AM及SSB调制与解调

成绩：1通信原理课程设计设计题目：AM及SSB调制与解调及抗噪声性能分析班级：学生姓名：学生学号：指导老师：成绩：2目录一、引言....................................................................................................................................31.1概述.................................................................................................................................................31.2课程设计的目的.............................................................................................................................31.3课程设计的要求.............................................................................................................................3二、AM调制与解调及抗噪声性能分析...................................................................................42.1AM调制与解调................................................................................................................................42.1.1AM调制与解调原理.............................................................................................................42.1.2调试过程..............................................................................................................................62.2相干解调的抗噪声性能分析.........................................................................................................92.2.1抗噪声性能分析原理..........................................................................................................92.2.2调试过程...........................................................................................................................10三、SSB调制与解调及抗噪声性能分析...............................................................................123.1SSB调制与解调原理....................................................................................................................123.2SSB调制解调系统抗噪声性能分析............................................................................................133.3调试过程...............................................................................................................................15四、心得体会..........................................................................................................................19五、参考文献..........................................................................................................................19成绩：3一、引言1.1概述《通信原理》是通信工程专业的一门极为重要的专业基础课，但内容抽象，基本概念较多，是一门难度较大的课程，通过MATLAB仿真能让我们更清晰地理解它的原理，因此信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。本课程设计是AM及SSB调制解调系统的设计与仿真，用于实现AM及SSB信号的调制解调过程，并显示仿真结果，根据仿真显示结果分析所设计的系统性能。在课程设计中，幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的规律变化，其他参数不变。同时也是使高频载波的振幅载有传输信息的调制方式。1.2课程设计的目的在此次课程设计中，我需要通过多方搜集资料与分析：(1)掌握模拟系统AM和SSB调制与解调的原理；(2)来理解并掌握AM和SSB调制解调的具体过程和它在MATLAB中的实现方法；(3)掌握应用MATLAB分析系统时域、频域特性的方法，进一步锻炼应用MATLAB进行编程仿真的能力。通过这个课程设计，我将更清晰地了解AM和SSB的调制解调原理，同时加深对MATLAB这款《通信原理》辅助教学操作的熟练度。1.3课程设计的要求(1)熟悉MATLAB的使用方法，掌握AM信号的调制解调原理，以此为基础用MATLAB编程实现信号的调制解调；(2)设计实现AM调制与解调的模拟系统，给出系统的原理框图，对系统的主要参数进行设计说明；(3)采用MATLAB语言设计相关程序，实现系统的功能，要求采用一种方式进行仿真，即直接采用MATLAB语言编程的静态方式。要求采用两种以上调制信号源进行仿真，并记录各个输出点的波形和频谱图；(4)对系统功能进行综合测试，整理数据，撰写课程设计论文。成绩：4二、AM调制与解调及抗噪声性能分析2.1AM调制与解调2.1.1AM调制与解调原理幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度，使正弦载波的幅度随着调制信号而改变的调制方案，属于线性调制。AM信号的时域表示式：频谱：调制器模型如图所示：mtmstcosct0A图1-1调制器模型AM的时域波形和频谱如图所示：成绩：5时域频域图1-2调制时、频域波形AM信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成。它的带宽是基带信号带宽的2倍。在波形上，调幅信号的幅度随基带信号的规律而呈正比地变化，在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。所谓相干解调是为了从接受的已调信号中，不失真地恢复原调制信号，要求本地载波和接收信号的载波保证同频同相。相干载波的一般模型如下：将已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波，得twtmAtmAtwtmASccAM2cos)]([21)]([21cos)]([tcoswt)(0020c由上式可知，只要用一个低通滤波器，就可以将第1项与第2项分离，无失真的恢复出原始的调制信号)]([21)(00TMATM相干解调的关键是必须产生一个与调制器同频同相位的载波。如果同频同相位的条件得不到满足，则会破坏原始信号的恢复。LPFmstpstdstcoscctt成绩：62.1.2调试过程t=-1:0.00001:1;%定义时长A1=6;%调制信号振幅A2=10;%外加直流分量f=3000;%载波频率w0=2*f*pi;%角频率Uc=cos(w0*t);%载波信号subplot(5,2,1);plot(t,Uc);%画载波信号title('载波信号');axis([0,0.01,-1,1]);%坐标区间T1=fft(Uc);%傅里叶变换subplot(5,2,2);plot(abs(T1));%画出载波信号频谱title('载波信号频谱');axis([5800,6200,0,200000]);%坐标区间mes=A1*cos(0.002*w0*t);%调制信号subplot(5,2,3);plot(t,mes);%画出调制信号title('调制信号');T2=fft(mes);%傅里叶变换subplot(5,2,4);plot(abs(T2));%画出调制信号频谱title('调制信号频谱');axis([198000,202000,0,1000000]);%坐标区间Uam1=A2*(1+mes/A2).*cos((w0).*t);%AM已调信号subplot(5,2,5);plot(t,Uam1);%画出已调信号title('已调信号');T3=fft(Uam1);%已调信号傅里叶变换subplot(5,2,6);plot(abs(T3));;%画出已调信号频谱title('已调信号频谱');成绩：7axis([5950,6050,0,900000]);%坐标区间sn1=20;%信噪比db1=A1^2/(2*(10^(sn1/10)));%计算对应噪声方差n1=sqrt(db1)*randn(size(t));%生成高斯白噪声Uam=n1+Uam1;%叠加噪声后的已调信号Dam=Uam.*cos(w0*t);%对AM已调信号进行解调subplot(5,2,7);plot(t,Dam);%滤波前的AM解调信号title('滤波前的AM解调信号波形');T4=fft(Dam);%求AM信号的频谱subplot(5,2,8);plot(abs(T4));%滤波前的AM解调信号频谱title('滤波前的AM解调信号频谱');axis([187960,188040,0,600000]);Ft=2000;%采样频率fpts=[100120];%通带边界频率fp=100Hz阻带截止频率fs=120Hzmag=[10];dev=[0.010.05];%通带波动1%，阻带波动5%[n21,wn21,beta,ftype]=kaiserord(fpts,mag,dev,Ft);%kaiserord估计采用凯塞窗设计的FIR滤波器的参数b21=fir1(n21,wn21,Kaiser(n21+1,beta));%由fir1设计滤波器z21=fftfilt(b21,Dam);%FIR低通滤波subplot(5,2,9);plot(t,z21,'r');%滤波后的AM解调信号title('滤波后的AM解调信号波形');axis([0,1,-1,10]);T5=fft(z21);%求AM信号的频谱subplot(5,2,10);plot(abs(T5),'r');%画出滤波后的AM解调信号频谱title('滤波后的AM解调信号频谱');axis([198000,202000,0,500000]);运行结果:成绩：8成绩：92.2相干解调的抗噪声性能分析2.2.1抗噪声性能分析原理AM线性调制系统的相干解调