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DSB的调制与解调
通信系统课程设计报告
题目:
DSB信号的调制与解调
系别
专业班级
学生姓名
指导教师
提交日期
目录
1、设计目的1
2、设计要求和设计指标1
2.1设计要求1
2.2设计指标1
3、设计内容1
3.1工作原理1
3.2仿真结果与分析2
3.2.1仿真结果2
3.2.2结果分析5
4、本设计改进建议7
5、总结7
参考文献9
1、设计目的
(1)熟练对systemview软件的应用。
(2)采用软件的方法实现DSB信号的调制和解调。
(3)观察DSB信号的时域和频域波形,从而对通信原理课程中关于DSB的调制与
解调有进一步的了解。
2、设计要求和设计指标
2.1设计要求
(1)观察DSB的时域波形和频域波形。
(2)观察在信道中不存在噪音是DSB的调制时域波形,并且与存在噪音时的时域波形进对比。
(3)对比调制信号的频域波形和未加噪声时DSB调制的频域波形,并进行对比。
(4)对比采用相干解调后得到的时域波形与调制信号的时域波形。
2.2设计指标
(1)调制信号的参数设置
信号:
正弦信号幅度:
1v频率:
100Hz相位:
0deg
(2)载波信号的参数设置
信号:
余弦信号幅度:
1v频率:
1000Hz相位:
0deg
(3)高斯白噪声的参数设置
信号:
高斯白噪声均值:
0v方差:
1v
(4)时钟信号参数设置
采样点数:
1024采样频率:
10000
3、设计内容
3.1工作原理
DSB信号调制又称为抑制载波的双边带调制,只是将AM信号的中的直流分量等于0,然后再与载波信号相乘,此时载波分量不携带任何的信息,信息完全由边带传输。
其时域表达式为
(1-1)
式中,假设m(t)的均值为0,。
DSB的频谱与AM的谱相近,只是没有了在±
处
的
函数,即
](1-2)
DSB信号的调制原理框图,如图1所示:
图1DSB信号调制原理框图
DSB信号的相干解调原理框图,如图2所示:
图2DSB信号相干解调原理框图
3.2仿真结果与分析
3.2.1仿真结果
(1)利用Systemview建立仿真模型,如下图3所示:
图3systemview仿真模型
调制信号(图符4)的时域波形,如图4所示:
图4调制信号时域波形
调制信号(图符4)的频谱,如图5所示:
图5调制信号的频域波形
载波信号(图符7)的时域波形,如图6所示:
图6载波信号的时域波形
未加高斯白噪声的DSB信号(图符14)的时域波形,如图7所示:
图7未加高斯白噪声的DSB信号的时域波形
未加高斯白噪声的DSB信号(图符14)频域波形,如图8所示:
图8未加高斯白噪声的DSB信号频域波形
加有高斯白噪声的DSB信号(图符10)时域波形,如图9所示:
图9加有高斯白噪声的DSB信号时域波形
DSB相干解调后的输出信号(图符13)时域波形,如图10所示:
图10DSB相干解调后的输出信号时域波形
将输出的信号和原调制信号相叠加后的图形,如图11所示:
图11输出的信号和原调制信号相叠加后的图形
3.2.2结果分析
(1)设置输入的调制信号的参数设置其输出的波形为图符4,即图4所示正弦信号。
(2)设置载波信号的参数其输出的波形为图符7,即图6所示余弦信号。
(3)在没有噪音的信道中传输时,DSB信号的调制图形如下所示:
此时的图符14,即图8,,在没有噪音的DSB调制图形,但同时可以看出DSB信号的包络已经不能反映调制信号的变化,同时也说明解调时只能采用相干解调,不可以采用包络检波。
(4)加入的高斯白噪声的参数设置,此时的高斯白噪声的时域图形如图符10,即图9所示。
(5)DSB信号的相干解调原理图所示:
采用的时和载波信号同频同向的余弦信号进行的解调,解调后的信号还有经过巴特沃斯低通滤波器,以滤除信号中依旧保留的高斯白噪声。
其解调后的波形如图符13,即图10的图形所示。
(6)从图符13(即图10)与图符4(即图4)的对比,以及输入调制信号与相干解调的输出信号的叠加图对比中,可以看出由于高斯白噪声的加入,致使解调输出的波形幅度上有所衰减,同时,也有一定的延时。
(7)从未加DSB信号(图符14,即图8)频谱图形可以看出,DSB信号的频谱中不含有载波分量,此时DSB信号可以的全部用于信息传输。
(8)对DSB信号调制的时域波形中,可以看到其包络经过时间轴t。
(9)在对DSB信号调制的频域波形中,可以观察到频谱中有上下两个边带,且分别位于载波频率两侧。
(10)通过对频域波形的观察,了解到由于其频谱中不含有载波分量,因此其调制效率是100%,即全部功率用于传输信息。
4、本设计改进建议
在采用DSB信号传递信息时,虽然节省了载波功率,但是从频谱图中可以看出它所需要的传输带宽是调制信号带宽的二倍,且DSB信号两个边带中的任意一个都包含了M(w)的所有频谱成分,因此可以采用SSB调制和解调来节省发射功率。
5、总结
通过这次的systemview软件仿真,使我对DSB信号的产生以及相干解调有了进一步的了解,与AM信号的调制与解调相互对比中,找到了DSB调制所具有的优势,比如在占用带宽和AM信号相同的情况下,它可以用全部的功率用于传输信息,不含有载波分量,但是它也有自己的不足,比如说因为其包络不再随调制信号的变化而变化,因此不可以采用包络检波法进行解调,上下边带含有相同的信息,造成了浪费。
对它们的对比,不仅让我更加了解了AM调制与DSB调制还学会了如何辩证的看待一个设计。
经过了一个星期的设计培训,我学会了用软件的方式实现了通信原理电路的设计。
不仅加强了自己的实际动手能力,还培养了逻辑思维能力,通过不断的修改参数之类的,使得我对奈奎斯特准则有了更深刻的了解。
相信这次的设计会使以后的学习和工作受益匪浅!
在这次的课设中,成功的关键是对元器件的认识以及参数设置的了解,在老师的指导帮助之下,我对该软件有初步的了解,后来,经过老师的指导,进而设计出正确的原理图。
在此,对老师的精心指导,深表感谢!
参考文献
[1]樊昌信,曹丽娜.通信原理(第六版)[M].国防工业出版社.2006年2月
[2]宁帆,方建邦,高立.通信电子电路基础[M].人民邮电出版社.2009年
[3]余萍,李然,贾惠彬.通信电子电路[M].清华大学出版.2010年
[4]李东生.SystemView系统设计及仿真入门与应用[M].电子工业出版社.2006年
[5]顾宝良.通信电子线路(第2版).电子工业出版社.2007年
[6]林菲,张少蔚.通信原理辅导集.延边大学出版社.2011年
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- 关 键 词:
- DSB 调制 解调