通信原理课程设计-2级ssb调制与相干解调系统仿真

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1、李其旺2级SSB调制与相干解调系统仿真第23页共23页1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。单边带幅度调制（SingleSideBandAmplitudeModulation）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。本文在介绍单边带幅度调制信号的产生方法后，利用MATLAB的集成仿真环境Simulink对单边带幅度调制系统进行了仿真。在实际应用中，有时需要将信号调制到较高频率的载波上进行传输，但一般设备

2、很难一次性调制成功，所以这时需要将信号分两级调制。Simulink[2]是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI)，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而

3、且用户可以立即看到系统的仿真结果。李其旺2级SSB调制与相干解调系统仿真第23页共23页2设计原理2.12级单边带调制原理单边带调制[1]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。（1）单边带调制单边带调制（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

4、和相移法。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是滤波法模型的示意图。单边带信号的频谱如图2所示，该图能说明滤波法的基本原理，图中HSSB（ω）是单边带滤波器的系统函数，即的傅里叶变换。图2.1　滤波法模型   若保留上边带，则HSSB（ω）应具有高通特性如图2（b）所示。   单边带信号的频谱如图2（c）所示。李其旺2级SSB调制与相干解调系统仿真第23页共23页   若保留下边带，则应具有低通特性如图2（d）所示。   单边带信号的频谱如图2（e）所示。

5、 图2.2　单边带信号频谱图②相移法单边带信号的时域表达式为：这里是的希尔伯特变换。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3所示。   希尔伯特变换H（w）及有关特性为：   定义  李其旺2级SSB调制与相干解调系统仿真第23页共23页    式中                          图2.3　SSB移相法模型显然，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4所示。从图４可见，希尔伯特滤波器是一个宽带90o移相网络，是正交变换网络。图2.4　希尔伯特滤波器的传递函数（2）相

6、干解调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2.5所示。李其旺2级SSB调制与相干解调系统仿真第23页共23页图2.5相干解调器的一般模型（3）2级单边带调制解调在实际应用中，有时需要将信号调制到较高频率的载波上进行传输，但一般设备很难一次性调制成功，所以这时需要将信号分两级调制。第1级调制时，信号先与频率相对较低1级载波相乘，再通过带通滤

7、波器滤除下边带频谱得单边带调制信号；第2级调制时，2级载波频率相对第1级较高，再通过带通滤波器后输出高频单边带信号。解调时，1级解调时先与2级载波相乘，再通过低通滤波器，2级解调时与1级载波相乘再通过低通滤波器，最后得解调信号。2.2Simulink工作环境（1）模型库在MATLAB命令窗口输入“simulink”并回车，就可进入Simulink模型库[3]，单击工具栏上的按钮也可进入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（