通信原理课程设计_通信原理课程设计程序

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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

mt cos0tmˆtsin0tcos0tmt1mtcos20t1mˆtsin20t222相干解调后让信号过低通滤波器，取得有用信号mt，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，如图：

调制信号1.510.50-0.5-1-1.51200.511.522.5t载波信号33.544.551.510.50-0.5-1-1.500.511.522.5t33.544.55如图，调制信号为低频信号，载波为高频信号。2.假设信道理想，对信号进行调制与解调：

调制信号时域波形210-1-200.511.522.533.544.55

相干解调后的信号时域波形10.50-0.5-100.511.522.5t33.544.55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：

调制信号功率谱20-20-15-10-505fSSB信号功率谱10152020-20-15-10-505f调制信号功率谱10152010-20-15-10-50f5101520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，SSB信号进行相干解调后仅有mt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：

0.6

120.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8050100***0350400450500 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 lowpa filter at frequency %domain %Inputs:

% f: frequency samples

% sf: input data spectrum samples

% B: lowpa's bandwidth with a rectangle lowpa %Outputs:

% t: frequency samples

% st: output data's 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 function calculate the time signal using ifft function for the input

%signal's spectrum 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 = ifftshift(sf);st = Fmx*ifft(sff);

function [f,sf]= T2F(t,st)

%This is a function using the FFT function to calculate a signal's Fourier

%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*df-df/2;f=-N/2*df:df:N/2*df-df;sf = fft(st);

sf = T/N*fftshift(sf);%dff = df/8;

%ff =-50*df:dff:50*df;%mf = sinc(ff*T);%sf = conv(mf,sf)

%NN = length(f)+length(ff)-1;%f =-NN/2*dff:dff:NN/2*dff-dff;

%ÏÔʾģÄâµ÷ÖƵIJ¨Ðμ°½âµ÷·½·¨SSB

close all;clear all;

dt = 0.001;%ʱ¼ä²ÉÑù¼ä¸ô fm=1;%ÐÅÔ´×î¸ßƵÂÊ fc=10;%Ôز¨ÖÐÐÄƵÂÊ T=5;%ÐźÅʱ³¤ t = 0:dt:T;

mt = sqrt(2)*cos(2*pi*fm*t);%ÐÅÔ´ %N0 = 0.01;%°×Ôëµ¥±ß¹¦ÂÊÆ×ÃÜ¶È %SSB modulation

s_b = real(hilbert(mt).*exp(j*2*pi*fc*t));B=fm;

%noise = noise_nb(fc,B,N0,t);%s_b=s_b+noise;figure(1)subplot(211)

plot(t,mt);%±êʾmtµÄ²¨ÐÎ title('µ÷ÖÆÐźÅ');xlabel('t');subplot(212)

plot(t,s_b);%»-³öSSBÐźŲ¨ÐÎ title('Ôز¨ÐźÅ');xlabel('t');

rt = s_b.*cos(2*pi*fc*t);rt = rt-mean(rt);[f,rf] = T2F(t,rt);

[t,rt] = lpf(f,rf,2*fm);figure(2)subplot(211)plot(t,mt);

title('µ÷ÖÆÐźÅʱÓò²¨ÐÎ');subplot(212)plot(t,rt);

title('Ïà¸É½âµ÷ºóµÄÐźÅʱÓò²¨ÐÎ');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('µ÷ÖÆÐźŹ¦ÂÊÆ×');xlabel('f');

subplot(312)

[f,sf]=T2F(t,s_b);psf2 =(abs(sf).^2)/T;plot(f,psf2);

axis([-2*fc 2*fc 0 max(psf2)]);title('SSBÐźŹ¦ÂÊÆ×');xlabel('f');

subplot(313)

[f,sf]=T2F(t,rt);

psf3 =(abs(sf).^2)/T;plot(f,psf3);

axis([-2*fc 2*fc 0 max(psf3)]);title('µ÷ÖÆÐźŹ¦ÂÊÆ×');xlabel('f');

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