am-dsb信号的调制与解调
现代通信原理与技术 课程设计 AM-DSB 信号的调制与解调学 院 学院 专 业 电子信息工程 班 级 09级电子一班 分 组 成 员 联 系 方 式 指 导 教 师 2012 年 6 月1 基于 Matlab 的 AM-DSB 信号的调制与解调 一、振幅调制原理 1、振幅调制产生原理 所谓调制,就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上, 再由天线发射出去。这里高频振荡波就是携带信号的运载工具,也叫载波。振 幅调制,就是由调制信号去控制高频载波的振幅,直至随调制信号做线性变化。 在线性调制系列中,最先应用的一种幅度调制是全调幅或常规调幅,简称为调 幅(AM) 。为了提高传输的效率,还有载波受到抑制的双边带调幅波(DSB) 和单边带调幅波(SSB) 。在频域中已调波频谱是基带调制信号频谱的线性位移; 在时域中,已调波包络与调制信号波形呈线性关系。 设正弦载波为 ) cos( ) ( 0 t A t c c 式中,A 为载波幅度; 为载波角频率; 为载波初始相位(通常假设 =0). c 0 0 调制信号(基带信号)为 。根据调制的定义,振幅调制信号(已调信号) ) (t m 一般可以表示为) cos( ) ( ) ( t t Am t s c m 设调制信号 的频谱为 ,则已调信号 的频谱 : ) (t m ) ( M ) (t s m ) ( m S)] ( ) ( [ 2 ) ( c c m M M A S 2、两种调幅电路分析 (1)标准调幅波(AM)调制与解调 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: 图 1-1 调制器模型 0 0 ( ) [ ( )]cos cos ( )cos AM c c c s t A m t t A t m t t 0 1 ( ) [ ( ) ( )] [ ( ) ( )] 2 AM c c c c S A M M m t m s t cos c t 0 A2 AM 的时域波形和频谱如图所示: 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。 在解调时,根据 AM 调制的特性,既可以采用相干解调,也可以采用包络 检波。(2)双边带调幅(DSB)调制与解调 在 AM 信号中,载波分量并不携带信息,信息完全由边带传送。 AM 调制模型中将直流分量去掉,即可得到一种高调制效率的调制方式——抑 制载波双边带信号,即双边带信号(DSB) 。 DSB 信号的时域表示式 频谱: DSB 的时域波形和频谱如图所示: t t m t s c DSB cos ) ( ) ( )] ( ) ( [ 2 1 ) ( c c DSB M M S 3 时域 频域图 1-3 DSB 调制时、频域波形 DSB 的相干解调模型如图所示::图 1-4 DSB 调制器模型 与 AM 信号相比,因为不存在载波分量,DSB 信号的调制效率时 100%,DSB 信号解调时需采用相干解调。 3、信号解调思路 从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调(demodulation ),又称 为检波(detection )。对于振幅调制信号,解调(demodulation )就是从它的幅度 变化上提取调制信号的过程。解调(demodulation )是调制的逆过程。 可利用乘积型同步检波器实现振幅的解调,让已调信号与本地恢复载波信 号相乘并通过低通滤波可获得解调信号。 二、设计与仿真 1、载波信号与调制信号分析 % ======================载波信号=========================== t=-1:0.00001:1; A0=12; %载波信号振幅 A1=5; %调制信号振幅 A2=3; %已调信号振幅 f=3500; %载波信号频率 w0=2*f*pi; m=0.15; %调制度 k=0.5 ; %DSB 前面的系数 DSB s t t t t H H M DSB S c c 04 Uc=A0*cos(w0*t); %载波信号 figure(1); subplot(2,1,1); plot(t,Uc); title( 载频信号波形 ); axis([0,0.01,-15,15]); subplot(2,1,2); Y1=fft(Uc); %对载波信号进行傅里叶变换 plot(abs(Y1));title( 载波信号频谱 ); axis([6800,7200,0,1000000]); 仿真波形为: 图 2-1 载波信号的时域、频域波形 % ======================调制信号============================== t=-1:0.00001:1; A0=12; %载波信号振幅 A1=5; %调制信号振幅 A2=3; %已调信号振幅5 f=3500; %载波信号频率 w0=2*f*pi; m=0.15; %调制度 k=0.5 ; %DSB 前面的系数 mes=A1*cos(0.001*w0*t); %调制信号 figure(2); subplot(2,1,1); plot(t,mes); xlabel( t ),title( 调制信号 ); subplot(2,1,2); Y2=fft(mes); % 对调制信号进行傅里叶变换 plot(abs(Y2)); title( 调制信号频谱 ); axis([198000,202000,0,1000000]); 仿真波形为: 图 2-2 调制信号的时域、频域波形 % =======================AM 已调信号========================= t=-1:0.00001:1; A0=12; %载波信号振幅