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Matlab与通信仿真课程设计.docx
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实验一
单边带调幅系统的建模仿真
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一、 实验目的
1. 了解单边带调幅系统的工作原理
2. 掌握单边带调幅系统的 Matlab 和 Simulink 建模过程
二、 实验内容
1、Matlab 设计一个单边带发信机、带通信道和相应的接收机,参数要
求如下。
(1)输入话音信号为一个话音信号,采样率 8000Hz。话音输入后首先
进行预滤波,预滤波器是一个频率范围在[300,3400]Hz 的带通滤波器。
其目的是将话音频谱限制在 3400Hz 以下。单边带调制的载波频率设计
为 10KHz,调制输出上边带。要求观测单边带调制前后的信号功率谱。
(2)信道是一个带限高斯噪声信道,其通带频率范围是[10000,
13500]Hz。要求能够根据信噪比 SNR 要求加入高斯噪声。
(3)接收机采用相干解调方式。为了模拟载波频率误差对解调话音音
质的影响,设本地载波频率为 9.8KHz,与发信机载波频率相差 200Hz。
解调滤波器设计为 300Hz 到 3400Hz 的带通滤波器。
程序框图:
读入信号
预滤波
将得到的信号相减得到单边带调制
信号
经过信道后增加信道噪声
获得本地载
波信号
设计思想:
程序分为三部分:
一:SSB 调制模块
首先从计算机中读入音频信号,作为原信号,读入完成后,对源信号进
行参数采集和与滤波处理。进行与滤波之后,对信号进行希尔伯特变换,
将原来的信号和载波相乘,将希尔伯特变换后的信号和载波进行希尔伯
特变换后的信号相乘之后两者想减,得到 SSB 调制后的信号。
二:信道加噪声模块
通过信道,通过设置信道的信噪比来加入相应的噪声
三:解调模块:
将 SSB 调制后的信号通过信道加入噪声以后得到新的信号,并将信号和
本地载波相乘进行想干解调,得到输出信号,并通过语句输出到相应的
目录下。
2、用 Simulink 方式设计一个单边带传输系统并通过声卡输出接收机解
调的结果声音。系统参数参照实例 5.9,系统仿真参数设置为 50KH
系统设计:
总体仿真框图
信号输入:
clc;
clear;
[wavs,fs]=wavread('GDGvoice8000.wav');
t_end=1/fs*length(wavs);
t=(1/fs:1/fs:t_end)';
source=[t wavs];
通过workspace编写程序对模块进行信号输入,程序如上
系统参数设置:
首先将系统的仿真步进时长设置为 1/50000,即仿真采样频率为 50Khz,
对信号进行预滤波,这里采用 butter 带通滤波器频率设置为【300 3400】hz。
由于希尔伯特变换需要输入信号离散,所以将信号滤波之后进入一个零阶保
持器,将信号离散化,保持器采样时间与系统采样时间相同。同样的,由于
本地载波也需要希尔伯特变换,所以对本地载波也要进行离散化变化参数设
置同上。本地载波频率设置为(10KHz)初相位设置为 pi/2(为了得到 cos
信号),经过希尔伯特变化后进入一个实部和虚部的分离器,然后将二者实
部虚部分别相乘之后再相加就可以得到 SSB 调制信号。因为输出时需要的是
离散化的信号,所以要将乘法器的采样时间设置为 1/50000.。得到调制信号
之后就可以进行信道的加入噪声,将信号经过高斯白噪声信道(SNR 可以自
由设置,越大则对调制信号的影响越小)这里设置为 50。然后对信号进行想
干解调,为了能对比结果将想干解调的本地载波设置与源信号的本地载波有
所差距,这里设置为 9800Hz。最后通过一个与前一个相同的带通滤波器,
最后将解调后的信号输出。
输出:
wavwrite(demod_out,50000,'linkSSbDemod_OUT.wav');
这里输出也同样利用编程将信号输出到指定目录下,同时保存文件名为
linkSSbDemod_OUT.wav 音频文件
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