2022年SSB信号的调制与解调 .pdf

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?= 10Hz，, 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。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 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tm21，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?= 10Hz，如图：如图，调制信号为低频信号，载波为高频信号。00.511.522.533.544.55-1.5-1-0.500.511.5调 制 信 号t00.511.522.533.544.55-1.5-1-0.500.511.5载 波 信 号tttmttmtmtttmttm000002sin?212cos2121cossin?cos名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - 2. 假设信道理想，对信号进行调制与解调：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：00.511.522.533.544.55-2-1012调制信号 时域 波形00.511.522.533.544.55-1-0.500.51相干 解调后的 信号 时域 波形t-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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 由信号频谱图可知：（1）SSB 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tm21为有用信号，其余频率成分被低通滤波器滤掉了。4. 在接收端带通后加上窄带高斯噪声后从新进行解调：由图可知，我们明显看出噪声对解调信号产生了影响，原正弦信号波形不再平坦，但幅度仍大约为调制信号的一半。050100150200250300350400450500-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.6名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - function t st=lpf(f,sf,B)%This function filter an input data using a lowpass filter at frequency%domain%Inputs:% f: frequency samples% sf: input data spectrum samples% B: lowpasss bandwidth with a rectangle lowpass%Outputs:% t: frequency samples% st: output datas time samplesdf = f(2)-f(1);T = 1/df;hf = zeros(1,length(f);bf = -floor( B/df ): floor( B/df ) + floor( length(f)/2 );hf(bf)=1;yf=hf.*sf;t,st=F2T(f,yf);st = real(st);function t st=F2T(f,sf)%This function calculate the time signal using ifft function for the input%signals spectrumdf = 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 = ifftshift(sf);st = Fmx*ifft(sff);function f,sf= T2F(t,st)%This is a function using the FFT function to calculate a signals Fourier%Translation%Input is the time and the signal vectors,the length of time must greater%than 2%Output is the frequency and the signal spectrumdt = t(2)-t(1);T=t(end);df = 1/T;N = length(st);%f=-N/2*df+df/2:df:N/2*df-df/2;f=-N/2*df:df:N/2*df-df;sf = fft(st);sf = T/N*fftshift(sf);名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - %dff = df/8;%ff = -50*df:dff:50*df;%mf = sinc(ff*T);%sf = conv(mf,sf)%NN = length(f)+length(ff)-1;%f = -NN/2*dff:dff:NN/2*dff-dff;%? ?a ?2D?a ? SSBclose all;clear all;dt = 0.001; % ?2?fm=1; %D? ?fc=10; %?2 ?DD? ?T=5; %D?o? 3t = 0:dt:T;mt = sqrt(2)*cos(2*pi*fm*t); %D? %N0 = 0.01; % ?￥ ?1|? ?%SSB modulations_ssb = real( hilbert(mt).*exp(j*2*pi*fc*t) );B=fm;%noise = noise_nb(fc,B,N0,t);%s_ssb=s_ssb+noise;figure(1)subplot(211)plot(t,mt); % ?mt?2D?名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - title( ?D?o? );xlabel(t);subplot(212)plot(t,s_ssb); %?-3?SSBD?o?2 D?title(?2 D?o?);xlabel(t);rt = s_ssb.*cos(2*pi*fc*t);rt = rt-mean(rt);f,rf = T2F(t,rt);t,rt = lpf(f,rf,2*fm);figure(2)subplot(211)plot(t,mt);title( ?D?o? 2D?);subplot(212)plot(t,rt); title(? ?a o ?D?o? 2D?);xlabel(t)figure(3)subplot(311)f,sf=T2F(t,mt);psf1 = (abs(sf).2)/T;plot(f,psf1);axis(-2*fc 2*fc 0 max(psf1);title( ?D?o?1|? ? );xlabel(f);subplot(312)f,sf=T2F(t,s_ssb);psf2 = (abs(sf).2)/T;plot(f,psf2);axis(-2*fc 2*fc 0 max(psf2);title(SSBD?o?1|? ?);xlabel(f);名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - subplot(313)f,sf=T2F(t,rt);psf3 = (abs(sf).2)/T;plot(f,psf3);axis(-2*fc 2*fc 0 max(psf3);title( ?D?o?1|? ? );xlabel(f);名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -