2022年通信原理课程分析方案示例.docx
精选学习资料 - - - - - - - - - 苏州科技学院天平学院通信原理课程设计设计题目单边带幅度调制院系天平学院专业通信工程同学姓名 周昭飞 学 号 1130119210 起迄日期 2022年 6 月 16 日 2022 年 6 月 30 日设计地点石湖c409 邹优敏指导老师1 / 10 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1.设计目的1加深懂得模拟线性单边幅度调制 <SSB）的原理；2熟识 MATLAB 相关函数的运用；3把握参数设置方法和性能分析方法；4把握产生单边调幅信号的方法和解调的原理；5通过利用 MATLAB 实现单边调幅信号的调制和解调明白相干解调的重要性；2.系统描述滤波法产生 SSB信号的模型如下图所示图 2.1 滤波法调制图LPF、HPF需要抱负的形式 , 但是实际上是做不到的 , 过渡带不行能是 0；因此需要采纳多级调制 6 ；采纳二级调制的系统框图如下图所示图 2.2 二级调制模型图2 / 10 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 工作原理 : 当频率较低的时候, 滤波器具有陡峭的频率, 因此是一个截止频率点较低的低通或高通滤波器；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意: 载波信号的频率 +载波信号的频率=；用滤波法形成上边带信号的频谱图如下图所示图 2.3 滤波法形成上边带信号的频谱图滤波法的技术难点是边带滤波器的制作；由于实际滤波器在载频处都不具 有陡峭的截止特性,而是有肯定的过渡带 8 ；SSB 信号的频域表示直观、简明,但其实域表示时的推导比较困难,需借 助希尔伯特变化来表示；设单频调制信号为<2.1）载波为 <2.2）3 / 10 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 就 DSB信号的时域表示式为 = <2.3 ）保留上边带,就有<2.4）保留下边带,就有<2.5）式中：“- ” 表示上边带信号；“+” 表示下边带信号；利用希尔伯特变换可把上式改写为<2.6）移相法产生 SSB信号的模型如下图所示图2.4 移相法调制图图中-为相移网络；经过相移网络后 , 输出为；经过相移网络后 , 将全部的频率成份移相 -, 实际上是一个希尔波特 Hilbert >变换 也4 / 10 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 可以用一个宽带相移网络来代替 >；3.系统分析与设计1.查阅 MATLAB 相关函数的应用,依据设计要求利用matlab 产生我们需要的信号； Fc=100000hz f=10000hz； %调制频率 a=2； %调制信号幅度 m2=a*cosf*2*pi*t> ； %调制信号 b=3； % 调频信号幅度 m1=b*cosFc*2*pi*t1> ； %调频信号 利用 MATLAB 相关函数对信号调制和解调 2.信号 SSB 调制采纳 MATLAB 函数 modulate 实现,其函数格式 为： Y = MODULATEX,Fc,Fs,METHOD,OPT> X 为 基 带 调 制 信 号 , Fc 为 载 波 频 率 , Fs 为 抽 样 频 率 ,METHOD 为调制方式挑选, SSB调制时为amssb, OPT在 DSB调制时可不选, Fs需满意 Fs > 2*Fc + BW,BW 为调制信号带宽；本次试验利用程序 <lssb=y.*c+imaghilberty>>.*b； ）得到下边 带信号；SSB信号解调采纳 式为：MATLAB 函数 ademod实现,其函数使用格X = ademod Y,Fc,Fs,METHOD,OPT> Y 为 SSB 已 调 信 号 , Fc 为 载 波 频 率 , Fs 为 抽 样 频 率 ,METHOD 为解调方式挑选, SSB解调时为amssb, OPT在 DSB调制时可不选；观看信号频谱需对信号进行傅里叶变换,采纳MATLAB函数fft 实现,其函数常使用格式为：Y=FFTX,N> ,X 为时域函数, N为傅里叶变换点数挑选,一般取值2；频域变换后,对频域函数取模,格式： Y1=ABSY> ,再进行频率转换,转换方法：f=0:lengthY>-1> *Fs/lengthY> 分析解调器的抗噪性能时,在输入端加入高斯白噪声,采纳MATLAB函 数awgn实 现 , 其 函 数 使 用 格 式 为 ： Y =AWGNX,SNR> ,加高斯白噪声于X 中,SNR 为信噪比,单位为dB,其值在假设 X 的功率为 0dBM 的情形下确定；5 / 10 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 信号的信噪比为信号中有用的信号功率与噪声功率的比值,根据信号功率定义,采纳MATLAB 函数 var 实现,其函数常使用格式为 ： Y =VARX>, 返 回 向 量 的 方 差 , 就 信 噪 比为:SNR=VARX1>/V ARX2> ；绘制曲线采纳MATLAB函数 plot 实现,其函数常使用格式：PLOT<X ,Y）, X 为横轴变量, Y 为纵轴变量,坐标范畴限定AXISx1 x2 y1 y2> , 轴 线 说 明XLABEL> 和YLABEL >；4.各功能模块主要界面在 MATLAB中实现 SSB 信号的产生和解调的仿真就是基于以上的程序和参数设 定,运行调用了 plot 函数的 M 文件,可以分别得出解调前后的频域与时域对比图,为了便于参照,将SSB信号的时域与频域图也一同进行比较；图 4.1 载波信号时域、频域图6 / 10 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 4.2 调制信号时域、频域图图 4.3 下边带信号时域、频域图图 4.4 解调信号时域、频域图由图可知,单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转变,频谱外形没有转变；由单边带调制所得的下边带中任意一个信号就可以反映原基带信号所携带的信息；7 / 10 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5.程序主要代码Fs=500000；t=0:1/Fs:0.001；t1=0:0.0000001:0.00005；y=2*cos10000*2*pi*t> ；%调制信号 yw=ffty>；yw=absyw1:lengthyw>/2+1>>；frqyw=0:lengthyw>-1*Fs/lengthyw>/2 ；Fc=100000；c=3*cosFc*2*pi*t> ； %载波信号 b=3*sin2*pi*Fc.*t> ；y2=3*cosFc*2*pi*t1> ；Y1=fft才>；Y1=absY11:lengthY1>/2+1>>；frqY1=0:lengthY1>-1*Fs/lengthY1>/2；lssb=y.*c+imaghilberty>>.*b； %下边带信号 y1=awgnlssb,30>； %调制信号加噪声 wsingle=fftlssb>；wsingle=abswsingle1:lengthwsingle>/2+1>>；frqsingle=0:lengthwsingle>-1*Fs/lengthwsingle>/2；asingle=ademody1,Fc,Fs,'amssb'>； %ssb解调 aa=fftasingle>；aa=absaa1:lengthaa>/2+1>>；frqaa=0:lengthaa>-1*Fs/lengthaa>/2； %解调信号频谱figure1> subplot1,2,1>；plott1,y2>；grid on；title' 载波信号时域波形 '> 8 / 10 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - subplot1,2,2>；plotfrqY1,Y1>； grid on；%调制信号频谱 title' 载波信号频谱 '> axis0 50000 0 maxyw>>；figure2> subplot1,2,1>；plott,y>；grid on；title' 调制信号时域波形 '> subplot1,2,2>；plotfrqyw,yw>； grid on；%调制信号频谱 title' 调制信号频谱 '> axis0 50000 0 maxyw>>；figure3> plott,lssb> subplot1,2,1> plott,lssb>；grid on；title' 下边带信号波形 '> subplot1,2,2>；plotfrqsingle,wsingle>； %调制后频谱图 grid on；title' 下边带信号频谱 '> figure4> subplot1,2,1>；plott,asingle>；grid on；title' 解调后信号波形 '> subplot1,2,2>；plotfrqaa,aa>；grid on；title' 解调后信号频谱 '> axis0 50000 0 maxaa>>；9 / 10 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 6.设计过程中遇到的主要问题在同步解调中 ,本地载波的频率和相位必需与发送端载波同步,当本地载波存在频率或相位误差时 ,会使解调输出信号产生失真；以双边带调幅 DSB> 信号和单边带调幅 SSB> 信号为例,实行定量分析的方法 ,具体争论了频率误差和相位误差所产生的失真问题 ,通过对它们的失真进行比较与分析 ,得出了一条重要结论 :频率误差和相位误差在 DSB 中所产生的失真比在 SSB中更为严峻；7.总结通过利用 matlab程序实现了题目的要求,完成了对单边带调幅 <SSB）的解调；由于双边带信号两个边带中任意一个都包含了原基带信号的全部频谱成分,因此就产生了单边带调制 19 ；单边带信号只传输双边带信号的一个频带,所以频谱最窄,效率最高,因此应用广泛；通过对单边带调制与解调系统的仿真争论,可以获得建造真系统所用的先验学问何必要的设计方案,同时又可大大节约人力的投入和研发新系统的时间；在 此 次 MATLAB应 用 课 程 设 计 中 , 无 论 是 查 阅 资 料 的 能 力 仍 是 对MATLAB 这个软件的把握都是一个很大的进步；刚接到这个题目真的感到有点 束手无策,由于以前只是单纯的从书本上学习数字信号处理、通信原理的知 识,而这次却要用 MATLAB 这个不熟识的软件实现通信原理中 SSB 信号的调 制与解调；但是,在我个人的努力下,不断查阅相关资料,很多问题都迎刃而 解了；第一我熟识了 MATLAB 这个软件,其功能特别的强大,由总包和如干个 工具箱组成,可以实现数值分析、自动掌握、图像处理、神经元网络等如干个 领域的运算和图形显示,它将这些不同领域的运算用函数的形式分类成对用户 完全透亮的库函数,构成一个个针对特地领域的工具箱；使得我们在使用的时 候用户直接调用这些库函数并给予实际参数就能解决实际问题,具有极高的变 成效率；10 / 10 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 10 页
