基于matlab的SSB調(diào)制解調(diào)實現(xiàn)

1、 盧宇陽基于Matlab的SSB的調(diào)制解調(diào) 第13頁/共12頁長沙理工大學(xué)通信原理課程設(shè)計報告盧宇陽學(xué) 院 城南學(xué)院 專 業(yè) 通信工程班 級 通信14-01 學(xué) 號 201485250124 學(xué)生姓名 盧宇陽 指導(dǎo)教師 吳志敏 課程成績 完成日期 2017年1月12日課程設(shè)計成績評定學(xué) 院 城南學(xué)院 專 業(yè) 通信專業(yè) 班 級 通信1401班 學(xué) 號 201485250124 學(xué)生姓名 盧宇陽 指導(dǎo)教師 吳志敏 課程成績 完成日期 2017年1月12日指導(dǎo)教師對學(xué)生在課程設(shè)計中的評價評分項目優(yōu)良中及格不及格課程設(shè)計中的創(chuàng)造性成果學(xué)生掌握課程內(nèi)容的程度課程設(shè)計完成情況課程設(shè)計動手能力文字表達(dá)學(xué)習(xí)態(tài)

2、度規(guī)范要求課程設(shè)計論文的質(zhì)量指導(dǎo)教師對課程設(shè)計的評定意見綜合成績 指導(dǎo)教師簽字 2007年1月19日基于matlab的SSB調(diào)制解調(diào)實現(xiàn)學(xué)生姓名：盧宇陽 指導(dǎo)老師：吳志敏摘 要 課程設(shè)計的目的是加深對數(shù)字通信原理與技術(shù)及MATLAB課程的認(rèn)識，進(jìn)一步熟悉M語言的各個指令語句的運用，掌握matlab的用法，利用MATLAB集成環(huán)境下的M文件，編寫程序來實現(xiàn)SSB的調(diào)制解調(diào)，要求調(diào)制信號為10HZ，載波頻率40HZ，并繪制出解調(diào)前后的時域和頻域波形及疊加噪聲時解調(diào)前后的時頻波形，根據(jù)運行結(jié)果和波形來分析該解調(diào)過程的正確性及信道對信號傳輸?shù)挠绊?。關(guān)鍵詞 SSB調(diào)制解調(diào);傅里葉變換;疊加噪聲;matl

3、ab1 引 言 現(xiàn)在的社會越來越發(fā)達(dá)，科學(xué)技術(shù)不斷的在更新，在信號和模擬通信的中心問題是要把載有信號經(jīng)系統(tǒng)加工處理后，送入信道進(jìn)行傳送。消息易受外來干擾的影響，為了克服以上缺點通過調(diào)制技術(shù)就可以把基帶信號變?yōu)榫哂幸欢◣掃m合于信道傳輸?shù)念l帶信號。調(diào)制的過程也就是對信號進(jìn)行頻譜搬移的過程，信息的加工、處理和相互傳遞三現(xiàn)代通信的基礎(chǔ)，是通信所要解決的實質(zhì)問題。1.1 課程設(shè)計目的 課程設(shè)計的內(nèi)容是用matlab對SSB的調(diào)制與解調(diào)，在課程設(shè)計的時間當(dāng)中，我從中學(xué)習(xí)到了關(guān)于SSB的調(diào)制與解調(diào)原理，對于通信系統(tǒng)的理解更加深刻了，在用matlab中我從中收獲了對于matlab的熟悉使用，即使中途有不會的

4、地方，通過查閱相關(guān)資料，也了解了對于SSB該怎么調(diào)制解調(diào)，我相信通過這次課程設(shè)計，以后對于通信的學(xué)習(xí)更加的有奔頭，更加的能加以運用。1.2 課程設(shè)計要求（1）、熟悉matlab中對于調(diào)制解調(diào)的一些命令，并在掌握SSB調(diào)制解調(diào)原理的基礎(chǔ)上，編寫出SSB調(diào)制解調(diào)的程序。（2）、繪制出載波的時域頻域圖，并與SSB信號解調(diào)前后時域頻域的波形進(jìn)行比較，根據(jù)SSB調(diào)制解調(diào)的原理進(jìn)行判斷正確與錯誤。（3）、在信號正確的情況下疊加噪聲，繪制出疊加噪聲的時域頻域圖，與不加噪聲進(jìn)行比較，看有何不同，分析噪聲對信號傳輸?shù)挠绊?。?）、在老師的指導(dǎo)下，要求獨立完成課程設(shè)計的全部內(nèi)容，并按要求編寫課程設(shè)計學(xué)年論文，能正

5、確闡述和分析設(shè)計和實驗結(jié)果。1.3 課程設(shè)計步驟通過查看通信資料或查閱網(wǎng)上資源了解SSB的調(diào)制解調(diào)原理，用matlab來編寫SSB調(diào)制解調(diào)程序，直到運行無誤。在通過問老師，確保設(shè)計的完美，補齊有缺失的地方后再結(jié)合論文的要求編寫課程設(shè)計學(xué)年論文。2 SSB調(diào)制解調(diào)原理2.1 SSB調(diào)制原理 調(diào)幅信號是載波信號振幅按調(diào)制信號規(guī)律變化的一種振幅調(diào)制信號，調(diào)幅信號頻譜由載頻和上、下邊帶組成，被傳輸?shù)男畔趦蓚€便帶中，而且每一便帶包含有完整的被傳輸?shù)男畔ⅰH傳輸一個邊帶的調(diào)幅方式稱為抑制載波的單邊帶調(diào)制，簡稱單邊帶調(diào)制。單邊帶信號是將雙邊帶信號中的一個邊帶濾掉而形成的。設(shè)單頻信號為： Wm=cos2

6、*pi*fm 載波的表達(dá)式為： Wc=cos2*pi*fc 則單邊帶信號的數(shù)學(xué)表達(dá)式為： 上邊帶： Ussb=Wm-Wc 下邊帶： Ussb=Wm+Wc2.2 SSB解調(diào)原理 單邊帶信號的解調(diào)方法是想干解調(diào)法。在接受機中，用本地載波與接受的單邊帶信號相乘，輸出的信號經(jīng)過低通濾波器后，高頻分量被濾除，最后得到解調(diào)輸出的低頻基帶信號：3 仿真實現(xiàn)過程3.1 SSB信號的產(chǎn)生 設(shè)計載波頻率40HZ：圖1 載波時域與頻域圖 設(shè)計調(diào)制信號頻率10HZ：圖2 調(diào)制信號時域與頻域圖s=modulate(sm,fc,Fs,'amssb');運用modulate對調(diào)制信號進(jìn)行調(diào)制，得到SSB信號

7、圖：圖3 SSB信號時域與頻域圖3.2 SSB解調(diào)實現(xiàn) sd=demod(s,fc,Fs,'amssb');運用demod對SSB信號解調(diào)得到解調(diào)后的圖：圖4 解調(diào)后的時域與頻域圖解調(diào)后的波形與調(diào)制前信號比較，發(fā)現(xiàn)解調(diào)后的波形與調(diào)制前的波形大抵一致，而幅度減少一半，是因為解調(diào)時只留有一個邊帶，所以幅度為調(diào)制前信號的一半。3.3 疊加噪聲的SSB解調(diào) k=s+awgn(s,10);運用awgn函數(shù)疊加噪聲看噪聲對信號的影響圖5 加噪聲后得到SSB信號時域與頻域圖sdk=demod(k,fc,Fs,'amssb');在運用demod對加噪聲后的SSB信號解調(diào)：圖6

8、加噪聲后解調(diào)得到信號時域與頻域波形加噪聲的信號解調(diào)后與無噪聲的信號比較，發(fā)現(xiàn)疊加噪聲使得波形有些歪歪扭扭。疊加小噪聲使信噪比為100的波形圖：圖7 信噪比為100疊加大噪聲信噪比為1的圖：圖8 信噪比為1通過疊加小噪聲和大噪聲后的兩圖比較，發(fā)現(xiàn)噪聲越大對波形的影響就越大，更大的噪聲可能會使波形與原信號有很大的偏差。4 遇到的問題及解決方法 在第一次運行編好的程序時，發(fā)現(xiàn)自己的頻譜圖的橫坐標(biāo)有錯誤，經(jīng)過查閱網(wǎng)上的資料，才知道把采樣點數(shù)作為橫坐標(biāo)而導(dǎo)致頻譜圖的錯誤，于是將橫坐標(biāo)改為頻率后得到解決，然后發(fā)現(xiàn)出來的頻譜圖是對稱的，經(jīng)過問老師，將另一半頻譜去掉，在最后的解調(diào)中又發(fā)現(xiàn)解調(diào)后的圖與原信號的圖

9、不一樣，通過查看matlab書籍中所描述的，用公式解調(diào)后發(fā)現(xiàn)解調(diào)后的圖終與原信號一致。 5 結(jié)束語 在這次課程設(shè)計中，我通過查閱上網(wǎng)的資料和書籍，按照上面的知識和老師講授的方法，首先分析此次課程設(shè)計任務(wù)和要求，然后按照分析的結(jié)果進(jìn)行實際編程操作，檢測和校正，在進(jìn)一步完善M程序。在其中也遇到過問題，我都認(rèn)真的分析，在網(wǎng)上和書本上查閱資料來解決問題。通過此次課程設(shè)計，我加深了對課本知識的理解，對SSB調(diào)制解調(diào)方法和M語言也有了一定的了解。 參考文獻(xiàn)1 黃文梅, 熊桂林, 楊勇.信號分析與處理MATLAB語言及應(yīng)用. 長沙: 國防科技大學(xué)出版社, 2000.2唐向宏, 岳恒立, 鄭雪峰. MATLA

10、B及在電子信息類課程中的應(yīng)用.北京: 電子工業(yè)出版社, 2006, 8.3 鄧華. MATLAB通信仿真及應(yīng)用實例詳解. 人民郵電出版社, 2003.4曹志剛，錢亞生.現(xiàn)代通信原理M.清華大學(xué)出版社，2016，105張志涌.精通matlab6.5版M.北京航天航空大學(xué)出版社，2005，8附錄1：SSB調(diào)制程序清單%程序名稱：tiaozhi.M%程序功能：調(diào)用函數(shù)modulate實現(xiàn)調(diào)制信號調(diào)制%程序作者：盧宇陽%最后修改時間：2017年1月12日%程序代碼：fm=10;fc=40;am=sqrt(2);Fs=300; %采樣頻率Fs，載波平頻fc，信號頻率fmwc=2*pi*fc;wm=fm*

11、2*pi;N=300;n=0:N-1;t=n/Fs; %時間序列f=n*Fs/N;sm=am*cos(wm*t);s=modulate(sm,fc,Fs,'amssb'); %對調(diào)制信號進(jìn)行調(diào)制S=fft(s,300);SG=abs(S);figuresubplot(2,1,1);plot(t,s); %SSB信號時域波形title('SSB信號時域波形 '); xlabel('t');subplot(2,1,2);plot(f(1:N/2),SG(1:N/2); %SSB信號頻域波形xlabel('Frequency(HZ)')

12、;title('SSB信號頻域波形 ');grid on;附錄2：SSB解調(diào)程序清單%程序名稱：jietiao.M%程序功能：調(diào)用函數(shù)demod對SSB信號進(jìn)行解調(diào)%程序作者：盧宇陽%最后修改時間：2017年1月12日%程序代碼：fm=10;fc=40;am=sqrt(2);Fs=300; %采樣頻率Fs，載波平頻fc，信號頻率fmwc=2*pi*fc;wm=fm*2*pi;N=300;n=0:N-1;t=n/Fs; %時間序列f=n*Fs/N;sm=am*cos(wm*t);s=modulate(sm,fc,Fs,'amssb'); sd=demod(s,fc,Fs,'amssb'); %對SSB信號進(jìn)行解調(diào)SD=fft(sd,300);SDG=abs(SD);figuresubplot(2,1,1);plot(t,sd); %解調(diào)后的時域波形t