课程设计---AM-DSB信号的调制与解调
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现代通信原理与技术课程设计AM-DSB信号的调制与解调学院专业电子信息工程班级 09级电子一班分组成员联系方式指导教师基于Matlab 的AM-DSB 信号的调制与解调一、振幅调制原理1、振幅调制产生原理所谓调制,就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上,再由天线发射出去。
这里高频振荡波就是携带信号的运载工具,也叫载波。
振幅调制,就是由调制信号去控制高频载波的振幅,直至随调制信号做线性变化。
在线性调制系列中,最先应用的一种幅度调制是全调幅或常规调幅,简称为调幅(AM )。
为了提高传输的效率,还有载波受到抑制的双边带调幅波(DSB )和单边带调幅波(SSB )。
在频域中已调波频谱是基带调制信号频谱的线性位移;在时域中,已调波包络与调制信号波形呈线性关系。
设正弦载波为)cos()(0ϕω+=t A t c c式中,A 为载波幅度;c ω为载波角频率;0ϕ为载波初始相位(通常假设0ϕ=0). 调制信号(基带信号)为)(t m 。
根据调制的定义,振幅调制信号(已调信号)一般可以表示为)cos()()(t t Am t s c m ω=设调制信号)(t m 的频谱为)(ωM ,则已调信号)(t s m 的频谱)(ωm S :)]()([2)(c c mM M AS ωωωωω-++= 2、两种调幅电路分析(1)标准调幅波(AM )调制与解调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:图1-1 调制器模型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=++-+++-c tAM 的时域波形和频谱如图所示:时域 频域图1-2 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。
备注:(1)、按照要求独立完成实验项目内容,报告中要有程序代码和程序运行结果和波形图等原始截图。
(2)、实验结束后,把电子版实验报告按要求格式改名(例:09号-张三-实验一)后,上传至指定ftp服务器目录下(homework_upload)的相应文件里,并由实验教师批阅记录后;
实验室统一刻盘留档。
ftp:59.74.50.66 账号:microele 密码:ele1507
实验四 DSB信号的调制与解调
一、实验目的
1.理解DSB信号的产生原理及时域波形
2.掌握DSB信号的相干解调原理及方法
3.熟悉Simulink的使用方法
二、实验步骤
1.利用信号发生器生成基带信号,观察时域波形
2.生成DSB信号
3.将调制信号通过相干解调方法解调
4.绘制基带信号、DSB信号及解调信号的时域图。
-1 -9快鬲待按夫爹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:________________学号:_______________院(系):______专业:____________指导教师:_________________年月曰目录一、调幅与解调原理:.............................................. (4)二、DSB勺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:…... .................................................................................... ..63.3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...................................... 1 9七、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,专业.整理.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。
摘要本课程设计主要运用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台设计进行DSB调制与相干解调系统仿真。
在本次课程设计中先根据DSB调制与解调原理构建调制解调电路,从Simulink工具箱中找所各元件,合理设置好参数并运行,其中可以通过不断的修改优化得到需要信号,之后分别加入高斯白噪声,并分析对信号的影响,最后通过对输出波形和功率谱的分析得出DSB调制解调系统仿真是否成功。
关键词:Simulink;DSB;调制;相干解调目录1 课程设计目的 (5)2 课程设计要求 (5)3 相关知识 (5)4 课程设计分析 (2)5 仿真 (4)6结果分析 (6)7 参考文献 (7)1 课程设计目的通信技术的发展日新月异,通信系统也日趋复杂,在通信系统的设计研发过程中,软件仿真已成为必不可少的一部分,电子设计自动化EDA技术已成为电子设计的潮流。
随着信息技术的不断发展,涌现出了许多功能强大的电子仿真软件,如Workbench、Protel、Systemview、Matlab等。
《通信原理》是电子通信专业的一门极为重要的专业基础课,由于内容抽象,基本概念较多,是一门难度较大的课程,要想学好并非易事。
采用Matlab及Simulink作为辅助教学软件,摆脱了繁杂的计算,可以使学生对书本上抽象的原理有进一步的感性认识,加深对基本原理的理解。
2 课程设计要求DSB调制与解调系统设计(1)录制一段2s左右的语音信号,并对录制的信号进行8000Hz的采样,画出采样后语音信号的时域波形和频谱图;(2)采用正弦信号和自行录制的语音信号(.wav文件)进行DSB调制与解调;信道使用高斯白噪声;画出相应的时域波形和频谱图。
3相关知识DSB调制原理在消息信号m(t)上不加上直流分量,则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号,或称抑制载波双边带(DSB-SC)调制信号,简称双边带(DSB)信号。
DSB 调制器模型如图1-1,可见DSB信号实质上就是基带信号与载波直接相乘。
模拟仿真AM 、DSB调制解调过程高国栋2015141502020 电子信息学院一、AM信号的调制解调过程1.调制原理AM是调幅,用AM调制与解调可以在电路里面实现很多功能,制造出很多有用又实惠的电子产品,为我们的生活带来便利。
在我们日常生活中用的收音机就是采用了AM调制方式,而且在军事和民用领域都有十分重要的研究课题。
AM是指对信号进行幅度调制。
在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频上,再由天线发射出去。
高频震荡波就是携带信号的运载工具,也叫载波。
振幅调制,就是由调制信号去控制高频载波的振幅,直至随调制信号做线性变化。
仿真图如下:2。
AM解调原理调制的逆过程叫解调,调制是一个频谱搬移过程,它是将低频信号的频谱搬到载频位置。
从已调信号的频谱中,将位于载频的信号频谱搬移回来。
调制和解调都完成频谱搬移,各种调幅都是利用乘法器实现的。
3。
matlab程序(为使实验更为简便,令调制信号m(t)=1+cos(2π*fm*t),Ac=1,为正弦信号)Fs=960; %采样频率N=960; %采样点n=0:N—1;t=n/Fs; %时间序列A0=10;%载波信号振幅A1=1; %调制信号振幅fc=120; %载波信号频率fm=30;%调制信号频率f=n*Fs/N; %频率w0=2*fc*pi;w1=2*fm*pi;Uc=A0*cos(w0*t);%载波信号C1=fft(Uc);%对载波信号进行傅里叶变换cxf=abs(C1); %进行傅里叶变换figure(1);subplot(2,1,1);plot(t,Uc); title('载波信号波形’);axis([0 0。
1 -20 20]);subplot(2,1,2); plot(f(1:N/2),cxf(1:N/2));title('载波信号频谱’); axis([0 600 —500 500]);mes=1+A1*cos(w1*t);%调制信号C2=fft(mes);% 对调制信号进行傅里叶变换zxc=abs(C2);figure(2)subplot(2,1,1); plot(t,mes);title(’调制信号’);axis([0 0.5 0 2]);subplot(2,1,2); plot(f(1:N/2),zxc(1:N/2));title(’调制信号频谱’); axis([0 1000 —500 500]);Uam=modulate(mes,fc,Fs,'am’);%AM 已调信号C3=fft(Uam); %对AM已调信号进行傅里叶变换asd=abs(C3);figure(3)subplot(2,1,1);plot(t,Uam);grid on; title(’AM已调信号波形'); axis([0 0.5 0 5]);subplot(2,1,2);plot(f(1:N/2),asd(1:N/2)),grid; title('AM已调信号频谱');axis([0 600 —200 200]);Dam=demod(Uam,fc,Fs,’am'); %对AM调制信号进行解调C4=fft(Dam);% 对AM解调信号进行傅里叶变换wqe=abs(C4);figure(4)subplot(2,1,1); plot(t,Dam);grid on;title('AM解调信号波形’);axis([0 0。
实验报告哈尔滨工程大学教务处制DSB信号的调制及相干解调一、整体方案及参数设置1.1 方案设计DSB的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)。
解调是调制的逆过程,即是将已调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信号从而读取发送端发送的信息。
本次实验采用相干解调法解调DSB信号(即将已调信号与相同载波频率相乘),这种方式将广泛应用在载波通信和短波无线电话通信中。
但在信道传输过程中定会引入高斯白噪声,虽然经过带通滤波器后会使其转化成窄带噪声,但它依然会对解调信号造成影响,对信号频谱进行分析时将对比讨论加噪声与不加噪声对其影响。
图一:DSB频谱图图二:DSB调制图三:DSB解调DSB信号与本地相干载波相乘后的输出为:Z(t)= Sdsb(t)cos ωct=m(t)cosωct*cosωct=[m(t)/2]*(1+cos2ωct),经过低通滤波后就能够无失真地恢复原始调制信号为:So(t)= 1/2 m(t),因而可得到无失真的调制信号。
1.2参数设计这儿不知道咋写……你写了给我看下吧1.3实验大纲a.绘制出DSB调制波形时域频域图,用载波将其调制,得到已调波形;b.绘制已调波形时,分为加噪与不加噪两种,分析其频谱上有何差别;c.用与载波频率相同的波对上述两种已调信号进行解调,分别分析两种波形解调结果有何不同。
二.设计实现2.1 实验程序n=2048;fs=n;s=400*pi;i=0:1:n-1;t=i/n;m=sin(10*pi*t);c=cos(300*pi*t);x=m.*c;y=x.*c;x1=awgn(x,30);x2=awgn(x,30);x3=awgn(x,30);x4=awgn(x,30);y1=x1.*c;y2=x2.*c;y3=x3.*c;y4=x4.*c;z1=x1-x;z2=x2-x;z3=x3-x;z4=x4-x;n1=z1.*c;n2=z2.*c;n3=z3.*c;n4=z4.*c;wp=0.1*pi;ws=0.12*pi;Rp=1;As=15; [N,wn]=buttord(wp/pi,ws/pi,Rp,As); [b,a]=butter(N,wn);m1=filter(b,a,y);m1=2*m1;m2=filter(b,a,y1);m2=2*m2;M=fft(m,n);C=fft(c,n);X=fft(x,n);Y=fft(y,n);X1=fft(x1,n);Z1=fft(z1,n);Z2=fft(z2,n);Z3=fft(z3,n);Z4=fft(z4,n);N1=fft(n1,n);N2=fft(n2,n);N3=fft(n3,n);N4=fft(n4,n);[H,w]=freqz(b,a,n,'whole');f=(-n/2:1:n/2-1);figure(1);subplot(221),plot(t,m,'k');axis([0,1,-0.25,1.25]);title('m(t)波形');subplot(222),plot(t,abs(fftshift(M)),'k');%axis([-300,300,0,250]); title('m(t)频谱');subplot(223),plot(t,c,'k');axis([0,0.2,-1.2,1.2]);title('c(t)波形');subplot(224),plot(t,abs(fftshift(C)),'k');%axis([-300,300,0,600]); title('c(t)频谱');figure(2);subplot(221),plot(t,x,'k');axis([0,1,-1.2,1.2]);title('无噪时已调DSB时域波形');subplot(222),plot(t,abs(fftshift(X)),'k');%axis([-300,300,0,600]); title('无噪时已调DSB频谱图');subplot(223),plot(t,x1,'k');axis([0,1,-1.2,1.2]);title('有噪时已调DSB时域波形');subplot(224),plot(t,abs(fftshift(X1)),'k');%axis([-300,300,0,600]); title('有噪时已调DSB频谱图');figure(3);subplot(311),plot(t,abs(fftshift(H)),'k');%axis([-300,300,0,200]); title('滤波器特性');subplot(312),plot(t,m1,'k');axis([0,1,-0.25,1.25]);title('DSB解调后信号波形(无噪)');subplot(313),plot(t,m2,'k');axis([0,1,-0.25,1.25]);title('DSB解调后信号波形(有噪)');2.2实验结果三.总结从程序运行结果可以看出DSB调制是对基带信号进行频谱搬移。
通信原理第五章仿真作业AM 信号:AM 信号的包络波形与其调制信号的波形完全一样。
0.511.522.533.544.55-3-2-1123AM 调制信号及其包络tAM 信号也可用包络检波器检波,滤除直流后可恢复出原信号。
但当调制信号的最大值大于直流信号时,会出现“过调制”现象,此时用包络检波器会发生失真。
AM 信号所需的传输带宽为调制信号带宽的两倍。
00.51 1.522.533.544.55-1.5-1-0.50.511.5tm (t )AM 相干解调后的信号波形与输入信号的比较-20-15-10-505101520100020003000400050006000700080009000AM 信号功率谱fDSB 信号:如上图,DSB 调制信号在载波处反向。
00.51 1.522.533.544.55-1.5-1-0.50.511.5tm (t )AM 相干解调信号加噪声00.511.522.53-1.5-1-0.50.511.5DSB 调制信号t与AM 相比,DSB 信号由于不存在载波分量,其调制效率为1,即全部功率都用来传输信息。
DSB 节省了载波功率,但所需的传输带宽仍为调制信号带宽的两倍。
00.51 1.522.533.544.55-1.5-1-0.50.511.5tm (t )DSB 相干解调后的信号波形与输入信号的比较-20-15-10-505101520020040060080010001200DSB 信号功率谱f加入相同功率的高斯白噪声信号DSB 信号解调较AM 信号解调误差较大。
%%%²ÎÊý¶¨Òå clc;close all ; clear all ;fm=1;%ÐÅÔ´×î¸ßƵÂÊ fc=10;%ÔØ²¨ÖÐÐÄÆµÂÊ T=5;%ÐźųÖÐøÊ±³¤t=linspace(-5,5,1000); a=sqrt(2);mt=a*cos(2*pi*fm*t);%ÐÅÔ´£¨¹¦ÂÊΪ1£© %%%AMµ÷ÖÆ A=2;s_am=(A+mt).*cos(2*pi*fc*t); figure;00.51 1.522.533.544.55-1.5-1-0.50.511.5tm (t )DSB 相干解调信号加噪声plot(t,s_am);hold on; %»-³öAMÐźŲ¨ÐÎplot(t,A+mt,'r--'); %±êʾAMµÄ°üÂçaxis([0 5 min(mt-A) max(A+mt)]);title('AMµ÷ÖÆÐźż°Æä°üÂç');xlabel('t');%%%AMÐźÅÏà¸É½âµ÷sp=s_am.*cos(2*pi*fc*t);h=20*sinc(20*t)/100;si=conv(sp,h);si=a*si/max(si);%¹éÒ»»¯£¬ÓëÐÅÔ´¶Ô±Èfigure;plot(t,si(1:1000));axis([0 5 -1.5 1.5]);hold on;plot(t,mt,'r--');axis([0 5 min(mt) max(mt)]);xlabel('t'),ylabel('m(t)'),title('AMÏà¸É½âµ÷ºóµÄÐźŲ¨ÐÎÓëÊäÈëÐźŵıȽÏ');%%%AM¹¦ÂÊÆ×S=fft(s_am,1000)/100;S=fftshift(S);P0=abs(S).^2*100;f=t*10;figure;plot(f,P0);axis([-2*fc 2*fc 0 max(P0)]);title('AMÐźŹ¦ÂÊÆ×');xlabel('f');%%%AM¼ÓÉÏÕ-´ø¸ß˹ÔëÉùºó½âµ÷s_am=awgn(s_am,20);%Matlab×Ô´ø¼ÓÈë°×ÔëÉùº¯Êýsp=s_am.*cos(2*pi*fc*t);h=20*sinc(20*t)/100;si=conv(sp,h);si=a*si/max(si);%¹éÒ»»¯£¬ÓëÐÅÔ´¶Ô±Èfigure;plot(t,si(1:1000));axis([0 5 -1.5 1.5]);hold on;plot(t,mt,'r--');axis([0 5 -1.5 1.5]);xlabel('t'),ylabel('m(t)'),title('AMÏà¸É½âµ÷ÐźżÓÔëÉù');%%%DSBµ÷ÖÆs_dsb=mt.*cos(2*pi*fc*t);figure;plot(t,s_dsb);hold on;plot(t,mt,'r--');%±êʾmt²¨ÐÎtitle('DSBµ÷ÖÆÐźÅ');xlabel('t');axis([0 3 -1.5 1.5]);%%%DSBÐźÅÏà¸É½âµ÷sp=s_dsb.*cos(2*pi*fc*t);h=20*sinc(20*t)/100;si=conv(sp,h);si=a*si/max(si);%¹éÒ»»¯£¬ÓëÐÅÔ´¶Ô±Èfigure;plot(t,si(1:1000));axis([0 5 -1.5 1.5]);hold on;plot(t,mt,'r--');axis([0 5 -1.5 1.5]);xlabel('t'),ylabel('m(t)'),title('DSBÏà¸É½âµ÷ºóµÄÐźŲ¨ÐÎÓëÊäÈëÐźŵıȽÏ');%%%DSB¹¦ÂÊÆ×S=fft(s_dsb,1000)/100;S=fftshift(S);P0=abs(S).^2*100;f=t*10;figure;plot(f,P0);axis([-2*fc 2*fc 0 max(P0)]);title('DSBÐźŹ¦ÂÊÆ×');xlabel('f');%%%DSB¼ÓÉÏÕ-´ø¸ß˹ÔëÉùºó½âµ÷s_dsb=awgn(s_dsb,20);%Matlab×Ô´ø¼ÓÈë°×ÔëÉùº¯Êýsp=s_dsb.*cos(2*pi*fc*t);h=20*sinc(20*t)/100;si=conv(sp,h);si=a*si/max(si);%¹éÒ»»¯£¬ÓëÐÅÔ´¶Ô±Èfigure;plot(t,si(1:1000));axis([0 5 -1.5 1.5]);hold on;plot(t,mt,'r--');axis([0 5 -1.5 1.5]);xlabel('t'),ylabel('m(t)'),title('DSBÏà¸É½âµ÷ÐźżÓÔëÉù');。
dsb调制解调课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握DSB调制的基本原理,理解调制过程中载波与信息的数学关系。
2. 使学生了解DSB解调的常用方法,包括同步解调和非同步解调。
3. 引导学生理解DSB调制解调技术在通信系统中的应用和重要性。
技能目标:1. 培养学生运用DSB调制技术进行信号传输的能力,能够完成调制参数的设计与计算。
2. 培养学生运用DSB解调技术恢复原始信号的能力,能够分析解调过程中可能出现的误差和影响因素。
3. 提高学生实际操作通信设备,进行DSB调制解调实验的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对通信技术的兴趣,激发其探索精神。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实际操作与理论相结合。
3. 增强学生的团队合作意识,使其在讨论与实践中相互学习、共同进步。
课程性质分析:本课程属于电子通信专业的基础课程,旨在让学生掌握DSB调制解调技术的基本原理和实际应用。
学生特点分析:学生为高中年级,已具备一定的电子通信基础知识,对通信技术有一定了解,但缺乏深入的理论分析和实践经验。
教学要求:1. 注重理论教学与实践操作相结合,提高学生的实际操作能力。
2. 采用启发式教学,引导学生主动探索,培养学生的创新思维。
3. 紧密联系实际,注重培养学生的应用能力和实际操作技能。
二、教学内容1. DSB调制原理:介绍DSB调制的基本概念、数学模型和调制过程,包括双边带信号的生成、幅度调制与频率调制的区别。
相关教材章节:第三章第二节“双边带调制技术”2. DSB调制参数设计:讲解调制参数的选取原则,如载波频率、调制指数等,并进行实例分析。
相关教材章节:第三章第三节“双边带调制参数设计”3. DSB解调技术:介绍同步解调和非同步解调的原理,分析各种解调方法的优缺点。
相关教材章节:第三章第四节“双边带解调技术”4. DSB调制解调应用:分析DSB调制解调技术在通信系统中的应用,如无线电广播、卫星通信等。
相关教材章节:第三章第五节“双边带调制解调技术的应用”5. 实践操作:组织学生进行DSB调制解调实验,包括调制参数设计、信号传输和解调过程,培养学生的实际操作能力。
目录1前言 (1)2正文 (1)2.1设计的目的 (1)2.2设计的内容 (1)2.3设计的原理 (1)2.3.1 AM信号的调制原理 (1)2.3.2 AM信号的解调原理 (1)2.3.3 DSB信号的调制原理 (3)2.3.4 DSB信号解调原理 (3)2.4AM信号与DSB信号的仿真 (4)2.4.1 AM信号的仿真 (4)2.4.2 DSB信号的仿真 (6)2.5结论 (7)3致谢 (8)4参考文献 (8)5附录 (9)1前言调制就是使一个信号(如光、高频电磁振荡等)的某些参数(如振幅、频率等)按照另一个欲传输的信号(如声音、图像等)的特点变化的过程。
用所要传播的语言或音乐信号去改变高频振荡的幅度,使高频振荡的幅度随语言或音乐信号的变化而变化,这个控制过程就称为调制。
其中语言或音乐信号叫做调制信号,调制后的载波就载有调制信号所包含的信息,称为已调波。
解调是调制的逆过程,它的作用是从已调波信号中取出原来的调制信号。
对于幅度调制来说,解调是从它的幅度变化提取调制信号的过程。
对于频率调制来说,解调是从它的频率变化提取调制信号的过程。
频率解调要比幅度解调复杂,用普通检波电路是无法解调出调制信号的,必须采用频率检波方式,如各类鉴频器电路。
关于鉴频器电路可参阅有关资料,这里不再细述。
本课题利用MATLAB 软件对AM 信号DSB 信号调制解调系统进行模拟仿真,分别对正弦波进行调制,观察调制信号、已调信号和解调信号的波形和频谱分布,并在解调时引入高斯白噪声,对解调前后信号进行信噪比的对比分析,估计AM 信号和DSB 信号的调制解调系统的性能。
2正文2.1设计的目的1.熟悉掌握AM 与DSB 信号的调制与解调原理。
2.利用Matlab 软件进行振幅调制和解调程序设计,输出显示调制信号、以调信号以及解调信号波形,并输出显示三种信号频谱图。
3.对产生波形进行分析,并通过参数的改变,观察波形变化,分析实验现象。
AM 、DSB 调制及解调用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10c Hz ω=,02m =,试画出:●AM 及DSB 调制信号的时域波形;● 采用相干解调后的AM 及DSB 信号波形; ● AM 及DSB 已调信号的功率谱;● 调整载波频率及m0,观察分的AM 的过调与DSB 反相点现象。
● 在接收端带通后加上窄带高斯噪声,单边功率谱密度00.1n =,重新解调。
一 图表输出及结果分析1 AM 及DSB 调制信号的时域波形-505AM 调制信号t/s幅度-5-4-3-2-1012345-202DSB 调制信号t/s幅度AM 信号的包络波形与其调制信号的波形完全一样。
DSB 调制信号在载波处反向。
2 采用相干解调后的AM 及DSB 信号波形0.511.522.533.544.55t/sm (t )AM 相干解调t/sm (t )DSB 相干解调AM 信号可用包络检波器检波,滤除直流后可恢复出原信号。
与AM 相比,DSB 信号由于不存在载波分量,全部功率都用来传输信息。
3 AM 及DSB 已调信号的功率谱AM 已调信号功率谱f/hzwDSB 已调信号功率谱f/hzwAM 信号所需的传输带宽为调制信号带宽的两倍。
DSB 节省了载波功率,但所需的传输带宽仍为调制信号带宽的两倍。
4 调整载波频率及m0,观察分的AM 的过调与DSB 反相点现象。
-5-4-3-2-112345AM 不过调t/s 幅度-5-4-3-2-1012345AM 过调t/s幅度DSB 调幅波w/(2*pi)幅度w/(2*pi)相位AM 信号用于包络检波器检波时,当调制信号的最大值大于直流信号时,会出现“过调制”现象,此时会发生失真。
DSB 相位在0.2π角频率处频率处明显存在反相点现象。
5 在接收端带通后加上窄带高斯噪声,单边功率谱密度00.1n ,重新解调。
t/sm (t )AM 相干解调t/sm (t )DSB 相干解调加入相同功率的高斯白噪声信号,DSB 信号解调较AM 信号解调误差较大。
现代通信原理与技术课程设计AM-DSB信号的调制与解调学院专业电子信息工程班级 09级电子一班分组成员联系方式指导教师基于Matlab 的AM-DSB 信号的调制与解调一、振幅调制原理1、振幅调制产生原理所谓调制,就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上,再由天线发射出去。
这里高频振荡波就是携带信号的运载工具,也叫载波。
振幅调制,就是由调制信号去控制高频载波的振幅,直至随调制信号做线性变化。
在线性调制系列中,最先应用的一种幅度调制是全调幅或常规调幅,简称为调幅(AM )。
为了提高传输的效率,还有载波受到抑制的双边带调幅波(DSB )和单边带调幅波(SSB )。
在频域中已调波频谱是基带调制信号频谱的线性位移;在时域中,已调波包络与调制信号波形呈线性关系。
设正弦载波为)cos()(0ϕω+=t A t c c式中,A 为载波幅度;c ω为载波角频率;0ϕ为载波初始相位(通常假设0ϕ=0). 调制信号(基带信号)为)(t m 。
根据调制的定义,振幅调制信号(已调信号)一般可以表示为)cos()()(t t Am t s c m ω=设调制信号)(t m 的频谱为)(ωM ,则已调信号)(t s m 的频谱)(ωm S :)]()([2)(c c mM M AS ωωωωω-++= 2、两种调幅电路分析(1)标准调幅波(AM )调制与解调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:图1-1 调制器模型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=++-+++-c tAM 的时域波形和频谱如图所示:时域 频域图1-2 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。
(2)双边带调幅(DSB )调制与解调在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:tt m t s c DSB ωcos )()(=)]()([21)(c c DSB M M S ωωωωω-++=时域 频域图1-3 DSB 调制时、频域波形DSB 的相干解调模型如图所示::图1-4 DSB 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。
3、信号解调思路从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调(demodulation ),又称为检波(detection )。
对于振幅调制信号,解调(demodulation )就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。
解调(demodulation )是调制的逆过程。
可利用乘积型同步检波器实现振幅的解调,让已调信号与本地恢复载波信号相乘并通过低通滤波可获得解调信号。
二、设计与仿真1、载波信号与调制信号分析% ======================载波信号=========================== t=-1:0.00001:1;A0=12; %载波信号振幅 A1=5; %调制信号振幅 A2=3; %已调信号振幅 f=3500; %载波信号频率w0=2*f*pi; m=0.15; %调制度 k=0.5 ; %DSB 前面的系数(DSB s t HHccUc=A0*cos(w0*t); %载波信号figure(1);subplot(2,1,1);plot(t,Uc);title('载频信号波形');axis([0,0.01,-15,15]);subplot(2,1,2);Y1=fft(Uc); %对载波信号进行傅里叶变换plot(abs(Y1));title('载波信号频谱');axis([6800,7200,0,1000000]);仿真波形为:图2-1载波信号的时域、频域波形% ======================调制信号============================== t=-1:0.00001:1;A0=12; %载波信号振幅A1=5; %调制信号振幅A2=3; %已调信号振幅f=3500; %载波信号频率w0=2*f*pi;m=0.15; %调制度k=0.5 ; %DSB 前面的系数mes=A1*cos(0.001*w0*t); %调制信号figure(2);subplot(2,1,1);plot(t,mes);xlabel('t'),title('调制信号');subplot(2,1,2);Y2=fft(mes); % 对调制信号进行傅里叶变换plot(abs(Y2));title('调制信号频谱');axis([198000,202000,0,1000000]);仿真波形为:图2-2 调制信号的时域、频域波形% =======================AM已调信号========================= t=-1:0.00001:1;A0=12; %载波信号振幅A1=5; %调制信号振幅A2=3; %已调信号振幅f=3500; %载波信号频率w0=2*f*pi;m=0.15; %调制度k=0.5 ; %DSB 前面的系数mes=A1*cos(0.001*w0*t); %消调制信号Uam=A2*(1+m*mes).*cos((w0).*t); %AM 已调信号subplot(2,1,1);plot(t,Uam);grid on;title('AM调制信号波形');subplot(2,1,2);Y3=fft(Uam); % 对AM已调信号进行傅里叶变换plot(abs(Y3)),grid;title('AM调制信号频谱');axis([6900,7100,0,500000]);仿真波形为:图2-3 AM调制信号的时域、频域波形% =======================DSB已调信号=========================t=-1:0.00001:1;A0=12; %载波信号振幅A1=5; %调制信号振幅A2=3; %已调信号振幅f=3500; %载波信号频率w0=2*f*pi;m=0.15; %调制度k=0.5 ; %DSB 前面的系数Uc=A0.*cos(w0*t); %载波信号mes=A1*cos(0.001*w0*t); %调制信号Udsb=k*mes.*Uc; %DSB 已调信号subplot(2,1,1);plot(t,Udsb);grid on;title('DSB已调信号波形');axis([0,1,-40,40]);subplot(2,1,2);Y4=fft(Udsb); % 对DSB已调信号进行傅里叶变换plot(abs(Y4)),grid;title('DSB已调信号频谱');axis([192960,193050,0,1300000]);仿真波形为:图2-4DSB已调信号时域、频域波形2、AM、DSB信号解调%=========================AM信号解调======================= t=-1:0.00001:1;A0=12; %载波信号振幅A1=5; %调制信号振幅A2=3; %已调信号振幅f=3500; %载波信号频率w0=2*f*pi;m=0.15; %调制度k=0.5 ; %DSB 前面的系数mes=A1*cos(0.001*w0*t); %调制信号Uam=A2*(1+m*mes).*cos((w0).*t); %AM 已调信号Dam=Uam.*cos(w0*t); %对AM调制信号进行解调subplot(2,1,1);plot(t,Dam);grid on;title('滤波前AM解调信号波形');subplot(2,1,2);Y5=fft(Dam); % 对AM解调信号进行傅里叶变换plot(abs(Y5)),grid;title('滤波前AM解调信号频谱');axis([185960,186040,0,200000]);仿真波形为:图2-5AM解调信号时域、频域波形%=========================DSB信号解调======================= t=-1:0.00001:1;A0=12; %载波信号振幅A1=5; %调制信号振幅A2=3; %已调信号振幅f=3500; %载波信号频率w0=2*f*pi;m=0.15; %调制度k=0.5 ; %DSB 前面的系数Uc=A0.*cos(w0*t); %载波信号mes=A1*cos(0.001*w0*t); %调制信号Udsb=k*mes.*Uc; %DSB 已调信号Ddsb=Udsb.*cos(w0*t); % 对DSB已调信号进行解调figure(6)subplot(2,1,1);plot(t,Ddsb);grid on;title(' DSB解调信号波形');axis([0,1,-40,40]);subplot(2,1,2);Y6=fft(Ddsb); % 对DSB解调信号进行傅里叶变换plot(abs(Y6)),grid;title(' DSB解调信号频谱');axis([187960,188040,0,1300000]);Y4=fft(Udsb); % 对DSB已调信号进行傅里叶变换plot(abs(Y4)),grid;title('DSB已调信号频谱');axis([192960,193050,0,1300000]);仿真波形为:图2-6 DSB解调信号时域、频域波形三、结果分析:本设计圆满的完成了对AM—DSB信号实现调制与解调,与课题的要求十分相符;也较好的完成了对AM—DSB信号的时域分析,通过傅里叶变换,得出了调制信号和解调信号的频谱图。