号波形title('SSB调制信号');xlabel('t');grid on; legend('ssb信号波形','m(t)信号波形');%SSB demodulationrt = s_ssb.*cos(2*pi*fc*t);rt=rt-mean(rt); [f,rf]=T2F(t,rt);[t,rt]=lpf(f,rf,B);subplot(312);plot(t,rt,'b-');hold on;plot(t,mt/2,'r--');title('相干解调后的信号波形与输入信号的比较');xlabel('t');grid on;subplot(313);[f,sf]=T2F(t,s_ssb); %单边带信号频谱psf=(abs(sf).^2)/T; %单边带信号功率谱plot(f,psf);axis([-2*fc 2*fc 0 max(psf)]);title('SSB信号功率谱');xlabel('f');grid on;F2T.mfunction [t,st]=F2T(f,sf) df=f(2)-f(1);Fmx=(f(end)-f(1)+df); dt=1/Fmx;N=length(sf); T=dt*N;%t=-T/2:dt:T/2-dt; t=0:dt:T-dt;sff=fftshift(sf);st=Fmx*ifft(sff);Lpf.mfunction [t, st]=lpf(f,sf,B)df=f(2)-f(1);T=1/df;hf=zeros(1,length(f));bf=[-floor(B/df/2):floor(B/df/2)]+floor(length( f)/2); hf(bf)=1;yf=hf.*sf; [t,st]=F2T(f,yf); st=real(st);T2F.mfunction [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*sf;sf=T/N*fftshift(sf);SSB.m、F2T.m、Lpf.m、T2F.m四个文件要在一个文件夹里才能出来正确的运行结果运行结果：00.51 1.52 2.53 3.54 4.5-202SSB 调制信号tssb 信号波形m(t)信号波形0.511.522.533.544.5-101相干解调后的信号波形与输入信号的比较t相干解调后的信号输入信号-20-15-10-505101520012SSB 信号功率谱f。

课程设计任务书学生姓名： 专业班级：指导教师： 工作单位：题 目: 基于MATLAB 的信号调制与解调 初始条件：1.Matlab 应用软件；2.信号处理的相关知识，线性代数基础知识，希尔伯特变换；3.信号的常规幅度调制，单边带幅度调制以及双边带调制。

要求完成的主要任务:设计任务1：应用MATLAB 求解基本的高等应用数学问题。

设计任务2：已知某消息信号⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-≤≤=elset t t t t t m 03/23/23/01)(000，以双边幅度调制（DSB-AM ）方式调制载波)2cos()(t f t c c π=，所得到的已调制信号记为)(t u ，设s t 15.00=，Hz f c 250=。

（1）试比较消息信号与已调信号，并绘制它们的频谱。

（2）对（1）中的DSB-AM 调制信号进行相干解调，并绘出信号的时频域曲线。

（3）对（1）中的信号进行单边带幅度调制（SSB-AM ），绘制信号的时频域曲线。

（4）对（1）中的信号进行常规幅度调制（AM ），给定调制指数8.0=a ，绘制信号的时频域曲线。

设计要求：1.设计的程序有较强的可行性，能够很好地反映出MATLAB 强大的运算功能和工程实用性；掌握MATLAB 在数学和工程上的应用技术，学习实际可用的应用程序的编写；2.撰写出具有较强实用性、应用性的MATLAB 论文。

时间安排：第17周：安排任务，分组，资料准备；第17-18周：设计仿真，撰写报告；第19周：完成设计，提交报告，答辩。

指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日目录摘要 (1)Abstract (2)1绪论 (3)1.1MTLAB软件简介. (3)1.2MATLAB语言的特点和开发环境. (3)2 高等应用数学问题的MATLAB求解. (4)2.1 高等数学常见的函数基本计算 (4)2.2 线性代数常见的矩阵基本计算 (6)2.3 高等数学常见的多项式基本计算 (10)3 基于MATLAB的信号调制与解调 (13)3.1 常规双边带调制与解调及相干解调 (13)3.2 抑制载波的双边带调幅与解调 (16)3.3 单边带调制与解调 (17)3.4 基于MATLAB的信号调制与解调 (19)4 小结与体会 (25)5 主要参考文献 (26)摘要MATLAB 的名称源自 Matrix Laboratory ，它是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据，其含义是矩阵实验室（MATRIX LABORATORY），进行数值计算的基本单位是复数数组（或称阵列），由于它不需定义数组的维数，并给出矩阵函数、特殊矩阵专门的库函数，使之在求解诸如信号处理、建模、系统识别、控制、优化等领域的问题时，显得大为简捷、高效、方便。

一、设计题目：单边带调制信号产生和解调的仿真二、设计目的1. 熟练掌握Matlab 在数字通信工程上的应用。

2.了解系统设计的方法、步骤。

3.理解SSB 的原理及Matlab 实现4.掌握滤波器的各种设计和应用方法。

5.加深对书本知识的理解，并深刻掌握。

三、设计要求1.根据所选题目建立相应的数学模型。

2.在Matlab 仿真环境下，输入功能实现函数模拟出单边信号调制产和解调的相应波形。

3.调整参数，观察仿真波形图。

四、开发环境及其介绍1.开发环境：Matalab20102.软件介绍：Matlab 是一款功能强大的系统集成软件，在控制、信号处理、图像处理、通信、金融、生物信息等方面有很广泛的应用。

能满足简单复杂等不同层次的设计。

五、设计内容1.设计原理（1）.SSB 模拟单边带调制的原理：双边带信号两个边带中的任意一个都包含了调制信号频谱M()的所有频谱成分，因此仅传输其中一个边带即可。

这样既节省发送功率，还可节省一半传输频带，这种方式称为单边带调制。

产生SSB 信号的方法有两种：滤波法和相移法。

滤波法的原理方框图 － 用边带滤波器，滤除不要的边带:()m t ()DSB s t ⊗()c 载波()H ω()SSB s t图1 原理框图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=++ （1）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（2） 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 （3） 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 c c cAM 0c c j(t+c)-j(t+)0S (t)=[A +f(t)]cos(t+)=[A +f(t)][e + e ]ωθωθωθ （4） 已知f(t)的频谱为F(ω),由付里叶变换：00F[A ]=2A ()δω （5）c c j(t+)C F[f(t)e ]=F(-)ωθωω （6）c c j(t-)C F[f(t)e ]=F()ωθωω+ （7）（8）两个不同频率的信号通过非线性元件可以产生四种频率的信号.假定我们有两种频率的信号:载波M(t)=Amcosωct,音频信号m(t)=cosΩct.通过非线性元件可以产生频率分别为ωc,Ωc,的信号.我们通过带通滤波器滤掉Ωc,通过低通滤波器滤掉ωc.这样,我们就得到了两个边带的频率分量c+Ωc,ωc -Ωc,这种含有两个边带信号同时也没有载波分量的信号,我们称它为双边带信号,简称DSB.此时,DSB 也可以被直接发射出去,但是DSB 信号中含有两个边带的信号,这两个边带携带着两个完全相同的信息,我们完全可以只发射其中的一个.这时,我们用滤波器过滤掉其中的一个边带就可以得到单边带信号(LSB 或者USB)。

模拟单边带调幅及解调一、设计目的和意义1. 熟悉使用MATLAB语言来解决一些简单的课程问题。

2.更好的理解柰奎斯特采样定理。

3.加深对SSB调制原理的理解。

通过比较调制前后的频谱图，掌握SSB调制的原理和特性。

4.锻炼自己独立思考问题的能力，提高动手能力，增强社会适应度。

二、设计原理1.单边带信号( SSB)的调制假定有两种频率的信号: 载波M ( t) = Am cosωc t、音频信号m ( t) =am cos Ωc t。

通过非线性元件可以产生频率分别为ωc、Ωc的信号。

通过带通滤波器滤掉Ωc ,通过低通滤波器滤掉ωc。

这样,就得到了两个边带的频率分量ωc +Ωc、ωc - Ωc ,这种含有两个边带信号同时也没有载波分量的信号,称它为双边带信号,简称DSB。

此时, DSB 也可以被直接发射出去,但是DSB信号中含有两个边带的信号,这两个边带携带着两个完全相同的信息,完全可以只发射其中的一个。

这时,用滤波器过滤掉其中的一个边带就可以得到单边带信号(LSB 或者USB) 。

（1）滤波法调制(频率区分法) 模型如图1示。

图1滤波法调制LPF、HPF需要理想的形式,但是实际上是做不到的,过渡带不可能是0。

因此需要多级调制。

采用二级调制的系统框图如图2所示。

图2二级调制模型工作原理:当频率较低的时候,滤波器具有陡峭的频率,因此H1 是一个截止频率点较低的低通或高通滤波器。

H2 是一个带通滤波器,通常截止频率点选得较高。

二次调制的调制频率需满足:信号M1( t)的频率+信号M2 ( t)的频率=ωc。

（2）移项法调制移相法产生SSB信号的模型如图3所示。

注:其中m ′( t)为m ( t)的希尔伯特变换图3移项法调制图中为相移网络; cosωc t经过相移网络后,输出为sinωc t。

m ( t) 经过相移网络后,将所有的频率成份移相-π/2,实际上是一个希尔波特(Hilbert)变换(也可以用一个宽带相移网络来代替) 。