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抑制载波双边带调幅
一、设计目的和意义
(DSB-SC)和解调,并且绘制相关的图形。
在通信系统中,从消息变换过来的信号所占的有效频带往往具有频率较低的频
谱分量(例如语音信号),如果将这些信号在信道中直接传输,则会严重影响信号传输的有效性和可靠性。因此这种信号在许多信道中均是不适宜直接进行传输的。在通信系统的发射端通常需要调制过程,将信号的频谱搬移到所希望的位置上,使之转化成适合信道传输或便于信道多路复用的以调信号。而在接收端则需要解调过程,以恢复原来有用的信号。调制解调过程常常决定了一个通信系统的性能。随着数字化波形测量技术和计算机技术的发展,可以使用数字化方法实现调制与解调的过程。同时调制还可以提高性能,特别是抗干扰能力,以及更好的利用频带。
二、设计原理
(1):调制与解调的MATLAB实现:
调制在通信过程中起着极其重要的作用:无线电通信是通过空间辐射方式传输
信号的,调制过程可以将信号的频谱搬移到容易一电磁波形式辐射的较高频范围;此外,调制过程可以将不同的信号通过频谱搬移托付至不同频率的载波上,实现多路复用,不至于互相干扰。
振幅调制是一种实用很广的连续波调制方式。调幅信号X(t)主要有调制信号
和载波信号组成。调幅器原理如图1所示:
1
其中载波信号C(t)用于搭载有用信号,其频率较高。幅度调制信号g(t)含有
有用信息,频率较低。运用MATLAB信号g(t)处理工具箱的有关函数可以对信
号进行调制。对于信号x(t),通信系统就可以有效而可靠的传输了。
在接收端,分析已调信号的频谱,进而对它进行解调,以恢复原调制信号。
解调器原理如图2所示:
的相关函数实现。
(2):频谱分析对于调制解调的过程以及其中所包含的对于信号的频谱分析均可以通过MATLAB
当调制信号f(t)为确定信号时,已调信号的频谱为
SDSB=1/2F??-?c?+1/2F(?+?c). 双边带调幅频谱如图3所示:
图3 双边带调幅频谱
抑制载波的双边带调幅虽然节省了载波功率,但已调西那的频带宽度仍为
调制信号的两倍,与常规双边带调幅时相同。
(3):功率谱密度分析
通信中,调制信号通常是平稳随机过程。其功率谱密度与自相关函数之间是
一对付氏变换关系。这样就可以先找到信号的自相关函数,然后通过付氏变换来
实现信号的功率谱密度。
三、详细设计步骤
(1)利用matlab绘制已知信号
f(t)
2
根据f(t) 表达示f(t)???sinc(200t)
?0|t|?t0
其它,由于函数是辛格函数,t0?2s。
故利用时间t与f(t)的关系,再利用subplot函数实现子图的画法,并且对所画的图做标识,如标题,幅度。具体图形如图4:
图4:已知信号波形
(2)利用matlab绘制已知信号f(t)的频谱
根据f(t)的表达示,通过求傅立叶变换来实现信号的频谱,具体可以取40000个点来实现。并且运用算法yw=2*?/40000*abs(fftshift(yk)),fw=[-25000:24999]/50000*fs。这样再利用subplot函数实现子图的画法,并且对所画的图做标识,如标题,幅度。具体图形如图5:
图5:已知信号波形的频谱
(3)利用matlab绘制载波信号
由给定的载波为cos2?fct,fc?200Hz,的出余弦信号的画法,这样再利
用subplot函数实现子图的画法,并且对所画的图做标识,如标题,幅度,时 3
间。具体图形如图6:
图6 :载波信号
(4)利用matlab绘制已调信号
图7:已调信号
(5) 利用matlab绘制已调信号的频谱
根据已调信号的表达示,提高求傅立叶变换来实现信号的频谱,具体可以
取4000个点来实现。并且运用算法yw=2*? /4000*abs(fftshift(yk)),fw=[-2500:2499]/5000*fs。这样再利用subplot函数实现子图的画法,并且对所画的图做标识,如标题,幅度。具体图形如图8:
4
图8:已调信号波形的频谱
(6)利用matlab绘制DSB-SC调制信号的功率谱密度
通信中,调制信号通常是平稳随机过程。其功率谱密度与自相关函数之间
是一对付氏变换关系。此时先求调制信号的自相关函数,利用命令
[c,lags]=xcorr(y4,20)以及plot(lags/fs,c)就可以实现调制信号的自相关函数,此时将自相关函数求付氏变换。利用SDSBp=fft(c,5000; fw=[-2500:2499]/5000*fs
;yw=2*?/4000*abs(fft