AM調(diào)制解調(diào)
一、設(shè)計原理
幅度調(diào)制是由調(diào)制信號去控制高頻載波的幅度,使正弦載波的幅度隨著調(diào)制信號而改變的調(diào)制方案,屬于線性調(diào)制。
AM信號的時域表示式:
頻譜:
調(diào)制器模型如圖所示:
AM調(diào)制器模型
AM的時域波形和頻譜如圖所示:
時域
頻域
AM調(diào)制時、頻域波形
AM信號的頻譜由載頻分量、上邊帶、下邊帶三部分組成。它的帶寬是基帶信號帶寬的2倍。在波形上,調(diào)幅信號的幅度隨基帶信號的規(guī)律而呈正比地變化,在頻譜結(jié)構(gòu)上,它的頻譜完全是基帶信號頻譜在頻域內(nèi)的簡單搬移。
在解調(diào)時,根據(jù)AM調(diào)制的特性,既可以采用相干解調(diào),也可以采用包絡(luò)檢波。
二、Simulink建模
調(diào)制信號:頻率5
HZ,振幅1,載波:
頻率50HZ,振幅1,1、相干解調(diào)
2、包絡(luò)檢波
三、仿真結(jié)果
1、相干解調(diào)結(jié)果
2、包絡(luò)檢波結(jié)果
四、結(jié)果分析
在仿真結(jié)果出來后,經(jīng)過仔細對比,解調(diào)后的信號與原信號大致相同,但在波形和幅度上均有偏差,幅度上的偏差是由于噪聲和調(diào)制系統(tǒng)的性能共同引起的,可以通過增強振幅恢復(fù)至原始狀態(tài)。波形偏差主要是由噪聲引起,在整個系統(tǒng)中,我添加了均值為0,方差為1的高斯白噪聲,以模擬現(xiàn)實環(huán)境。仿真結(jié)果證明,當(dāng)去掉造聲時,幅度失真仍然存在,但波形失真基本消失,驗證了我的判斷。
DSB調(diào)制解調(diào)
一、設(shè)計原理
在AM信號中,載波分量并不攜帶信息,信息完全由邊帶傳送。
AM調(diào)制模型中將直流分量去掉,即可得到一種高調(diào)制效率的調(diào)制方式——抑制載波雙邊帶信號,即雙邊帶信號(DSB)。
DSB信號的時域表示式
頻譜:
DSB的時域波形和頻譜如圖所示:
時域
頻域
DSB調(diào)制時、頻域波形
DSB的相干解調(diào)模型如圖所示::
DSB調(diào)制器模型
與AM信號相比,因為不存在載波分量,DSB信號的調(diào)制效率時100%,DSB信號解調(diào)時需采用相干解調(diào)。
二、Simulink建模
調(diào)制信號:頻率5
HZ,振幅1,載波:
頻率50HZ,振幅1,三、仿真結(jié)果
四、結(jié)果分析
從仿真結(jié)果可以看出,恢復(fù)出的調(diào)制信號在幅度上大為減小,但在波形上較為規(guī)整。在系統(tǒng)中我添加了均值為0,方差為1的高斯白噪聲來模擬通信信道,從結(jié)果中可以看出該系統(tǒng)的抗噪聲性能較好。
SSB調(diào)制解調(diào)
一、設(shè)計原理
在DSB信號中,兩個邊帶中的任意一個都包含了M(w)的所有頻譜成分,引導(dǎo)詞僅傳輸其中一個即可。這樣既節(jié)省發(fā)送功率,還可以節(jié)省一半傳輸頻帶,這種方式稱為單邊帶調(diào)制(SSB)。單邊帶信號是將雙邊帶信號中的一個邊帶濾掉而形成的,根據(jù)濾除方式的不同,產(chǎn)生SSB信號的方法有:濾波法和相移法。
SSB信號的時域表示式
濾波法的原理方框圖
-
用邊帶濾波器,濾除不要的邊帶:
圖中,H(w)為單邊帶濾波器的傳輸函數(shù),若它具有如下理想高通特性:
則可濾除下邊帶。
若具有如下理想低通特性:
則可濾除上邊帶。
移相法SSB調(diào)制器方框圖:
---------希爾伯特濾波器
頻譜:分為上邊帶和下邊帶,均為雙邊帶的一半。
二、Simulink建模結(jié)果
調(diào)制信號:頻率5
HZ,振幅1,載波:
頻率50HZ,振幅1,1、濾波法產(chǎn)生SSB信號
2、相移法產(chǎn)生SSB信號
三、仿真結(jié)果
1、濾波法
2、相移法
四、結(jié)果分析
從理論上分析得知,SSB信號的抗噪聲性能比DSB信號要好,但由于SSB信號的輸入功率僅為DSB信號的一半,加上系統(tǒng)設(shè)計時濾波器的貸款設(shè)計有待提高,因此整體的解調(diào)效果較差一些。從濾波法和相移法來看,最終相移法的調(diào)制解調(diào)效果要好于濾波法。
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