SSB单边带信号调制

ssb工作原理
SSB（单边带）是无线电通信中的一种调制方式，其工作原理
如下：
1. 信号调制：首先，原始信号经过低通滤波器，去除高频成分，得到基带信号。

然后，将基带信号与载波信号进行调制，生成调制信号。

在调制过程中，原始信号可以选择AM（幅度调制）或PM（相位调制）。

2. 单边带滤波：调制信号经过单边带滤波器，滤除其中一边的带通信号，只留下一个单边的频谱。

这是因为单边带信号的频谱是对称的，只需要使用一半的带宽即可。

3. 幅度矫正：为了恢复载波信号的幅度，单边带信号经过幅度矫正电路，将其幅度恢复到与原始信号一致的水平，使得接收端能够正确还原原始信号。

4. 再次调制：将矫正后的单边带信号再次与载波信号进行调制，得到最终的调制信号。

这一步可以使用对于原始调制方式
（AM或PM）的逆操作。

5. 传输与接收：最终的调制信号通过无线电信道传输到接收端，并在接收端进行解调和解码，恢复出原始信号。

SSB调制方式的主要优势是它的频带利用率较高，只需使用较小的带宽就可以传输原始信号，从而减少了频谱资源的占用。

此外，SSB信号在传输过程中也较为稳定，抗干扰性较强。

实验一单边带调制（SSB）信号的产生一.实验目的1.掌握单边带信号的产生原理和调制特点；2.进一步熟悉SystemView的使用。

二．实验要求1. 设计一个单边带调制（SSB）信号调制系统，要求能同时产生上、下边带信号；2. 基带信号为一个振幅为0.5V，频率为10Hz的余弦波；3. 载波为一个振幅为1V，频率为60Hz的余弦波；4. 安装下列步骤环节来完成实验并书写实验报告。

三．设计方案本实验采用移相法实现单边带调制，移相法需要借助希尔伯特变换来进行推导。

设调制信号m(t)=A m cosωm t，载波c(t)=cosωc t，则s DSB(t)=A m cosωm tcosωc t=1/2A m cos(ωc+ωm)t+1/2A m cos(ωc-ωm)t。

若保留上边带，则有s USB(t)=1/2A m cos(ωc+ωm)t=1/2A m cosωm tcosωc t-1/2A m sinωm tsinωc t；若保留下边带，则有s LSB(t)=1/2A m cos(ωc-ωm)t=1/2A m cosωm tcosωc t+1/2A m sinωm tsinωc t。

把上下边带合并起来可以写成s SSB(t)=1/2A m cosωm tcosωc t±1/2A m sinωm tsinωc t（“+”表示下边带信号，“-”表示上边带信号）。

式中A m sinωm t可以看成是A m cosωm t相移π/2的结果，而幅度大小保持不变。

这一过程称为希尔伯特变换，记为“^”，则有A m cos^ωm t=A m sinωm t，故上式可以改写为s SSB(t)=1/2A m cosωm tcosωc t±1/2A m cos^ωm tsinωc t。

推广到一般情况，则可得到调制信号为任意信号时SSB信号的时域表达式，即s SSB(t)=1/2m(t)cosωc t±1/2m^(t)sinωc t。

实验四 单边带调制(SSB)一、概述抑制载波双边带调幅虽然抑制了载波，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，它们所携带的信息也完全相同。

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)。

采用单边带调制，除节省载波功率，还可以节省一半传输频带。

二、实验原理由于单边带调制中只传送双边带信号的一个边带(上边带或下边带)，产生单边带信号的最直观和最简单常用的方法，就是先产生双边带信号，然后通过一个边带滤波器，滤掉不要的边带。

这种产生单边带信号的方法称为滤波法。

如下图所示：滤波法要求滤波器在c 处有理想的锐截止特性。

实际的滤波器从通带到阻带总是有一个无法忽略的过渡带，因此现实中无法实现。

为降低制作难度，也可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。

c )(ωSSB H )(t s SSB )(t m产生SSB 信号的方法还有移相法和移相滤波法。

本实验采用移相法。

双边带调制的时域表达式为：t A t A tt A t t m S m c m m c m c m m c DSB )cos(21)cos(21cos cos cos )(ωωωωωωω-++===（1）保留上边带调制信号为：)sin sin cos (cos 21)cos(21t t t t A t A S m c m c m m c m USB ωωωωωω-=+= （2）同理，保留下边带调制信号为：)sin sin cos (cos 21)cos(21t t t t A t A S m c m c m m c m LSB ωωωωωω+=-= （1）（2）两式中，第一项与调制信号和载波的乘积成正比，称为同相分量；第二项与调制信号和载波分别移相90°后的乘积成正比，称为正交分量；这样就得到了实现单边带调制的一种方法-移相法。

单边带调制原理
单边带调制（Single Sideband Modulation，简称SSB调制）是一种载波调制技术，通过将原始模拟信号的频谱移动到一个已知的中心频率附近，在传输过程中减小了信号频谱带宽，从而提高了信号传输效率。

单边带调制的原理可以通过下述步骤进行：
1. 信号处理：接收到的原始模拟信号首先会经过一个带限滤波器进行预处理，以去除带外频率的干扰信号，只保留感兴趣的频率范围内的信号。

2. 上下变频：经过滤波器处理后的信号使用一种称为混频的技术进行频率转换。

这个过程使用一个稳定的高频信号（称为本振信号）与输入信号相乘，得到两个频率分量，分别为本振频率加上或减去输入信号频率的数值。

3. 筛选：通过一个低通滤波器，滤掉其中一个频率分量，只保留另一个频率分量。

这样就实现了单边带的选择，将信号的频谱限制在一个窄带范围内。

4. 放大：经过筛选后的单边带信号会被放大，以增强信号的幅度，使其能够进行远距离传输。

5. 恢复：接收端接收到单边带信号后，需要将其恢复为原始模拟信号。

这需要使用一个称为解调器的设备，其中包含了一个本振信号发生器。

6. 调制解调：解调器将本振信号与接收到的单边带信号相乘，得到频率分量的和与差。

通过一个低通滤波器，滤掉和频率分量，只保留差频率分量。

最后，通过一个放大器将差频率分量放大，得到原始模拟信号的完整恢复。

由于单边带调制的特点是在传输过程中减小了信号频谱带宽，因此可以有效地提高信号传输的效率。

它广泛应用于无线通信、广播和航空导航等领域，为信息传输提供了更高的可靠性和效率。

单边带幅度调制
单边带幅度调制（Single Sideband Amplitude Modulation，简称SSB-AM）是一种调制技术，用于将基带信号调制到高频载波上。

与传统的调幅（AM）技术不同，SSB-AM只传输载波带的一侧（上侧或下侧）的信号，从而减少了频谱资源的占用，提高了系统的带宽利用率。

在SSB调制中，采用滤波的方式将原始信号频谱中的负频率（下侧带）或正频率（上侧带）滤除。

这样做的目的是使得传输的信号只占用一半的频谱资源，减少了所需的传输带宽。

SSB-AM可以通过以下步骤实现：
1. 使用带通滤波器将基带信号的频域范围限制在感兴趣的频率范围内。

2. 将滤波后的信号与高频载波进行乘法运算，得到调制信号。

3. 将调制信号通过带通滤波器，只保留上侧带或下侧带。

4. 将滤波后的信号放大，得到最终的调制信号。

SSB-AM具有以下优点：
1. 提高了频谱利用率，节省了频谱资源。

2. 减少了传输功率和系统复杂度。

3. 抑制了载波干扰和噪声，提高了系统的抗干扰性能。

然而，SSB-AM也存在一些问题：
1. SSB-AM的调制和解调需要复杂的滤波器和频率转换器，增加了系统的复杂性和成本。

2. 调制和解调过程中可能引入失真和相位失调，影响信号质量。

综上所述，单边带幅度调制是一种有效的调制技术，可以提高频谱利用率和系统性能，但也需要在设计和实现过程中解决一些技术难题。

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-sinωctsinωmt)/2保留下边带，波形为：SLSB(t)＝[Amcos(ωc-ωm)t]/2＝Am(cosωctcosωmt+sinωctsinωmt)/2上两式中的第一项与调制信号和载波信号的乘积成正比，称为同相分量；而第二项的乘积则是调制信号与载波信号分别移相90°后相乘的结果，称为正交分量。

实验3 SSB信号的调制与解调1、实验目的掌握单边带调制（SSB）的调制和解调技术，了解其实现原理；通过实验，学习利用AM、AGC、高通滤波器和频率合成技术实现SSB调制和解调；熟练掌握实验中使用的各种仪器的使用方法。

2、实验原理2.1 单边带调制（SSB）单边带调制（SSB），也称单边带抑制（SSB-SC），是通过在AM调制信号中去掉一个边带来实现压缩信息信号带宽的一种调制方式。

通过单边带调制技术可以实现带宽压缩、频谱效率高等优点。

将带宽压缩到原来的一半或更少，或增加频带的利用率，提高信号的传输品质。

单边带解调是指将带有单边带的信号，通过解调电路恢复出原始的AM调制信号。

在单边带解调电路中一般采用同相和正交相两路解调，最后合成成为原始AM调制信号。

3、实验器材和仪器信号源、AM调制解调装置、示波器、函数发生器、多用电表、高通滤波器、信号发生器、频率计等。

4、实验步骤步骤一：将信号源中的20 kHz正弦波经过3.5 kHz高通滤波器滤波后，接入AM调制解调装置中的输入端；步骤二：调节AM调制解调装置中的AM深度到40%，打开AGC自动增益控制电路；步骤三：调节AM调制解调装置中的LO频率为115.5 kHz，选择LSB单边带发射；步骤四：调节信号源中的20 kHz正弦波频率，使频率计读数达到19.5 kHz左右，观察示波器上的信号；步骤五：检查示波器上的波形是否满足LSB单边带的特点。

步骤一：将频率为115.5 kHz的SSB信号接入同相解调电路及正交解调电路中，将解调信号分别接入示波器观察；步骤二：调节同相解调电路中的LO频率为115.5 kHz，调节正交解调电路中的LO频率为115.505 kHz；步骤三：对示波器上的同相、正交解调信号分别进行滤波，将滤波后的信号再次输入AM调制解调装置中进行合成；步骤四：调节合成后的信号深度为40%，观察示波器上的波形，判断SSB解调是否成功。

5、实验注意事项5.1 保护好实验仪器和设备。

实验名称：SSB 信号的调制与解调仿真【实验目的】● 理解SSB 信号的产生原理及波形。

● 掌握SSB 信号的相干解调原理及方法。

【设计原理】单边带信号（SSB ）是将双边带信号中得一个边带滤掉而形成的，这样既节省发送功率，还可以节省一半传输频带。

单频调制信号为: 载波为: DSB 信号为： 单频调制的SSB 信号可统一表示为： SSB 调制信号的时域表达式为：解调模块：采用相干载波解调方式。

接收的信号为： 解调过程：采用低通滤波器过滤： 【主程序】clc clear all close alltc ωcos ()t m Ω=cos t t cos cos c ω⋅Ωt ()()tcos 21cos 21c c Ω-+Ω+=ωωt ()t sin t sin 21t cos t cos 21t s c c SSBωω⋅Ω⋅Ω= ()()()t m t m t s c c SSB ωωsin t ˆ21cos t 21=()()()t mt m t s c c SSB ωωsin t ˆ21cos t 21=()()()t t mt m t t s c c c c SSB ωωωωcos sin t ˆ21cos t 21cos 2 =()()()()()()t m t m m t m t m c c c c ωωωω2sin t ˆ412cos t 41t 412sin t ˆ412cos 1t 41 +=+=()t 41m%% SSB信号调制过程Fs=100000;%总共的时间t=[0:1/Fs:0.01];%一个脉冲的时间y=cos(300*2*pi*t);%调制的信号yw=fft(y);%其傅里叶变换yw=abs(yw(1:length(yw)/2+1));%已调信号的频谱frqyw=[0:length(yw)-1]*Fs/length(yw)/2;%已调信号频谱的功率Fc=30000;%载波脉冲c=cos(Fc*2*pi*t);%载波b=sin(2*pi*Fc.*t);%载波正弦变换lssb=y.*c+imag(hilbert(y)).*b;%在下边带信号利用希尔伯特变换y1=awgn(lssb,30);wsingle=fft(lssb);wsingle=abs(wsingle(1:length(wsingle)/2+1));%已调信号的频谱frqsingle=[0:length(wsingle)-1*Fs/length(wsingle)/2];%已调信号频谱的功率asingle=ademod(y1,Fc,Fs,'amssb');%SSB的解调aa=fft(asingle);%其傅里叶变换aa=abs(aa(1:length(aa)/2+1));frqaa=[0:length(aa)-1]*Fs/length(aa)/2;%解调信号频谱figure(1);%表格(1)subplot(2,1,1);%创建子表plot(t,y);grid on;title('调制信号的时域波形');subplot(2,1,2);%创建子表plot(frqyw,yw);grid on;title('调制信号频谱');axis([0 1000 0 max(yw)]);%表内数值的取值范围figure(2);%表格(2)subplot(2,1,1);%创建子表plot(t,lssb);grid on;title('下边带信号波形');subplot(2,1,2);%创建子表lewsingle=abs(fft(lssb));plot(lewsingle);axis([0 1000 0 500]);grid on;title('下边带信号频谱');figure(3);subplot(2,1,1);%创建子表plot(t,asingle);grid on;title('解调后信号波形'); subplot(2,1,2);%创建子表plot(frqaa,aa);grid on;title('解调后信号频谱'); axis([0 3000 0 max(aa)]);figure(4);%表格(4)plot(t,c);grid on;title('载波信号时域波形');。

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。

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。