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基于matlab的抑制载波双边带(DSB)调制与解调分析.pdf

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1 DSB 调制的基本原理...................................... 1

2 DSB 调制与解调的 MATLAB 实现............................. 2

2.1.调制部分.......................................... 2

2.2 高斯白噪声信道特性分析 ............................ 3

2.3.发送与接收滤波器.................................. 5

2.4.解调部分.......................................... 6

3 simulink 仿真 .......................................... 7

3.1 没有加高斯噪声的 simulink 仿真 ..................... 7

3．1．1 电路图..................................... 7

3．1．2 参数设置................................... 8

3．1．3 仿真结果.................................. 10

3．2 加入高斯噪声的 simulink 仿真 ..................... 12

3.2.1 电路图...................................... 12

3.2.2 参数设置.................................... 13

3.2.3 仿真结果.................................... 14

3.3 实验仿真分析.................................. 14

4 心得体会 .............................................. 15

参考文献 ................................................ 16

附录 .................................................... 17

1 DSB 调制的基本原理

在 AM 信号中，载波分量并不携带信息，信息完全由边带传送。

AM 调制模型中将直流分量去掉，即可得到一种高调制效率的调制方式——抑制

载波双边带信号，即双边带信号（DSB）。

DSB 信号的时域表示式

频谱：





DSB

时域频域

图 1-1 DSB 调制时、频域波形

DSB 的相干解调模型如图 1-2 所示：：

DSB

(t)  m(t) cos



DSB

(



)  [M (







)  M (







)]

DSB 的时域波形和频谱如图 1-1 所示：











DSB











图 1-2 DSB 调制器模型

与 AM 信号相比，因为不存在载波分量，DSB 信号的调制效率时 100%，DSB

信号解调时需采用相干解调。

DSB 调制与解调的系统框图如图 1-3 所示：

调

制

信

号

调

制

器

发

送

滤

波

信

道

接

收

滤

波

解

调

器

低

通

滤

波

解

调

信

号

2 DSB 调制与解调的 MATLAB 实现

2.1.调制部分

如果将 AM 信号中的载波抑制，只需在将直流

去掉，即可输出抑制载波双

边带信号（DSB-SC）。 DSB-SC 调制器模型如图 2-1 所示：

假定调制信号

m(t)

的平均值为 0，与载波相乘，即可形成 DSB-SC 信号，其时域

表达式为

载

波

噪

声

图 1-3 DSB 调制与解调系统框图

其中，设正弦载波为

c(t )  A cos(



t 



)

式中，

为载波幅度；



为载波角频率；



为初始相位（假定



为 0）。

式中，

m(t)

的平均值为 0。DSB-SC 的频谱为

DSB (



)

 [M (







)  M (







)]

图 2-1 B-SC 调制器模型

DSB

 m(t )cos



DSB-SC 信号的包络不再与调制信号的变化规律一致，因而不能采用简单的包

络检波来恢复调制信号，需采用相干解调(同步检波)。另外，在调制信号

m(t)

的

过零点处，高频载波相位有 180°的突变。

除了不再含有载频分量离散谱外，DSB-SC 信号的频谱与 AM 信号的频谱完全相同，

仍由上下对称的两个边带组成。所以 DSB-SC 信号的带宽与 AM 信号的带宽相同，

也为基带信号带宽的两倍，即

DSB

 B

 2 f

式中，

为调制信号的最高频率

。

仿真程序如下：

Fs=500; %抽样频率为 Fs/Hz

T=[0:499]/Fs; %定义运算时间

Fc=50; %载波频率为 Fc/Hz

f=5; %调制信号频率为 f/Hz

x1=sin(2*pi*f*T); %调制信号

N=length(x1); %调制信号长度

X1=fft(x1); %傅里叶变换到频域

y1=amod(x1,Fc,Fs,'amdsb-sc');%调用函数 amod()进行调制

2.2 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，例如自然界中的

各种电磁波噪声和设备本身产生的热噪声、散粒噪声等，它们很难被预测。而且

大部分噪声为随机的高斯白噪声，所以在设计时引入噪声，才能够真正模拟实际

中信号传输所遇到的问题，进而思考怎样才能在接受端更好地恢复基带信号。信

道加性噪声主要取决于起伏噪声，而起伏噪声又可视为高斯白噪声，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，正弦波通过加性高斯白噪声信道

后的信号为

r (t )  A cos(



t 



)  n(t )

故其有用信号功率为

S 

噪声功率为

N 



信噪比

满足公式

B  10log

(

)

到达接收端之前，已调信号通过信道，会叠加上信道噪声，使信号有一定程

度的失真。故接收端收到的信号应为：已调信号+信道噪声

仿真程序：

noisy=randn(1,N); %模拟信道噪声

y1=y1+noisy; %接收端收到的信号

Y1=fft(y1); %傅里叶变换到频域

调制信号、已调信号、加噪已调信号的绘图如下图 2-2 所示：

图 2-2 加噪后的各种波形

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