残留边带VSB的调制与解调.ppt
用MATLAB实现VSB的调制与解调,11级电子信息工程2班 第四组,残留边带VSB的调制与解调,VSB是介于SSB与DSB之间的一种折中方式。它既克服了DSB信号占用频带宽的缺点，又解决了SSB信号实现的困难。不像SSB那样完全抑制DSB信号的一个边带，而是使其残留一小部分。,DSB、SSB和VSB信号的频谱如下：,残留边带VSB的调制与解调,VSB调制可等效为输入基带信号先调制为DSB信号，再通过一个特殊的滤波器就可以得到VSB调制后的波形。,用滤波法实现VSB调制的原理图如图,注：图中的H()为残留边带滤波器,残留边带VSB的调制与解调,由滤波法可知，残留边带信号的频谱为,为了确定上式中残留边带滤波器传输特性H()应满足的条件，我们来分析一下接收端是如何从该信号中恢复原基带信号的。,对残留边带滤波器特性的要求：,残留边带VSB的调制与解调,VSB信号解调器方框图,图中,因为,根据频域卷积定理可知，乘积sp(t)对应的频谱为,残留边带VSB的调制与解调,将,代入,得到,式中M( + 2c)及M( - 2c)是搬移到+ 2c和 -2c处的频谱，它们可以由解调器中的低通滤波器滤除。 于是，低通滤波器的输出频谱为,残留边带VSB的调制与解调,为了保证相干解调时无失真地得到调制信号，残留边带滤波器的传输函数必须满足：,式中，H 调制信号的截止角频率。,它的几何含义是，残留边带滤波器的传输函数H()在载频c附近必须具有互补对称性，即滤波器有过渡带，其中一个边带损失的恰好能够被另外一个边带残留的部分补偿。,残留边带VSB的调制与解调,残留“部分上边带”的滤波器特性：下图(a) 残留“部分下边带”的滤波器特性：下图(b),残留边带滤波器特性的两种形式：,T2F傅里叶变换函数,functionf,sf=T2F(t,st) ; dt=t(2)-t(1); T=t(end); df=1/T; N=length(st); f=-N/2*df:df:N/2*df-df; sf=fft(st); sf=T/N*fftshift(sf); end,1.计算信号的傅里叶变换 2.这个函数使用fft函数来计算一个简单信号的傅里叶转换 3.函数输入端是时间和信号矢量，时间的长度必须大于2，输出端是频率和信号幅度,滤波器的实现函数,function t,st=vsbpf(f,sf,B1,B2,fc) ; %低通滤波器函数 df=f(2)-f(1); T=1/df; hf=zeros(1,length(f); %初始化hf为0 bf1=floor(fc-B1)/df:floor(fc+B1)/df); bf2=floor(fc+B1)/df+1:floor(fc+B2)/df); f1=bf1+floor(length(f)/2); f2=bf2+floor(length(f)/2); stepf=1/length(f1); %步长 hf(f1)=0:stepf:1-stepf; hf(f2)=1; f3=-bf1+floor(length(f)/2); f4=-bf2+floor(length(f)/2); hf(f3)=0:stepf:(1-stepf); hf(f4)=1;yf=hf.*sf; t,st=F2T(f,yf); %F-T的傅里叶转换 st=real(st); %返回一个整数的实数部分 end,低通滤波器函数,function t,st=lpf(f,sf,B) ; %低通滤波器函数 df=f(2)-f(1); T=1/df; hf=zeros(1,length(f); %初始化hf为0 bf=-floor(B/df):floor(B/df)+floor(length(f)/2); hf(bf)=1; yf=hf.*sf; t,st=F2T(f,yf); %F-T的傅里叶转换 st=real(st); %返回一个整数的实数部分 end,F2T傅里叶逆变换函数,function t,st=F2T(f,sf); df=f(2)-f(1); Fmax=(f(end)-f(1)+df); dt=1/Fmax; N=length(sf); T=dt*N; t=0:dt:T-dt; sff=fftshift(sf); st=Fmax*ifft(sff); end,1.傅里叶函数的逆变换 2.这个函数通过对输入频域信号使用傅里叶函数来计算出时域信号,模拟信号Mt,dt=0.001; %采样时间间隔 fm=5; %调制信号频率 fc=20; %载波频率 T=5; %信号持续时间 t=0:dt:T; %时间矢量 mt=sin(2*pi*fm*t)*2; %模拟信号,信号源的波形,VSB的调制过程,%vsb modulation %vsb 调制过程s_vsb=mt.*cos(2*pi*fc*t); %调制信号 B=1.2*fm; %带宽 f,sf=T2F(t,s_vsb); %T-F傅里叶变换 t,s_vsb=vsbpf(f,sf,0.2*fm,1.2*fm,fc); %经过高通滤波器 figure(1) subplot(311) plot(t,s_vsb);hold on; plot(t,mt,r-); grid on; title(vsb调制信号); xlabel(t);,VSB的调制信号,载波的波形,s_vsb=mt.*cos(2*pi*fc*t);,VSB的解调程序,%vsb demodulation %vsb解调过程 Sp=s_vsb.*cos(2*pi*fc*t)*2 ; %调制信号 f,rf=T2F(t,Sp) %T-F傅里叶变换 t,Sp=lpf(f,rf,2*fm); %经过低通滤波器 plot(t,Sp);hold on; plot(t,mt/2,r-); %作出信号波形 title(相干解调后的信号波形与输入信号的比较); xlabel(t),比较波形,实现功率谱函数,f,sf=T2F(t,s_vsb); %F-T傅里叶变换 psf=(abs(sf).2)/T; %VSB信号功率计算式 plot(f,psf); %作出信号波形 axis(-2*fc 2*fc 0 max(psf) %x轴和y轴的取值范围 title(vsb信号功率谱) xlabel(f),VSB信号功率谱波形,谢谢您的观看！,
