基于matlab的SSB調制解調實現

1、長沙理工大學通信原理課程設計報告盧宇陽學 院 城南學院 專 業(yè) 通信工程班 級 通信14-01 學 號 201485250124 學生姓名 盧宇陽 指導教師 吳志敏 課程成績 完成日期 2017年1月12日課程設計成績評定學 院 城南學院 專 業(yè) 通信專業(yè) 班 級 通信1401班 學 號 201485250124 學生姓名 盧宇陽 指導教師 吳志敏 課程成績 完成日期 2017年1月12日指導教師對學生在課程設計中的評價評分項目優(yōu)良中及格不及格課程設計中的創(chuàng)造性成果學生掌握課程內容的程度課程設計完成情況課程設計動手能力文字表達學習態(tài)度規(guī)范要求課程設計論文的質量指導教師對課程設計的評定意見綜合成

2、績 指導教師簽字 2007年1月19日基于matlab的SSB調制解調實現學生姓名：盧宇陽 指導老師：吳志敏摘 要 課程設計的目的是加深對數字通信原理與技術及MATLAB課程的認識，進一步熟悉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SSB的調制解調，要求調制信號為10HZ，載波頻率40HZ，并繪制出解調前后的時域和頻域波形及疊加噪聲時解調前后的時頻波形，根據運行結果和波形來分析該解調過程的正確性及信道對信號傳輸的影響。關鍵詞 SSB調制解調;傅里葉變換;疊加噪聲;matlab1 引 言 現在的社會越來越發(fā)達，科學技術不斷的在更新，在

3、信號和模擬通信的中心問題是要把載有信號經系統(tǒng)加工處理后，送入信道進行傳送。消息易受外來干擾的影響，為了克服以上缺點通過調制技術就可以把基帶信號變?yōu)榫哂幸欢◣掃m合于信道傳輸的頻帶信號。調制的過程也就是對信號進行頻譜搬移的過程，信息的加工、處理和相互傳遞三現代通信的基礎，是通信所要解決的實質問題。1.1 課程設計目的 課程設計的內容是用matlab對SSB的調制與解調，在課程設計的時間當中，我從中學習到了關于SSB的調制與解調原理，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，即使中途有不會的地方，通過查閱相關資料，也了解了對于SSB該怎么調制解調，我相

4、信通過這次課程設計，以后對于通信的學習更加的有奔頭，更加的能加以運用。1.2 課程設計要求（1）、熟悉matlab中對于調制解調的一些命令，并在掌握SSB調制解調原理的基礎上，編寫出SSB調制解調的程序。（2）、繪制出載波的時域頻域圖，并與SSB信號解調前后時域頻域的波形進行比較，根據SSB調制解調的原理進行判斷正確與錯誤。（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，與不加噪聲進行比較，看有何不同，分析噪聲對信號傳輸的影響。（4）、在老師的指導下，要求獨立完成課程設計的全部內容，并按要求編寫課程設計學年論文，能正確闡述和分析設計和實驗結果。1.3 課程設計步驟通過查看通信資

5、料或查閱網上資源了解SSB的調制解調原理，用matlab來編寫SSB調制解調程序，直到運行無誤。在通過問老師，確保設計的完美，補齊有缺失的地方后再結合論文的要求編寫課程設計學年論文。2 SSB調制解調原理2.1 SSB調制原理 調幅信號是載波信號振幅按調制信號規(guī)律變化的一種振幅調制信號，調幅信號頻譜由載頻和上、下邊帶組成，被傳輸的信息包含在兩個便帶中，而且每一便帶包含有完整的被傳輸的信息。僅傳輸一個邊帶的調幅方式稱為抑制載波的單邊帶調制，簡稱單邊帶調制。單邊帶信號是將雙邊帶信號中的一個邊帶濾掉而形成的。設單頻信號為： Wm=cos2*pi*fm 載波的表達式為： Wc=cos2*pi*fc 則

6、單邊帶信號的數學表達式為： 上邊帶： Ussb=Wm-Wc 下邊帶： Ussb=Wm+Wc2.2 SSB解調原理 單邊帶信號的解調方法是想干解調法。在接受機中，用本地載波與接受的單邊帶信號相乘，輸出的信號經過低通濾波器后，高頻分量被濾除，最后得到解調輸出的低頻基帶信號：3 仿真實現過程3.1 SSB信號的產生 設計載波頻率40HZ：圖1 載波時域與頻域圖 設計調制信號頻率10HZ：圖2 調制信號時域與頻域圖s=modulate(sm,fc,Fs,'amssb');運用modulate對調制信號進行調制，得到SSB信號圖：圖3 SSB信號時域與頻域圖3.2 SSB解調實現 sd=

7、demod(s,fc,Fs,'amssb');運用demod對SSB信號解調得到解調后的圖：圖4 解調后的時域與頻域圖解調后的波形與調制前信號比較，發(fā)現解調后的波形與調制前的波形大抵一致，而幅度減少一半，是因為解調時只留有一個邊帶，所以幅度為調制前信號的一半。3.3 疊加噪聲的SSB解調 k=s+awgn(s,10);運用awgn函數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：圖6 加噪聲后解調得到信號時域與頻域波形加噪聲的信號解調后與無噪聲的

8、信號比較，發(fā)現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)現自己的頻譜圖的橫坐標有錯誤，經過查閱網上的資料，才知道把采樣點數作為橫坐標而導致頻譜圖的錯誤，于是將橫坐標改為頻率后得到解決，然后發(fā)現出來的頻譜圖是對稱的，經過問老師，將另一半頻譜去掉，在最后的解調中又發(fā)現解調后的圖與原信號的圖不一樣，通過查看matlab書籍中所描述的，用公式解調后發(fā)現解

9、調后的圖終與原信號一致。 5 結束語 在這次課程設計中，我通過查閱上網的資料和書籍，按照上面的知識和老師講授的方法，首先分析此次課程設計任務和要求，然后按照分析的結果進行實際編程操作，檢測和校正，在進一步完善M程序。在其中也遇到過問題，我都認真的分析，在網上和書本上查閱資料來解決問題。通過此次課程設計，我加深了對課本知識的理解，對SSB調制解調方法和M語言也有了一定的了解。 參考文獻1 黃文梅, 熊桂林, 楊勇.信號分析與處理MATLAB語言及應用. 長沙: 國防科技大學出版社, 2000.2唐向宏, 岳恒立, 鄭雪峰. MATLAB及在電子信息類課程中的應用.北京: 電子工業(yè)出版社, 200

10、6, 8.3 鄧華. MATLAB通信仿真及應用實例詳解. 人民郵電出版社, 2003.4曹志剛，錢亞生.現代通信原理M.清華大學出版社，2016，105張志涌.精通matlab6.5版M.北京航天航空大學出版社，2005，8附錄1：SSB調制程序清單%程序名稱：tiaozhi.M%程序功能：調用函數modulate實現調制信號調制%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*2*pi;N=300;n=0:N-1;t=n/Fs; %時間序

11、列f=n*Fs/N;sm=am*cos(wm*t);s=modulate(sm,fc,Fs,'amssb'); %對調制信號進行調制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)');title('SSB信號頻域波形 ');gr

12、id on;附錄2：SSB解調程序清單%程序名稱：jietiao.M%程序功能：調用函數demod對SSB信號進行解調%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信號進行解調SD=fft(sd,300);SDG=abs(SD);figuresubplot(2,1,1);plot(t,sd); %解調后的時域波形ti