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1、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,,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tm21,其幅度为调制信号一半.三 实验结果与分析 1.信号发送端
2、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,如图:00.511.522.533.544.55-1.5-1-0.500.511.5调 制 信 号t00.511.522.533.544.55-1.5-1-0.500.511.5载 波 信 号t 如图,调制信号为低频信号,载波为高频信号。ttmttmtmtttmttm000002sin212cos2121cossincos2.假设信道理想,对信号进行调制与解调:00.511.522.533.544.55-2-1012调 制 信 号 时 域 波 形00.511.522.533.544.55-1-0.500.51
3、相 干 解 调 后 的 信 号 时 域 波 形t 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:-20-15-10-50510152002调 制 信 号 功 率 谱f-20-15-10-50510152002SSB信 号 功 率 谱f-20-15-10-50510152001调 制 信 号 功 率 谱f 由信号频谱图可知:(1)SSB调制是对调制信号进行搬频之后去边带,其频带宽度与原调制信号相同,频带利用率提高.(2)对SSB信号进行相干解调还原出原始信号的频谱与原调制信号相同,但其幅度减半.从数学公式结合物理角度看,
4、SSB信号进行相干解调后仅有tm21为有用信号,其余频率成分被低通滤波器滤掉了。4.在接收端带通后加上窄带高斯噪声后从新进行解调:050100150200250300350400450500-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.6 由图可知,我们明显看出噪声对解调信号产生了影响,原正弦信号波形不再平坦,但幅度仍大约为调制信号的一半.function t st=lpf(f,sf,B)%This function filter an input data using a lowpass filter at frequency domain Inputs:f:frequency samp
5、les%sf:input data spectrum samples B:lowpasss bandwidth with a rectangle lowpass Outputs:t:frequency samples%st:output datas time samples 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 t st=F2T(f,sf)This
6、 function calculate the time signal using ifft function for the input signals spectrum df=f(2)f(1);Fmx=(f(end)f(1)+df);dt=1/Fmx;N=length(sf);T=dtN;%t=T/2:dt:T/2dt;t=0:dt:T-dt;sff=ifftshift(sf);st=Fmxifft(sff);function f,sf=T2F(t,st)%This is a function using the FFT function to calculate a signals Fo
7、urier%Translation%Input is the time and the signal vectors,the length of time must greater than 2%Output is the frequency and the signal spectrum dt=t(2)t(1);T=t(end);df=1/T;N=length(st);%f=N/2*df+df/2:df:N/2*dfdf/2;f=-N/2*df:df:N/2dfdf;sf=fft(st);sf=T/Nfftshift(sf);dff=df/8;ff=-50*df:dff:50*df;mf=s
8、inc(ff*T);%sf=conv(mf,sf)NN=length(f)+length(ff)-1;%f=NN/2dff:dff:NN/2dff-dff;SSB close all;clear all;dt=0。001;%fm=1;%fc=10;%T=5;t=0:dt:T;mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fm*t);N0=0.01;%SSB modulation s_ssb=real(hilbert(mt)。*exp(j*2pi*fc*t);B=fm;noise=noise_nb(fc,B,N0,t);%s_ssb=s_ssb+noise;figure(1)subplot(211)p
9、lot(t,mt);%mt title();xlabel(t);subplot(212)plot(t,s_ssb);%。SSB title();xlabel(t);rt=s_ssb.*cos(2pifct);rt=rt-mean(rt);f,rf=T2F(t,rt);t,rt=lpf(f,rf,2*fm);figure(2)subplot(211)plot(t,mt);title();subplot(212)plot(t,rt);title();xlabel(t)figure(3)subplot(311)f,sf=T2F(t,mt);psf1=(abs(sf).2)/T;plot(f,psf1);axis(-2*fc 2*fc 0 max(psf1));title();xlabel(f);subplot(312)f,sf=T2F(t,s_ssb);psf2=(abs(sf).2)/T;plot(f,psf2);axis(-2fc 2fc 0 max(psf2);title(SSB);xlabel(f);subplot(313)f,sf=T2F(t,rt);psf3=(abs(sf).2)/T;plot(f,psf3);axis(2*fc 2fc 0 max(psf3));title();xlabel(f);