课程设计
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电子与信息工程学院
信息与通信工程系
摘要
振幅调制信号的解调过程称为同步检波。有载波振幅调制信号的包络直接反应调制信号的变化规律，可以用二极管包络检波的方法进行检波。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反应调制信号的变化规律，无法用包络检波进行解调，所以要采用同步检波方法。
同步检波器主要适用于对DSB和SSB信号进行解调，也可以用于AM，但是一般AM调制信号都用包络检波来进行检波。同步检波法是加一个与载波同频同相的恢复载波信号。外加载波信号电压加入同步检波器的方法有两种。利用模拟乘法器的相乘原理，将已调信号频谱从载波频率附近搬移到原来位置，并通过低通滤波器提取多需要的调制（基带）信号，滤除无用的高频分量，从而实现双边带信号的解调。
本文详细介绍了根据模拟乘法器MC1496的AM调制系统和同步检波器的详细方案和各种参数。给出了基于Multisim软件的解调和解调仿真结果。
关键字：同步检波；AM；Multisim；调制
目录
1 MC1496芯片设计 (2)
1.1MC1496内部结构及基本性能 (2)
2 信号调制的一般方法 (3)
2.1模拟调制 (3)
2.2数字调制 (3)
2.3脉冲调制 (3)
3 振幅调制 (4)
3.1基本原理 (4)
3.2AM调制与仿真实现 (4)
3.3DSB调制与仿真实现 (6)
4解调 (7)
4.1同步检波器原理框图 (7)
4.2同步检波解调电路图 (9)
4.3分析解调过程 (9)
4.4解调仿真结果 (10)
4.4.1 AM解调与仿真实现 (10)
4.4.2 DSB解调与仿真实现 (11)
5 小结与体会 (12)
6附录：总电路图 (12)
1 MC1496芯片设计
1.1 MC1496内部结构及基本性能
在高频电子线路，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频等调制与解调的过程均可视为两个信号相乘的过程，而集成模拟乘法器正式实现两个模拟量电压或电流相乘的电子器件。采用集成模拟乘法器实现上述功能比用分立器件要简单得多，而且性能优越，因此集成模拟乘法器在无线通信、广播电视等方面应用较为广泛。MC1496是一款完全四通道四象限电压输出模拟乘法器，适用于电压控制放大器、可变滤波器、多通道功率计算以及低频解调器等电路。非常适用于产生复杂的要求高的波形，尤其适用于高精度CRT显示系统的几何修正，其内部结构及引脚排列如图1.1所示
图1.1 MC1496内部结构图
MC1496是由互补双极性工艺制作而成，它包含有四个高精度四象限乘法单元。温度漂移小于0．005％／℃。0．3μV／Hz的点噪声电压使低失真的Y通道只有0．02％的总谐波失真噪声，四个8MHz 通道的总静止功耗也仅为150mW。MC1496的工作温度范围为－40℃～＋85℃。
MC1496的其它主要特性如下：
●四个独立输入通道；
●四象限乘法信号；
●电压输入电压输出；
●乘法运算无需外部元件；
●电压输出：W＝（X×Y）／2.5V，其中X或Y上的线性度误差仅为0.2％；
●具有优良的温度稳定性：0．005％；
●模拟输入范围为±2．5V，采用±5V电压供电；
●低功耗一般为150mW。
2 信号调制的一般方法
调制就是对信号源的信息进行处理，使其变为适合于信道传输的形式的过程。一般来说，信号源的信息（也称为信源）含有直流分量和频率较低的频率分量，称为基带信号。基带信号往往不能作为传输信号，因此必须把基带信号转变为一个相对基带频率而言频率非常高的信号以适合于信道传输。这个信号叫做已调信号，而基带信号叫做调制信号。调制是通过改变高频载波即消息的载体信号的幅度、相位或者频率，使其随着基带信号幅度的变化而变化来实现的。而解调则是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接收者（也称为信宿）处理和理解的过程。
调制在通信系统中有十分重要的作用。通过调制，不仅可以进行频谱搬移，把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，从而将调制信号转换成适合于传播的已调信号，而且它对系统的传输有效性和传输的可靠性有着很大的影响，调制方式往往决定了一个通信系统的性能。在通信中，我们常常采用的调制方式有以下几种。
2.1模拟调制
模拟调制就是用用连续变化的信号去调制一个高频正弦波。主要有：
(a) 幅度调制：调幅AM，双边带调制DSB，单边带调幅SSB，残留边带调制VSB以及独立边带ISB。
(b) 角度调制：调频FM，调相PM。因为相位的变化率就是频率，所以调相波和调频波是密切相关
的。
2.2数字调制
用数字信号对正弦或余弦高频振荡进行调制. 主要有：
(a) 振幅键控ASK；
(b) 频率键控FSK；
(c) 相位键控PSK.
2.3 脉冲调制
用脉冲序列作为载波。主要有：
1.脉冲幅度调制PAM；
2.脉宽调制PDM；
3.脉位调制PPM；
4.脉冲编码调制PCM.
3 振幅调制
3.1 基本原理
在本设计中调制方法采用的是振幅调制。振幅调制，也可简称为调幅，AM(Amplitude Modulation)，通过改变输出信号的振幅，来实现传送信息的目的。一般在调制端输出的高频信号的幅度变化与原始信号成一定的函数关系，在解调端进行解调并输出原始信号。
实际上的函数关系一般是正比关系。这种调制方式的最大好处是调制和解调非常简单，只需要一个二极管和一个电容器即可，当然最大的缺点是失真比较大，同时对干扰比较敏感，相对来说是一种比较古老的技术。不过技术古老并不表示应用不广泛，目前仍然在很多领域应用，如收音机(中波广播)及航空无线电，尤其在航空无线电的领域，飞机的行进速度非常快，战斗机更快，对调频而言，多普勒效应太大了，会影响通讯，而调幅不受多普勒效应的影响，故无法被取代。同时调幅也有一些改进的技术，如单边带调制（Single Side Band, SSB，又称旁波调制）、残边带调制(Vestigial Side Band, VSB)，以及调幅的变种如目前在移动通信广泛使用的多幅度数字调制等。
使受调波的幅度随调制信号而变化的电路。调幅器输出信号幅度ua与调制信号瞬时值的关系曲线叫作调幅特性。理想的调幅特性应是直线，否则便会产生失真。用于大功率广播或通信发射机的调幅器，还要求有足够大的输出功率和较高的效率。
调幅器主要由非线性器件和选择性电路构成。非线性器件实现频率变换，产生边带和谐波分量；选择性电路用来选出所需的频率分量并滤掉其他成分，如高次谐波等。常用的非线性器件有晶体二极管、晶体管、场效应晶体管和电子管等。选择性电路大多用谐振回路或带通滤波器。
按照电平的高低，调幅器可分为高电平调幅和低电平调幅。大功率调幅发射机多采用高电平调幅器。这种调幅器输出功率大，效率高。载波电话机和各种电子仪器多采用低电平调幅器。它们对输出功率和效率要求不高，可以选用调幅特性较好的电路。幅度调制系统框图如图3-1所示。
图3-1幅度调制系统原理方框图
3.2 AM调制与仿真实现
本次设计中采用的基于MC1496的AM调制，电路如图3-3所示。
图3-3基于Multisim的AM调制仿真电路图其中，两路输入端口加载的信号如下：
载波输入端加入的信号为：f=500KHZ，Vp-p=200mv。
调制信号输入端加入的信号为：f=1KHZ，Vp-p=200mv。
直流电压为110mv
仿真输出波形如图3-4所示：
图3-4 AM调制仿真输出波形
3.3 DSB调制与仿真实现
基于MC1496的DSB调制,调制电路如图3-5
图3-5基于Multisim的DSB调制仿真电路图同样载波输入端加入的信号为：f=500KHZ，Vp-p=200mv。
调制信号输入端加入的信号为：f=1KHZ，Vp-p=200mv。
仿真输出波形如图3-6
图3-6 DSB调制仿真输出波形
4解调
4.1同步检波器原理框图
这种方法是将外加载波信号电压与接收信号在检波器中相乘，再经过低通滤波器，最后检出原调制信号，如图4-1所示。
图4-1乘积型同步检波器
设输入的已调波为载波分量被抑制的DSB 信号u 1为：t t U u ωcos cos 11Ω= （4-1）
本地载波电压： )cos(?ω+=t U u c c c （4-2）
上两式中，1ωω=c ，即本地载波的角频率等于输入信号的角频率，它们的相位不一定相同
)cos(cos cos 1112?ωω+Ω=t t U U u C （4-3）
低通滤波器滤除21ω附近的频率分量后，得到频率为Ω的低频信号： t U U u C o Ω=cos cos 2
1
1? （4-4）
由上式可见，低频信号的?cos 成正比。当?=0时，低频信号电压最大，随着相位差变大，输出
电压变小。所以我们不但要求本地载波与输出信号载波的角频率必须相等。
根据公式可知，要实现同步检波需将与高频载波同频的同步信号与已调信号相乘，实现同步解调。
经过低通滤波器滤除21ω附近的频率分量后，得到频率为Ω的低频信号：
t U U u C o Ω=cos cos 2
1
1? （4-5）
同步检波亦采用模拟乘法器MC1496将同步信号与已调信号相乘，其电路图如图3.5所示。x v 端输入同步信号或载波信号c v ，y v 端输入已调波信号s v ，输出端接有电阻R 11、C 6组成的低通滤波器和1uF 的隔
直电容，所以该电路对有载波调幅信号及抑制载波的调幅信号均可实现解调，但要合理的选择低通滤波器的截止频率。
图4-2 同步检波电路
4.2同步检波解调电路图
图4-2同步检波电路
4.3分析解调过程
在模拟乘法器MC1496的一个输入端输入振幅调制信号如抑制载波的双边带信号
()t t U t U c sm S Ω=cos cos ω，另一输入端输入同步信号（即载波信号）()t U t U c cm c ωcos =，经乘法器
相乘，可得输出信号U 0（t ）为
()()()
()()t U U K t U K t U U K t U t U K t U c cm sm E c sm E cm sm E c s E o Ω-+Ω++Ω=
=ωω24
1
2cos 41cos 21 （条件：mV U U C x 26<=，S y U U =为大信号） （4-6）
上式中，第一项是所需要的低频调制信号分量，后两项为高频分量，可用低通滤波器滤掉，从而实现双边带信号的解调。
若输入信号()t U S 为单边带振幅调制信号，则乘法器的输()t U 0为：
()()()t U U K t U K t t U U K t U c cm sm E sm E C c cm sm E o Ω++Ω=Ω+=
ωωω24
1
cos 41cos 2cos 21
（4-7） 上式中，第一项是所需要的低频调制信号分量，第二项为高频分量，也可以被低通滤波器滤掉。 如果输入信号()t U S 为有载波振幅调制信号，同步信号为载波信号()t U C ,利用乘法器的相乘原理，
同样也能实现解调。
设()()()1cos cos s sm c U t U m t w t =+Ω， ()()cos c cm c u t u w t = 则输出电压()0u t 为
()()()0E s c u t K u t u t ==
111
cos cos 2222
E sm cm E cm E sm cm c K u u K mu t K u u w t +Ω+ +()1cos 24E sm cm K mu u wc t +Ω+()1
cos 24
E sm cm K mu u wc t -Ω (条件：26x c u U mV =<，y s u U =为大信号) （4-8） 上式中，第一项为直流分量，第二项是所需要的低频调制信号分量，后面三项为高频分量，利用隔直电容及低通滤波器可滤掉直流分量及高频分量，从而实现了有载波振幅调制信号的解调。
4.4解调仿真结果
4.4.1 AM 解调与仿真实现
其中，两路输入端口加载的信号如下：
载波输入端加入的信号为：f=500KHZ ，Vp-p=200mv 。 调制信号输入端加入的信号为：f=1KHZ ，Vp-p=200mv 。 直流电压为110mv
仿真输出波形如图4-3所示
4-3AM解调信号波形4.4.2 DSB解调与仿真实现
4-4 DSB解调信号波形
5 小结与体会
经过了为期五天的努力，终于完成了同步检波器的设计，这期间，虽然经常遇到一些困难，比如说多次画错电路图，查找资料，一开始感觉做课程设计很兴奋，当真正做的时候，却发现要想设计好是一件很不容易的事。然而，从另一方面，我却学到了很多东西，通过自己独立设计电路，增强了我动手设计、独立思考与分析的能力，能够更好的将理论知识与实践结合起来，我感觉这一点是最重要的，我一直觉得，实践真的很重要。同时它也考验了我的耐心和敢于直面挫折的精神，我深知以后要走的路将会遇到更多挫折，但是我有信心和毅力走下去，从哪里跌倒，从哪里爬起来，没有什么可以阻碍我们，因为我们还年轻，我们有激情和热血，我们能够百折不饶，越挫越勇！
说实话，通过这次课程设计，我收获很多，这将是我人生中的一笔宝贵的财富！
参考文献
[1]张义芳高频电子线路（第四版）哈尔滨工业大学出版社
[2]曹丽娜樊昌信通信原理（第六版）国防工业出版社
6附录：总电路图
通信原理课程设计 设计题目：AM及SSB调制与解调及抗噪声性能分析班级: 学生： 学生学号: 指导老师:
1.1概述 ......... 1.2课程设计的目的 1.3课程设计的要求 、AM 调制与解调及抗噪声性能分析 2.1 AM 调制与解调 ........ 2.1.1 AM 调制与解调原理 2.1.2调试过程 ........................................................................ 6 .............. 2.2相干解调的抗噪声性能分析 .. (10) 2.2.1抗噪声性能分析原理 .................................................................... 10 2.2.2调试过程 .. (11) 三、SSB 调制与解调及抗噪声性能分析 .......................................... 13 ......... 3.1 SSB 调制与解调原理 .......................................................................... 13 3.2 SSB 调制解调系统抗噪声性能分析 . (14) 3.3调试过程 (16) 四、心得体会 ................................................................. 20. .............. 、引言 (3) .................... 五、参考文献 (21) ................ 3 ................ 3 .............. 3 .............. 4. 4
SSB单边带信号调制 由双边带过渡 双边带信号虽然抑制了载波，提高了调制效率，但调制后的频带宽度仍是基带信号带宽的2倍，而且上、下边带是完全对称的，它们所携带的信息完全相同。因此，从信息传输的角度来看，只用一个边带传输就可以了。我们把这种只传输一个边带的调制方式称为单边带抑制载波调制，简称为单边带调制(SSB)。 原理部分 采用单边带调制，除了节省载波功率，还可以节省一半传输频带，仅传输双边带信号的一个边带(上边带或下边带)。因此产生单边带信号的最简单方法，就是先产生双边带。然后让它通过一个边带滤波器，只传送双边带信号中的一个边带，这种产生单边带信号的方法称为滤波法。由于理想的滤波器特性是不可能作到的，实际的边带滤波器从带通到带阻总是有一个过渡带，随着载波频率的增加，采用一级载波调制的滤波法将无法实现。这时可采用多级调制滤波的办法产生单边带信号。即采用多级频率搬移的方法实现：先在低频处产生单边带信号，然后通过变频将频谱搬移到更高的载频处。产生SSB 信号的方法还有：相移形成法，混合形成法。 SSB移相法原理图
SSB移相法的形成的SystemView仿真 SSB移相法的形成上边带下边带 数学表达式 为简便起见，设调制信号为单频信号f(t)=Amcosωmt，载波为c(t)=cosωct，则调制后的双边带时域波形为：SDSB(t)＝Amcosωmtcost＝[Amcos(ωc+ωm)t+Amcos(ωc-ωm)t]/2 保留上边带，波形为：SUSB(t)＝[Amcos(ωc+ωm)t]/2＝Am(cosωctcosωmt-sinωctsinωmt)/2 保留下边带，波形为：SLSB(t)＝[Amcos(ωc-ωm)t]/2＝Am(cosωctcosωmt+sinωctsinωmt)/2 上两式中的第一项与调制信号和载波信号的乘积成正比，称为同相分量；而第二项的乘积则是调制信号与载波信号分别移相90°后相乘的结果，称为正交分量。由此可以
东北大学分校电子信息系 综合课程设计 基于Multisim的调幅电路的仿真 专业名称电子信息工程 班级学号5081411 学生曹翔 指导教师王芬芬 设计时间2011/6/22
基于Multisim的调幅电路的仿真 1.前言 信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置，从而有利于信号的传送，并且是频谱资源得到充分利用。调制作用的实质就是使相同频率围的信号分别依托于不同频率的载波上，接收机就可以分离出所需的频率信号，不致相互干扰。而要还原出被调制的信号就需要解调电路。调制与解调在高频通信领域有着广泛的应用，同时也是信号处理应用的重要问题之一，系统的仿真和分析是设计过程中的重要步骤和必要的保证。论文利用Multisim提供的示波器模块，分别对信号的调幅和解调进行了波形分析。 AM调制优点在于系统结构简单，价格低廉，所以至今仍广泛应用于无线但广播。与AM信号相比，因为不存在载波分量，DSB调制效率是100%。我们注意到DSB信号两个边带中任意一个都包含了M(w)的所有频谱成分，所以利用SSB调幅可以提高信道的利用率，所以选择SSB调制与解调作为课程设计的题目具有很大的实际意义。 论文主要是综述现代通信系统中AM ,DSB,SSB调制解调的基本技术，并分别在时域讨论振幅调制与解调的基本原理, 以及介绍分析有关电路组成。此课程设计的目的在于进一步巩固高频、通信原理等相关专业课上所学关于频率调制与解调等相关容。同时加强了团队合作意识，培养分析问题、解决问题的综合能力。 本次综合课设于2011年6月20日着手准备。我团队四人：曹翔、婷婷、赖志娟、少楠分工合作，利用两天时间完成对设计题目的认识与了解，用三天时间完成了本次设计的仿真、调试。 2.基本理论 由于从消息转换过来的调制信号具有频率较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不宜传输。因此，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，同时在接受端则需要有解调过程从而还原出调制信号。 所谓调制就是利用原始信号控制高频载波信号的某一参数，使这个参数随调制信号的变化而变化，最常用的模拟调制方式是用正弦波作为载波的调幅(AM)、调频(FM)、调相 (PM)三种。解调是与调制相反的过程，即从接收到的已调波信号中恢复原调制信息的过程。与调幅、调频、调相相对应，有检波、鉴频和鉴相[1]。 振幅调制方式是用传递的低频信号去控制作为传送载体的高频振荡波（称为
%--------------------------------------------------- %>>>>>>>>>>>>>>>>>>初始化数据>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> %--------------------------------------------------- clc,clear,close all; fs = 30000; Time_Hold_On = 0.1; Num_Unit = fs * Time_Hold_On; one_Level = zeros ( 1, Num_Unit ); two_Level = ones ( 1, Num_Unit ); three_Level = 2*ones ( 1, Num_Unit ); four_Level = 3*ones ( 1, Num_Unit ); A = 1; % the default ampilitude is 1 w1 = 300; %初始化载波频率 w2 = 600; w3=900; w4=1200; %--------------------------------------------------- %>>>>>>>>>>>>>>>>>>串并转换>>>>>>>>>>>>>>> %--------------------------------------------------- Sign_Set=[0,0,1,1,0,1,1,0,1,0,1,0,1,0,0,1] Lenth_Of_Sign_Set = length ( Sign_Set ); %计算信号长度 j=1; for I=1:2:Lenth_Of_Sign_Set %信号分离成两路信号Sign_Set1(j)= Sign_Set(I);Sign_Set2(j)=Sign_Set(I+1); j=j+1; end Lenth_Of_Sign = length ( Sign_Set1 ); st = zeros ( 1, Num_Unit * Lenth_Of_Sign/2 ); sign_orign = zeros ( 1, Num_Unit * Lenth_Of_Sign/2 ); sign_result = zeros ( 1, Num_Unit * Lenth_Of_Sign/2 ); t = 0 : 1/fs : Time_Hold_On * Lenth_Of_Sign- 1/fs; %--------------------------------------------------- %>>>>>>>>>>>产生基带信号>>>>>>>>>>>> %--------------------------------------------------- for I = 1 : Lenth_Of_Sign if ((Sign_Set1(I) == 0)&(Sign_Set2(I) == 0)) %00为1电平sign_orign( (I-1)*Num_Unit + 1 : I*Num_Unit) = one_Level; elseif ((Sign_Set1(I) == 0)&(Sign_Set2(I) == 1)) %01为2电平sign_orign( (I-1)*Num_Unit + 1 : I*Num_Unit) = two_Level; elseif ((Sign_Set1(I) == 1)&(Sign_Set2(I) == 1)) %11为3电平
通信原理课程设计报告
一. 2DPSK基本原理 1.2DPSK信号原理 2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差，并规定：Φ＝0表示0码，Φ＝π表示1码。则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在接收端只能采用相干解调，它的时域波形图如图2.1所示。 图1.1 2DPSK信号 在这种绝对移相方式中，发送端是采用某一个相位作为基准，所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。如果基准相位发生变化，则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。所以在实际过程中一般不采用绝对移相方式，而采用相对移相方式。 定义?Φ为本码元初相与前一码元初相之差，假设： ?Φ=0→数字信息“0”； ?Φ=π→数字信息“1”。 则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如下： 数字信息： 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1
DPSK信号相位：0 π π 0 π π 0 π 0 0 π 或：π 0 0 π 0 0 π 0 π π 0 2. 2DPSK信号的调制原理 一般来说，2DPSK信号有两种调试方法，即模拟调制法和键控法。2DPSK 信号的的模拟调制法框图如图1.2.1所示，其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码。 图1.2.1 模拟调制法 2DPSK信号的的键控调制法框图如图1.2.2所示，其中码变换的过程为将输入的基带信号差分，即变为它的相对码。选相开关作用为当输入为数字信息“0”时接相位0，当输入数字信息为“1”时接pi。 图1.2.2 键控法调制原理图 码变换相乘 载波 s(t)e o(t)
s s b波的调制与解调
海南大学 通信电子线路课程设计报告 学院：信息科学技术学院 课题名称：单边带的调制与解调 专业班级：12通信工程B班 姓名： 学号： 指导老师：黄艳 设计时间：2014.10——2014.12 使用仪器：Multisim12 同组成员：
目录 摘要及关键词 (1) 一设计总体概述 (2) 1.1 设计任务 (2) 1.2.设计指标 (2) 二系统框图 (2) （一） SSB调制电路 (2) （二） SSB解调电路 (3) 三各单元电路图及仿真 (4) 1 平衡调制器 (4) 2 带通滤波器 (8) 3 相乘器 (12) 4.低通滤波器 (13) 四总电路图 (15) 五自设问题及解答 (16) 六心得体会总结 (16) 七所遇问题及未解决问题 (17) 参考文献 (17)
内容摘要 本文用Multisim12设计并仿真了单边带的调制越解调，由于在调制单元，先设计一个混频器（双平衡调制器），在混频的两端通过信号发生器输入一个调制低频信号 f 和载波信号0f ，完成频谱的搬移，成为一个DSB 信号，再设计一个带通滤波器，将DSB 经过带通滤波器变成一个抑制单边带的SSB 波信号。单边带SSB 节约频带，节省功率，具有较高的保密性。在解调单元，将调制单元输出的SSB 和通过一个信号发生器产生的和调制单元同频同相的载波输入在相乘器（双平衡调制器）的两端，完成混频。再设计一个低通滤波器，将相乘器输出的信号经过低通滤波器，就可恢复基带信号低频信号0f ，完成解调。 在设计单元电路时，对每部分的电路设置参数，进行仿真，调参，对结果进行分析，由于在SSB 调制时，带通滤波的带宽相对中心频率的系数太小，所以将载波设置成较低频信号。反复调试后，得出结果和心得体会。 【关键词】：单边带 调制解调 平衡调制器 带通滤波器 低通滤波器 仿真 单边带的调制与解调
海南大学 通信电子线路课程设计报告 学院：信息科学技术学院 课题名称：单边带的调制与解调 专业班级：12通信工程B班 姓名： 学号： 指导老师：黄艳 设计时间：2014.10——2014.12 使用仪器：Multisim12 同组成员：
目录 摘要及关键词 (1) 一设计总体概述 (2) 1.1 设计任务 (2) 1.2.设计指标 (2) 二系统框图 (2) （一）SSB调制电路 (2) （二）SSB解调电路 (3) 三各单元电路图及仿真 (4) 1 平衡调制器 (4) 2 带通滤波器 (8) 3 相乘器 (12) 4.低通滤波器 (13) 四总电路图 (15) 五自设问题及解答 (16) 六心得体会总结 (16) 七所遇问题及未解决问题 (17) 参考文献 (17)
内容摘要 本文用Multisim12设计并仿真了单边带的调制越解调，由于在调制单元，先设计一个混频器（双平衡调制器），在混频的两端通过信号发生器输入一个调制低频信号 f 和载波信号0f ，完成频谱的搬移，成为一个DSB 信号，再设计一个带通滤波器，将DSB 经过带通滤波器变成一个抑制单边带的SSB 波信号。单边带SSB 节约频带，节省功率，具有较高的保密性。在解调单元，将调制单元输出的SSB 和通过一个信号发生器产生的和调制单元同频同相的载波输入在相乘器（双平衡调制器）的两端，完成混频。再设计一个低通滤波器，将相乘器输出的信号经过低通滤波器，就可恢复基带信号低频信号0f ，完成解调。 在设计单元电路时，对每部分的电路设置参数，进行仿真，调参，对结果进行分析，由于在SSB 调制时，带通滤波的带宽相对中心频率的系数太小，所以将载波设置成较低频信号。反复调试后，得出结果和心得体会。 【关键词】：单边带 调制解调 平衡调制器 带通滤波器 低通滤波器 仿真
大学 通信电子线路课程设计报告 学院：信息科学技术学院 课题名称：单边带的调制与解调 专业班级：12通信工程B班 姓名： 学号： 指导老师：黄艳 设计时间：2014.10——2014.12 使用仪器：Multisim12 同组成员：
目录 摘要及关键词 (1) 一设计总体概述 (2) 1.1 设计任务 (2) 1.2.设计指标 (2) 二系统框图 (2) （一） SSB调制电路 (2) （二） SSB解调电路 (3) 三各单元电路图及仿真 (4) 1 平衡调制器 (4) 2 带通滤波器 (8) 3 相乘器 (12) 4.低通滤波器 (13) 四总电路图 (15) 五自设问题及解答 (16) 六心得体会总结 (16) 七所遇问题及未解决问题 (17) 参考文献 (17)
容摘要 本文用Multisim12设计并仿真了单边带的调制越解调，由于在调制单元，先设计一个混频器（双平衡调制器），在混频的两端通过信号发生器输入一个调制低频信号 f 和载波信号0f ，完成频谱的搬移，成为一个DSB 信号，再设计一个带通滤波器，将DSB 经过带通滤波器变成一个抑制单边带的SSB 波信号。单边带SSB 节约频带，节省功率，具有较高的性。在解调单元，将调制单元输出的SSB 和通过一个信号发生器产生的和调制单元同频同相的载波输入在相乘器（双平衡调制器）的两端，完成混频。再设计一个低通滤波器，将相乘器输出的信号经过低通滤波器，就可恢复基带信号低频信号0f ，完成解调。 在设计单元电路时，对每部分的电路设置参数，进行仿真，调参，对结果进行分析，由于在SSB 调制时，带通滤波的带宽相对中心频率的系数太小，所以将载波设置成较低频信号。反复调试后，得出结果和心得体会。 【关键词】：单边带 调制解调 平衡调制器 带通滤波器 低通滤波器 仿真
QPSK 调制： 四相相移调制是利用载波的四种不同相位差来表征输入的数字信息，是四 进制移相键控。QPSK 是在M=4时的调相技术，它规定了四种载波相位，分别为45°， 135°，225°，315°，调制器输入的数据是二进制数字序列，为了能和四进制的载 波相位配合起来，则需要把二进制数据变换为四进制数据，这就是说需要把二进制数 字序列中每两个比特分成一组，共有四种组合，即00，01，10，11，其中每一组称 为双比特码元。每一个双比特码元是由两位二进制信息比特组成，它们分别代表四进 制四个符号中的一个符号。QPSK 中每次调制 可传输2个信息比特，这些信息比特 是通过载波的四种相位来传递的。解调器根据星座图及接收到的载波信号的相位来判断发送端发送的信息比特。 图2-1 QPSK 相位图 以π/4 QPSK 信号来分析,由相位图可以看出： 当输入的数字信息为“11”码元时，输出已调载波 ? ?? ? ? +4ππ2cos c t f A (2-1) 当输入的数字信息为“01”码元时，输出已调载波 ? ?? ? ? +43ππ2c o s c t f A (2-2) 当输入的数字信息为“00”码元时，输出已调载波 ? ?? ? ? +45ππ2cos c t f A (2-3) 当输入的数字信息为“10”码元时，输出已调载波 ? ?? ? ? +47ππ2cos c t f A (2-4) QPSK 调制框图如下： 图 2-2 QPSK 调制框图 其中串并转换模块是将码元序列进行I/Q 分离，转换规则可以设定为奇数位为I ，偶 数位为Q 。 例：：I 路：11010；Q 路：01001 电平转换模块是将1转换成幅度为A 的电平，0转换成幅度为-A 的电平。 11 0100 10
通信原理课程设计 设计题目：AM 及SSB 调制与解调及抗噪声性能分析 班级：学生姓名：学生学号：指导老师： 目录 一、引言 (3) 1.1概述 (3)
1.2课程设计的目的 (3) 1.3课程设计的要求 (3) 二、A M调制与解调及抗噪声性能分析 (4) 2.1AM 调制与解调 (4) 2.1.1AM 调制与解调原理 (4) 2.1.2调试过程 (6) 2.2相干解调的抗噪声性能分析 (9) 2.2.1 抗噪声性能分析原理 (9) 2.2.2调试过程 (10) 三、S SB调制与解调及抗噪声性能分析 (12) 3.1 SSB 调制与解调原理 (12) 3.2SSB 调制解调系统抗噪声性能分析 (13) 3.3调试过程 (15) 四、心得体会 (19) 五、参考文献 (19)
一、引言 1.1概述 《通信原理》是通信工程专业的一门极为重要的专业基础课，但内容抽象，基本概念较多，是一门难度较大的课程，通过MATLAB仿真能让我们更清晰地理解它的原理，因此信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。本课程设计是AM及SSB 调制解调系统的设计与仿真，用于实现AM及 SSB 信号的调制解调过程，并显示仿真结果，根据仿真显示结果分析所设计的系统性能。在课程设计中，幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的规律变化，其他参数不变。同时也是使高频载波的振幅载有传输信息的调制方式。 1.2课程设计的目的 在此次课程设计中，我需要通过多方搜集资料与分析： (1)掌握模拟系统AM和SSB调制与解调的原理； (2)来理解并掌握AM和SSB调制解调的具体过程和它在MATLAB中的实现方法； (3)掌握应用MATLAB分析系统时域、频域特性的方法，进一步锻炼应用MATLAB进行编 程 仿真的能力。 通过这个课程设计，我将更清晰地了解AM和SSB的调制解调原理，同时加深对MATLAB 这 款《通信原理》辅助教学操作的熟练度。 1.3课程设计的要求 (1)熟悉MATLAB的使用方法，掌握AM信号的调制解调原理，以此为基础用MATLAB编程 实现信号的调制解调； (2)设计实现AM调制与解调的模拟系统，给出系统的原理框图，对系统的主要参数 进行设计说明； (3)采用MATLAB语言设计相关程序，实现系统的功能，要求采用一种方式进行仿真，即 直接采用MATLAB语言编程的静态方式。要求采用两种以上调制信号源进行仿真，并记录各个输出点的波形和频谱图； (4)对系统功能进行综合测试，整理数据，撰写课程设计论文。
MATLAB中用M 文件实现SSB 解调一、课程设计目的本次课程设计是对通信原理课程理论教学和实验教学的综合和总结。通过这次课程设计，使同学认识和理解通信系统，掌握信号是怎样经过发端处理、被送入信道、然后在接收端还原。要求学生掌握通信原理的基本知识，运用所学的通信仿真的方法实现某种传输系统。能够根据设计任务的具体要求，掌握软件设计、调试的具体方法、步骤和技巧。对一个实际课题的软件设计有基本了解，拓展知识面，激发在此领域中继续学习和研究的兴趣，为学习后续课程做准备。二、课程设计内容（1）熟悉MATLAB中M 文件的使用方法，掌握SSB 信号的解调原理，以此为基础用M 文件编程实现SSB 信号的解调。（2）绘制出SSB 信号解调前后在时域和频域中的波形，观察两者在解调前后的变化，通过对分析结果来加强对SSB 信号解调原理的理解。（3）对信号分别叠加大小不同的噪声后再进行解调，绘制出解调前后信号的时域和频域波形，比较未叠加噪声时和分别叠加大小噪声时解调信号的波形有何区别，借由所得结果来分析噪声对信号解调造成的影响。（4）在老师的指导下，独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计论文，文中能正确阐述和分析设计和实验结果。三、设计原理1、SSB 解调原理在单边带信号的解调中，只需要对上、下边带的其中一个边带信号进行解调，就能够恢复原始信号。这是因为双边带调制中上、下两个边带是完全对称的，它们所携带的信息相同，完全可以用一个边带来传输全部消息。单边带解调通常采用相干解调的方式，它使用一个同步解调器，即由相乘器和低通滤波器组成。在解调过程中，输入信号和噪声可以分别单独解调。相干解调的原理框图
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ωc=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。
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( )t m 2 1 ，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ωc =10Hz ，如图： 如图，调制信号为低频信号，载波为高频信号。 t t ()()[]()()()t t m t t m t m t t t m t t m 000 2sin ?2 12cos 2121cos sin ?cos ωωωωω++=+
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： -2-1012调制信号时域波形 -1-0.500.51相干解调后 的信号时域波形 t -20 -15-10-5 05101520 02调 制信号功率谱 f -20 -15-10-5 05101520 2SSB 信号功率谱 f -20 -15-10-5 05101520 01调制信号功率谱 f
长沙理工大学 《通信原理》课程设计报告 卢宇阳 学院城南学院专业通信工程 班级通信14-01 学号 201485250124 学生姓名卢宇阳指导教师吴志敏 课程成绩完成日期 2017年1月12日
课程设计成绩评定 学院城南学院专业通信专业 班级通信1401班学号 201485250124 学生姓名卢宇阳指导教师吴志敏 课程成绩完成日期 2017年1月12日指导教师对学生在课程设计中的评价 指导教师对课程设计的评定意见
基于matlab的SSB调制解调实现学生姓名：卢宇阳指导老师：吴志敏 摘要课程设计的目的是加深对《数字通信原理与技术》及《MATLAB》课程的认识，进一步熟悉M语言的各个指令语句的运用，掌握matlab的用法，利用MATLAB集成环境下的M文件，编写程序来实现SSB的调制解调，要求调制信号为10HZ，载波频率40HZ，并绘制出解调前后的时域和频域波形及叠加噪声时解调前后的时频波形，根据运行结果和波形来分析该解调过程的正确性及信道对信号传输的影响。 关键词SSB调制解调;傅里叶变换;叠加噪声;matlab 1 引言 现在的社会越来越发达，科学技术不断的在更新，在信号和模拟通信的中心问题是要把载有信号经系统加工处理后，送入信道进行传送。消息易受外来干扰的影响，为了克服以上缺点通过调制技术就可以把基带信号变为具有一定带宽适合于信道传输的频带信号。调制的过程也就是对信号进行频谱搬移的过程，信息的加工、处理和相互传递三现代通信的基础，是通信所要解决的实质问题。 1.1 课程设计目的 课程设计的内容是用matlab对SSB的调制与解调，在课程设计的时间当中，我从中学习到了关于SSB的调制与解调原理，对于通信系统的理解更加深刻了，在用matlab中我从中收获了对于matlab的熟悉使用，即使中途有不会的地方，通过查阅相关资料，也了解了对于SSB该怎么调制解调，我相信通过这次课程设计，以后对于通信的学习更加的有奔头，更加的能加以运用。
GFSK 的调制和解调原理 高斯频移键控GFSK (Gauss frequency Shift Keying)，是在调制之前通过一个高斯低通滤波器来限制信号的频谱宽度，以减小两个不同频率的载波切换时的跳变能量，使得在相同的数据传输速率时频道间距可以变得更紧密。它是一种连续相位频移键控调制技术，起源于FSK(Frequency- shift keying)。但FSK 带宽要求在相当大的程度上随着调制符号数的增加而增加。而在工业，科学和医用433MHz 频段的带宽较窄，因此在低数据速率应用中，GFSK 调制采用高斯函数作为脉冲整形滤波器可以减少传输带宽。由于数字信号在调制前进行了Gauss 预调制滤波，因此GFSK 调制的信号频谱紧凑、误码特性好，在数字移动通信中得到了广泛使用（高斯预调制滤波器能进一步减小调制频谱，它可以降低频率转换速度，否则快速的频率转换将导致向相邻信道辐射能量）。 GFSK 调制 1、直接调制：将数字信号经过高斯低通滤波后，直接对射频载波进行模拟调 频。由于通常调制信号都是加在PLL 频率合成器的VCO 上（图一），其固有的环路高通特性将导致调制信号的低频分量受到损失，调制频偏（或相偏）较小。因此,为了保证调制器具有优良的低频调制特性，得到较为理想的GFSK 调制特性，提出了一种称为两点调制的直接调频技术。 uc 图一 两点调制：调制信号被分成2部分，一部分按常规的调频法加在PLL 的VCO 端,另一部分则加在PLL 的主分频器一端（基于PLL 技术的频率合成器将增加两个分频器：一个用于降低基准频率，另一个则用于对VCO 进行分频 ）。由于主分频器不在控制反馈环内，它能够被信号的低频分量所调制。这样,所产生的复合GFSK 信号具有可以扩展到直流的频谱特性，且调制灵敏度基本上为一常量, 鉴频器 PD 环路低通滤波器LF 压控振荡器VCO 载波信号 调制信号ui 调频信号uo 主分频器
. 引言 随着通信业务的不断发展，频道拥挤的问题日益突出，占用较窄频带或能在同一频段内容纳更多用户的通信技术日渐受到了人们的重视。本次课设的目的是通过学习和掌握电路设计于仿真软件的基础上，按照要求设计一个普通调幅的调制解调电路并进行仿真，综合应用所学知识，为今后的学习和工作积累经验。此外，该题目涵盖了《通信原理》、《电路分析》、《模拟电子》、《通信电子线路》等主要课程的知识点，学生通过该题目的设计过程，可以初步掌握各种元器件工作原理和电路设计、开发原理，得到系统的训练，提高解决实际问题的能力。实现SSB 的调制解调系统的设计与仿真。单边带幅度调制（Single Side Band Amplitude Modulation ）只传输频带幅度调制信号的一个边带，使用的带宽只有双边带调制信号的一半，具有更高的频率利用率，成为一种广泛使用的调制方式。本文在介绍单边带调制与解调的方法后，利用Multisim 对单边带调制与解调系统进行了仿真。 1 设计方案 1.1 设计原理 单边带调制是幅度调制中的一种。幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度，使之随调制信号作线性变化的过程。在波形上，幅度已调信号的幅度随基带信号的规律而呈正比地变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。常见的调幅（AM ）、双边带（DSB ）、残留边带（VSB ）等调制就是幅度调制的几种典型的实例。单边带调制（SSB ）信号是将双边带信号中的一个边带滤掉而形成的。根据滤除方法的不同，产生SSB 信号的方法有：滤波法和相移法。 1.1.1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1.1是滤波法模型的示意图。 图 1.1 滤波法SSB 信号调制 单边带信号的频谱如图1.2所示，图中H SSB （ω）是单边带滤波器的系统函数，即)(t H SSB 的傅里叶变换。若保留上边带，则H SSB （ω）应具有高通特性如图1.2（b ）所示: (1.1)
信号与系统 课 程 设 计 设计题目：信号的调制与解调 院系：机械电子工程系 专业班级：09应用电子技术 学生姓名：谢焱松吴杰谭雨恒刘庆 学号：09353017 09353018 09353019 09353020 专业班级：文如泉 起止时间：2010.12.13-2010.12.25
设计任务： 信号的调制与解调 ?目的：理解Fourier变换在通信系统中的应用：掌握调制与解调的基本原理。 ?要求：实现信号的调制与解调。 ?内容：调制信号为一取样信号（自己选，一般取常见的信号），利用MATLAB分析幅度调制（AM）产生的信号频谱，比较信号调制前后的频谱并解调已调信号。设载波信号的频率为100HZ。 ?方法：应用MATLAB平台。 ?参考资料：MATLAB相关书籍。 教师点评：
一、课程设计目的 利用MATLAB 集成环境下的Simulink 仿真平台，设计一个2ASK/2DPSK 调制与解调系统。用示波器观察调制前后的信号波形；用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化；加上各种噪声源，用误码测试模块测量误码率；最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。 二、课程设计要求 （1）熟悉MATLAB 环境下的Simulink 仿真平台，熟悉2ASK/2DPSK 系统的调制解调原理，构建调制解调电路图。 （2）用示波器观察调制前后的信号波形，用频谱分析模块观察调制前后信号的频谱的变化。并观察解调前后频谱有何变化以加深对该信号调制解调原理的理解。 （3）在调制与解调电路间加上各种噪声源，用误码测试模块测量误码率，并给出仿真波形，改变信噪比并比较解调后波形，分析噪声对系统造成的影响。 （4）在老师的指导下，要求独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计学年论文，能正确阐述和分析设计和实验结果。 三、基本原理 1 ASK 调制与解调 ASK 即幅移键控（振幅键控），是一种相对简单的调制方式。 对于振幅键控这样的线性调制来说，在二进制里，2ASK 是利用基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续的输出，有载波输出时表示发送“1”，反之表示发送“0”。 根据线性调制的原理，一个2ASK 信号可表示为：t w t s t e c cos )()(0=。式中，w c 为载波角频率，s(t)为单极性NRZ 矩形脉冲序列∑-=n b n nT t g a t s )()(。其中，g(t)是持续时 间为T b 、高度为1的矩形脉冲，常称为门函数；a n 为二进制数字 调制：幅移键控相当于模拟信号中的调幅，只不过与载频信号相乘的是二进制数码而已。幅移就是把频率、相位作为常量，而把振幅作为变量，信息比特是通过载波的幅度来传递的。二进制振幅键控它实际是当调制的数字信号为“1”时，传输载波；当调
一．2FSK 调制原理： 1、2FSK 信号的产生： 2FSK 是利用数字基带信号控制在波的频率来传送信息。例如，1码用频率f1来传输，0码用频率f2来传输，而其振幅和初始相位不变。故其表示式为 { )cos()cos(21 1 22)(θωθω?++=t A t A FSK t 时发送时发送"1""0" 式中，假设码元的初始相位分别为1θ和2θ；112 f π=ω和222f π=ω为两个不同的码元的角频率；幅度为A 为一常数，表示码元的包络为矩形脉冲。 2FSK 信号的产生方法有两种： （1）模拟法，即用数字基带信号作为调制信号进行调频。如图1-1（a ）所示。 （2）键控法，用数字基带信号)(t g 及其反)(t g 相分别控制两个开关门电路，以此对两个载波发生器进行选通。如图1-1（b ）所示。 这两种方法产生的2FSK 信号的波形基本相同，只有一点差异，即由调频器产生的2FSK 信号在相邻码元之间的相位是连续的，而键控法产生的2FSK 信号，则分别有两个独立的频率源产生两个不同频率的信号，故相邻码元的相位不一定是连续的。 (a) (b) 2FSK 信号产生原理图 由键控法产生原理可知，一位相位离散的2FSK 信号可看成不同频率交替发送的两个2ASK 信号之和，即 ) cos(])([)cos(])([) cos(·)()cos()()(221122112θωθωθωθω?+-++-=+++=∑∑∞-∞=∞-∞=t nT t g a t nT t g a t t g t t g t n s n n s n FSK
其中)(t g 是脉宽为s T 的矩形脉冲表示的NRZ 数字基带信号。 {P ,0P 11概率，概率-= n a {P 1,0P 1-=概率，概率n a 其中，n a 为n a 的反码，即若1=n a ，则0=n a ；若0=n a ，则1=n a 。 2、2FSK 信号的频谱特性： 由于相位离散的2FSK 信号可看成是两个2ASK 信号之和，所以，这里可以直接应用2ASK 信号的频谱分析结果，比较方便，即 )] ()()()([]|)(||)(||)(||)([|) ()()(2211161222221211622221f f f f f f f f T f f Sa T f f Sa T f f Sa T f f Sa f S f S f S S S S S T ASK ASK FSK S ++-+++-+++-+++-=+=δδδδππππ 2FSK 信号带宽为 s s FSK R f f f f f B 2||2||21212+-=+-≈ 式中，s s f R =是基带信号的带宽。 二．2FSK 解调原理： 仿真是基于非相干解调进行的，即不要求载波相位知识的解调和检测方法。 其非相干检测解调框图如下 M 信号非相干检测解调框图 当k=m 时检测器采样值为： 当k ≠m 时在样本和中的信号分量将是0，只要相继频率之间的频率间隔是,就与相移值无关了，于是其余相关器的输出仅有噪声组成。 其中噪声样本{}和{}都是零均值，具有相等的方差 对于平方律检测器而言，即先计算平方包络 并取其最大值信号。
引言 随着通信业务的不断发展，频道拥挤的问题日益突出，占用较窄频带或能在同一频段内容纳更多用户的通信技术日渐受到了人们的重视。本次课设的目的是通过学习和掌握电路设计于仿真软件的基础上，按照要求设计一个普通调幅的调制解调电路并进行仿真，综合应用所学知识，为今后的学习和工作积累经验。此外，该题目涵盖了《通信原理》、《电路分析》、《模拟电子》、《通信电子线路》等主要课程的知识点，学生通过该题目的设计过程，可以初步掌握各种元器件工作原理和电路设计、开发原理，得到系统的训练，提高解决实际问题的能力。实现SSB 的调制解调系统的设计与仿真。单边带幅度调制（Single Side Band Amplitude Modulation ）只传输频带幅度调制信号的一个边带，使用的带宽只有双边带调制信号的一半，具有更高的频率利用率，成为一种广泛使用的调制方式。本文在介绍单边带调制与解调的方法后，利用Multisim 对单边带调制与解调系统进行了仿真。 1 设计方案 1.1 设计原理 单边带调制是幅度调制中的一种。幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度，使之随调制信号作线性变化的过程。在波形上，幅度已调信号的幅度随基带信号的规律而呈正比地变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。常见的调幅（AM ）、双边带（DSB ）、残留边带（VSB ）等调制就是幅度调制的几种典型的实例。单边带调制（SSB ）信号是将双边带信号中的一个边带滤掉而形成的。根据滤除方法的不同，产生SSB 信号的方法有：滤波法和相移法。 1.1.1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1.1是滤波法模型的示意图。 图 1.1 滤波法SSB 信号调制 单边带信号的频谱如图1.2所示，图中H SSB （ω）是单边带滤波器的系统函数，即)(t H SSB 的傅里叶变换。若保留上边带，则H SSB （ω）应具有高通特性如图1.2（b ）所示: (1.1) 单边带信号的频谱如图1.2（c ）所示: 若保留下边带，则应具有低通特性如图1.2（d ）所示: (1.2) 单边带信号的频谱如图1.2（e ）所示:
通信原理讨论课报告 题目：分析SSB 调制解调过程及系统调制增益 姓名：郭耀华 学号：120104030030 班级：通信工程一班 简述： 单边带调制（英文是Single-sideband modulation ，缩写为SSB ），是一种可以更加有效的利用电能和带宽的调幅技术。单边带调制与残留边带调制（VSB ）有密切的关系。 调幅技术输出的调制信号带宽为源信号的两倍。单边带调制技术可以避免带宽翻倍，同时避免将能量浪费在载波上，不过因为设备变得复杂，成本也会增加。 一．单边带调制-种类 按信号频谱形式： ①原型单边带 ②独立边带 ③残留单边带 按载频发送电平大小： ①载频全抑制制 ②导频制 ③兼容单边带制 二．SSB 信号的产生 产生SSB 信号的方法很多，其中最基本的方法有滤波法和相移法。 用滤波法实现单边带调制的原理图如图10-3-1所示，图中的为单边 带滤波器。产生SSB 信号最直观方法的是，将 设计成具有理想高通特性 或理想低通特性 的单边带滤波器，从而只让所需的一个边带通过， 而滤除另一个边带。产生上边带信号时 即为 ，产生下边带信号时 即为 。
图10-3-1 SSB信号的滤波法产生 显然，SSB信号的频谱可表示为 （式10-3-1）用滤波法形成SSB信号，原理框图简洁、直观，但存在的一个重要问题是单边带滤波器不易制作。这是因为，理想特性的滤波器是不可能做到的，实际滤波器从通带到阻带总有一个过渡带。滤波器的实现难度与过渡带相对于载频的归一化值有关，过渡带的归一化值愈小，分割上、下边带就愈难实现。而一般调制信号都具有丰富的低频成分，经过调制后得到的DSB信号的上、下边带之间的间隔很窄，要想通过一个边带而滤除另一个，要求单边带滤波器在附近具有陡峭的截止特性――即很小的过渡带，这就使得滤波器的设计与制作很困难，有时甚至难以实现。为此，实际中往往采用多级调制的办法，目的在于降低每一级的过渡带归一化值，减小实现难度。 三．SSB信号的带宽、功率和调制效率 从SSB信号调制原理图中可以清楚地看出，SSB信号的频谱是DSB信号频谱的一个边带，其带宽为DSB信号的一半，与基带信号带宽相同，即 （式10-3-2）式中，为调制信号带宽，为调制信号的最高频率。 由于仅包含一个边带，因此SSB信号的功率为DSB信号的一半，即 （式10-3-3）显然，因SSB信号不含有载波成分，单边带幅度调制的效率也为100%。 四．SSB信号的解调 从SSB信号调制原理图中不难看出，SSB信号的包络不再与调制信号成正比，因此SSB信号的解调也不能采用简单的包络检波，需采用相干解调，如图10-3-2所示
用Matlab产生一个频率为1Hz、功率为1的余弦信源m(t)，设载波频率为10Hz，试画出（1）SSB调制信号； （2）该调制信号的功率谱密度； （3）相干解调后的信号波形。 Matlab代码： SSB.m %显示模拟调制的波形及解调方法SSB %信源 close all;clear all; dt=0.001;%采样时间间隔 fm=1; %信源最高频率 fc=10; %载波中心频率 N=4096;T=(N-1)*dt; %信号时长 t=0:dt:T; mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fm*t);%信源 s_ssb=real(hilbert(mt).*exp(j*2*pi*fc*t)); %S SB单边带抑制载波调幅 B=2*fm;figure(1);subplot(311); plot(t,s_ssb,'k-');hold on; %画出SSB信号波形 plot(t,mt,'g--');%画出m(t)信号波形title('SSB调制信号');xlabel('t');grid on; legend('ssb信号波形','m(t)信号波形'); %SSB demodulation rt = s_ssb.*cos(2*pi*fc*t);rt=rt-mean(rt); [f,rf]=T2F(t,rt);[t,rt]=lpf(f,rf,B); subplot(312);plot(t,rt,'b-'); hold on;plot(t,mt/2,'r--'); title('相干解调后的信号波形与输入信号的比较');xlabel('t');grid on; subplot(313); [f,sf]=T2F(t,s_ssb); %单边带信号频谱 psf=(abs(sf).^2)/T; %单边带信号功率谱 plot(f,psf);axis([-2*fc 2*fc 0 max(psf)]); title('SSB信号功率谱');xlabel('f');grid on; F2T.m function [t,st]=F2T(f,sf) df=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=fftshift(sf); st=Fmx*ifft(sff); Lpf.m function [t, st]=lpf(f,sf,B) df=f(2)-f(1); T=1/df; hf=zeros(1,length(f)); bf=[-floor(B/df/2):floor(B/df/2)]+floor(length( f)/2); hf(bf)=1; yf=hf.*sf; [t,st]=F2T(f,yf); st=real(st); T2F.m function [f,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*sf; sf=T/N*fftshift(sf); SSB.m、F2T.m、Lpf.m、T2F.m四个文件要在一个文件夹里才能出来正确的运行结果 运行结果：