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SSB单边带调制与解调解析.pdf
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陕西理工学院课程设计
引言
随着通信业务的不断发展,频道拥挤的问题日益突出,占用较窄频带或能在同一频段内容纳更
多用户的通信技术日渐受到了人们的重视。本次课设的目的是通过学习和掌握电路设计于仿真软件
的基础上,按照要求设计一个普通调幅的调制解调电路并进行仿真,综合应用所学知识,为今后的
学习和工作积累经验。此外,该题目涵盖了《通信原理》、《电路分析》、《模拟电子》、《通信电子线
路》等主要课程的知识点,学生通过该题目的设计过程,可以初步掌握各种元器件工作原理和电路
设计、开发原理,得到系统的训练,提高解决实际问题的能力。实现 SSB 的调制解调系统的设计与
仿真。单边带幅度调制(Single Side Band Amplitude Modulation)只传输频带幅度调制信号的一个边
带,使用的带宽只有双边带调制信号的一半,具有更高的频率利用率,成为一种广泛使用的调制方
式。本文在介绍单边带调制与解调的方法后,利用 Multisim 对单边带调制与解调系统进行了仿真。
1 设计方案
1.1 设计原理
单边带调制是幅度调制中的一种。幅度调制是由调制信号去控制高频载波的幅度,使之随调制
信号作线性变化的过程。在波形上,幅度已调信号的幅度随基带信号的规律而呈正比地变化;在频
谱结构上,它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。常见的调幅(AM)、双边带(DSB)、
残留边带(VSB)等调制就是幅度调制的几种典型的实例。单边带调制(SSB)信号是将双边带信号
中的一个边带滤掉而形成的。根据滤除方法的不同,产生 SSB 信号的方法有:滤波法和相移法。
1.1.1 滤波法
单边带调制就是只传送双边带信号中的一个边带(上边带或下边带)。产生单边带信号最直接、
最常用的是滤波法,就是从双边带信号中滤出一个边带信号,图 1.1 是滤波法模型的示意图。
图 1.1 滤波法 SSB 信号调制
单边带信号的频谱如图 1.2 所示,图中
H
SSB
(
ω
)是单边带滤波器的系统函数,即
H
SSB
(t)
的傅
里叶变换。若保留上边带,则
H
SSB
(
ω
)应具有高通特性如图 1.2(
b
)所示:
(1.1)
单边带信号的频谱如图 1.2(
c
)所示:
若保留下边带,则应具有低通特性如图 1.2(d)所示:
(1.2)
单边带信号的频谱如图 1.2(e)所示:
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陕西理工学院课程设计
1.1.2 相移法
单边带信号的时域表达式为:
图 1.2 滤波法形成单边带信号频谱图
(1.3)
(1.4)
这里 是
图 1.3 所示:
的希尔伯特变换。从表达式可以得到单边带调制信号相移法的一般模型框图,如
图 1.3 SSB 移相法模型
希尔伯特变换 H(w)及有关特性为:
定义
式中
第2页 共 15 页
陕西理工学院课程设计
信号通过传递函数为 的滤波器,即可得到 。具有传递函数
的滤波器称为希尔伯特滤波器。 传递函数的模和相位特性如图 1.4 所示。从图
o
1.4 可见,希尔伯特滤波器是一个宽带 90 移相网络,是正交变换网络。
显然,
图 1.4 希尔伯特滤波器的传递函数
1.2 相干解调
解调就是把接收到的SSB信号经过处理,滤掉载波成分,使之还原成发射之前的有用的信息。SSB
信号的解调方法主要有两种,一个是相干解调法,另一个是包络检波。
相干解调也叫同步检波。解调与调制的实质一样,均是频谱搬移。调制是把基带信号的谱搬到
了载频位置,这一过程可以通过一个相乘器与载波相乘来实现。解调则是调制的反过程,即把在载
波位置的已调信号的谱搬回到原始基带位置,因此同样可以用相乘器与载波相乘来实现。相干解调
器的一般模型如图 1.5 所示:
图 1.5 相干解调一般模型
相干解调时,为了无失真地恢复原基带星信号,接收端必须提供一个与接收的已调载波严格同
步(同频同相)的本地载波(称为相干载波),它与接收的已调信号相乘后,经低通滤波器取出低
频分量,即可得到原始的基带信号。
2 系统设计
2.1 Simulink 工作环境
在 MATLAB 命令窗口,单击工具栏上的 按钮可进入 Simulik。模块库按功能进行分为以下 8
类子库:Continuous(连续模块)Discrete(离散模块)Function&Tables(函数和平台模块)Math
(数学模块)Nonlinear(非线性模块)Signals&Systems(信号和系统模块)Sinks(接收器模块)
Sources(输入源模块)用户可以根据需要混合使用歌库中的模块来组合系统,也可以封装自己的模
块,自定义模块库、从而实现全图形化仿真。 Simulink 模型库中的仿真模块组织成三级树结构
Simulink 子模型库中包含了 Continous、Discontinus 等下一级模型库 Continous 模型库中又包含
了若干模块,可直接加入仿真模型。图 2.1 为 Simulink 工具模块页面
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- 心如暮光天亦暖i2022-12-23这个资源总结的也太全面了吧,内容详实,对我帮助很大。
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