AM及SSB调制与解调
通信原理课程设计
设计题目：AM及SSB调制与解调及抗噪声性能分析班级:
学生：
学生学号:
指导老师:
1.1概述 ......... 1.2课程设计的目的 1.3课程设计的要求
、AM 调制与解调及抗噪声性能分析
2.1 AM 调制与解调 ........
2.1.1 AM 调制与解调原理
2.1.2调试过程 ........................................................................ 6 .............. 2.2相干解调的抗噪声性能分析 .. (10)
2.2.1抗噪声性能分析原理 .................................................................... 10 2.2.2调试过程 .. (11)
三、SSB 调制与解调及抗噪声性能分析 .......................................... 13 .........
3.1 SSB 调制与解调原理 .......................................................................... 13 3.2 SSB 调制解调系统抗噪声性能分析 . (14)
3.3调试过程 (16)
四、心得体会 ................................................................. 20. ..............
、引言 (3)
.................... 五、参考文献 (21)
................ 3 ................ 3 .............. 3 .............. 4. 4
引言
1.1概述
《通信原理》是通信工程专业的一门极为重要的专业基础课，但容抽象，基本概念较多，是一门难度较大的课程，通过MATLAB仿真能让我们更清晰地理解它的原理，因此信号的调制与解调在
通信系统中具有重要的作用。本课程设计是AM及SSB调制解调系统的设计与仿真，用于实现AM 及SSB信号的调制解调过程，并显示仿真结果，根据仿真显示结果分析所设计的系统性能。在课程设计中，幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的规律变化，其他参数不变。同时也是使高频载波的振幅载有传输信息的调制方式。
1.2课程设计的目的
在此次课程设计中，我需要通过多方搜集资料与分析：
(1) 掌握模拟系统AM和SSB调制与解调的原理；
(2) 来理解并掌握AM和SSB调制解调的具体过程和它在MATLAB中的实现方法；
(3) 掌握应用MATLAB分析系统时域、频域特性的方法，进一步锻炼应用MATLAB进行编
程仿真的能力。
通过这个课程设计，我将更清晰地了解AM和SSB的调制解调原理，同时加深对MATLAB 这款《通信原理》辅助教学操作的熟练度。
1.3课程设计的要求
(1) 熟悉MATLAB的使用方法，掌握AM信号的调制解调原理，以此为基础用MATLAB编程实
现信号的调制解调；
(2) 设计实现AM调制与解调的模拟系统，给出系统的原理框图，对系统的主要参数进行设计说
明；
(3) 采用MATLAB语言设计相关程序，实现系统的功能，要求采用一种方式进行仿真，即直接采用
MATLAB语言编程的静态方式。要求采用两种以上调制信号源进行仿真，并记录各个输出点的波形和频谱图；
(4) 对系统功能进行综合测试，整理数据，撰写课程设计论文。
二、AM调制与解调及抗噪声性能分析
2.1 AM调制与解调
2.1.1 AM调制与解调原理
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：
S AM(z) = [J o+ ff?(/)]cos(z?t Z = COS to f + 用(f) cos氓/
频谱：
2
调制器模型如图所示：
口t > >賂t評
f t
A cos c t
图1-1调制器模型
AM的时域波形和频谱如图所示:
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
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 带信号频谱在频域的简单搬移。
所谓相干解调是为了从接受的已调信号中，不失真地恢复原调制信号，要求本地载波和接收信 号的载波保证同频同相。相干载波的一般模型如下：
c t cos c
t
将已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波，得
S AM (t)?COSW c t [A 。
■[A o
由上式可知，只要用一个低通滤波器， 制信号
1
M °(T)
- [A o M(T)]
相干解调的关键是必须产生一个与调制器同频同相位的载波。如果同频同相位的条件得不到满 足，则会破坏原始信号的恢复。
S p t
* LPF
S d t
2
m(t)] cos w c t
1 m(t)] [A o m(t)]cos2W c t
就可以将第1项与第2项分离，无失真的恢复出原始的调
2.1.2调试过程
t=-1:0.00001:1; % 定义时长
A1=6; %调制信号振幅
A2=10; %外加直流分量
f=3000; %载波频率
w0=2*f*pi; %角频率
Uc=cos(wO*t); %载波信号
subplot(5,2,1);
plot(t,Uc); %画载波信号
title('载波信号');
axis([0,0.01,-1,1]); %坐标区间
T1=fft(Uc); %傅里叶变换
subplot(5,2,2);
plot(abs(T1));%画出载波信号频谱
title('载波信号频谱');
axis([5800,6200,0,200000]); % 坐标区间
mes=A1*cos(0.002*w0*t); %调制信号
subplot(5,2,3);
plot(t,mes);%画出调制信号
title('调制信号');
T2=fft(mes); %傅里叶变换
subplot(5,2,4);
plot(abs(T2)); %画出调制信号频谱
title('调制信号频谱');
axis([198000,202000,0,1000000]); % 坐标区间
Uam 仁A2*(1+mes/A2).*cos((w0).*t); %AM 已调信号subplot(5,2,5);
plot(t,Uam1);%画出已调信号
title('已调信号');
T3=fft(Uam1); %已调信号傅里叶变换
subplot(5,2,6);
plot(abs(T3)); ;%画出已调信号频谱
title('已调信号频谱');
axis([5950,6050,0,900000]); % 坐标区间
sn 1=20; %信噪比
db仁A1A2/(2*(10A(s n1/10))); % 计算对应噪声方差
n1=sqrt(db1)*randn(size(t)); % 生成高斯白噪声
Uam=n1+Uam1; %叠加噪声后的已调信号
Dam=Uam.*cos(wO*t); %对AM已调信号进行解调
subplot(5,2,7);
plot(t,Dam);%滤波前的AM解调信号
title('滤波前的AM解调信号波形');
T4=fft(Dam); %求AM信号的频谱
subplot(5,2,8);
plot(abs(T4));%滤波前的AM解调信号频谱
title('滤波前的AM解调信号频谱');
axis([187960,188040,0,600000]);
Ft=2000; %采样频率
fpts=[100 120]; % 通带边界频率fp=100Hz 阻带截止频率fs=120Hz mag=[1 0];
dev=[0.01 0.05]; %通带波动1%,阻带波动5%
[n 21,w n21,beta,ftype]=kaiserord(fpts,mag,dev,Ft);
%kaiserord估计采用凯塞窗设计的FIR滤波器的参数
b21=fir1(n21,wn21,Kaiser(n21+1,beta)); firl 设计滤波器z2 仁fftfilt(b21,Dam); %FIF低通滤波
subplot(5,2,9);
plot(t,z21,'r');%滤波后的AM解调信号
title('滤波后的AM解调信号波形');
axis([0,1,-1,10]);
T5=fft(z21); %求AM信号的频谱
subplot(5,2,10);