残留边带VSB的调制与解调实用教案

1、残留边带残留边带VSB的调制的调制(tiozh)与解调与解调 VSB是介于SSB与DSB之间的一种折中方式。它既克服了DSB信号占用频带宽的缺点，又解决了SSB信号实现的困难。不像SSB那样完全抑制(yzh)DSB信号的一个边带，而是使其残留一小部分。DSB、SSB和VSB信号(xnho)的频谱如下：第1页/共22页第一页，共23页。残留边带残留边带VSB的调制的调制(tiozh)与解调与解调 VSB调制可等效为输入(shr)基带信号先调制为DSB信号，再通过一个特殊的滤波器就可以得到VSB调制后的波形。 用滤波(lb)法实现VSB调制的原理图如图注：图中的H()为残留边带滤波器第2页/共22

2、页第二页，共23页。残留边带残留边带VSB的调制的调制(tiozh)与解调与解调 由滤波法可知(k zh)，残留边带信号的频谱为 ( )VSBDSBSSH1()( )2ccMMH为了确定上式中残留边带滤波器传输特性H()应满足(mnz)的条件，我们来分析一下接收端是如何从该信号中恢复原基带信号的。 对残留边带滤波器特性的要求：第3页/共22页第三页，共23页。残留边带残留边带VSB的调制的调制(tiozh)与解调与解调VSB信号(xnho)解调器方框图 VSB2( )cospcststt ( )VSBVSBstScccosct 图中因为(yn wi)根据频域卷积定理可知，乘积sp(t)对应的频

3、谱为 ()()pVSBcVSBcSSS第4页/共22页第四页，共23页。残留边带残留边带VSB的调制的调制(tiozh)与解调与解调 ( )VSBDSBSSH1()( )2ccMMH ()()pVSBcVSBcSSS 1(2)()2pccSMMH1( )(2)()2ccMMH1( )( )()()2dccSMHH将代入得到(d do)式中M( + 2c)及M( - 2c)是搬移到+ 2c和 -2c处的频谱，它们(t men)可以由解调器中的低通滤波器滤除。于是，低通滤波器的输出频谱为第5页/共22页第五页，共23页。残留边带残留边带VSB的调制的调制(tiozh)与解调与解调为了保证相干解调时

4、无失真(sh zhn)地得到调制信号，残留边带滤波器的传输函数必须满足：()()ccHHH常数，式中，H 调制(tiozh)信号的截止角频率。1( )( )()()2dccSMHH它的几何含义是，残留边带滤波器的传输函数H()在载频c附近必须具有互补对称性，即滤波器有过渡带，其中一个边带损失的恰好能够被另外一个边带残留的部分补偿。第6页/共22页第六页，共23页。残留边带残留边带VSB的调制的调制(tiozh)与解调与解调 残留(cnli)“部分上边带”的滤波器特性：下图(a) 残留(cnli)“部分下边带”的滤波器特性：下图(b)残留边带滤波器特性(txng)的两种形式：第7页/共22页第七

5、页，共23页。T2F傅里叶变换傅里叶变换(binhun)函数函数functionf,sf=T2F(t,st) ; dt=t(2)-t(1);T=t(end);df=1/T;N=length(st);f=-N/2*df:df:N/2*df-df;sf=fft(st);sf=T/N*fftshift(sf);end 1.计算信号(xnho)的傅里叶变换2.这个函数使用fft函数来计算一个简单信号(xnho)的傅里叶转换3.函数输入端是时间和信号(xnho)矢量，时间的长度必须大于2，输出端是频率和信号(xnho)幅度第8页/共22页第八页，共23页。滤波器的实现滤波器的实现(shxin)函数函数f

6、unction t,st=vsbpf(f,sf,B1,B2,fc) ; %低通滤波器函数df=f(2)-f(1);T=1/df;hf=zeros(1,length(f); %初始化hf为0bf1=floor(fc-B1)/df:floor(fc+B1)/df);bf2=floor(fc+B1)/df+1:floor(fc+B2)/df); f1=bf1+floor(length(f)/2);f2=bf2+floor(length(f)/2);stepf=1/length(f1); %步长 hf(f1)=0:stepf:1-stepf;hf(f2)=1;f3=-bf1+floor(length(

7、f)/2);f4=-bf2+floor(length(f)/2);hf(f3)=0:stepf:(1-stepf);hf(f4)=1;yf=hf.*sf;t,st=F2T(f,yf); %F-T的傅里叶转换st=real(st); %返回(fnhu)一个整数的实数部分end第9页/共22页第九页，共23页。低通滤波器函数低通滤波器函数(hnsh)function t,st=lpf(f,sf,B) ; %低通滤波器函数 df=f(2)-f(1);T=1/df;hf=zeros(1,length(f); %初始化hf为0 bf=-floor(B/df):floor(B/df)+floor(leng

8、th(f)/2);hf(bf)=1;yf=hf.*sf;t,st=F2T(f,yf); %F-T的傅里叶转换 st=real(st); %返回(fnhu)一个整数的实数部分 end第10页/共22页第十页，共23页。F2T傅里叶逆变换函数傅里叶逆变换函数(hnsh)function t,st=F2T(f,sf);df=f(2)-f(1);Fmax=(f(end)-f(1)+df);dt=1/Fmax;N=length(sf);T=dt*N;t=0:dt:T-dt;sff=fftshift(sf);st=Fmax*ifft(sff);end 1.傅里叶函数的逆变换 2.这个函数通过对输入频域信号

9、(xnho)使用傅里叶函数来计算出时域信号(xnho)第11页/共22页第十一页，共23页。模拟信号模拟信号Mtdt=0.001; %采样(ci yn)时间间隔 fm=5; %调制信号频率 fc=20; %载波频率 T=5; %信号持续时间 t=0:dt:T; %时间矢量 mt=sin(2*pi*fm*t)*2; %模拟信号第12页/共22页第十二页，共23页。信号源的波形信号源的波形(b xn)第13页/共22页第十三页，共23页。VSB的调制的调制(tiozh)过程过程 %vsb modulation %vsb 调制过程s_vsb=mt.*cos(2*pi*fc*t); %调制信号 B=1

10、.2*fm; %带宽 f,sf=T2F(t,s_vsb); %T-F傅里叶变换(binhun) t,s_vsb=vsbpf(f,sf,0.2*fm,1.2*fm,fc); %经过高通滤波器 figure(1) subplot(311) plot(t,s_vsb);hold on; plot(t,mt,r-); grid on; title(vsb调制信号); xlabel(t);第14页/共22页第十四页，共23页。VSB的调制的调制(tiozh)信号信号第15页/共22页第十五页，共23页。载波载波(zib)的波形的波形s_vsb=mt.*cos(2*pi*fc*t);第16页/共22页第十

11、六页，共23页。VSB的解调的解调(ji dio)程序程序 %vsb demodulation %vsb解调过程 Sp=s_vsb.*cos(2*pi*fc*t)*2 ; %调制信号 f,rf=T2F(t,Sp) %T-F傅里叶变换 t,Sp=lpf(f,rf,2*fm); %经过低通滤波器 plot(t,Sp);hold on; plot(t,mt/2,r-); %作出信号波形 title(相干(xinggn)解调后的信号波形与输入信号的比较); xlabel(t)第17页/共22页第十七页，共23页。比较比较(bjio)波形波形第18页/共22页第十八页，共23页。实现实现(shxin)功

12、率谱函数功率谱函数f,sf=T2F(t,s_vsb); %F-T傅里叶变换 psf=(abs(sf).2)/T; %VSB信号功率(gngl)计算式 plot(f,psf); %作出信号波形 axis(-2*fc 2*fc 0 max(psf) %x轴和y轴的取值范围 title(vsb信号功率(gngl)谱) xlabel(f)第19页/共22页第十九页，共23页。VSB信号功率信号功率(gngl)谱波形谱波形第20页/共22页第二十页，共23页。谢谢您的观看谢谢您的观看(gunkn)！第21页/共22页第二十一页，共23页。谢谢您的观看(gunkn)！第22页/共22页第二十二页，共23页。NoImage内容