河南师范大学计算机与信息工程学院计算机与信息工程学院验证性实验报告专业：通信工程 年级/班级：2011 级 20132014 学年第二学期课程名称 通信原理 指导教师 杨育捷本组成员学号姓名实验地点 计科楼 324 实验时间 周二 3-4节项目名称 双边带抑制载波调幅 实验类型 验证性一、实验目的1、掌握抑制载波双边带调幅与解调的原理及实现方法。2、掌握用 MATLAB仿真软件观察抑制载波双边带的调幅与解调。二、实验内容1、观察双边带调幅的波形。2、观察双边带调幅波形的频谱。3、观察双边带解调的波形。三、实验仪器装有 MATLAB软件的计算机一台四、实验原理1、双边带调幅 ()mt ()DSBtcos2cAft其中： 为基带信号， 为载波， 调制信号。()mtccft()DSBt在常规双边带调幅时，由于已调波中含有不携带信息的载波分量，故调制效率较低。为了提高调制效率，在常规调幅的基础上抑制掉载波分量，使总功率全部包含在双边带中。这种调制方式称为抑制载波双边带调制，简称双边带调制(DSB AM)。cos2cft双边带调制信号的时域表达式： = =()DSBtmtcos2cAft()mt双边带调制信号的频域表达式： =()SBf1()cccMff河南师范大学计算机与信息工程学院实现双边带调制就是完成调制信号与载波信号的相乘运算。原则上，可以选用很多种非线性器件或时变参量电路来实现乘法器的功能，如平衡调制器或环形调制器。双边带调制节省了载波功率，提高了调制效率，但已调信号的带宽仍与调幅信号一样，是基带信号带宽的两倍。如果输入的基带信号没有直流分量，则得到的输出信号便是无载波分量的双边带信号。双边带调制实质上就是基带信号直接与载波相乘。2、双边带解调 ()rt 0()ytcos2cft其中： 为接受到的信号， 为恢复载波， 为输出。()rt 0()yt假设调制信号在信道中传输无能量损失，即： DSBrt双边带解调只能采用相干解调，把已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波，将已调信号的频谱搬回到原点位置，时域表达式为： 1()cos2()cos2=(t)cos4)2cccccrtftAmtftftAmft其中： DSB然后通过低通滤波器，滤除高频分量，使得无失真地恢复出原始调制信号 01()(t)2cyt五、实验程序及结果1、已知信号 ,画出其幅频特性图。mtsinctt=-2:0.001:2; %信号 m(t)y1=sinc(t*200);plot(t,y1) %画出原始信号title(已知信号 m(t)=sinc(t*200)xlabel(时间：s)ylabel(幅度)gridaxis(-0.1,0.1 -0.3,1)河南师范大学计算机与信息工程学院结果图：-0.1 -0.08 -0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1-0.200.20.40.60.81 信 信 信 信 m(t)=sinc(t*200)信 信 信 s信信2、画出信号 m(t)=sinc(t*200)的频谱 M(f)即幅频特性图。fs=3000;t1=-2:0.0001:2;y11=sinc(t1*200);yk=fft(y11,50000); %对信号做傅立叶变换yw=2*pi/40000*abs(fftshift(yk); %频谱搬移fw=-25000:24999/50000*fs; plot(fw,yw)title(已知信号的频谱)xlabel(频率：hz)ylabel(幅频特性)gridxlim(-100,100)结果图：-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 10000.0020.0040.0060.0080.01 信 信 信 信 信 信 信信 信 信 hz信信信信河南师范大学计算机与信息工程学院3、载波信号 cos(2*pi*200*t)的时域图t=-2:0.001:2; %信号 f(t)y3=cos(2*pi*200*t); %载波信号plot(t,y3)title(载波信号 cos(2*pi*200*t)xlabel(时间：s)ylabel(幅度)gridxlim(-0.05,0.05)结果图：-0.05 -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05-1-0.500.51 信 信 信 信 cos(2*pi*200*t)信 信 信 s信信4、载波信号 cos(2*pi*200.*t的频谱图fs=3000;t=-2:0.0001:2;y11=cos(2*pi*200.*t);yk=fft(y11,50000); %对信号做傅立叶变换yw=2*pi/40000*abs(fftshift(yk); %频谱搬移fw=-25000:24999/50000*fs; plot(fw,yw)title(载波信号 cos(2*pi*200.*t的频谱)xlabel(频率：hz)ylabel(幅频特性)gridxlim(-100,100)河南师范大学计算机与信息工程学院结果图：-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 10001234 信 信 信 信 cos(2*pi*200.*t信 信 信信 信 信 hz信信信信5、已调信号 S(t)的时域图t=-2:0.001:2; y4=sinc(t*200).*cos(2*pi*200*t) %已调信号 S(t)plot(t,y4,r-)title(已调信号 S(t)=m(t)cos(2*pi*200*t)xlabel(时间：s)ylabel(幅度)gridxlim(-0.05,0.05)结果图：-0.05 -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05-1-0.500.51 信 信 信 信 S(t)=m(t)cos(2*pi*200*t)信 信 信 s信信河南师范大学计算机与信息工程学院6、已调信号 S(t)的频谱图 S(f)t=-2:0.001:2; y4=sinc(t*200).*cos(2*pi*200*t) %已调信号 S(t)fs1=1000 %已调信号频谱yk=fft(y4,5000) %对信号做傅立叶变换yw=2*pi/4000*abs(fftshift(yk) %频谱搬移fw=-2500:2499/5000*fs1plot(fw,yw,r-)title(已调信号 S(t)的频谱 S(f)xlabel(频率：hz)ylabel(幅频特性)gridxlim(-400,400)结果图：-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400012345x 10-3 信 信 信 信 S(t)信 信 信 S(f)信 信 信 hz信信信信7、滤波后输出信号 y0(t)的时域图t=-2:0.001:2;y3=cos(2*pi*200*t); %载波信号y4=sinc(t*200).*cos(2*pi*200*t); %已调信号y7=y4.*y3; %解调信号Rp=0.1; %滤波后的 f(t)信号Rs=80; %信号衰减幅度Wp=40/100; %通带截止频率Ws=45/100; %阻带截止频率,100 为载波频率的一半n,Wn=ellipord(Wp,Ws,Rp,Rs); %阶数 nb,a=ellip(n,Rp,Rs,Wn); %传递函数分子分母 b,aXl=5*filter(b,a,y7);plot(t,Xl,r);title(滤波后的 y0(t)信号);xlabel(时间:s);ylabel(幅度);grid;axis(-0.1,0.1 -0.5,2.5)河南师范大学计算机与信息工程学院结果图：-0.1 -0.08 -0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1-0.500.511.522.5 信 信 信 信 y0(t)信 信信 信 :s信信七、实验小结通过对其过程图形的绘制，进一步掌握了抑制载波双边带调幅与解调的原理。 教师签名：年 月 日