通信原理課程設(shè)計DSB調(diào)制與相干解調(diào)系統(tǒng)仿真

1、摘 要本課程設(shè)計主要運用MATLAB集成環(huán)境下的Simulink仿真平臺設(shè)計進行DSB調(diào)制與相干解調(diào)系統(tǒng)仿真。在本次課程設(shè)計中先根據(jù)DSB調(diào)制與解調(diào)原理構(gòu)建調(diào)制解調(diào)電路，從Simulink工具箱中找所各元件，合理設(shè)置好參數(shù)并運行，其中可以通過不斷的修改優(yōu)化得到需要信號，之后分別加入高斯白噪聲，并分析對信號的影響，最后通過對輸出波形和功率譜的分析得出DSB調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)仿真是否成功。關(guān)鍵詞:Simulink；DSB；調(diào)制；相干解調(diào)目錄1 課程設(shè)計目的52 課程設(shè)計要求53 相關(guān)知識54 課程設(shè)計分析25 仿真46結(jié)果分析67 參考文獻71 課程設(shè)計目的通信技術(shù)的發(fā)展日新月異，通信系統(tǒng)也日趨復雜，在

2、通信系統(tǒng)的設(shè)計研發(fā)過程中，軟件仿真已成為必不可少的一部分，電子設(shè)計自動化EDA技術(shù)已成為電子設(shè)計的潮流。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，涌現(xiàn)出了許多功能強大的電子仿真軟件，如Workbench、Protel、Systemview、Matlab等。通信原理是電子通信專業(yè)的一門極為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，由于內(nèi)容抽象，基本概念較多，是一門難度較大的課程，要想學好并非易事。采用Matlab及Simulink作為輔助教學軟件，擺脫了繁雜的計算，可以使學生對書本上抽象的原理有進一步的感性認識，加深對基本原理的理解。2 課程設(shè)計要求DSB調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計（1）錄制一段2s左右的語音信號，并對錄制的信號進行8000Hz

3、的采樣，畫出采樣后語音信號的時域波形和頻譜圖；（2）采用正弦信號和自行錄制的語音信號（.wav文件）進行DSB調(diào)制與解調(diào)；信道使用高斯白噪聲；畫出相應(yīng)的時域波形和頻譜圖。3相關(guān)知識DSB調(diào)制原理在消息信號m(t)上不加上直流分量，則輸出的已調(diào)信號就是無載波分量的雙邊帶調(diào)制信號，或稱抑制載波雙邊帶（DSB-SC）調(diào)制信號，簡稱雙邊帶（DSB）信號。DSB調(diào)制器模型如圖1-1，可見DSB信號實質(zhì)上就是基帶信號與載波直接相乘。圖1-1 DSB信號調(diào)制器模型其時域和頻域表示式分別如下 (式2-1) (式2-2)除不再含有載頻分量離散譜外，DSB信號的頻譜與AM信號的完全相同，仍由上下對稱的兩個邊帶組成

4、。故DSB信號是不帶載波的雙邊帶信號，它的帶寬與AM信號相同，也為基帶信號帶寬的兩倍，DSB信號的波形和頻譜分別如圖1-2： 圖1-2 DSB信號的波形與頻譜DSB解調(diào)原理因為不存在載波分量，DSB信號的調(diào)制效率是100%，即全部功率都用于信息傳輸。但由于DSB信號的包絡(luò)不再與m(t)成正比，故不能進行包絡(luò)檢波，需采用相干解調(diào)。圖1-3 DSB信號相干解調(diào)模型圖1-3中SL(t)為本地載波，也叫相干載波，必須與發(fā)送端的載波完成同步。即頻率相同時域分析如下： (式2-3)Sp(t)經(jīng)過低通濾波器LPF，濾掉高頻成份，為 (式2-4)頻域分析如下： (式2-5)式中的H()為LPF的系統(tǒng)

5、函數(shù)。頻域分析的過程如圖1-4所示。事實上本地載波和發(fā)端載波完全一致的條件是是不易滿足的，因此，需要討論有誤差情況下對解調(diào)結(jié)果的影響。圖1-4 DSB信號相干解調(diào)過程示意圖4課程設(shè)計分析高斯白噪聲信道加性高斯白噪聲 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 是最基本的噪聲與干擾模型。加性噪聲是疊加在信號上的一種噪聲，通常記為n(t)，而且無論有無信號，噪聲n(t)都是始終存在的。因此通常稱它為加性噪聲或者加性干擾。若噪聲的功率譜密度在所有的頻率上均為一常數(shù)，則稱這樣的噪聲為白噪聲。如果白噪聲取值的概率分布服從高斯分布，則稱這樣的噪聲為高斯白噪聲。在通信系統(tǒng)中，經(jīng)常

6、碰到的噪聲之一就是白噪聲。解調(diào)模塊設(shè)計因為DSB信號包絡(luò)不再與調(diào)制信號的變化規(guī)律一致，因而不能采用簡單的包絡(luò)檢波來恢復基帶信號，而必須采用相干解調(diào)。相干解調(diào)也稱同步檢波，是指用載波乘以一路與載波相干（同頻同相）的參考信號，再通過低通濾波器即可輸出解調(diào)信號。由基帶信號、帶有噪聲的DSB信號和解調(diào)信號的波形圖可看出，解調(diào)波形較接近基帶信號波形，表明解調(diào)模塊特性較好，能夠從帶有高斯白噪聲的DSB信號中解調(diào)出需要的原始波形?？傮w模型5 仿真無噪聲仿真電路圖無噪聲波形仿真圖有噪聲仿真電路圖有噪聲波形仿真圖6 總結(jié) 在這次課程設(shè)計過程中，我獲益匪淺。通過這個實驗，讓我清楚地了解和掌握了SystemView的功能，實現(xiàn)了所學DSB調(diào)制解調(diào)的仿真，對DSB的原理更加熟悉了，并鞏固了數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的相關(guān)知識點。體會到理論和實際是有好大不同的，實踐離不開理論，理論只有應(yīng)用于實踐才能發(fā)揮其作用。學過的東西，只有自己實際去做了才能更熟悉，才能對其本質(zhì)更了解。在將理論用各種方法實現(xiàn)的同時，我們也在不斷的搜集資料，不斷的學習，獲得更多的相關(guān)知識。在對SystemView的應(yīng)用中和學習別人的程序時