北郵通信原理軟件實驗報告

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1、通信原理軟件實驗報告學(xué)院：信息與通信工程學(xué)院班級：學(xué)號：班內(nèi)序號：姓名：63/63一、通信原理Matlab仿真實驗實驗八一、實驗內(nèi)容假設(shè)基帶信號為m(t)=sin(2000*pi*t)+2cos(1000*pi*t),載波頻率為20kHz，請仿真出AM、DSB-SC、SSB信號，觀察已調(diào)信號的波形和頻譜。二、實驗原理1、具有離散大載波的雙邊帶幅度調(diào)制信號AM該幅度調(diào)制是由DSB-SCAM信號加上離散的大載波分量得到，其表達(dá)式及時間波形圖為：應(yīng)當(dāng)注意的是，m(t)的絕對值必須小于等于1，否則會出現(xiàn)下圖的過調(diào)制

2、：AM信號的頻譜特性如下圖所示：由圖可以發(fā)現(xiàn)，AM信號的頻譜是雙邊帶抑制載波調(diào)幅信號的頻譜加上離散的大載波分量。63/632、雙邊帶抑制載波調(diào)幅（DSB—SCAM）信號的產(chǎn)生雙邊帶抑制載波調(diào)幅信號s(t)是利用均值為0的模擬基帶信號m(t)和正弦載波c(t)相乘得到，如圖所示：m(t)和正弦載波s(t)的信號波形如圖所示：若調(diào)制信號m(t)是確定的，其相應(yīng)的傅立葉頻譜為M(f)，載波信號c(t)的傅立葉頻譜是C(f),調(diào)制信號s(t)的傅立葉頻譜S(f)由M(f)和C(f)相卷積得到，因此經(jīng)過調(diào)制之后，基帶

3、信號的頻譜被搬移到了載頻fc處，若模擬基帶信號帶寬為W，則調(diào)制信號帶寬為2W，并且頻譜中不含有離散的載頻分量，只是由于模擬基帶信號的頻譜成分中不含離散的直流分量。3、單邊帶條幅SSB信號雙邊帶抑制載波調(diào)幅信號要求信道帶寬B=2W,其中W是模擬基帶信號帶寬。從信息論關(guān)點開看，此雙邊帶是有剩余度的，因而只要利用雙邊帶中的任一邊帶來傳輸，仍能在接收機解調(diào)出原基帶信號，這樣可減少傳送已調(diào)信號的信道帶寬。單邊帶條幅SSBAM信號的其表達(dá)式：或其頻譜圖為：63/63三、仿真設(shè)計1、流程圖：作圖傅立葉變換AM信號SSB信

4、號加上已調(diào)DSB-SC信號與載頻的希爾伯特變換相乘DSB-SC信號加上載波信號希爾伯特變換與載波的余弦信號相乘與載波的余弦信號相乘基帶信號m(t)2、實驗結(jié)果&分析討論實驗仿真結(jié)果63/6363/63從上至下依次是AM信號、DSB信號、SSB信號。從仿真結(jié)果看，AM調(diào)制信號包絡(luò)清晰，可利用包絡(luò)檢波恢復(fù)原信號，接收設(shè)備較為簡單。其頻譜含有離散大載波，從理論分析可知，此載波占用了較多發(fā)送功率，使得發(fā)送設(shè)備功耗較大。DSB-SC信號波形和頻譜，其時域波形有相位翻轉(zhuǎn)，頻譜不含離散大載波。SSB信號比DSB信號節(jié)省一

5、半帶寬，適合于語聲信號的調(diào)制，因為其沒有直流分量，也沒有很低頻的成分。3、結(jié)果分析：根據(jù)通原理論課的知識可知，信號的AM調(diào)制比較容易實現(xiàn)，但其功率譜中有相當(dāng)大一部分是載頻信號，效率非常低；DSB-SC調(diào)制解決了AM信號效率低下的問題，但仍然存在的問題是調(diào)制信號的帶寬為基帶信號的兩倍，頻譜利用率較低；SSB調(diào)制方式在頻譜利用上又做出了改進(jìn)，為原先的一半，但其可靠性降低了，總之，可靠性與有效性是難以兩全其美的，為一對矛盾體。三、程序代碼63/63fs=800;%kHzT=200;N=T*fs;t=linspac

6、e(-T/2,T/2,N);f=linspace(-fs/2,fs/2,N);fm1=1;%kHzfm2=0.5;%kHzfc=20;%kHzmt=sin(2*pi*fm1*t)+2*cos(2*pi*fm2*t);%AM調(diào)制信號波形和頻譜A=2;a=0.3;AM=(1+a*mt).*cos(2*pi*fc*t);figure(1);subplot(2,1,1);plot(t,AM);xlabel('時間t(ms)');ylabel('AM');axis([-3,3,-3,3]);title('AM波形')

7、;gridon;FAM=t2f(AM,fs);subplot(2,1,2);plot(f,abs(FAM));xlabel('頻率f(kHz)');ylabel('FAM');axis([-25,25,0,150]);title('AM幅頻特性');gridon;%DSB-SC信號波形和頻譜DSB=mt.*cos(2*pi*fc*t);figure(2);subplot(2,1,1);plot(t,DSB);xlabel('時間t(ms)');ylabel('DSB');axis([-3,3,-3,3]);

8、title('DSB波形');gridon;FDSB=t2f(DSB,fs);63/63subplot(2,1,2);plot(f,abs(FDSB));xlabel('頻率f(kHz)');ylabel('FDSB');axis([-25,25,0,150]);title('DSB幅頻特性');gridon;%SSB信號波形和頻譜M=t2f(mt,fs);MH=-j*sign(f).*M;mh=real(f2t