SSB信号的调制与解调

SSB信号的调制与解调一．题目要求：用matlab产生一个频率为1Hz，功率为1的余弦信源，设载波频率，,试画出：�SSB调制信号的时域波形；�采用相干解调后的SSB信号波形；�SSB已调信号的功率谱；�在接收端带通后加上窄带高斯噪声，单边功率谱密度0n=0.1，重新解调。二．实验原理：1.单边带调制只传送一个边带的调制方式，SSB信号的带宽是与消息信号m(t)相同。对信号采取先调制搬频，再过低通（高通）滤波器取上（下）边带的方法进行调制。2.单边带信号解调方法：相干解调法相干解调后让信号过低通滤波器，取得有用信号tm21，其幅度为调制信号一半。三．实验结果与分析1.信号发送端调制信号与载波时域图形：由题意生成一个频率为1Hz，功率为1的余弦信源，设载波频率，如图：如图，调制信号为低频信号，载波为高频信号。00.511.522.533.544.55-1.5-1-0.500.511.5调制信号t00.511.522.533.544.55-1.5-1-0.500.511.5载波信号tttmttmtmtttmttm000002sinˆ212cos2121cossinˆcos2.假设信道理想，对信号进行调制与解调：如图可知，经相干解调后的单边带信号时域形状不变，仅仅是幅度变为原信号的一半。3.调制信号、SSB信号与解调后信号频谱比较：00.511.522.533.544.55-2-1012调制信号时域波形00.511.522.533.544.55-1-0.500.51相干解调后的信号时域波形t-20-15-10-50510152002调制信号功率谱f-20-15-10-50510152002SSB信号功率谱f-20-15-10-50510152001调制信号功率谱f由信号频谱图可知：（1）SSB调制是对调制信号进行搬频之后去边带，其频带宽度与原调制信号相同，频带利用率提高。（2）对SSB信号进行相干解调还原出原始信号的频谱与原调制信号相同，但其幅度减半。从数学公式结合物理角度看，SSB信号进行相干解调后仅有tm21为有用信号，其余频率成分被低通滤波器滤掉了。4.在接收端带通后加上窄带高斯噪声后从新进行解调：由图可知，我们明显看出噪声对解调信号产生了影响，原正弦信号波形不再平坦，但幅度仍大约为调制信号的一半。050100150200250300350400450500-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.6function[tst]=lpf(f,sf,B)%Thisfunctionfilteraninputdatausingalowpassfilteratfrequency%domain%Inputs:%f:frequencysamples%sf:inputdataspectrumsamples%B:lowpass'sbandwidthwitharectanglelowpass%Outputs:%t:frequencysamples%st:outputdata'stimesamplesdf=f(2)-f(1);T=1/df;hf=zeros(1,length(f));bf=[-floor(B/df):floor(B/df)]+floor(length(f)/2);hf(bf)=1;yf=hf.*sf;[t,st]=F2T(f,yf);st=real(st);function[tst]=F2T(f,sf)%Thisfunctioncalculatethetimesignalusingifftfunctionfortheinput%signal'sspectrumdf=f(2)-f(1);Fmx=(f(end)-f(1)+df);dt=1/Fmx;N=length(sf);T=dt*N;%t=-T/2:dt:T/2-dt;t=0:dt:T-dt;sff=ifftshift(sf);st=Fmx*ifft(sff);function[f,sf]=T2F(t,st)%ThisisafunctionusingtheFFTfunctiontocalculateasignal'sFourier%Translation%Inputisthetimeandthesignalvectors,thelengthoftimemustgreater%than2%Outputisthefrequencyandthesignalspectrumdt=t(2)-t(1);T=t(end);df=1/T;N=length(st);%f=-N/2*df+df/2:df:N/2*df-df/2;f=-N/2*df:df:N/2*df-df;sf=fft(st);sf=T/N*fftshift(sf);%dff=df/8;%ff=-50*df:dff:50*df;%mf=sinc(ff*T);%sf=conv(mf,sf)%NN=length(f)+length(ff)-1;%f=-NN/2*dff:dff:NN/2*dff-dff;%ÏÔʾģÄâµ÷ÖƵIJ¨Ðμ°½âµ÷·½·¨SSBcloseall;clearall;dt=0.001;%ʱ¼ä²ÉÑù¼ä¸ôfm=1;%ÐÅÔ´×î¸ßƵÂÊfc=10;%Ôز¨ÖÐÐÄƵÂÊT=5;%ÐźÅʱ³¤t=0:dt:T;mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fm*t);%ÐÅÔ´%N0=0.01;%°×Ôëµ¥±ß¹¦ÂÊÆ×ÃܶÈ%SSBmodulations_ssb=real(hilbert(mt).*exp(j*2*pi*fc*t));B=fm;%noise=noise_nb(fc,B,N0,t);%s_ssb=s_ssb+noise;figure(1)subplot(211)plot(t,mt);%±êʾmtµÄ²¨ÐÎtitle('µ÷ÖÆÐźÅ');xlabel('t');subplot(212)plot(t,s_ssb);%»­³öSSBÐźŲ¨ÐÎtitle('Ôز¨ÐźÅ');xlabel('t');rt=s_ssb.*cos(2*pi*fc*t);rt=rt-mean(rt);[f,rf]=T2F(t,rt);[t,rt]=lpf(f,rf,2*fm);figure(2)subplot(211)plot(t,mt);title('µ÷ÖÆÐźÅʱÓò²¨ÐÎ');subplot(212)plot(t,rt);title('Ïà¸É½âµ÷ºóµÄÐźÅʱÓò²¨ÐÎ');xlabel('t')figure(3)subplot(311)[f,sf]=T2F(t,mt);psf1=(abs(sf).^2)/T;plot(f,psf1);axis([-2*fc2*fc0max(psf1)]);title('µ÷ÖÆÐźŹ¦ÂÊÆ×');xlabel('f');subplot(312)[f,sf]=T2F(t,s_ssb);psf2=(abs(sf).^2)/T;plot(f,psf2);axis([-2*fc2*fc0max(psf2)]);title('SSBÐźŹ¦ÂÊÆ×');xlabel('f');subplot(313)[f,sf]=T2F(t,rt);psf3=(abs(sf).^2)/T;plot(f,psf3);axis([-2*fc2*fc0max(psf3)]);title('µ÷ÖÆÐźŹ¦ÂÊÆ×');xlabel('f');