[毕业设计精品]SSB信号的仿真分析

1、课程设计任务书1. 题 目: ssb信号的仿真分析 初始条件 matlab软件 数字信号处理与图像处理基础知识要求完成的主要任务:调制信号：分别为300hz正弦信号和三角波信号；载波频率：30khz；解调方式：同步解调；要求：画出以下三种情况下调制信号、已调信号、解调信号的波形、频谱以及解调器输入输出信噪比的关系曲线；1）调制信号幅度=0.8载波幅度；2）调制信号幅度=载波幅度；3）调制信号幅度=1.5载波幅度。参考书目时间安排第1周，安排任务（鉴主15楼实验室）第1-17周，仿真设计（鉴主13楼计算机实验室）第18周，完成（答辩，提交报告，演示） 指导教师签名： 2011年 月 日系主任（或

2、责任教师）签名： 2011年 月 日0目 录摘要1abstract21 ssb调制原理32 函数的使用43 ssb调制的实现53.1 调制信号为正弦信号53.1.1 调制信号幅度=0.8载波幅度53.1.2 调制信号幅度=载波幅度83.1.3 调制信号幅度=1.5载波幅度123.2 调制信号为三角波信号163.2.1 调制信号幅度=0.8载波幅度163.2.2 调制信号幅度=载波幅度193.2.3 调制信号幅度=1.5载波幅度234 心得体会275 参考文献280matlab应用课程设计说明书 摘要 新版的matlab增强了图形处理功能，并在windows环境下运行。现今，matlab的发展已

3、大大超出了“矩阵实验室”的范围，它的配备了涉及到自动控制、信息处理、计算机仿真等种类繁多的工具箱（tool box），这些工具箱有数理统计、信号处理、系统辨识、最优化、稳健等等。本次课程设计主要利用matlab软件对通信原理中的模拟信号进行进行抑制双边带调制的仿真分析，即ssb信号调试与解调的仿真分析。设计中主要是对ssb已调信号进行时域和频域分析。 abstract the new version of matlab enhanced graphics processing functions, and in windows environment. today, matlab develo

4、pment has gone far beyond the matrix laboratory the scope, it is equipped with a related to automatic control, information processing, computer simulation, such as a wide variety of toolbox (tool box), a few of these toolbox of mathematical statistics, signal processing, system identification, optim

5、ization, sound and so on. the curriculum design using matlab software, the main principle of communication of analog signals to inhibit bilateral band modulation simulation analysis, namely, ssb signal demodulation debugging and simulation analysis. design mainly ssb signals have had time and freque

6、ncy domain analysis.1 ssb调制原理与标准幅度调制相比，单边带调制（ssb）对于频谱和输出功率的利用率更高。尽管很少用于数据传送，ssb仍广泛地用于hf和vhf低端的语音通讯。双边带调制信号包含有两个完全相同的基带信号，即上、下边带。由于两个边带含的信息相同，因而从信息传输角度考虑，传送一个边带同样可以达到信息传输的目的,本设计只考虑上边带信号。单边带调制，就是通过某种办法，只传送一个边带的调制方法。设调制信号为单频信号f(t)=amcosmt，载波为c(t)=cosct，则调制后的双边带时域波形为：sdsb(t) amcosmt cos t amcos(c+m)t+ a

7、mcos(c-m)t /2 保留上边带，波形为：susb(t)amcos(c+m)t/2am (cosctcosmt-sinctsinmt) /2 保留下边带，波形为：slsb(t)amcos(c-m)t/2am (cosctcosmt+sinctsinmt) /2 上两式中的第一项与调制信号和载波信号的乘积成正比，称为同相分量；而第二项的乘积则是调制信号与载波信号分别移相90后相乘的结果，称为正交分量。ssb调制框图如下 图1 ssb调制框图2 函数的使用三角波函数sawtooth：调用格式为x = sawtooth(t, width).功能：产生一个周期为2、幅度在-1到+1之间的周期性三

8、角波信号。其中width表示最大幅度出现的位置：即在一个周期内，信号从t=0到width2时函数值从-1到+1线性增加，而从width2到2又是从+1到-1线性下降。width取值在0 1之间。 若x = sawtooth(t, width)，则对应的周期为2/。abs(x)：纯量的绝对值或向量的长度,abs函数返回一个数的绝对值。用法为：result = abs(number) 其中result是number参数的绝对值。filter ：一维数字滤波filter(fb,fa,mo)，这里fb,fa分别为滤波器的上下限截止频率，而mo为滤波器的输入信号。其他简单函数：cla 清除当前坐标轴cl

9、c 清除命令窗口显示clf 清除当前图形窗口demo 运行matlab演示程序grid 给图形加网格线gtext 在鼠标指定的位置加文字说明hold 当前图形保护模式length 查询向量的维数linspace 构造线性分布的向量logspace 构造等对数分布的向量pi 圆周率plot 线性坐标图形绘制subplot 将图形窗口分成若干个区域title 给图形加标题 xlabel 给图形加x坐标说明ylabel 给图形加y坐标说明 3 ssb调制的实现3.1 调制信号为正弦信号3.1.1 调制信号幅度=0.8载波幅度程序为：fs=100000; %抽样频率t=0:1/fs:0.01; %抽样

10、间隔fc=30000; %载波频率m=cos(300*2*pi*t); %调制信号x=fft(m);x=abs(x(1:length(x)/2+1); %调制信号频谱frqx=(0:length(x)-1)*fs/length(x)/2sm = modulate(m,fc,fs,amssb); %对信号进行调制y=fft(sm);y=abs(y(1:length(y)/2+1); %已调信号频谱frqy=(0:length(y)-1)*fs/length(y)/2k=sm+awgn(sm,1,0); %对已调信号加信噪比为1db的噪声y1=fft(k); y1=abs(y1(1:length(

11、y1)/2+1); %加入噪声后的频谱frqy1=(0:length(y1)-1)*fs/length(y1)/2;sn=demod(k,fc,fs,amssb); %ssb信号解调z=fft(sn);z=abs(z(1:length(z)/2+1);frqz=0:length(z)-1*fs/length(z)/2; %解调信号频谱figure(1);plot(t,m); title(调制信号)figureplot(frqx,x);title(调制信号频谱)axis(0 3000 0 max(x);figureplot(t,sm);title(已调信号)figureplot(frqy,y);

12、 title(已调信号频谱)figureplot(frqy1,y1);title(已调信号加噪声的频谱)figureplot(t,sn);title(解调信号)figureplot(frqz,z); title(解调信号频谱)axis(0 3000 0 max(z);图3-1（a) 调制信号时域图 图3-1(b) 调制信号频谱图 图3-1(c) 已调信号时域图 图3-1(d) 已调信号频谱图 图3-(e) 已调信号加噪声的频谱图 图3-1(f) 解调信号时域图 图3-1(g) 解调信号频谱图3.1.2 调制信号幅度=载波幅度程序为：fs=100000; %抽样频率t=0:1/fs:0.01;

13、%抽样间隔fc=30000; %载波频率m=cos(300*2*pi*t); %调制信号x=fft(m);x=abs(x(1:length(x)/2+1); %调制信号频谱frqx=(0:length(x)-1)*fs/length(x)/2sm = modulate(m,fc,fs,amssb); %对信号进行调制y=fft(sm);y=abs(y(1:length(y)/2+1); %已调信号频谱frqy=(0:length(y)-1)*fs/length(y)/2k=sm+awgn(sm,1,0); %对已调信号加信噪比为1db的噪声y1=fft(k); y1=abs(y1(1:leng

14、th(y1)/2+1); %加入噪声后的频谱frqy1=(0:length(y1)-1)*fs/length(y1)/2;sn=demod(k,fc,fs,amssb); %ssb信号解调z=fft(sn);z=abs(z(1:length(z)/2+1);frqz=0:length(z)-1*fs/length(z)/2; %解调信号频谱figure(1);plot(t,m); title(调制信号)figureplot(frqx,x);title(调制信号频谱)axis(0 3000 0 max(x);figureplot(t,sm);title(已调信号)figureplot(frqy,

15、y); title(已调信号频谱)figureplot(frqy1,y1);title(已调信号加噪声的频谱)figureplot(t,sn);title(解调信号)figureplot(frqz,z); title(解调信号频谱)axis(0 3000 0 max(z); 图3-2(a) 调制信号时域图 图3-2(b) 调制信号频谱图 图3-2(c) 已调信号时域图 图3-2(d) 已调信号频谱图 图3-2(e) 已调信号加噪声的频谱图 图3-2(f) 解调信号时域图 图3-2(g) 解调信号频谱图3.1.3 调制信号幅度=1.5载波幅度程序为：fs=100000; %抽样频率t=0:1/f

16、s:0.01; %抽样间隔fc=30000; %载波频率m=1.5*cos(300*2*pi*t); %调制信号x=fft(m);x=abs(x(1:length(x)/2+1); %调制信号频谱frqx=(0:length(x)-1)*fs/length(x)/2sm = modulate(m,fc,fs,amssb); %对信号进行调制y=fft(sm);y=abs(y(1:length(y)/2+1); %已调信号频谱frqy=(0:length(y)-1)*fs/length(y)/2k=sm+awgn(sm,1,0); %对已调信号加信噪比为1db的噪声y1=fft(k); y1=a

17、bs(y1(1:length(y1)/2+1); %加入噪声后的频谱frqy1=(0:length(y1)-1)*fs/length(y1)/2;sn=demod(k,fc,fs,amssb); %ssb信号解调z=fft(sn);z=abs(z(1:length(z)/2+1);frqz=0:length(z)-1*fs/length(z)/2; %解调信号频谱figure(1);plot(t,m); title(调制信号)figureplot(frqx,x);title(调制信号频谱)axis(0 3000 0 max(x);figureplot(t,sm);title(已调信号)figu

18、replot(frqy,y); title(已调信号频谱)figureplot(frqy1,y1);title(已调信号加噪声的频谱)figureplot(t,sn);title(解调信号)figureplot(frqz,z); title(解调信号频谱)axis(0 3000 0 max(z); 图3-3(a)调制信号时域图 图3-3(b) 调制信号频谱图 图3-3(c) 已调信号时域图 图3-3(d) 已调信号频谱图图3-3(e) 已调信号加噪声的频谱图图3-3(f) 解调信号时域图 图3-3(g) 解调信号频谱图3.2 调制信号为三角波信号3.2.1 调制信号幅度=0.8载波幅度程序为：

19、fs=100000; %抽样频率t=0:1/fs:0.01; %抽样间隔fc=30000; %载波频率m=0.8*sawtooth(300*2*pi*t); %调制信号x=fft(m);x=abs(x(1:length(x)/2+1); %调制信号频谱frqx=(0:length(x)-1)*fs/length(x)/2sm = modulate(m,fc,fs,amssb); %对信号进行调制y=fft(sm);y=abs(y(1:length(y)/2+1); %已调信号频谱frqy=(0:length(y)-1)*fs/length(y)/2k=sm+awgn(sm,1,0); %对已调

20、信号加信噪比为1db的噪声y1=fft(k); y1=abs(y1(1:length(y1)/2+1); %加入噪声后的频谱frqy1=(0:length(y1)-1)*fs/length(y1)/2;sn=demod(k,fc,fs,amssb); %ssb信号解调z=fft(sn);z=abs(z(1:length(z)/2+1);frqz=0:length(z)-1*fs/length(z)/2; %解调信号频谱figure(1);plot(t,m); title(调制信号)figureplot(frqx,x);title(调制信号频谱)axis(0 3000 0 max(x);figu

21、replot(t,sm);title(已调信号)figureplot(frqy,y); title(已调信号频谱)figureplot(frqy1,y1);title(已调信号加噪声的频谱)figureplot(t,sn);title(解调信号)figureplot(frqz,z); title(解调信号频谱)axis(0 3000 0 max(z); 图3-4(a) 调制信号时域图图3-4(b) 调制信号频谱图图3-4(c) 已调信号时域图图3-4(d) 已调信号频谱图图3-4(e) 已调信号加噪声的频谱图图3-4(f) 解调信号时域图图3-4(g) 解调信号频谱图3.2.2 调制信号幅度=

22、载波幅度程序为：fs=100000; %抽样频率t=0:1/fs:0.01; %抽样间隔fc=30000; %载波频率m=sawtooth(300*2*pi*t); %调制信号x=fft(m);x=abs(x(1:length(x)/2+1); %调制信号频谱frqx=(0:length(x)-1)*fs/length(x)/2sm = modulate(m,fc,fs,amssb); %对信号进行调制y=fft(sm);y=abs(y(1:length(y)/2+1); %已调信号频谱frqy=(0:length(y)-1)*fs/length(y)/2k=sm+awgn(sm,1,0);

23、%对已调信号加信噪比为1db的噪声y1=fft(k); y1=abs(y1(1:length(y1)/2+1); %加入噪声后的频谱frqy1=(0:length(y1)-1)*fs/length(y1)/2;sn=demod(k,fc,fs,amssb); %ssb信号解调z=fft(sn);z=abs(z(1:length(z)/2+1);frqz=0:length(z)-1*fs/length(z)/2; %解调信号频谱figure(1);plot(t,m); title(调制信号)figureplot(frqx,x);title(调制信号频谱)axis(0 3000 0 max(x);

24、figureplot(t,sm);title(已调信号)figureplot(frqy,y); title(已调信号频谱)figureplot(frqy1,y1);title(已调信号加噪声的频谱)figureplot(t,sn);title(解调信号)figureplot(frqz,z); title(解调信号频谱)axis(0 3000 0 max(z);图3-5(a) 调制信号时域图图3-5(b) 调制信号频谱图图3-5(c) 已调信号时域图图3-5(d) 已调信号频谱图图3-5(e) 已调信号加噪声的频谱图图3-5(f) 解调信号时域图 图3-5(g) 解调信号频谱图3.2.3 调制信

25、号幅度=1.5载波幅度程序为：fs=100000; %抽样频率t=0:1/fs:0.01; %抽样间隔fc=30000; %载波频率m=1.5*sawtooth(300*2*pi*t); %调制信号x=fft(m);x=abs(x(1:length(x)/2+1); %调制信号频谱frqx=(0:length(x)-1)*fs/length(x)/2sm = modulate(m,fc,fs,amssb); %对信号进行调制y=fft(sm);y=abs(y(1:length(y)/2+1); %已调信号频谱frqy=(0:length(y)-1)*fs/length(y)/2k=sm+awg

26、n(sm,1,0); %对已调信号加信噪比为1db的噪声y1=fft(k); y1=abs(y1(1:length(y1)/2+1); %加入噪声后的频谱frqy1=(0:length(y1)-1)*fs/length(y1)/2;sn=demod(k,fc,fs,amssb); %ssb信号解调z=fft(sn);z=abs(z(1:length(z)/2+1);frqz=0:length(z)-1*fs/length(z)/2; %解调信号频谱figure(1);plot(t,m); title(调制信号)figureplot(frqx,x);title(调制信号频谱)axis(0 300

27、0 0 max(x);figureplot(t,sm);title(已调信号)figureplot(frqy,y); title(已调信号频谱)figureplot(frqy1,y1);title(已调信号加噪声的频谱)figureplot(t,sn);title(解调信号)figureplot(frqz,z); title(解调信号频谱)axis(0 3000 0 max(z);图3-6(a) 调制信号时域图图3-6(b) 调制信号频谱图图3-6(c) 已调信号时域图图3-6(d) 已调信号频谱图图3-6(e) 已调信号加噪声的频谱图图3-6(f) 解调信号时域图图3-6(g) 解调信号频谱图4 心得体会