殘留邊帶VSB的調(diào)制與解調(diào)實用教案

1、殘留邊帶殘留邊帶VSB的調(diào)制的調(diào)制(tiozh)與解調(diào)與解調(diào) VSB是介于SSB與DSB之間的一種折中方式。它既克服了DSB信號占用頻帶寬的缺點，又解決了SSB信號實現(xiàn)的困難。不像SSB那樣完全抑制(yzh)DSB信號的一個邊帶，而是使其殘留一小部分。DSB、SSB和VSB信號(xnho)的頻譜如下：第1頁/共22頁第一頁，共23頁。殘留邊帶殘留邊帶VSB的調(diào)制的調(diào)制(tiozh)與解調(diào)與解調(diào) VSB調(diào)制可等效為輸入(shr)基帶信號先調(diào)制為DSB信號，再通過一個特殊的濾波器就可以得到VSB調(diào)制后的波形。 用濾波(lb)法實現(xiàn)VSB調(diào)制的原理圖如圖注：圖中的H()為殘留邊帶濾波器第2頁/共22

2、頁第二頁，共23頁。殘留邊帶殘留邊帶VSB的調(diào)制的調(diào)制(tiozh)與解調(diào)與解調(diào) 由濾波法可知(k zh)，殘留邊帶信號的頻譜為 ( )VSBDSBSSH1()( )2ccMMH為了確定上式中殘留邊帶濾波器傳輸特性H()應(yīng)滿足(mnz)的條件，我們來分析一下接收端是如何從該信號中恢復(fù)原基帶信號的。 對殘留邊帶濾波器特性的要求：第3頁/共22頁第三頁，共23頁。殘留邊帶殘留邊帶VSB的調(diào)制的調(diào)制(tiozh)與解調(diào)與解調(diào)VSB信號(xnho)解調(diào)器方框圖 VSB2( )cospcststt ( )VSBVSBstScccosct 圖中因為(yn wi)根據(jù)頻域卷積定理可知，乘積sp(t)對應(yīng)的頻

3、譜為 ()()pVSBcVSBcSSS第4頁/共22頁第四頁，共23頁。殘留邊帶殘留邊帶VSB的調(diào)制的調(diào)制(tiozh)與解調(diào)與解調(diào) ( )VSBDSBSSH1()( )2ccMMH ()()pVSBcVSBcSSS 1(2)()2pccSMMH1( )(2)()2ccMMH1( )( )()()2dccSMHH將代入得到(d do)式中M( + 2c)及M( - 2c)是搬移到+ 2c和 -2c處的頻譜，它們(t men)可以由解調(diào)器中的低通濾波器濾除。于是，低通濾波器的輸出頻譜為第5頁/共22頁第五頁，共23頁。殘留邊帶殘留邊帶VSB的調(diào)制的調(diào)制(tiozh)與解調(diào)與解調(diào)為了保證相干解調(diào)時

4、無失真(sh zhn)地得到調(diào)制信號，殘留邊帶濾波器的傳輸函數(shù)必須滿足：()()ccHHH常數(shù)，式中，H 調(diào)制(tiozh)信號的截止角頻率。1( )( )()()2dccSMHH它的幾何含義是，殘留邊帶濾波器的傳輸函數(shù)H()在載頻c附近必須具有互補對稱性，即濾波器有過渡帶，其中一個邊帶損失的恰好能夠被另外一個邊帶殘留的部分補償。第6頁/共22頁第六頁，共23頁。殘留邊帶殘留邊帶VSB的調(diào)制的調(diào)制(tiozh)與解調(diào)與解調(diào) 殘留(cnli)“部分上邊帶”的濾波器特性：下圖(a) 殘留(cnli)“部分下邊帶”的濾波器特性：下圖(b)殘留邊帶濾波器特性(txng)的兩種形式：第7頁/共22頁第七

5、頁，共23頁。T2F傅里葉變換傅里葉變換(binhun)函數(shù)函數(shù)functionf,sf=T2F(t,st) ; dt=t(2)-t(1);T=t(end);df=1/T;N=length(st);f=-N/2*df:df:N/2*df-df;sf=fft(st);sf=T/N*fftshift(sf);end 1.計算信號(xnho)的傅里葉變換2.這個函數(shù)使用fft函數(shù)來計算一個簡單信號(xnho)的傅里葉轉(zhuǎn)換3.函數(shù)輸入端是時間和信號(xnho)矢量，時間的長度必須大于2，輸出端是頻率和信號(xnho)幅度第8頁/共22頁第八頁，共23頁。濾波器的實現(xiàn)濾波器的實現(xiàn)(shxin)函數(shù)函數(shù)f

6、unction t,st=vsbpf(f,sf,B1,B2,fc) ; %低通濾波器函數(shù)df=f(2)-f(1);T=1/df;hf=zeros(1,length(f); %初始化hf為0bf1=floor(fc-B1)/df:floor(fc+B1)/df);bf2=floor(fc+B1)/df+1:floor(fc+B2)/df); f1=bf1+floor(length(f)/2);f2=bf2+floor(length(f)/2);stepf=1/length(f1); %步長 hf(f1)=0:stepf:1-stepf;hf(f2)=1;f3=-bf1+floor(length(

7、f)/2);f4=-bf2+floor(length(f)/2);hf(f3)=0:stepf:(1-stepf);hf(f4)=1;yf=hf.*sf;t,st=F2T(f,yf); %F-T的傅里葉轉(zhuǎn)換st=real(st); %返回(fnhu)一個整數(shù)的實數(shù)部分end第9頁/共22頁第九頁，共23頁。低通濾波器函數(shù)低通濾波器函數(shù)(hnsh)function t,st=lpf(f,sf,B) ; %低通濾波器函數(shù) df=f(2)-f(1);T=1/df;hf=zeros(1,length(f); %初始化hf為0 bf=-floor(B/df):floor(B/df)+floor(leng

8、th(f)/2);hf(bf)=1;yf=hf.*sf;t,st=F2T(f,yf); %F-T的傅里葉轉(zhuǎn)換 st=real(st); %返回(fnhu)一個整數(shù)的實數(shù)部分 end第10頁/共22頁第十頁，共23頁。F2T傅里葉逆變換函數(shù)傅里葉逆變換函數(shù)(hnsh)function t,st=F2T(f,sf);df=f(2)-f(1);Fmax=(f(end)-f(1)+df);dt=1/Fmax;N=length(sf);T=dt*N;t=0:dt:T-dt;sff=fftshift(sf);st=Fmax*ifft(sff);end 1.傅里葉函數(shù)的逆變換 2.這個函數(shù)通過對輸入頻域信號

9、(xnho)使用傅里葉函數(shù)來計算出時域信號(xnho)第11頁/共22頁第十一頁，共23頁。模擬信號模擬信號Mtdt=0.001; %采樣(ci yn)時間間隔 fm=5; %調(diào)制信號頻率 fc=20; %載波頻率 T=5; %信號持續(xù)時間 t=0:dt:T; %時間矢量 mt=sin(2*pi*fm*t)*2; %模擬信號第12頁/共22頁第十二頁，共23頁。信號源的波形信號源的波形(b xn)第13頁/共22頁第十三頁，共23頁。VSB的調(diào)制的調(diào)制(tiozh)過程過程 %vsb modulation %vsb 調(diào)制過程s_vsb=mt.*cos(2*pi*fc*t); %調(diào)制信號 B=1

10、.2*fm; %帶寬 f,sf=T2F(t,s_vsb); %T-F傅里葉變換(binhun) t,s_vsb=vsbpf(f,sf,0.2*fm,1.2*fm,fc); %經(jīng)過高通濾波器 figure(1) subplot(311) plot(t,s_vsb);hold on; plot(t,mt,r-); grid on; title(vsb調(diào)制信號); xlabel(t);第14頁/共22頁第十四頁，共23頁。VSB的調(diào)制的調(diào)制(tiozh)信號信號第15頁/共22頁第十五頁，共23頁。載波載波(zib)的波形的波形s_vsb=mt.*cos(2*pi*fc*t);第16頁/共22頁第十

11、六頁，共23頁。VSB的解調(diào)的解調(diào)(ji dio)程序程序 %vsb demodulation %vsb解調(diào)過程 Sp=s_vsb.*cos(2*pi*fc*t)*2 ; %調(diào)制信號 f,rf=T2F(t,Sp) %T-F傅里葉變換 t,Sp=lpf(f,rf,2*fm); %經(jīng)過低通濾波器 plot(t,Sp);hold on; plot(t,mt/2,r-); %作出信號波形 title(相干(xinggn)解調(diào)后的信號波形與輸入信號的比較); xlabel(t)第17頁/共22頁第十七頁，共23頁。比較比較(bjio)波形波形第18頁/共22頁第十八頁，共23頁。實現(xiàn)實現(xiàn)(shxin)功

12、率譜函數(shù)功率譜函數(shù)f,sf=T2F(t,s_vsb); %F-T傅里葉變換 psf=(abs(sf).2)/T; %VSB信號功率(gngl)計算式 plot(f,psf); %作出信號波形 axis(-2*fc 2*fc 0 max(psf) %x軸和y軸的取值范圍 title(vsb信號功率(gngl)譜) xlabel(f)第19頁/共22頁第十九頁，共23頁。VSB信號功率信號功率(gngl)譜波形譜波形第20頁/共22頁第二十頁，共23頁。謝謝您的觀看謝謝您的觀看(gunkn)！第21頁/共22頁第二十一頁，共23頁。謝謝您的觀看(gunkn)！第22頁/共22頁第二十二頁，共23頁。NoImage內(nèi)容