普通双边带调幅与解调

普通双边带调幅与解调实验设计报告一、实验目的1．掌握普通双边带调幅与解调原理及实现方法。

2．掌握二极管包络检波原理。

3．掌握调幅信号的频谱特性。

4．了解普通双边带调幅与解调的优缺点。

二、实验内容1．观察普通双边带调幅波形。

2．观察普通双边带调幅波形的频谱。

3．观察普通双边带解调波形。

三、实验器材1. 信号源模块2. PAM、AM模块3. 终端模块4. 频谱分析模块5. 20M双踪示波器一台6. 立体声耳机一副7. 连接线若干四、AM调制解调电路基本原理2.1振幅调制电路2.1.1振幅调制AM调制也称普通调幅波，已调波幅度将随调制信号的规律变化而线性变化，但载波频率不变。

设载波是频率为ωc的余弦波： uc(t)=Ucm cosωct, 调制信号为频率为Ω的单频余弦信号，即UΩ(t)=UΩmcosΩt(Ωωc),则普通调幅波信号为:uAM(t)= (Ucm+kUΩm cos Ωt)cosωct =Ucm(1+MacosΩt)cosωct （1）——式中：Ma＝kUΩm/Ucm，称为调幅系数或调幅度AM调制信号波形如图1所示：图1.普通调幅波形显然AM波正负半周对称时：MaUcm＝Umax－Ucm ＝Ucm－Umin，调幅度为：Ma=( Umax－Ucm )∕Ucm =( Ucm－Umi n )∕Ucm。

Ma＝0时，未调幅状态Ma＝1时，满调幅状态（100％），正常Ma值处于0～1之间。

Ma>1时，普通调幅波的包络变化与调制信号不再相同，会产生失真，称为过调幅现象。

所以，普通调幅要求Ma必须不大于1。

图2所示为产生失真时的波形。

图2.Ma>1时的过调制波形2.1.2 振幅调制电路的组成模型从调幅波的表达式（1）可知，在数学上调幅电路的组成模型，可以由一个相乘器和一个相加器组成。

如图3所示：图3.低电平调幅原理图2.2振幅解调电路2.2.1包络检波原理振幅解调是振幅调制的逆过程，从频谱的角度看就是将有用信号从高频段搬到低频段。

计算机与信息工程学院验证型实验报告一、实验目的1.掌握普通双边带调幅与解调原理及实现方法。

2.掌握调幅信号的频谱特性。

3.了解普通双边带调幅与解调的优缺点。

二、实验仪器装有MATLAB的计算机一台三、实验原理1、具有离散大载波的双边带幅度调制信号AM该幅度调制是由DSB-SC AM信号加上离散的大载波分量得到，其表达式及时间波形图为：应当注意的是，m(t)的绝对值必须小于等于1，否则会出现下图的过调制：AM信号的频谱特性如下图所示：由图可以发现，AM信号的频谱是双边带抑制载波调幅信号的频谱加上离散的大载波分量。

2.信号解调从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调。

对于振幅调制信号，解调就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。

解调是调制的逆过程。

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。

3..滤波器解调后的信号还需要进行低通滤波滤去高频部分才能获得所需信号。

低通滤波器种类繁多，每一种原理各不相同。

本系统有FIR与IIR两种滤波器可供选择。

三、仿真设计实验结果&分析讨论实验仿真结果从仿真结果看，AM调制信号包络清晰，可利用包络检波恢复原信号，接收设备较为简单。

其频谱含有离散大载波，从理论分析可知，此载波占用了较多发送功率，使得发送设备功耗较大。

3、结果分析：根据通原理论课的知识可知，信号的AM调制比较容易实现，但其功率谱中有相当大一部分是载频信号，效率非常低。

四、程序代码//基带信号m(t)=sin(2000*pi*t)+2cos(1000*pi*t),fc=20khz,求AMclear allexec t2f.sci;exec f2t.sci;fs=800; //采样速率T=200; //截短时间N=T*fs; //采样点数dt=1/fs; //时域采样间隔t=[-T/2:dt:T/2-dt]; //时域采样点df=1/T; //频域采样间隔f=[-fs/2:df:fs/2-df]; //频域采样点数fm1=1; //待观测正弦波频率，单位KHz，下同fm2=0.5; //待观测余弦波频率fc=20; //载波频率//以上为初始化参数设置m1=sin((2*%pi)*fm1*t); //待观测正弦波部分M1=t2f(m1,fs); //傅里叶变换MH1=-%i*sign(f).*M1; //希尔伯特变换mh1=real(f2t(MH1,fs)); //希尔伯特反变换m2=2*cos((2*%pi)*fm2*t); //待观测余弦波部分M2=t2f(m2,fs); //傅里叶变换MH2=-%i*sign(f).*M2; //希尔伯特变换mh2=real(f2t(MH2,fs)); //希尔伯特反变换s1=(1+(m1+m2)/abs(max(m1+m2))).*cos((2*%pi)*fc*t); //AM信号时域表达式S1=t2f(s1,fs); //AM信号频域表达式//以上是仿真计算部分//以下为绘图部分//AM信号xset('window',1)plot(f,abs(S1))title('AM信号频谱')xlabel('f')ylabel('S(f)')mtlb_axis([-25,25,0,max(abs(S1))]);xset('window',2)plot(t,s1)title('AM信号波形')xlabel('t')ylabel('s(t)')mtlb_axis([-3,3,-3,3]);。

课程设计课程设计名称：常规双边带调幅信号的仿真与分析专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计时间：1 需求分析调制是各种通信系统的重要基础，也广泛用于广播、电视、雷达、测量仪等电子设备。

调制是使消息载体的某些特性随消息变化的过程。

调制的作用是把消息置入消息载体，便于传输或处理。

由于从消息转换过来的调制信号具有频率较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不宜传输。

因此，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置，从而有利于信号的传送，并且是频谱资源得到充分利用。

调制作用的实质就是使相同频率范围的信号分别依托于不同频率的载波上，同时在接受端则需要有解调过程从而还原出调制信号。

接收机就可以分离出所需的频率信号，不致相互干扰。

在振幅调制中，根据所输出已调波信号频谱分量的不同，分为普通调幅（AM）、抑制载波的双边带调幅（DSB）、抑制载波的单边带调幅（SSB）等。

AM的载波振幅随调制信号大小线性变化。

DSB是在普通调幅的基础上抑制掉不携带有用信息的载波，保留携带有用信息的两个边带。

SSB是在双边带调幅的基础上，去掉一个边带，只传输一个边带的调制方式。

不同的调制技术对应的解调方法也不尽相同。

在分析信号的调制解调过程中系统的仿真和分析是简便而重要步骤和必要的保证。

本次通信原理综合课程设计便是利用MATLAB对常规双边带调幅信号的仿真与分析。

具体要求如下：1．掌握双边带常规调幅信号的原理和实现方法。

2．用MATLAB产生一个频率为1Hz、功率为1的余弦信源，设载波频率为10Hz，A＝2。

3．用MATLAB画出AM调制信号、该信号的功率谱密度、相干解调后的信号波形。

分析在AWGN信道下，仿真系统的性能。

2 概要设计2.1 幅度调制的一般模型幅度调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度，使其按调制信号的规律变化的过程。

幅度调制器的一般模型如图2-1所示。

图2-1 幅度调制器的一般模型图中，为调制信号，为已调信号，为滤波器的冲激响应，则已调信号的时域和频域一般表达式分别为（2-1）（2-2）式中，为调制信号的频谱，为载波角频率。

（3）通过理论计算分析其工作原理：
图（3）
将内部结构提取出来如图分析计算：
<1>
所以：
<2>
式中：
由图知： <3>
将（2）代入（3）式得
<4>
<5>
<4>—<5>得： <6>
同理得： <7>
式中 是双曲正切函数，如图
图（4）
当 时，即 时
<8>
图中 ， 为 , 的恒流管。为了便于分析，电路等效图如下
（2）分析与计算：（如图）
传递函数：
当 时：
令 且 带入得：
令上式分母的模等于零可得截止频率：
其中，R=10Ω，C=1µF
由公式 可以得到
=16KHZ
以此可算出其截止频率fp
.
因此，此低通滤波器可滤除高频分量，得到同步的检波输出。
（3）波形及频谱分析：
由上面的分析过程可得经过模拟乘法器解调之后的信号输出表达式：
图（13）
此电路图与调制过程中的电路完全相同，都为模拟乘法器。
(2)原理及数值分析与计算
原理简述：由调制器的分析计算得知电路图具有差分模拟乘法器的功能。检波便利用乘法器进行同步检波，与调制器的区别在于输入信号:此输入信号为已调波和本地振荡信号，经过乘法器作用进行初步检波。
数值分析和计算如同解调器。
（3）波形及频谱分析：
（八）原件清单
电阻
若干
三极管
若干
电容
9
二极管
2
运算放大器
1
信号发生器
3
频谱仪
6
示波器
6

残留边带调幅（VSB）
由于单边带调制复杂，解调质量较差，低频衰减很大，无法传送直流成分， 故在单边带调幅和双边带调幅间折衷为残留边带调幅。 残留边带：传送被抑制边带（下边带）的一部分 (I) ，
抑制被传送边带（上边带）的一部分 (II) ， 且两部分互相对称。 物理意义：上下边带之和构成完整信息。 残留边带信号带宽比单边带略宽，实际只传送上边带信息，但可传直流成份。
双边带调幅（DSB）
2、双边带（抑制载波）调幅，DSB 调制信息全部包含在上下边带内， 载波信号中不包含任何信息，且占有绝大部分发射功率。 因此抑制载波不影响信息传输，且可节省发射功率。
调制：V (t)
VC (t)
VDSB (t) V (t) VC (t)
乘法器可产生 DSB 信号
VDSB (t) V (t) VC (t) cos t cosCt
选非互补两彩色（保证方程独立）计算压缩系数：
黄: [kU (0 0.89)] 2 [kV (1 0.89)] 2 1.33 0.89 得： kU 0.493
青: [kU (1 0.70)] 2 [kV (0 0.70)] 2 1.33 0.70
kV 0.877
PAL 制对红色差信号FV 逐行倒相来克服色调失真：
将红蓝色差信号进行幅度压缩 (见后面) ：
红色差 V 0.877 (R Y )
蓝色差 U 0.493 (B Y )
将色差信号 U、V 对副载波 SC 进行正交凋幅，形成色度信号： F FU FV U sin SCt V cosSCt Fm sin(SCt )
Fm U 2 V 2 色饱和度（深浅）
我国电视制式：PAL - D
黑白制式 彩色制式
PAL 制色度信号

通信原理实验报告普通双边带调幅与解调实验通信原理实验报告：普通双边带调幅与解调实验一、实验目的本实验旨在理解和掌握普通双边带调幅（AM）与解调的原理和实践操作，通过实际实验过程，加深对通信系统中调制与解调的理解。

二、实验设备与材料实验设备：信号发生器、功率放大器、衰减器、电压比较器、检波器、低通滤波器实验材料：连接线、电阻、电容、电感三、实验原理普通双边带调幅是一种将基带信号调制到更高频率的载波上的技术，它同时携带了信号的信息和相位信息。

解调则是从已调信号中还原出原始信号的过程。

1、双边带调幅双边带调幅是一种调制技术，它使用一个载波信号，通过改变其振幅同时保持其频率和相位不变，来传输信息。

在双边带调幅中，只有信号的符号变化时，载波的振幅才会变化，以表示不同的信息。

2、解调解调是从已调信号中还原出原始信号的过程。

对于双边带调幅信号，通常使用包络检波器进行解调。

包络检波器能够提取载波的包络，该包络随调制信号的变化而变化，从而恢复出原始信号。

四、实验步骤1、连接实验设备，确保所有设备都正常工作。

2、使用信号发生器生成一个低频正弦信号作为基带信号。

3、使用功率放大器和衰减器，将基带信号调制到载波频率。

4、通过电压比较器和低通滤波器，生成双边带调幅信号。

5、使用检波器对双边带调幅信号进行解调，输出原始基带信号。

6、观察并记录实验结果。

五、实验结果与分析1、实验结果通过实验，成功生成了双边带调幅信号，并使用检波器成功解调出原始基带信号。

实验结果表明，双边带调幅与解调能够实现信号的有效传输和恢复。

2、结果分析在实验过程中，我们观察到，双边带调幅信号的振幅随着基带信号的变化而变化，而载波的频率和相位则保持不变。

这证明了双边带调幅只改变了载波的振幅，而没有改变其频率和相位。

在解调过程中，包络检波器成功地从双边带调幅信号中提取出了载波的包络，并通过低通滤波器还原出了原始基带信号。

这表明，包络检波器可以有效地用于双边带调幅信号的解调。

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4. 3幅度解调电路
4.负峰切割失真 为把检波器的输出电压藕合到下一级电路.需要有一个容量较大
的电容C与下级电路相连。下级电路的输入电阻作为检波器的负载.电 路如图4-23(a)所示。负峰切割失真指藕合电容公通过电阻R放电.对二 极管引入一个附加偏置电压.导致二极管截止而引入的失真。失真波 形如图4-23(b)、图4-23(c)所示。
可得实现普通调幅的电路模型如图4-4所示.关键在于用模拟乘法 器实现调制信号与载波的相乘。
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4.1概述
2.双边带调幅(DSB) 1)双边带调幅信号数学表达式
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4.1概述
2)双边带调幅信号波形与频谱 图4-5所示为双边带调幅信号的波形与频谱图。双边带信号的包
络仍然是随调制信号变化的.但它的包络已不能完全准确地反映低频 调制信号的变化规律。双边带信号在调制信号的负半周.已调波高频 与原载频反相;调制信号的正半周.已调波高频与原载频同相。也就是 双边带信号的高频相位在调制电压零交点处要突变180°
混频后.产生近似中频的组合频率.进入中放通带内形成干扰。 减小互调干扰的方法与抑制交叉调制干扰的措施相同。
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4. 5幅度调制和解调电路的制作、 调试及检测
4. 5. 1低电平振幅调制器(利用乘法器)
幅度调制就是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化。 变化的周期与调制信号周期相同.即振幅变化与调制信号的振幅成正 比。通常称高频信号为载波信号.低频信号为调制信号.调幅器即为产 生调幅信号的装置。
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4.1概述
3)调幅信号的功率分配 由式(4-3)知.普通调幅信号uAM(t)<C)在负载电阻RL上产生的功率

巩明明
王晓彤

常规双边带调幅（AM）信号的特点是载波的振幅受调制信号的控制 作周期性的变化，变化的周期与调制信号的周期相同，振幅变化与 调制信号的振幅成正比。常规双边带调幅波（AM）信号的解调是把 接收到的已调信号还原为调制信号。它的解调方法有两种：相干解 调与包络解波。本文对常规双边带调幅波（AM）信号的原理、具体 实现电路、解调的的原理、解调的具体实现电路进行了研究和分析
ห้องสมุดไป่ตู้
包络检波的具体实现电路
在解调电路中，常采用二极管包络检波对调幅信号进行解
调。因为二极管的作用是实现高频包络检波，所以要求二 极管的正向导通压降越小越好。R 为负载电阻，C 为负载 电容，它的值应该选取在高频时，其阻抗远小于R ，可视 为短路；而在调制频率（低频）时，其阻抗则远大于R ， 可视为开路。利用二极管的单向导电性和检波负载RC 的充 放电过程，就可以还原出与调幅信号包络基本一致的信号。 具体电路如下图所示。

调制的方式可分为连续波调制与脉冲波调 制两大类，连续波调制是用信号来控制载 波的振幅、频率或相位，因而分为调幅、 调频和调相三种方式；脉冲波调制是先用 信号来控制脉冲波的振幅、宽度、位置等， 然后再用这已调脉冲对载波进行调制，脉 冲调制有脉冲振幅、脉宽、脉位、脉冲编 码调制等多种形式。幅度调制是用调制信 号去控制高频正弦载波的幅度，使其按调 制信号的规律 变化的过程

常规双边带调幅波的特点是载波的振幅受调制信号的控制作周期性 的变化，这变化的周期与调制信号的周期相同，振幅变化与调制信 号的振幅成正比。调制信号m(t )叠加上 直流后再与载波相乘， 则 输 出 的 信 号 就 是 常 规 双 边 带 调 幅 （ AM ） 号 。 调制模型如图1所示

调幅（AM）与双边带（DSB）调制幅度调制：是正弦波的幅度随调制信号线性变化。

幅度调制信号一般模型为图1 幅度调制器的一般模型4.2.1 调幅波的时域分析（时间表达式和时间波形）定义：载波的幅度随调制信号线性变化。

由标准调幅的定义可以得出标准调幅的模型，如图4.2.2所示。

图4.2.2 标准调幅的模型AM信号的时域表示式通常，设。

AM信号的时域波形图4.2.3 AM时域波形由波形知AM信号的特点：⑴幅度调制：将已调波AM信号与调制信号相比，AM 信号的包络是随调制信号线性变化。

⑵频率未变：将已调波AM信号与载波相比，AM信号的频率与载波相同，也就是说，载波仅仅是幅度受到了调制，频率没有发生变化。

⑶线性调幅的条件在情形下，AM信号的包络随调制信号呈线性关系变化，此时是线性调幅。

线性调幅的AM信号的包络中携带了基带信号的全部信息。

当时，AM信号的包络和调制信号相比，不再呈线性关系变化，此时仍然是调幅信号，但不是线性调幅。

图4.2.4 临界调幅与过调幅AM信号时域波形通常，我们称这种现象为过调现象，也称这种情况下的调制为过调制。

为了衡量标准调幅的调制程度，定义AM信号的调制指数线性调幅的条件为，当时出现过调幅。

4.2.2 调幅波的频谱AM信号的频域表示式为绘出AM频谱图如图4.2.5所示。

图4.2.5 AM信号的频谱AM信号频谱特点：（1）上、下边带均包含了基带信号的全部信息。

通常我们把图 4.2.5（c）中的正频率高于和负频率低于的频谱合称为上边带（USB）；正频率低于和负频率高于的频谱合称为下边带（LSB）。

可见，上、下边带均包含了基带信号的全部信息。

无论是线性调幅还是过调幅，AM信号的上、下边带都均包含了基带信号的全部信息。

（2）幅度减半，带宽加倍。

（3）线性调制。

比较调制信号的频谱与AM信号的频谱，可以发现，AM信号频谱中的边带频谱是由调制信号的频谱经过简单的线性搬移到和两侧构成的。

在这个频谱搬移过程中，没有新的频率分量产生。

实验二 常规双边带调幅与解调实验
实验内容 1、观察常规双边带调幅的波形； 2、观察抑制载波双边带调幅波形； 3、观察常规双边带解调的波形。
实验原理
1、常规双边带调幅 调制信号 ：连续振荡波形 载波 ：高频振荡 信号 用调制信号来控制正弦型载波的振幅
实验原理
常规调幅信号的包络（信号振幅各峰值点的连线）完全反 映了调制信号的变化。
观察各点波形）：不改变载波的幅度和频率，分别改 变音频的频率和幅度，例如：
a、音频幅度保持峰峰值为1V，频率分别为1K、2K、 3K、4K时，观察各点波形；
b、音频频率为3K时，峰峰值分别为0.5V、1V、2V 时，观察各点波形；
实验步骤
3、步骤8（改变“AM载波输入”的频率及幅度，重复 观察各点波形）同上
实验要求
记录2组波形 实验关键点：
通过改变调制深度，以及载波幅度、调制信号频率及 幅度，给出普通双边带可以基本无失真解调出调制信 号的条件（实验箱），也就是载波和调制信号之间满 足什么条件时可以解调。通过图示，然后加以适当的 分析。
实验报告要求
完成 八、实验思考题 1、为什么常规双边带调幅的信息传输速率较低，应该
采用什么样的方法加以解决？ 2、单边带、双边带、残留边带和抑制载波双边带调幅
这几种调制方式各有什么优点和缺点
请预习下周实验
实验三 脉冲编码调制与解调实验
0
0 包络
0
实验原理
线性调制器的原理模型
调制信号
A cosw0t
Hf
已调信号
实验原理
MC1496双平衡四象限模拟乘法器
实验原理
2、常规双边带解调 采用二极管包络检波对调幅信号进行解调
实验原理
常规双边带调制与解调都是频谱变换的过程

常规调幅(AM)和抑制载波双边带(DSB)调制与解调实验实验类型（Experimental type ） Matlab 实现设计性实验二、 实验目的（Experimental purposes ）1.掌握振幅调制(amplitude demodulation, AM 以及 DSB ）和解调(amplitude demodulation )原理。

2.学会Matlab 仿真软件在振幅调制和解调中的应用。

3.掌握参数设置方法和性能分析方法。

4.通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。

三、 实验内容（Experiment contents ）1.设计AM-DSB 信号实现的Matlab 程序，输出调制信号、载波信号以及已调2.号波形以及频谱图，并改变参数观察信号变化情况，进行实验分析。

3.设计AM-DSB 信号解调实现的Matlab 程序，输出并观察解调信号波形，分析实验现象。

四、 实验要求（Experimental requirements ）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、载波信号以及已调信号波形，并输出显示三种信号频谱图。

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。

五、振幅调制原理5.1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 。

河北工程技术学院信息技术学院（2019–2020学年第一学期）《移动通信与无线网络》实验报告实验一双边带调制与解调仿真班级： 16网络工程学号： 16080903017 姓名：实验时间：实验地点：指导教师：实验成绩：指导教师评语：一、实验目的1、理解DSB的处理过程。

2、通过仿真，对DSB调制和解调的信号处理过程进行分析与认知。

二、实验内容双边带调制信号的时域表达式：()()cos DSB c S t f t tω=双边带调制信号的频域表达式：[] ()()(/2 DSB C CS F Fωωωωω=++-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。

原则上，可以选用很多种非线性器件或时变参量电路来实现乘法器的功能，如平衡调制器或环形调制器。

通常采用的平衡调制器的电路简单、平衡性好，并可将载波分量抑制到-30～-40dB。

双边带调制节省了载波功率，提高了调制效率，但已调信号的带宽仍与调幅信号一样，是基带信号带宽的两倍。

由于双边带信号的频谱是基带信号频谱的线性搬移，所以仍属于线性调。

图1 DSB调制图2 DSB相干解调三、实验环境能够执行System View环境的计算机四、实验过程及结果1、实验过程（1）建立通信系统数学模型建好的系统模型如图1和图2所示。

（2）选择图符块（3）连接图符连接好的模型图如图1所示。

图1 （4）设置定时（5）运行仿真2、实验结果（1）调制信号图2（2）高频载波信号图3 （3）加噪声后图4（4）解调去噪声前图5（5）解调信号图6五、实验总结（对实验结果进行分析、实验心得体会及改进意见）本次调制解调实验让我明白了解调出来的波形会有误差。

这次实验让我熟悉了system view 的基本操作，以及进行简单的调频与解调。

在这次实验中，经过老师的帮助，让我学会了更多。

争取在下次实验的时候，能更熟练的运用system view，更好的完成实验。

图 4.5 解调信号时域、频域图 由图可知， 双边带调制是对基带信号的线性频谱搬移，调制前后频谱仅仅是
位置发生了改变，频谱形状没有太大的改变。 总结：通过利用 matlab 程序实现了题目的要求，完成了对抑制载波双边带 调幅（DSB）的调制与解调。
五、 体会
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。通过设计完成了题目的 要求。 本次设计，首先针对题目进行分析，将所涉及的波形，频谱及相关函数 做了研究， 大体撒谎能够把握了设计的流程以及思路。 再通过查阅相关资料， 能对相关的知识做正确的记录，以便随时查看。在设计过程中，充分的利用 matlab 的相关函数，使自己掌握了更多有用的函数。通过查看函数的用法以 及例题可以正确的实现本设计的部分函数的编写。 同时本设计中所运用的通 信原理中的自相关函数与功率频密度函数的知识也在设计过程中得到了正 确的理解，并且成功的实现了图形的绘制。 在设计过程中，也遇到了许多的困难。如原始波形的频谱应该是方波， 可结果却只是一条直线，经过分析，原来是采样点过少，同时在设计时也要 随时考虑到数字信号处理中所学的抽样频率必须大于两倍信号谱的最高频 率（FS.>2FH）以及抽样点数 N 大于 M 点的有限长序列。这样就成功的将 matlab，通信原理和数字信号处理有机的结合在一起。此外在分析所设计的 图中， 根据相关的通信原理知识可以对结果作出判断，这样就提高了自己的 相关知识，同时加深了对 matlab 的运用。
plot(frqYc,Yc) title('载波信号频谱') %axis([0 50000 0 max(Yc)]); xlabel('频率：hz') grid on Y1=fft(mes); Y1=abs(Y1(1:length(Y1)/2+1)); %调制信号频谱 frqY1=(0:length(Y1)-1)*Fs/length(Y1)/2; figure(2) subplot(1,2,1) plot(t,mes) title('调制信号') xlabel('时间：s') ylabel('幅度') subplot(1,2,2) plot(frqY1,Y1) title('调制信号频谱') axis([0 50000 0 max(Y1)]); xlabel('频率：hz') grid on Udsb=k*mes.*uc; %已调信号 Y2=fft(Udsb); %已调信号频谱 Y2=abs(Y2(1:length(Y2)/2+1)); frqY2=(0:length(Y2)-1)*Fs/length(Y2)/2; figure(3) plot(t,Udsb) title('已调信号') xlabel('时间：s') ylabel('幅度') figure(4) plot(frqY2,Y2) title('已调信号频谱') axis([0 200000 0 max(Y2)]);

任务书摘要抑制双边带调制方式广泛应用于彩色电视和调频-调幅立体声广播系统中。

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。

因此这些信号在许多信道中均是不适宜直接传输的。

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已调信号。

而在接收端则需要解调过程，以恢复原来有用的信号。

调制解调过程通常决定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，以及更好地利用频带。

关键词：双边带波形；调制；解调目录《高频电子线路》任务书 (1)摘要 (2)目录 (3)第一章设计的目的及意义 (4)1.1 设计内容 (4)1.2 设计要求 (4)第二章设计原理 (5)2.1双边带信号调制 (5)2.2 双边带信号解调 (6)第三章设计详细步骤 (7)3.1 信号f(t)及其频谱的生成.................................................................................7 3.2 载波cos2c f t π及其频谱的生成.....................................................................7 3.3 DSB 调制信号及其频谱................................................................................7 3.4 DSB 调制信号的功率谱密度......................................................................7 3.5 相干解调后的信号波形...............................................................................7 第4章 设计结果........................................................................................................8 4.1 matlab 软件介绍...........................................................................................8 4.2 设计所得结果...................................................................................................8 总 结 ..................................................................................................................... 15 参考文献......................................................................................................................16 附录 源程序清单........................................................................................................17 答辩记录及评分表 .. (19)第一章 设计的目的及意义1.1设计内容对于信号sin (200)||()0c t t t f t ≤⎧=⎨⎩其它（其中02t s =，载波为cos2c f t π，200c f Hz =），用抑制载波的双边带调幅实现对信号进行调制和解调。

常规双边带调幅的调制与解调方法我折腾了好久常规双边带调幅的调制与解调方法，总算找到点门道。

咱先说调制方法。

最开始我就是完全摸不着头脑，只知道大概是用一个信号去控制另一个信号。

我就试着把载波信号（就好比是一个基础的运输工具，要载着咱们的有用信息跑）和调制信号（这个就是要传递的消息啦）按一定规则组合在一起。

我试过直接相加，哎呀，那结果可完全不对。

后来我才发现得按照一定的数学关系，是把调制信号乘以一个常数，再跟载波信号相加。

就好像是给货物按照比例打包，然后放在运输工具上。

具体来说，如果载波信号是\(A_c \cos(\omega_c t)\)，调制信号是\(m(t)\)，那调制后的信号就是\(s_{AM}(t)=A_c \cos(\omega_c t)+k m(t)\cos(\omega_c t)\) 这里的\(k\) 就是那个调整比例的常数。

再说说解调方法，这个更麻烦。

我一开始用那种最简单的探测器直接探测信号，那得到的结果就是乱七八糟的。

后来才知道，最常用的解调方法是包络检波。

这个包络检波怎么理解呢？就像是把这个混合信号的轮廓给提取出来，因为调制后的信号包含了一个类似包络的形状，这个包络就跟咱们原来的调制信号有对应的关系。

但是做这个包络检波的时候，我也犯过错误。

我没太注意二极管的性能对结果的影响。

有一次我用了个比较差的二极管，结果检波出来的信号失真特别大，就像本来好好的一个货物被卸货的时候砸得歪七扭八。

后来我换了个合适的二极管，并且还仔细调整了后面的电路电阻电容那些，才得到比较好的结果。

还有一次，电路里有噪声干扰，就像是运输路上有小石子捣乱，我加了滤波器才把那些干扰去掉。

所以在做解调的时候，一定要选好元件，还要考虑抗干扰的措施。

常规双边带调幅的调制和解调，真的就得反复试验，从各种失败的经历里总结经验。

每一个小细节，像参数的选取啦，元件的质量啦，都特别影响最后的结果。

1．单频调制 原理 调制信号为单频正弦型信号： 载波信号为： DSB信号为： f(t)=Amcosωmt c(t)=cosωct SDSB(t)=Amcosωmt cosωct =1/2 Amcos(ωc+ωm)t+ 1/2 Amcos(ωc-ωm)t 上边带信号为：SUSB(t)=1/2 Amcos(ωc+ωm)t =1/2 Am(cosωct cosωmt)-1/2 Am(sinωct sinωmt) (3-26) 下边带信号为：SUSB(t)=1/2 Amcos(ωc+ωm)t =1/2 Am(cosωct cosωmt)+1/2 Am(sinωct sinωmt) (3-27) 式(3-26)、 (3-27)中第一项与调制信号和载波的乘积成正比，成为同相分量，而 第二项乘积中则包含调制信号与载波信号分别相移-π/2 的结果， 称为正交分量。 由此引出另一种单边带调制的实现方法—相移法。
y既含有原始信号分量（第一项） ，也有已调信号分量（第二项） ，而我们需要 的是第二项。为此，在y后面加一个中心频率为fc的带通滤波器，将第一项原 始信号分量滤除掉，这样，滤波器的输出就是抑制载波的双边带调幅信号。 为了避免第一项与第二项的频谱发生混叠，要求载波频率必须大于调制信号 最高频率的两倍，即大于6800Hz。 由于实际工程中多用平衡式调制器产生抑制载波的双边带调幅信号，因此把 抑制载波的双边带调幅也称为平衡式调幅。
f (t ) cos ωct
π － 2
移相器
π － 移相器 2
＋
∑
－
sSSB(t )
图 2．希尔伯特变换
单边带信号的相移法形成
ˆ (t ) = 1 f
f (t ) dτ π −∞ t − τ

实验五 普通双边带调幅与解调实验一、实验目的1． 掌握普通双边带调幅与解调原理及实现方法。

2． 掌握二极管包络检波原理。

3． 掌握调幅信号的频谱特性。

4． 了解普通双边带调幅与解调的优缺点。

二、实验内容1． 观察普通双边带调幅波形。

2． 观察普通双边带调幅波形的频谱。

3． 观察普通双边带解调波形。

三、实验器材信号源模块、PAM/AM 模块、频谱分析模块、20M 双踪示波器、连接线四、实验原理1. 普通双边带调幅本实验模块所要进行的实验是连续波的振幅调制与解调，即普通双边带调幅与解调。

我们已经知道，调幅波的特点是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化，这变化的周期与调制信号的周期相同，振幅变化与调制信号的振幅成正比。

为简化分析，假定调制信号是简谐振荡，即为单频信号，其表达式为：()cos m u t U t ΩΩ=Ω如果用它来对载波()cos c cm c u t U t ω=（Ω≥c ω）进行调幅，那么，在理想情况下，普通调幅信号为：()(cos )cos AM cm m c u t U kU t t ωΩ=+Ω(1cos )cos cm a c U M t t ω=+Ω （5－1） 其中调幅指数,01,ma a cmU M k M k U Ω=⋅<≤为比例系数。

图5-1给出了()t u Ω，()t u c 和()AM u t 的波形图。

图5-1 普通调幅波形从图中并结合式（5－1）可以看出，普通调幅信号的振幅由直流分量cm U 和交流分量t kU m ΩΩcos 迭加而成，其中交流分量与调制信号成正比，或者说，普通调幅信号的包络（信号振幅各峰值点的连线）完全反映了调制信号的变化。

另外还可得到调幅指数M a 的表达式：cmcm cm cm a U U U U U U U U U U M minmax min max min max -=-=+-=显然，当M a >1时，普通调幅波的包络变化与调制信号不再相同，产生了失真，称为过调制，如图5-2所示。