模擬線性調制系統(tǒng)實驗1.doc

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1、電子科技大學通信學院《通信原理及同步技術系列實驗一》模擬線性調制系統(tǒng)實驗班級學生學號教師10模擬線性調制系統(tǒng)實驗一、實驗目的1.研究模擬連續(xù)信號在（AM、DSB、SSB、VSB、QAM）幾種線性調制中的信號波形與頻譜，了解調制信號是如何搬移到載波附近。2.加深對模擬線性調制（AM、DSB、SSB、VSB、QAM）的工作原理的理解。3.了解產(chǎn)生調幅波（AM）和抑制載波雙邊帶波（DSB—SC）的調制方式，以及兩種波之間的關系。4.了解用濾波法產(chǎn)生單邊帶SSB—SC的信號的方式和上下邊帶信號的不同。5.研究在相干解調中存在同步誤差（頻率誤差、相位誤差）對解調信號的影響

2、從而了解使用同頻同相的相干載波在相干解調中的重要性。6.熟悉正交調幅QAM傳輸系統(tǒng)的原理及作用。二、實驗原理模擬帶通傳輸系統(tǒng)，是將基帶信號經(jīng)過線性調制后形成的已調波送入信道傳輸，在接收端經(jīng)過反調制，再從已調波中將基帶信號恢復出來。常用的線性調制包括調幅（AM），雙邊帶調制（DSB），單邊帶調制（SSB），殘留邊帶調制（VSB），正交調幅（QAM）等五種方式。這些方式是通過基帶信號與單一角頻率的余弦載波相乘后再經(jīng)過適當濾波實現(xiàn)。在時域上，就是用基帶信號m（t）去控制載波f（t）的幅度參數(shù)，使其m（t）的規(guī)律而變化；它的頻域解釋是把基帶信號的頻譜范圍搬遷到載波附近的

3、頻譜范圍上的搬移過程。在接收端，如果采用相干解調，在本地載波保持同步關系時，都能正確的解調。但是當本地載波存在相位誤差或頻率誤差時，不同的調制方式受到的影響是不同的，當只有相位誤差時，SSB制式的輸出不受影響，AM和DSB制式的輸出幅度有所下降，而QAM制式則產(chǎn)生路間竄擾。在本地載波有頻率誤差時，SSB制式的輸出使頻譜有所偏移，對于話音信號傳輸而言，頻差在20Hz以內時，人耳可以容忍；而對于其他制式，輸出會產(chǎn)生嚴重失真。本實驗利用平衡調制方式進行模擬連續(xù)波的調制與解調?？煞謩e組成AM、DSB、SSB、VSB、QAM五種調制方式的產(chǎn)生原理。1.調幅（AM）信號調幅

4、的原理是基帶信號去控制高頻載波的幅度，使已調信號的包絡隨基本信號成正比例的變化。設正弦載波：10調制信號：則已調制信號：其中：m0代表外加直流分量，代表基帶信號。便是有載波分量的雙邊帶調制信號。代表載波項。代表DSB項。調幅信號的包絡應與基帶信號成比例變化。顯然AM調制不產(chǎn)生過調制的條件是，若這個條件不滿足，那么AM信號的包絡就與基帶信號不同而產(chǎn)生過調失真。2.雙邊帶（DSB—SC）信號常規(guī)調幅波含載波分量，而載波分量不攜帶任何有用信息，因而AM波調制的效率較低。如果我們抑制掉基帶信號的直流分量，得到的響應SDSB（t）便是無載波分量的雙邊帶調制信號（DSB—S

5、C），在常規(guī)線性調幅（AM）中，令，也就是將載波分量抑制掉，就可得到DSB—SC信號，。3.單邊帶（SSB—SC）信號雙邊帶調制信號頻譜中含有攜帶同一信息的上、下兩個邊帶。因此，我們只需傳送一個邊帶信號就可以達到信息傳輸?shù)哪康?，以?jié)省傳輸帶寬、提高信道利用率。這就是單邊帶調制（SSB—SC）。產(chǎn)生SSB信號有移相法和濾波法。本實驗采用濾波法，即，將已產(chǎn)生的雙邊帶信號通過一個帶通濾波器，根據(jù)該濾波器傳遞函數(shù)的不同，可分別得到下邊帶信號和上邊帶信號。SSB信號可表示為：式中：是m（t）的所有頻率成分移相的信號，稱為的希爾伯特信號。式中符號取“—”產(chǎn)生上邊帶，取“+”

6、產(chǎn)生下邊帶。4.殘留邊帶（VDSB）信號SSB信號與AM和DSB信號比較，具有帶寬窄的優(yōu)點，但工程上實現(xiàn)卻比較困難，為了克服這種困難，提出了殘留邊帶調制方式。5.正交幅度調制（QAM）信號用同一載頻但相位正交的兩個載波分別對兩路獨立的信號進行DSB—SC調制，兩個已調信號可以同時在同一信道的同一頻帶內傳輸。到了接收端，分別用相位正交的載波進行同步解調。這種方法稱為正交幅度調制，平均每路占用的帶寬與SSB方式相當。設同相濾波為：10正交載波為為：兩路獨立的信號分別為，分別進行DSB調制，得到相加后得到總信號為：三、實驗系統(tǒng)的組成本實驗系統(tǒng)是采用AnalogSign

7、alSystem應用最廣泛的PC機和Windows操作系統(tǒng)作為軟硬件平臺，使用MATLAB軟件的SIMULINK的集成開發(fā)工具實現(xiàn)對AM、DSB、SSB、VSB及QAM系統(tǒng)的調制與解調的仿真。每個子系統(tǒng)都是由各個模塊組成，實驗時，可以在系統(tǒng)上進行參數(shù)的設置與更改?？蓪ι鲜稣{制與解調各種參數(shù)進行更為深入的研究。四、實驗系統(tǒng)功能1常規(guī)調幅（AM）Amplitudemodulationanddemodulation（AM）[sim]2抑制載波雙邊帶（DSB—SC）調制與解調DSB—SCmodulationanddemodulation[sim]3抑制載波單邊帶（SSB

8、—SC）調制與解調SSB