基于.Matlab的双边带调幅电路仿真设计

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西南科技大学

专业综合设计报告

课程名称：电子专业综合设计

设计名称：基于Matlab 的抑制载波双边带调幅电路仿真姓名：周习泉

学号: 20095877

班级：电子0902

指导教师：郭峰

起止日期：2012.11.1-2012.12.30

西南科技大学信息工程学院制

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专业综合设计任务书

学生班级：电子0902 学生姓名：周习泉学号： 20095877 设计名称：基于Matlab 的抑制载波双边带调幅电路仿真

起止日期：2012.11.1-2012.12.30指导教师：郭峰

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专业资料 精心整理 抑制载波双边带调幅电路仿真

一、 设计目的和意义

1．

掌握抑制载波双边带调幅与解调的原理及实现方法。 2．

熟悉MATLAB 相关函数的运用。 3． 握用matlab 仿真软件观察抑制载波双边带的调幅与解调。

二、 设计原理

1. DSB 调制原理

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。

在消息信号m(t)上不加上直流分量，则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号，或称抑制载波双边带（DSB-SC ）调制信号，简称双边带（DSB ）信号。DSB 调制器模型如图2.1，可见DSB 信号实质上就是基带信号与载波直接相乘。

图2.1 DSB 信号调制器模型

其时域和频域表示式分别如下

t t m t S c DSB ωcos )()(= (2-1)

[])()(21)(c c DSB M M S ωωωωω-++= (2-2) 除不再含有载频分量离散谱外，DSB 信号的频谱与

AM 信号的完全相同，仍由上下对称的两个边带组成。故DSB 信号是不带载波的双边带信号，它的带宽与AM 信号相同，也为基带信号带宽的两倍，DSB 信号的波形和频谱分别如图2.2：

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图2.2 DSB 信号的波形与频谱

2. DSB 解调原理

因为不存在载波分量，DSB 信号的调制效率是100%，即全部功率都用于信息传输。但由于DSB 信号的包络不再与m(t)成正比，故不能进行包络检波，需采用相干解调。

图2.3 DSB 信号相干解调模型

图2.3中SL(t)为本地载波，也叫相干载波，必须与发送端的载波完成同步。即频率相同时域分析如下：

t 2cos )(2

1)(21t m(t)cos (t)S (t)S (t)c c 2

L DSB p ωωt m t m S +==?= (式2-3) Sp(t)经过低通滤波器LPF ，滤掉高频成份，)(t m o 为 )(2

1)(t m t m o = (式2-4) 频域分析如下：

[])(S )-(2

1)(c DSB c DSB p ωωωωω++=

S S )(21)H()(S )(p o ωωωωM M =?=∴ (式

2-5)

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专业资料 精心整理 式中的H(ω)为LPF 的系统函数。频域分析的过程如图2.4所示。事实上）（t L S 本地载波和发端载波完全一致的条件是是不易满足的，因此，需要讨论）（t L S 有误差情况下对解调结果的影响。

图2.4 DSB 信号相干解调过程示意图

三、 详细设计步骤

1. 查阅MATLAB 相关函数的应用，根据设计要求利用matlab 产生我们

需要的信号。

2. 利用MATLAB 相关函数对信号调制和解调

信号DSB 调制采用MATLAB 函数modulate 实现，其函数格式为：

Y = MODULATE(X,Fc,Fs,METHOD,OPT)

X 为基带调制信号，Fc 为载波频率，Fs 为抽样频率，METHOD 为调制方式选择，DSB 调制时为’am’，OPT 在DSB 调制时可不选，Fs 需满足Fs > 2*Fc + BW ，BW 为调制信号带宽。

DSB 信号解调采用MATLAB 函数demod 实现，其函数使用格式为：

X = DEMOD(Y,Fc,Fs,METHOD,OPT)

Y 为DSB 已调信号，Fc 为载波频率，Fs 为抽样频率，METHOD 为解调方式选择，DSB 解调时为’am’，OPT 在DSB 调制时可不选。

观察信号频谱需对信号进行傅里叶变换，采用MATLAB 函数fft

实现，其函数常使用格式为：Y=FFT(X,N)，X 为时域函数，N 为傅里叶变换点数选择，一般取值 。频域变换后，对频域函数取模，格式：Y1=ABS(Y)，再进行频率转换，转换方法：f=(0:length(Y)-1)’*Fs/le gth(Y)

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分析解调器的抗噪性能时，在输入端加入高斯白噪声，采用MATLAB函数awgn实现，其函数使用格式为：Y =AWGN(X,SNR)，加高斯白噪声于X中，SNR为信噪比，单位为dB，其值在假设X的功率为0dBM的情况下确定。

信号的信噪比为信号中有用的信号功率与噪声功率的比值，根据信号功率定义，采用MATLAB函数var实现，其函数常使用格式为：Y =VAR(X)，返回向量的方差，则信噪比为:SNR=VAR(X1)/VAR(X2)。

绘制曲线采用MATLAB函数plot实现，其函数常使用格式：PLOT （X，Y），X为横轴变量，Y为纵轴变量，坐标范围限定AXIS([x1 x2 y1 y2])，轴线说明XLABEL(‘ ‘)和YLABEL(‘ ‘)。

3.设计程序

Fs=500000; %抽样频率

t=[0:1/Fs:0.0004]; %抽样间隔

Fc=100000; %载波频率

f=10000; %调制频率

w0=Fc*2*pi*t;

w1=f*2*pi*t;

k=0.5; %调制系数

b=3;

uc=b*cos(w0); %调频信号

a=2;

mes=a*cos(w1); %调制信号

t1=[0:0.0000001:0.00005];

uc1=b*cos(Fc*2*pi*t1);

Yc=fft(uc);

Yc=abs(Yc(1:length(Yc)/2+1)); %调频信号频谱

frqYc=(0:length(Yc)-1)*Fs/length(Yc)/2;

figure(1)

subplot(1,2,1)

plot(t1,uc1)

title('载波信号')

xlabel('时间：s')

ylabel('幅度')

subplot(1,2,2)

plot(frqYc,Yc)

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title('载波信号频谱')

%axis([0 50000 0 max(Yc)]);

xlabel('频率：hz')

grid on

Y1=fft(mes);

Y1=abs(Y1(1:length(Y1)/2+1)); %调制信号频谱frqY1=(0:length(Y1)-1)*Fs/length(Y1)/2;

figure(2)

subplot(1,2,1)

plot(t,mes)

title('调制信号')

xlabel('时间：s')

ylabel('幅度')

subplot(1,2,2)

plot(frqY1,Y1)

title('调制信号频谱')

axis([0 50000 0 max(Y1)]);

xlabel('频率：hz')

grid on

Udsb=k*mes.*uc; %已调信号

Y2=fft(Udsb); %已调信号频谱

Y2=abs(Y2(1:length(Y2)/2+1));

frqY2=(0:length(Y2)-1)*Fs/length(Y2)/2;

figure(3)

plot(t,Udsb)

title('已调信号')

xlabel('时间：s')

ylabel('幅度')

figure(4)

plot(frqY2,Y2)

title('已调信号频谱')

axis([0 200000 0 max …… 此处隐藏：3498字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……