AM调制解调
一、设计原理
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:
AM调制器模型
AM的时域波形和频谱如图所示:
时域
频域
AM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。
二、Simulink建模
调制信号:频率5
HZ,振幅1,载波:
频率50HZ,振幅1,1、相干解调
2、包络检波
三、仿真结果
1、相干解调结果
2、包络检波结果
四、结果分析
在仿真结果出来后,经过仔细对比,解调后的信号与原信号大致相同,但在波形和幅度上均有偏差,幅度上的偏差是由于噪声和调制系统的性能共同引起的,可以通过增强振幅恢复至原始状态。波形偏差主要是由噪声引起,在整个系统中,我添加了均值为0,方差为1的高斯白噪声,以模拟现实环境。仿真结果证明,当去掉造声时,幅度失真仍然存在,但波形失真基本消失,验证了我的判断。
DSB调制解调
一、设计原理
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:
时域
频域
DSB调制时、频域波形
DSB的相干解调模型如图所示::
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。
二、Simulink建模
调制信号:频率5
HZ,振幅1,载波:
频率50HZ,振幅1,三、仿真结果
四、结果分析
从仿真结果可以看出,恢复出的调制信号在幅度上大为减小,但在波形上较为规整。在系统中我添加了均值为0,方差为1的高斯白噪声来模拟通信信道,从结果中可以看出该系统的抗噪声性能较好。
SSB调制解调
一、设计原理
在DSB信号中,两个边带中的任意一个都包含了M(w)的所有频谱成分,引导词仅传输其中一个即可。这样既节省发送功率,还可以节省一半传输频带,这种方式称为单边带调制(SSB)。单边带信号是将双边带信号中的一个边带滤掉而形成的,根据滤除方式的不同,产生SSB信号的方法有:滤波法和相移法。
SSB信号的时域表示式
滤波法的原理方框图
-
用边带滤波器,滤除不要的边带:
图中,H(w)为单边带滤波器的传输函数,若它具有如下理想高通特性:
则可滤除下边带。
若具有如下理想低通特性:
则可滤除上边带。
移相法SSB调制器方框图:
---------希尔伯特滤波器
频谱:分为上边带和下边带,均为双边带的一半。
二、Simulink建模结果
调制信号:频率5
HZ,振幅1,载波:
频率50HZ,振幅1,1、滤波法产生SSB信号
2、相移法产生SSB信号
三、仿真结果
1、滤波法
2、相移法
四、结果分析
从理论上分析得知,SSB信号的抗噪声性能比DSB信号要好,但由于SSB信号的输入功率仅为DSB信号的一半,加上系统设计时滤波器的贷款设计有待提高,因此整体的解调效果较差一些。从滤波法和相移法来看,最终相移法的调制解调效果要好于滤波法。
文档内容仅供参考