模拟仿真AM 、DSB调制解调过程
高国栋2015141502020 电子信息学院
一、AM信号的调制解调过程
1.调制原理
AM是调幅，用AM调制与解调可以在电路里面实现很多功能，制造出很多有用又实惠的电子产品，为我们的生活带来便利。在我们日常生活中用的收音机就是采用了AM调制方式，而且在军事和民用领域都有十分重要的研究课题。
AM是指对信号进行幅度调制。在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频上，再由天线发射出去。高频震荡波就是携带信号的运载工具，也叫载波。振幅调制，就是由调制信号去控制高频载波的振幅，直至随调制信号做线性变化。仿真图如下：
2.AM解调原理
调制的逆过程叫解调，调制是一个频谱搬移过程，它是将低频信号的频谱搬到载频位置。从已调信号的频谱中，将位于载频的信号频谱搬移回来。调制和解调都完成频谱搬移，各种调幅都是利用乘法器实现的。
3.matlab程序（为使实验更为简便，令调制信号m（t）=1+cos(2π*fm*t)，Ac=1，为正弦信号）
Fs=960; %采样频率
N=960; %采样点
n=0:N-1;t=n/Fs; %时间序列
A0=10; %载波信号振幅
A1=1; %调制信号振幅
fc=120; %载波信号频率
fm=30; %调制信号频率
f=n*Fs/N; %频率
w0=2*fc*pi;
w1=2*fm*pi;
Uc=A0*cos(w0*t); %载波信号
modulateC1=fft(Uc); %对载波信号进行傅里叶变换
cxf=abs(C1); %进行傅里叶变换
figure(1);
subplot(2,1,1); plot(t,Uc); title('载波信号波形'); axis([0 0.1 -20 20]);
subplot(2,1,2); plot(f(1:N/2),cxf(1:N/2));title('载波信号频谱'); axis([0 600 -500 500]);
mes=1+A1*cos(w1*t); %调制信号
C2=fft(mes); % 对调制信号进行傅里叶变换
zxc=abs(C2);
figure(2)
subplot(2,1,1); plot(t,mes); title('调制信号');axis([0 0.5 0 2]);
subplot(2,1,2); plot(f(1:N/2),zxc(1:N/2)); title('调制信号频谱'); axis([0 1000 -500 500]);
Uam=modulate(mes,fc,Fs,'am');%AM 已调信号
C3=fft(Uam); % 对AM已调信号进行傅里叶变换
asd=abs(C3);
figure(3)
subplot(2,1,1);plot(t,Uam); grid on; title('AM已调信号波形'); axis([0 0.5 0 5]);
subplot(2,1,2);plot(f(1:N/2),asd(1:N/2)),grid; title('AM已调信号频谱'); axis([0 600 -200 200]); Dam=demod(Uam,fc,Fs,'am'); %对AM调制信号进行解调
C4=fft(Dam); % 对AM解调信号进行傅里叶变换
wqe=abs(C4);
figure(4)
subplot(2,1,1); plot(t,Dam); grid on; title('AM解调信号波形');
axis([0 0.5 0 2]);
subplot(2,1,2); plot(f(1:N/2),wqe(1:N/2)),grid; title('AM解调信号频谱');
4.仿真结果
由仿真可知，最终得出的解调信号波形为幅值变为一半的调制信号波形，满足AM调制解调信号的基本原理。
二、DSB信号的调制解调过程
1.调制原理
在消息信号m(t)上不加上直流分量，则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号，或称抑制载波双边带（DSB-SC）调制信号，简称双边带（DSB）信号。DSB调制器模型如图2-1，可见DSB信号实质上就是基带信号与载波直接相乘。
图2-1 DSB信号调制器模型
其时域和频域表示式分别如下
t
t
m
t
S c
DSBω
cos
)(
)(=
(式2-1) 上图显示了系统中经过AM调制后信号的时域
波形图和频谱图。图中横坐标和纵坐标分别对应表
示时间和信号幅值。
上图还显示了经历调制后信号所对应的频谱。
频谱图中横坐标代表频率，纵坐标代表频谱幅值。
从图中可知原发送信号经过调制后，频谱明显从原
来的低频部分搬移到载波部分。
上图显示了系统中经过AM解调信号的时域波
形图和频谱图。图中横坐标和纵坐标分别对应表示
时间和信号幅值。解调将已调信号复原了，信号波
形与调制信号波形完全吻合，没有出现失真。
上图还显示了解调后信号所对应的频谱。频谱
图中横坐标代表频率，纵坐标代表频谱幅值。可以
看出解调后信号频谱回到了原始频率，没有失真。
[])()(21)(c c DSB M M S ωωωωω-++= (式2-2)
除不再含有载频分量离散谱外，DSB 信号的频谱与AM 信号的完全相同，仍由上下对称的两个边带组成。故DSB 信号是不带载波的双边带信号，它的带宽与AM 信号相同，也为基带信号带宽的两倍。
图2-2 DSB 信号的波形与频谱
2.解调原理
因为不存在载波分量，DSB 信号的调制效率是100%，即全部功率都用于信息传输。但由于DSB 信号的包络不再与m(t)成正比，故不能进行包络检波，需采用相干解调。
图2-3 DSB 信号相干解调模型
图2-3中SL(t)为本地载波，也叫相干载波，必须与发送端的载波完成同步。即频率相同时域分析如下：
t 2cos )(2
1)(21t m(t)cos (t)S (t)S (t)c c 2L DSB p ωωt m t m S +==⋅= (式2-3) Sp(t)经过低通滤波器LPF ，滤掉高频成份，)(t m o 为
)(2
1)(t m t m o = (式2-4) 频域分析如下：[])(S )-(2
1)(c DSB c DSB p ωωωωω++=S S )(2
1)H()(S )(p o ωωωωM M =⋅=∴ (式2-5)
式中的H(ω)为LPF 的系统函数。频域分析的过程如图2-4所示。事实上）（t L S 本地载波和发端载波完全一致的条件是是不易满足的，因此，需要讨论）（t L S 有误差情况下对解调结果的影响。
3.matlab 程序
Uc=A0*cos(w0*t); %载波信号
C1=fft(Uc); %对载波信号进行傅里叶变换
cxf=abs(C1); %进行傅里叶变换
figure(1);
subplot(2,1,1); plot(t,Uc); title('载波信号波形'); axis([0 0.1 -20 20]);
subplot(2,1,2); plot(f(1:N/2),cxf(1:N/2));title('载波信号频谱'); axis([-500 500 0 10000]);
mes=A1*cos(w1*t); %调制信号
C2=fft(mes); % 对调制信号进行傅里叶变换
zxc=abs(C2);
figure(2)
subplot(2,1,1); plot(t,mes); title('调制信号');axis([0 0.5 -2 2]);
subplot(2,1,2); plot(f(1:N/2),zxc(1:N/2)); title('调制信号频谱'); axis([-500 500 0 1000]);
Uam=modulate(mes,fc,Fs,'AM');%DSB 已调信号
C3=fft(Uam); % 对DSB已调信号进行傅里叶变换
asd=abs(C3);
figure(3)
subplot(2,1,1);plot(t,Uam); grid on; title('DSB已调信号波形'); axis([0 0.5 -5 5]);
subplot(2,1,2);plot(f(1:N/2),asd(1:N/2)),grid; title('DSB已调信号频谱'); axis([-200 200 0 1000]); Dam=demod(Uam,fc,Fs,'AM'); %对DSB调制信号进行解调
C4=fft(Dam); % 对DSB解调信号进行傅里叶变换
wqe=abs(C4);
figure(4)
subplot(2,1,1); plot(t,Dam); grid on; title('DSB解调信号波形');
axis([0 0.5 -2 2]);
subplot(2,1,2); plot(f(1:N/2),wqe(1:N/2)),grid; title('DSB解调信号频谱'); axis([-500 500 0 600]);
4.仿真结果
版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。
发表评论