通信原理dsb课程设计--基于MTLAB的DSB系统的研究与仿真

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1、 基于基于 MTLAB 的的 DSB 系统的研究与仿真系统的研究与仿真 摘摘 要要 本次课程设计用于实现模拟调制信号经 DSB 调制后的解调过程。 信号的调制与解调在 通信系统中具有重要的作用。调制过程实际上是一个频谱搬移的过程，即是将低频信号的 频谱（调制信号）搬移到载频位置（载波） 。而解调是调制的逆过程，即是将已调制信号 还原成原始基带信号的过程。信号的接收端就是通过解调来还原已调制信号从而读取发送 端发送的信息。因此信号的解调对系统的传输有效性和传输可靠性有着很大的影响。调制 与解调方式往往能够决定一个通信系统的性能。 双边带 DSB 调制信号的解调采用相干解调 法（即是将已调信号与相

2、同载波频率相乘） ，这种方式被广泛应用。但是由于在信道传输 过程中必将引入高斯白噪声，虽然经过带通滤波器后会使其转化为窄带噪声，但它依然会 对解调信号造成影响，即使其失真，而这种失真是不可避免的。 关键字：Simulink；DSB；调制；相干解调 目 录 1 设计目的 . 1 2 设计要求 . 1 3 系统原理 . 1 3.1 DSB信号的模型 1 3.2 DSB信号调制过程分析 2 3.3 高斯白噪声信道特性分析2 3.4 DSB解调过程分析 .3 4 程序设计仿真原理及分析 . 4 4.1 DSB信号调制过程： .4 4.2 高斯白噪声信道特性.6 4.3 调制解调仿真过程：.8 5 用

3、Simulink 实现如上的系统 . 10 5.1 调制模块仿真结果 10 5.2 高斯白噪声信道仿真结果 11 5.3解调模块仿真结果 . 12 6 心得体会 13 1 1 设计设计目的目的 本课程设计是实现模拟 DSB 信号的调制解调。在此次课程设计中，通过搜集资料与分 析，来理解 DSB 调制解调的具体过程和它在 MATLAB 中的实现方法。通过这个阶段的学习， 更清晰地认识 DSB 的调制解调原理。同时加深对 MATLAB 这款通信仿真软件操作的熟练 度，在使用中去感受 MATLAB 的应用方式与特色，并通过仿真过程理解通信原理课程的 调制解调过程。利用自主的设计过程来锻炼自己独立思考

4、，分析和解决问题的能力，为我 今后的自主学习研究提供具有实用性的经验。 2 设计设计要求要求 1、掌握 MATLAB 的基本知识：MATLAB 的基本使用，M 文件程序设计，MATLAB 绘图，simulink 模块的使用。 2、了解使用 MATLAB 对通信系统进行仿真的原理与方法：MATLAB 编程；simulink 仿真 3、对信号分别叠加大小不同的噪声后再进行解调，绘制出解调前后信号的时域和频 域波形，比较未叠加噪声时和分别叠加大小噪声时解调信号的波形有何区别，由所得结果 来分析噪声对信号解调造成的影响。 3 系统原理系统原理 3.1 DSB 信号的模型信号的模型 图 1 DSB调制器

5、模型 其中，设正弦载波为 0( )cos()cc tAt 式中，A为载波幅度； c 为载波角频率； 0 为初始相位（假定 0 为 0） 。 调制过程是一个频谱搬移的过程，它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。而解调是 将位于载频的信号频谱再搬回来，并且不失真地恢复出原始基带信号。 2 双边带解调通常采用相干解调的方式，它使用一个同步解调器，即由相乘器和低通滤 波器组成。在解调过程中，输入信号和噪声可以分别单独解调。相干解调的原理框图如图 2 所示： 图 2 相干解调器的数学模型 信号传输信道为高斯白噪声信道，其功率为 2 3.2 DSB 信号调制过程分析信号调制过程分析 假定调制信号 ( )m

6、t 的平均值为 0，与载波相乘，即可形成 DSB 信号，其时域表达式为 ( ) cosD SBcsm tt 式中，( )m t的平均值为 0。DSB 的频谱为 () 1 ()() 2 D SBccsMM DSB 信号需采用相干解调(同步检波)。在调制信号 ( )m t 的过零点处，高频载波相位有 180 的突变。 3.3 高斯白噪声信道特性分析高斯白噪声信道特性分析 在实际信号传输过程中，通信系统不可避免的会遇到噪声。信道加性噪声主要取决于 高斯白噪声，因此我在此环节将对双边带信号添加高斯白噪声来观察噪声对解调的影响情 况。 在此过程中，我用函数 randn 来添加噪声，此函数功能为向信号中添加噪声功率为其 方差的高斯白噪声。 正弦波通过加性高斯白噪声信道后的信号为 ( )cos()( )cr tAtn t 故其有用信号功率为 3 2 2 A S 噪声功率为 2 N 信噪比 S N 满足公式 1010 log() S B N 则可得到公式 2 2 10 210 B A 我们可以通过这个公式方便的设置高斯白