1、MATLAB课程设计 2 MATLAB课程设计 专业：信息工程 班级：XXX 学号：XXX 姓名：XXX 教师：XXX 2014年1月 抑制载波单边带调幅（SSB）和解调的实现一、 设计目的和意义1. 研究模拟连续信号在SSB线性调制中的信号波形与频谱，了解调制信号是如何搬移到载波附近。 2. 加深对模拟线性调制SSB的工作原理的理解。 3. 了解产生调幅波（AM）和抑制载波单边带波（SSBAM）的调制方式，以及两种波之间的关系。 4. 了解用滤波法产生单边带SSBAM的信号的方式和上下边带信号的不同。 5. 了解在相干解调中存在同步误差（频率误差、相位误差）对解调信号的影响从而了解使用同频同
2、相的相干载波在相干解调中的重要性。 二、 设计原理信号的调制主要是在时域上乘上一个频率较高的载波信号，实现频率的搬移，使有用信号容易被传播。单边带调幅信号可以通过双边带调幅后经过滤波器实现。双边带调制信号频谱中含有携带同一信息的上、下两个边带。因此，我们只需传送一个边带信号就可以达到信息传输的目的，以节省传输带宽、提高信道利用率。这就是单边带调制（SSBSC）。产生SSB信号有移相法和滤波法。本设计采用滤波法，即，将已产生的双边带信号通过一个带通滤波器，根据该滤波器传递函数的不同，可分别得到下边带信号和上边带信号。SSB信号可表示为： 式中：是m（t）的所有频率成分移相的信号，称为的希尔伯特信
3、号。式中符号取“-”产生上边带，取“+”产生下边带。 滤波法 单边带调制就是只传送双边带信号中的一个边带（上边带或下边带）。产生单边带信号最直接、最常用的是滤波法，就是从双边带信号中滤出一个边带信号，图1是滤波法模型的示意图。单边带信号的频谱如图2所示，该图能说明滤波法的基本原理，图中HSSB（）是单边带滤波器的系统函数，即hSSB（t）的傅里叶变换。图1滤波法模型 若保留上边带，则HSSB（）应具有高通特性如图2（b）所示。 单边带信号的频谱如图2（c）所示。 若保留下边带，则应具有低通特性如图2（d）所示。 单边带信号的频谱如图2（e）所示。图2单边带信号频谱图三、 详细设计步骤1. 信号
4、的产生未调信号的频率f=300Hz，载波频率30kHz，未调信号表达为：y=sin(300*2*pi*t)。2. 所使用的函数 三角波函数sawtooth;调用格式为：x=sawtooth(t,width)功能：产生一个周期为2pi 幅度在-1到+1之间的周期性三角波信号。其width表示最大幅度出现的位置：即在一个周期内，信号从t0到width*2pi时函数值从-1到+1线性增加，而从width*2pi到2pi又是从+1到-1线性下降width取值在01 之间。若x=sawtooth(at,width ),则对应的周期为2*pi/a。abs(x):纯量的绝对值或向量的长度Abs函数返回一个数
5、的绝对值。用法为：result=Abs(number)其中result是number参数的绝对值。filter: 一维数字滤波filter(fb,fa,mo),这里fa,fb分别为滤波器的上下限截止频率，而mo为滤波器的输入信号。二 程序设计一，程序如下：Fs=100000; %抽样频率t=0:1/Fs:0.01; m=1; y=sin(300*2*pi*t); %调制信号 Y=fft(y); Y=abs(Y(1:length(Y)/2+1); %调制信号频谱 frqY=0:length(Y)-1*Fs/length(Y)/2; Fc=30000; y1=amod(m*y,Fc,Fs,amss
6、b); %解调 n=awgn(y1,30); %已调信号加噪声 Y1=fft(y1); Y1=abs(Y1(1:length(Y1)/2+1); frqY1=0:length(Y1)-1*Fs/length(Y1)/2; y2=ademod(n,Fc,Fs,amssb); %ssb信号解调 Y2=fft(y2); Y2=abs(Y2(1:length(Y2)/2+1); frqY2=0:length(Y2)-1*Fs/length(Y2)/2; %解调信号频谱 subplot(3,2,1); plot(t,y);title(调制信号) subplot(3,2,2); plot(frqY,Y);
7、title(调制信号频谱) axis(0 3000 0 max(Y); subplot(3,2,3); plot(t,y1);title(已调信号) subplot(3,2,4);plot(frqY1,Y1);title(已调信号频谱) subplot(3,2,5); plot(t,y2);title(解调信号) subplot(3,2,6);plot(frqY2,Y2);title(解调信号频谱)axis(0 3000 max(Y2); 二，simulink 仿真1，原理图如下在MATLAB的集成仿真环境Simulink中建立单边带调制系统模型并实现对它的动态仿真，系统框图如图5所示。信号源
8、是幅度为2，频率为pi的正弦波；调制载波信号幅度为2，频率为4*pi，模拟滤波器用来滤出双边带信号中的一个边带，其参数如图1； 图一 时域图频域图形 五、设计体会通过课程设计，我得到了很大的收获：通过对程序的设计，我进一步熟悉了MATLAB开发环境，对MATLAB的一些基本操作和应用有了更深入的了解。如：有要求的正弦信号的产生，基本图形的绘制和各种的函数的使用等。同时，这次设计使我对数字信号处理和通信原理课本上学到的知识点有了更深入的理解和掌握。比如对信号的调制和解调过程有了更深层次的理解，学会了如何使用MATLAB对信号进行SSB调制和解调，了解了低通滤波器的MATLAB设计方法。还有很重要
9、的一点是，我学会了如何安排设计所需的时间及合理利用网络资源等普遍实用的学习方法，通过和和同学探讨，拓宽了我的眼界，学习了别人好的设计思路和设计方法等。在设计中，我遇到了诸多困难，主要原因是自己掌握的知识并不扎实，所以光懂得一些书本上的知识是远不行的！通过实践我发现需要学习的东西还有很多，不仅限于课本上还有好多实践的经验。知识不是知道了，了解了就好，一定要去应用它，发展它，让它在现实生活中体现，这才是学习的根本目的。而且知识又不是单一的，它是互相联系的，学科与学科之间都有着内在联系。通信技术是一门非常复杂、庞大的学科，一项课题往往需要多项技术才可以完成。在设计阶段，通过对课题的深层分析与研究，使我又对多门技术有了一定的了解。在遇到困难时，我懂得了该怎样去应对，如何去查找和分析相关资料。四、 参考文献1 程佩青. 数字信号处理教程（第三版）. 清华大学出版社，2007.22 刘卫国. MATLAB程序设计与运用. 高等教育出版社，20063 余成波. 数字信号处理及其MATLAB实现 . 清华大学出版社，19954 王辉等. 通信原理. 北京：电子工业出社，20075 徐明远，邵玉斌. MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用 西安：西安电子科技大学出版社，2005
