单边带调制MATLAB模拟仿真

1、 单边带调制MATLAB模拟ToImitateTheModulationofSingleSideBandwithMATLAB摘要：这篇文章介绍了使用MATLAB软件编制程序，以实现单边带信号的调制和解调。首先，利用相移法从双边带信号得到单边带信号，再编写MATLAB程序，使单边带信号得到调制和调解。分析调制前后的时域和频域波形图，以更加深入理解单边带信号的调制和解调的原理。Abstract：ThisarticleintroducesthewaytomodulateanddemodulatethesinglesidebandwiththesoftprogramfromMATLAB.First,g

2、etthesinglesidebandsignalfromthecouplesidesband,thenwrighttheMATLABprogramtomodulateanddemodulatethesignal.Analyzethepictures,andunderstandthetheoryfurtherly.关键词：单边带调制和解调MATLABKeywords：singlesideband,modulationanddemodulation,MATLAB一、设计目的本课程设计是实现单边带调幅和解调，在此次课程设计中，通过收集资料与分析，理解单边带调制与解调的具体过程和它在MATLAB中实

3、现的方法。预期通过这个阶段的研习，更清楚地认识单边带解调原理，同时加深对MATLAB软件的操作熟练度，并在使用中感受MATLAB的应用方式与特色。通过对解调前后时域与频域波形图的比较，分析单边带调制与解调的作用。二、设计原理单边带调制信号是将双边带信号中的一个边带滤掉而形成的。根据方法的不同，产生单边带调制信号的方法有：滤波和相移法。由于滤波法在技术上比较难实现所以在此我们将用相移法对单边带调制与解调系统进行讨论与设计。相移法和单边带调制信号的时域表示：单边带调制信号的频域表示直观、简明，但其时域表示式的推导比较困难，需要借助尔伯特（Hilbert）变换来表达。为简单起见，我们以单频调制为例,

4、然后推广到一般情况。信号通过单边带调制信号调制器，会对载波和调制信号进行适当的相移，以便在合成过程中将其中的一个边带抵消而获得单边带调制信号。下图为单边带调制信号调制器的一般模型。H1.1相移法SSE信号调制器1mmltjcoswct+J1Zm-tt)siiwtt-mVWAgjjgSSjgJ12ni：s?SB(t)Hh12N三、设计过程1信号的产生利用相移法来调制单边带调制信号，调制信号如下：Fs=100000；%信号脉冲t=O:l/Fs:O.Ol；%个脉冲的时间y=cos(300*2*pi*t)；%调制信号yz=sin(300*2*pi*t)；%调制信号的希尔伯特变换twWlf石*谗IrjD

5、E静M峙时域IM湘Hiif|noraII4-ii-i4*iiillIEIIiiinInori图(2)时域波形图图(3)频域波形图载波为：C(t)=coswctFc=30000；%载波脉冲c=cos(Fc*2*pi*t)；%载波b=sin(2*pi*Fc*t)；%载波正弦变换lssb=y.*c+yz.*b；%保留下边带信号图(5)载波信号正弦时域波形图2信号的调制得到单边带信号后，在信号中加入高斯白噪声(此时设加入的高斯白噪声为大信噪比)，得到加入噪声后的下边带信号：yl=awgn(lssb,30)；%调制信号加噪声wsingle=fft(lssb)；%其傅里叶变换wsingle=abs(wsi

6、ngle(l:length(wsingle)/2+1)；%已调信号的频谱frqsingle=0:length(wsingle)-1*Fs/length(wsingle)/2；%已调信号的频谱W下边帯信号頻谱40030DD200(000n0.01下边带信号波形0005图(6)其时域波形图(7)其频域波形3信号的解调因为单边带信号也是抑制载波的已调信号，它的包络不能直接反映调制信号的变化，所以，仍需采用相干解调。通过解调器后的信号如下图：00.01n解调后信号液形O.OD5001解调后信号波齐二.o.oDe.图（8）其时域波形图（9）其频域波形四、程序代码用MATLAB语言编写代码，并在MATLA

7、B工具里运行得到设计与仿真结果，编写代码如下：Fs=100000;t=0:1/Fs:0.01;y=cos(300*2*pi*t);%调制信号yw=fft(y);yw=abs(yw(1:length(yw)/2+1);frqyw=0:length(yw)-1*Fs/length(yw)/2;Fc=30000;c=cos(Fc*2*pi*t);b=sin(2*pi*Fc.*t);lssb=y.*c+imag(hilbert(y).*b;y1=awgn(lssb,30);%调制信号加噪声wsingle=fft(lssb);wsingle=abs(wsingle(1:length(wsingle)/2

8、+1);frqsingle=0:length(wsingle)-1*Fs/length(wsingle)/2;asingle=ademod(y1,Fc,Fs,amssb);%ssb解调aa=fft(asingle);aa=abs(aa(1:length(aa)/2+1);frqaa=0:length(aa)-1*Fs/length(aa)/2;%解调信号频谱figure(1)subplot(1,2,1);plot(t,y);gridon;title(调制信号时域波形)subplot(1,2,2);plot(frqyw,yw);gridon;%调制信号频谱title(调制信号频谱)axis(01

9、0000max(yw);figure(2)plot(t,lssb)subplot(2,2,1)plot(t,lssb);gridon;title(下边带信号波形)subplot(2,2,2);plot(frqsingle,wsingle);%调制后频谱图gridon;title(下边带信号频谱)subplot(2,2,3);plot(t,asingle);gridon;title(解调后信号波形)subplot(2,2,4);plot(frqaa,aa);gridon;title(解调后信号频谱)axis(030000max(aa);五、设计心得通过课程设计，我得到了很大的收获：通过对程序的设计，我进一步熟悉了MATLAB开发环境，对MATLAB的一些具体操作和应用有了更深入的了解。如：有要求的正弦信号的产生，基本图形的绘制和各种的函数的使用等。同时，这次设计我对数字信号处理和通信原理课本上学到的知识点有了更深入的理解和掌握。比如对10信号的调制和解调过程有了更深层的理解，学会了如何使用MATLAB对信号进行SSB调制和解调，了解了低通滤波器的MATLAB设计方法。还有很重要的一点是，我学会了如何安排设计所需的时间及合理利用网络资源等普遍实用的学习方法，通过和同学探讨，拓宽了我的眼界