实验三 模拟信号的幅度调制

实验三 模拟信号的幅度调制 一、实验目的 1.加深理解DSB-SC、AM、SSB三种调幅方法的调制和解调原理及实现方法； 2.通过实验观察信号的功率谱； 3.在信道中加入噪声，观察对输出信号的影响。 二、实验原理 1.双边带抑制载波调幅（DSB-SC） 设均值为零的模拟基带信号为 ，双边带抑制载波调幅（DSB-SC）信号为                              当 是随机信号，其功率谱密度为 当 是确知信号，其频谱为      其中 是 的功率谱密度， 是 的频谱。由于 均值为0，因此调制后的信号不含离散的载波分量，若接收端能恢复出载波分量，则可以采用如下的相干解调 再用低通滤波器滤去高频分量，就恢复出了原始信息。 2.具有离散大载波的双边带调幅（AM） 设模拟基带信号为 ，调幅信号为 ，其中A是一个常数。可以将调幅信号看成一个余弦载波加抑制载波双边带调幅信号，当 时，称此调幅信号欠调幅； 时，为过调幅。当 的频宽远小于载波频率时，欠调幅信号可以用包络检波的方式解调，而过调幅信号只能通过相干解调。 3.单边带调幅（SSB） 模拟基带信号 经过双边带调制后，频谱被搬移到中心频率为 ，但从恢复原信号频谱的角度看，只要传输双边带信号的一半带宽就可以完全恢复出原信号的频谱。因此，单边带上边带信号可以 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示成 同理，单边带下边带信号可表示为 。 在接收端，可以通过相干解调方式对单边带信号进行解调。 三、实验内容 用Matlab产生一个频率为1Hz、功率为1的余弦信源，设载波频率为10Hz，试画出： 相关函数 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*fftshift(sf) 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=0:dt:T-dt sff=fftshift(sf) st=Fmx*ifft(sff) function [t,st]=ipf(f,sf,B)%滤波器 df=f(2)-f(1) T=1/df hf=zeros(1,length(f)) bf=[-floor(B/df):floor(B/df)]+floor(length(f)/2) hf(bf)=1 yf=hf.*sf [t,st]=F2T(f,yf) st=real(st) function [out]=noise_nb(fc,B,N0,t)%产生高斯白噪声 dt=t(2)-t(1) Fmx=1/dt n_len=length(t) p=N0*Fmx rn=sqrt(p)*randn(1,n_len) [f,rf]=T2F(t,rn) [t,out]=bpf(f,rf,fc-B/2,fc+B/2) function [t,st]=bpf(f,sf,B1,B2) df=f(2)-f(1) T=1/df hf=zeros(1,length(f)) bf=[floor(B1/df):floor(B2/df)] bf1=floor(length(f)/2)+bf bf2=floor(length(f)/2)-bf hf(bf1)=1/sqrt(2*(B2-B1)) hf(bf2)=1/sqrt(2*(B2-B1)) yf=hf.*sf.*exp(-j*2*pi*f*0.1*T) [t,st]=F2T(f,yf) 1. DSB调制信号及其功率谱密度； 实验代码： DSB调制 dt=0.001 fm=1 fc=10 T=5 t=0:dt:T mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fm*t) %N0=0.01 s_dsb=mt.*cos(2*pi*fc*t) B=2*fm %noise=noise_nb(fc,B,N0,t) %s_dsb=s_dsb+noise figure(1) subplot(311) plot(t,s_dsb) hold on plot(t,mt,'r--') title('DSB调制信号') xlabel('t') rt=s_dsb.*cos(2*pi*fc*t) rt=rt-mean(rt) [f,rf]=T2F(t,rt) [t,rt]=ipf(f,rf,2*fm) subplot(312) plot(t,rt) 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') subplot(313) [f,sf]=T2F(t,s_dsb) psf=(abs(sf).^2)/T plot(f,psf) axis([-2*fc 2*fc 0  max(psf)]) title('DSB信号功率谱') xlabel('f') 实验结果; 图1-DSB信号及其解调 2.将已调信号解调，在时域内将解调后的波形与原信号进行对比； 3.A=2的AM调制信号及其功率谱密度； AM调制 clc,clear all A=2 T=5 fm=1 fc=10 dt=0.001 t=0:dt:T mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fm*t) %N0=0.01 s_am=(A+mt).*cos(2*pi*fc*t) B=2*fm %noise=noise_nb(fc,B,N0,t) %s_am=s_am+noise figure(1) subplot(311) plot(t,s_am) hold on plot(t,A+mt,'r--') title('AM调制信号及其包络') xlabel('t') rt=s_am.*cos(2*pi*fc*t) rt=rt-mean(rt) [f,rf]=T2F(t,rt) [t,rt]=ipf(f,rf,2*fm) subplot(312) plot(t,rt) 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') subplot(313) [f,sf]=T2F(t,s_am) psf=(abs(sf).^2)/T plot(f,psf) axis([-2*fc 2*fc 0 max(psf)]) title('AM信号功率谱') xlabel('f') 实验结果： 图2-AM信号及其解调 4.SSB调制信号及其功率谱密度； SSB调制 clc,clear all T=5 fm=1 fc=10 dt=0.001 t=0:dt:T mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fm*t) %N0=0.01 s_ssb=real(hilbert(mt).*exp(j*2*pi*fc*t)) B=fm %noise=noise_nb(fc,B,N0,t) %s_ssb=s_ssb+noise figure(1) subplot(311) plot(t,s_ssb) hold on plot(t,mt,'r--') title('SSB调制信号') xlabel('t') rt=s_ssb.*cos(2*pi*fc*t) rt=rt-mean(rt) [f,rf]=T2F(t,rt) [t,rt]=ipf(f,rf,2*fm) subplot(312) plot(t,rt) 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') subplot(313) [f,sf]=T2F(t,s_ssb) psf=(abs(sf).^2)/T plot(f,psf) axis([-2*fc 2*fc 0 max(psf)]) title('SSB信号功率谱') xlabel('f') 实验结果： 图3-SSB信号及其解调 5.在信道中各自加入经过带通滤波器后的窄带高斯白噪声，功率为0.1，解调各个信号，并画出解调后的波形。 图4-DSB信号经过带噪信道的幅频特性 图5-AM信号经过带噪信道的幅频特性 图6-SSB信号经过带噪信道的幅频特性 四、思考题 1.对三种调制信号及其功率谱密度进行比较 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 答：（1）DSB信号的包络完全符合 的变化规律；若DSB信号包络的过零点与载波的过零点重合，则DSB信号的波形在该点相位反相，反之则DSB信号的波形在该点相位连续。DSB信号的频谱是基带信号频谱的线性搬移，由上、下两个边带分量构成；上、下两个边带分量包含相同的有用信息且关于载频左右对称；DSB信号的带宽是基带信号最高截止频率的两倍。 (2) 若 ，则AM信号的包络完全符合 的变化规律；若 ，则AM信号的包络完全符合 的变化规律；AM信号的频谱是基带信号频谱的线性搬移，由载频分量和上、下两个边带分量构成；载频分量不包含有用信息，可用于载波同步提取，上、下两个边带分量包含相同的有用信息关于载频左右对称；AM信号的带宽是基带信号最高截止频率的两倍。 （3）SSB信号的包络与 的变化规律无关，因而不能直接采用包络检波（非相干解调）恢复原始信号，只能采用同步解调（相干解调）。 SSB信号的频谱是基带信号频谱线性搬移后的一部分，仅含有一个边带分量；SSB信号的带宽等于基带信号最高截止频率。 2. 在上述相干解调中，已经假设本地振荡器的相位等于载波的相位。如果它们之间存在某一个相移 ，解调过程会如何改变？ 答:如果本地振荡器与载波的相位不一致，则解调出的信号的包络出现重叠的部分，信号失真严重。 五．实验 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf ： 经过本次试验，我加深理解DSB-SC、AM、SSB三种调幅方法的调制和解调原理及实现方法；了解了信号的功率谱；在加入噪声信道，了解输出信号的影响。我同样加深了对matlab语言的熟悉程度，为后来的使用奠定了基础。锻炼了动手能力。