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双边带抑制载波调幅.docx

上传人:wjmd390 文档编号:7007186 上传时间:2019-04-30 格式:DOCX 页数:7 大小:159.79KB
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资源描述

1、通信原理实验报告双边带抑制载波调幅河南师范大学计算机与信息技术学院计算机与信息工程学院综合性、设计性实验报告专业:通信工程 年级/班级: 2011 20132014 学年第一学期课程名称 数字信号处理 指导教师学号姓名实验地点 计科楼 324 实验时间 11.30项目名称 双边带抑制载波调幅 实验类型 综合性/设计性一、实验目的1. 本设计要求采用 matlab 或者其它软件工具实现对信号进行抑制载波双边带调幅(DSB-SC )和解调,并且绘制相关的图形。 ;二、实验仪器或设备计算机一台(装有 MATLAB 软件)三、总体设计(设计原理、设计方案及流程等)在通信系统中,从消息变换过来的信号所占

2、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。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

3、信号和载波信号组成。调幅器原理如图 1 所示: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:河南师范大学计算机与信息技术学院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 的相关函数实现。(2):频谱分析当调制信号 f(t)为确定信号时,已调信号的频谱为. 双边带调幅频谱如图 3 所示:ccSDB=1

4、/F-+1/2()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。四、实验步骤(包括主要步骤、代码分析等)(1)利用 matlab 绘制已知信号 f(t)根据 f(t) 表达示 , 。由于函数是0sin(20)|()cttft 其 它 2ts辛格函数,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

5、所画的图做标识,如标题,幅度。具体图形如图 4:河南师范大学计算机与信息技术学院图 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 , ,的出余弦信号的画法,这样再利用cos2cf

6、t20Hzsubplot 函数实现子图的画法,并且对所画的图做标识,如标题,幅度,时间。具体图形如图 6:河南师范大学计算机与信息技术学院图 6 :载波信号(4)利用 matlab 绘制已调信号由调制信号知:抑制载波双边带调幅的调制过程实际上就是调制信号与载波的相乘运算。故此时将上述两个信号相乘,就可以得出已调信号 y4, y4=sinc(t.*200).*cos(2* .*fc3.*t). 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,时间。具体图形如图 7: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

7、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:河南师范大学计算机与信息技术学院图 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

8、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(fftshift(SDSBp)即可实现,此时用figure 和 subplot 可以在另一页画出自相关函数波形和功率谱密度波形,具体图形如图 9:图 9 调制信号自相关函数波形和功率谱密度波形(7)利用 matlab 绘制相干解调后的信号波形由抑制载波双边带调幅的解调过程实际上实际是将已调信号乘上一个同频同相的载波。即 y7=sinc(t7*200).*cos(2* *fc3*t7).*cos(2* *fc3*t3)。此时解

9、调图形如图 10:图 10 乘上同频同相的载波后的信号波形再用一个低通滤波器就可以恢复原始的调制信号,这种调制方法称为相干解调。主要程序语句为n,Wn=ellipord(Wp,Ws,Rp,Rs);b,a=ellip(n,Rp,Rs,Wn);这样可以实现求取阶数 n 和传递函数的分子分母 b,a;Wp=40/100; Ws=45/100; 这时的 100 是最高频率的一半,而 40 则是在 100/ 和 45 之间。Xl=5*filter(b,a,y7)。通过这样可以使滤波后的波形失真更小。此时可得相干解调后的信号波形,具体波形如图 11:河南师范大学计算机与信息技术学院图 11 相干解调后的信号波形总结:通过利用 matlab 程序实现了题目的要求,完成了对抑制载波双边带调幅(DSB-SC)的解调。 五、结果分析与总结本环节的主要任务是验证设计的结果以及分析原由。(1) 原始信号以及频谱的分析:由于原始信号是辛格函数,所以经过傅立叶变换后应该是一个方波。频率为 100/ 。经设计得出图形 5,故正确得出了原信号的频谱。(2) 由于载波信号为余弦,故图形如图 6。频率为 200HZ。

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