AM、DSB、SSB實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、成績信息與通信工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告（軟件仿真性實(shí)驗(yàn)）課程名稱：通信系統(tǒng)仿真技術(shù)實(shí)驗(yàn)題目：模擬幅度調(diào)制系統(tǒng)仿真 指導(dǎo)教師：李海真班級(jí)：15050243 學(xué)號(hào)：21 學(xué)生姓名：竇妍博一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 學(xué)習(xí)使用SystemView構(gòu)建簡單的仿真系統(tǒng)；2、 掌握模擬幅度調(diào)制的基本原理；3、 掌握常規(guī)條幅、DSB、SSB的解調(diào)方法；4、 掌握AM信號(hào)調(diào)制指數(shù)的定義。二、 實(shí)驗(yàn)原理1、AMAM信號(hào)的基本原理在圖1.1中，若假設(shè)濾波器為全通網(wǎng)絡(luò)（1），調(diào)制信號(hào)疊加直流后再與載波相乘，則輸出的信號(hào)就是常規(guī)雙邊帶調(diào)幅AM調(diào)制器模型如圖所示。圖1.1 AM調(diào)制器模型AM信號(hào)的時(shí)域和頻域表達(dá)式分別為式中，為外加的直流

2、分量；可以是確知信號(hào)也可以是隨機(jī)信號(hào)，但通常認(rèn)為其平均值為0，即1。AM信號(hào)的典型波形和頻譜分別如圖1.2（a）、（b）所示，圖中假定調(diào)制信號(hào)的上限頻率為。顯然，調(diào)制信號(hào)的帶寬為。圖1.2 AM信號(hào)的波形和頻譜由圖1，2（a）可見，AM信號(hào)波形的包絡(luò)與輸入基帶信號(hào)成正比，故用包絡(luò)檢波的方法很容易恢復(fù)原始調(diào)制信號(hào)。 但為了保證包絡(luò)檢波時(shí)不發(fā)生失真，必須滿足 ，否則將出現(xiàn)過調(diào)幅現(xiàn)象而帶來失真。AM信號(hào)的頻譜是由載頻分量和上、下兩個(gè)邊帶組成（通常稱頻譜中畫斜線的部分為上邊帶，不畫斜線的部分為下邊帶）。上邊帶的頻譜與原調(diào)制信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)相同，下邊帶是上邊帶的鏡像。顯然，無論是上邊帶還是下邊帶，都含有原

3、調(diào)制信號(hào)的完整信息。故AM信號(hào)是帶有載波的雙邊帶信號(hào)，帶寬為基帶信號(hào)帶寬的兩倍，即 式中，為調(diào)制信號(hào)的帶寬，為調(diào)制信號(hào)的最高頻率。 AM信號(hào)的解調(diào)相干解調(diào)由AM信號(hào)的頻譜可知，如果將已調(diào)信號(hào)的頻譜搬回到原點(diǎn)位置，即可得到原始的調(diào)制信號(hào)頻譜，從而恢復(fù)出原始信號(hào)。解調(diào)中的頻譜搬移同樣可用調(diào)制時(shí)的相乘運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)2。相干解調(diào)的原理框圖如圖3-3所示。圖1.3 相干解調(diào)原理框圖將已調(diào)信號(hào)乘上一個(gè)與調(diào)制器同頻同相的載波，得由上式可知，只要用一個(gè)低通濾波器，就可以將第1項(xiàng)與第2項(xiàng)分離，無失真的恢復(fù)出原始的調(diào)制信號(hào)AM信號(hào)的解調(diào)包絡(luò)檢波包絡(luò)解調(diào)器通常由半波或全波整流器和低通濾波器組成。它屬于非相干解調(diào)，因此不

4、需要相干載波，廣播接收機(jī)多采用此方法。一個(gè)二極管峰值包絡(luò)解調(diào)器如下圖所示，它由二極管VD和RC低通濾波器組成。 圖1.4 包絡(luò)解調(diào)器假設(shè)輸入的是AM信號(hào)，在大信號(hào)檢波時(shí)（一般大于0.5V），二極管處于受控的開關(guān)狀態(tài)。選擇RC滿足如下關(guān)系：，式中：是調(diào)制信號(hào)的最高頻率；是載波的頻率。這時(shí)，檢波器的輸出為，隔去直流后即可得到原信號(hào)m(t)。2、DSB雙邊帶調(diào)制是一種利用均值為零的模擬基帶信號(hào)m（t）與正弦載波c（t）相乘，從而將正弦波抑制在m（t）與m（t）之間的載波線性調(diào)制技術(shù)。與AM信號(hào)比較，因?yàn)椴淮嬖谳d波分類，DSB信號(hào)的調(diào)制頻率為100%，即全部功率都用于信息傳輸。但由于DSB信號(hào)的包絡(luò)不

5、再與調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律一致，因而不能采用簡單的包絡(luò)檢波來恢復(fù)調(diào)制信號(hào)，DSB信號(hào)解調(diào)時(shí)需采用相干解調(diào)。3、SSB單邊帶調(diào)制信號(hào)是將雙邊帶信號(hào)中的一個(gè)邊帶濾掉而形成的。單邊帶信號(hào)的解調(diào)，除了載頻全發(fā)送的兼容單邊帶和殘留單邊帶可以用包絡(luò)檢波外，其他各類單邊帶的解調(diào)只能用單邊帶產(chǎn)生的相反過程來完成，即仍用平衡調(diào)制器完成單邊帶信號(hào)頻譜向基帶的平移，并通過緊跟在調(diào)制器后面的低通濾波器，提取有用的基帶信號(hào)，抑制無用的邊帶信號(hào)。用濾波法產(chǎn)生和解調(diào)單邊帶信號(hào)，通常都在低于工作頻率的低載頻上進(jìn)行。因此，在單邊帶產(chǎn)生器后和單邊帶解調(diào)器前有一個(gè)頻率搬移部分，把單邊帶信號(hào)頻譜從低載頻搬移到工作頻率，或相反。除濾波法外

6、，還有相位補(bǔ)償法和合成法可以在工作頻率上直接產(chǎn)生單邊帶信號(hào)，但由于性能都不如濾波法，所以很少采用。三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、建立仿真系統(tǒng) 2.1 AM、DSB調(diào)幅仿真系統(tǒng)2.3 SSB調(diào)幅仿真系統(tǒng)2、主要參數(shù)設(shè)置系統(tǒng)的抽樣頻率為100000Hz，抽樣點(diǎn)數(shù)為39014、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、AM3.1 AM調(diào)制信號(hào)時(shí)域圖3.2 AM載波信號(hào)時(shí)域圖3.3 AM已調(diào)信號(hào)時(shí)域圖3.4 AM已調(diào)信號(hào)頻譜圖3.5 AM 相干解調(diào)時(shí)域圖3.6 AM 相干解調(diào)頻譜圖3.7 AM包絡(luò)檢波時(shí)域圖3.8 AM包絡(luò)檢波頻譜圖2、DSB3.9 DSB已調(diào)信號(hào)時(shí)域圖3.10 DSB已調(diào)信號(hào)頻譜圖3.11 DSB相干檢波時(shí)域圖3.12 DSB相干檢波