ssb調(diào)制系統(tǒng)仿真(濾波法)通信原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p>　　SSB調(diào)制系統(tǒng)仿真（濾波法）</p><p>　　學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師：</p><p>　　摘 要 SSB調(diào)制只傳輸頻帶幅度調(diào)制信號(hào)的一個(gè)邊帶，使用的帶寬只有雙邊帶調(diào)制信號(hào)的一半。所以功率利用率和頻帶利用率都較高，成為一種廣泛使用的調(diào)制方式，常用于頻分多路復(fù)用系統(tǒng)中。本課程設(shè)計(jì)主要利用濾波法進(jìn)行SSB調(diào)制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。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

2、而形成的。產(chǎn)生SSB信號(hào)最直觀的方法是濾波法。調(diào)制是把基帶信號(hào)的譜搬到了載頻位置，這一過(guò)程可以通過(guò)一個(gè)相乘器與載波相乘來(lái)實(shí)現(xiàn)。解調(diào)采用相干解調(diào)，可以用相乘器與載波相乘來(lái)實(shí)現(xiàn)。在課程設(shè)計(jì)中，利用MATLAB集成環(huán)境下的Simulink仿真平臺(tái)，程序運(yùn)行平臺(tái)為Windows 98/2000/XP。程序通過(guò)調(diào)試運(yùn)行，初步實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo)，在實(shí)際應(yīng)用中，有時(shí)需要將信號(hào)調(diào)制到較高頻率的載波上進(jìn)行傳輸，但一般設(shè)備很難一次性調(diào)制成功，所以需要將信號(hào)分兩

3、級(jí)調(diào)制。在這里，我們只進(jìn)行一級(jí)調(diào)制。</p><p>　　關(guān)鍵詞 程序設(shè)計(jì)；SSB調(diào)制；SSB解調(diào)；濾波法；MATLAB；Simulink</p><p><b>　　1 引 言</b></p><p>　　產(chǎn)生SSB信號(hào)最直觀的方法是，產(chǎn)生一個(gè)雙邊帶信號(hào)，然后讓其通過(guò)一個(gè)邊帶濾波器，濾除不要的邊帶，即可得到單邊帶信號(hào)，我們把這種方法稱為濾

4、波法，它是最簡(jiǎn)單也是最常用的方法。解調(diào)采用相干解調(diào)也叫同步檢波。解調(diào)與調(diào)制的實(shí)質(zhì)一樣，均是頻譜搬移。調(diào)制是把基帶信號(hào)的譜搬到了載頻位置，這一過(guò)程可以通過(guò)一個(gè)相乘器與載波相乘來(lái)實(shí)現(xiàn)。解調(diào)是調(diào)制的反過(guò)程，即把在載波位置的已調(diào)信號(hào)的譜搬回到原始基帶位置，因此同樣可以用相乘器與載波相乘來(lái)實(shí)現(xiàn)[1]。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)要正確構(gòu)建仿真模型圖，根據(jù)理論課中學(xué)習(xí)的原理，正確設(shè)置各模塊參數(shù)，直至能正常運(yùn)行。將模型中各點(diǎn)

5、信號(hào)輸入示波器，根據(jù)顯示結(jié)果分析所設(shè)計(jì)的模型是否正確，并用頻譜儀觀察分析前后信號(hào)頻譜的變化。在信號(hào)傳輸信道加上噪聲源，模擬信號(hào)疊加噪聲后的傳輸：用高斯白噪聲模擬非理想信道，并記錄示波器和頻譜儀的波形，觀察分析加噪聲前后信號(hào)波形的變化。要求在未疊加噪聲時(shí)，解調(diào)無(wú)失真，解調(diào)后的波形和原輸入信號(hào)波形一樣，解調(diào)后的信號(hào)功率譜和原信號(hào)功率譜一樣。在疊加高斯白噪聲后，盡可能濾除噪聲，并解調(diào)疊加入噪聲后，解調(diào)后的波形相對(duì)原波形有失真，解調(diào)后的功率譜相

6、對(duì)原功率譜也有失真，且分析高斯噪聲的均值和方差對(duì)解調(diào)結(jié)果的影響。</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)利用MATLAB集成環(huán)境下的Simulink仿真平臺(tái)，用濾波法設(shè)計(jì)SSB調(diào)制系統(tǒng)仿真模型圖并運(yùn)行，同時(shí)將模型中各點(diǎn)信號(hào)輸入示波器，并用頻譜儀對(duì)原始信號(hào)及最后輸出信號(hào)運(yùn)行仿真結(jié)果輸入顯示器，根據(jù)顯示結(jié)果分析所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性能。Simulink是MATLAB中的一種可視化仿真工具， 是一種基于MATLAB的框圖設(shè)計(jì)環(huán)境，是實(shí)

7、現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個(gè)軟件包，被廣泛應(yīng)用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號(hào)處理的建模和仿真中。Simulink可以用連續(xù)采樣時(shí)間、離散采樣時(shí)間或兩種混合的采樣時(shí)間進(jìn)行建模，它也支持多速率系統(tǒng)，也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。為了創(chuàng)建動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型，Simulink提供了一個(gè)建立模型方塊圖的圖形用戶接口(GUI) ，這個(gè)創(chuàng)建過(guò)程只需單擊和拖動(dòng)鼠標(biāo)操作就能完成，它提供了一種更快捷、直接明了的方式，而且用戶可以立即看

8、到系統(tǒng)的仿真結(jié)果[2]。</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　用濾波法，實(shí)現(xiàn)SSB調(diào)制解調(diào)仿真。仿真結(jié)果要便于對(duì)比分析，得出結(jié)論。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)要正確構(gòu)建仿真模型圖，根據(jù)理論課中學(xué)習(xí)的原理，正確設(shè)置各模塊參數(shù)，直至能正常運(yùn)行。將模型中各點(diǎn)信號(hào)輸入示波器，根據(jù)顯示結(jié)果分析所設(shè)計(jì)的模型是否正確，并用

9、頻譜儀觀察分析前后信號(hào)頻譜的變化。在信號(hào)傳輸信道加上噪聲源，模擬信號(hào)疊加噪聲后的傳輸，并在信道中加入不同噪聲，運(yùn)行后對(duì)比分析：用高斯白噪聲模擬非理想信道，并記錄示波器和頻譜儀的波形，觀察分析加噪聲前后信號(hào)波形的變化。在未疊加噪聲時(shí)，解調(diào)無(wú)失真，在疊加高斯白噪聲后，盡可能濾除噪聲，并解調(diào)。</p><p>　　若仿真正確。未加入噪聲時(shí)，解調(diào)后的波形要和原輸入信號(hào)波形一樣，解調(diào)后的信號(hào)功率譜要和原信號(hào)功率譜一樣。疊加

10、入噪聲后，能觀察出，解調(diào)后的波形相對(duì)原波形有失真，解調(diào)后的功率譜相對(duì)原功率譜也有失真，而且高斯噪聲的均值和方差均會(huì)影響解調(diào)結(jié)果。</p><p>　　1.2 課程設(shè)計(jì)的步驟</p><p>　　（1）分析課題，查找有關(guān)SSB調(diào)整解調(diào)的相關(guān)資料，弄清楚原理，掌握濾波法，相干解調(diào)；</p><p>　?。?）熟悉MATLAB集成環(huán)境下的Simulink仿真平臺(tái)，掌握自己

11、需要用到的仿真模塊和器件，例如高斯白噪聲，頻譜儀等；</p><p>　?。?）先設(shè)計(jì)調(diào)制部分，將基帶信號(hào)與調(diào)整信號(hào)相乘形成雙邊帶信號(hào)，然后通過(guò)濾波器形成單邊帶信號(hào)。并用示波器和頻譜儀觀察分析，得出結(jié)論，驗(yàn)證是否仿真成功；</p><p>　　（4）再設(shè)計(jì)解調(diào)部分，用相干解調(diào)法，將調(diào)整信號(hào)與相干載波相乘，并通過(guò)低通濾波器，得到解調(diào)信號(hào)；并用示波器和頻譜儀觀察分析，得出結(jié)論，驗(yàn)證是否仿真成功

12、；</p><p>　?。?）然后再在信道中加入高斯白噪聲，改變其均值和方差，運(yùn)行后對(duì)比分析，得出結(jié)論；</p><p>　?。?）獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容，并按要求編寫課程設(shè)計(jì)學(xué)年論文，能正確闡述和分析設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。</p><p><b>　　2 基本原理</b></p><p>　　2.1 幅度調(diào)制原理<

13、;/p><p>　　單邊帶調(diào)制是幅度調(diào)制的一種。幅度調(diào)制是由調(diào)制信號(hào)去控制高頻載波的幅度，使之隨調(diào)制信號(hào)作線性變化的過(guò)程。在波形上，幅度已調(diào)信號(hào)的幅度隨基帶信號(hào)的規(guī)律而呈正比地變化；在頻譜結(jié)構(gòu)上，它的頻譜完全是基帶信號(hào)頻譜在頻域內(nèi)的簡(jiǎn)單搬移（精確到常數(shù)因子）。由于這種搬移是線性的，因此，幅度調(diào)制通常又稱為線性調(diào)制。但應(yīng)注意，這里的“線性”并不意味著已調(diào)信號(hào)與調(diào)制信號(hào)之間符合線性變換關(guān)系。事實(shí)上，任何調(diào)制過(guò)程都是一種非

14、線性的變換過(guò)程[3]。</p><p>　　2.2 單邊帶調(diào)制原理</p><p>　　單邊帶調(diào)制（SSB）信號(hào)是將雙邊帶信號(hào)中的一個(gè)邊帶濾掉而形成的。根據(jù)濾除方法的不同，產(chǎn)生SSB信號(hào)的方法有：濾波法和相移法[1]。本課程設(shè)計(jì)采用濾波法。</p><p>　　單邊帶調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生及頻域表示</p><p>　　產(chǎn)生SSB信號(hào)最直觀的方法是

15、，先產(chǎn)生一個(gè)雙邊帶信號(hào)，然后讓其通過(guò)一個(gè)邊帶濾波器，濾除不要的邊帶，即可得到單邊帶信號(hào)。我們把這種方法稱為濾波法，它是最簡(jiǎn)單也是最常用的方法，其原理框圖如圖2-1所示。 </p><p>　　m(t) sDSB(t) sSSB(t)</p><p><b>　　載波c(t)</b></p><p>

16、;　　圖2-1 利用濾波法產(chǎn)生單邊帶信號(hào)</p><p>　　濾除下邊帶，保留上邊帶（USB），H（w）具有理想高通特性,其頻譜圖如圖2-2所示：</p><p>　　1 |w|>wc</p><p><b>　　(2.2-1)</b></p><p>　　0 |w|≤wc </p>

17、;<p>　　濾除上邊帶，保留下邊帶（LSB），H（w）具有理想低通特性,其頻譜圖如圖2-3所示：</p><p>　　1 |w|>wc</p><p><b>　　(2.2-2)</b></p><p>　　0 |w|≤wc </p><p>　　SDSB(w)

18、 SDSB(w) </p><p>　　-wc 0 wc w -wc 0 wc w</p><p>　　HUSB(w) HLSB(w)</p><

19、;p>　　-wc 0 wc w -wc 0 wc w </p><p>　　SUSB(w) SLSB(w)</p><p>　　-wc 0 wc w

20、 -wc 0 wc w </p><p>　　圖2-2 濾波法形成上邊帶信號(hào)的頻譜圖 圖2-3 濾波法形成下邊帶信號(hào)的頻譜圖</p><p><b>　　2.相干解調(diào)</b></p><p>　　相干解調(diào)也叫同步檢波。解調(diào)與調(diào)制的實(shí)質(zhì)一樣，均是頻譜搬移。調(diào)制是把基帶信號(hào)的譜搬到了載頻位置，這一過(guò)程可

21、以通過(guò)一個(gè)相乘器與載波相乘來(lái)實(shí)現(xiàn)。解調(diào)則是調(diào)制的反過(guò)程，即把在載波位置的已調(diào)信號(hào)的譜搬回到原始基帶位置，因此同樣可以用相乘器與載波相乘來(lái)實(shí)現(xiàn)。相干解調(diào)器的一般模型如圖2-4所示。</p><p>　　sm(t) sP(t) sd(t) </p><p>　　c(t)=cos wct </p>

22、<p>　　圖2-4 相干解調(diào)一般模型</p><p>　　相干解調(diào)時(shí)，為了無(wú)失真地恢復(fù)原基帶信號(hào)，接受端必須提供一個(gè)與接收的已調(diào)載波嚴(yán)格同步（同頻同相）的本地載波（稱為相干載波），它與接收的已調(diào)信號(hào)相乘后，經(jīng)低通濾波器取出低頻分量，即可得到原始的基帶調(diào)制信號(hào)[1]。</p><p>　　相干解調(diào)器適用于所有所有線性調(diào)制信號(hào)的解調(diào)。所以單邊帶調(diào)試可以適用相干解調(diào)，本實(shí)驗(yàn)使用相

23、干解調(diào)。</p><p>　　2.3 Simulink工作環(huán)境</p><p><b>　　（1）模型庫(kù)</b></p><p>　　在MATLAB命令窗口輸入“simulink”并回車，就可進(jìn)入simulink模型庫(kù)，單擊工具欄上的按鈕也可進(jìn)入Simulink，模塊庫(kù)按功能進(jìn)行分為以下8個(gè)子庫(kù)：Continuous（連續(xù)模塊）Discret

24、e（離散模塊）Function&Tables（函數(shù)和平臺(tái)模塊）Math（數(shù)學(xué)模塊）Nonlinear（非線性模塊）Signals&Systems（信號(hào)和系統(tǒng)模塊）Sinks（接收器模塊）Sources（輸入源模塊）用戶可以根據(jù)需要混合使用歌庫(kù)中的模塊來(lái)組合系統(tǒng)，也可以封裝自己的模塊，自定義模塊庫(kù)、從而實(shí)現(xiàn)全圖形化仿真。</p><p>　　Simulink模型庫(kù)中的仿真模塊組織成三級(jí)樹(shù)結(jié)構(gòu)Simu

25、link子模型庫(kù)中包含了Continous、Discontinus等下一級(jí)模型庫(kù)Continous模型庫(kù)中又包含了若干模塊，可直接加入仿真模型。</p><p>　　圖2-5 Simulink工具箱</p><p><b>　?。?）設(shè)計(jì)仿真模型</b></p><p>　　在MATLAB子窗口或Simulink模型庫(kù)的菜單欄依次選擇“Fil

26、e” | “New” | “Model”，即可生成空白仿真模型窗口（如圖2-6所示）。</p><p>　　圖2-6 新建仿真模型窗口</p><p><b>　?。?）運(yùn)行仿真</b></p><p>　　兩種方式分別是菜單方式和命令行方式，菜單方式：在菜單欄中依次選擇"Simulation" | "Start&

27、quot; 或在工具欄上單擊。命令行方式：輸入“sim”啟動(dòng)仿真進(jìn)程。</p><p>　　比較這兩種不同的運(yùn)行方式：菜單方式的優(yōu)點(diǎn)在于交互性，通過(guò)設(shè)置示波器或顯示模塊即可在仿真過(guò)程中觀察輸出信號(hào)。命令行方式啟動(dòng)模型后，不能觀察仿真進(jìn)程，但仍可通過(guò)顯示模塊觀察輸出，適用于批處理方式[4]。</p><p><b>　　3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><

28、;p>　　3.1 單邊帶調(diào)制</p><p>　?。?）調(diào)制模塊和參數(shù)設(shè)置</p><p>　　單邊帶調(diào)制模塊如圖3-1。調(diào)制信號(hào)與載波相乘，形成DSB信號(hào)，DSB信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波器，濾除上邊帶，保留下邊帶（LSB），得到下邊帶信號(hào)；經(jīng)過(guò)高通濾波器，濾除下邊帶，保留上邊帶（USB），得到上邊帶信號(hào)。基帶信號(hào)（調(diào)制信號(hào)）幅度為2，頻率為2，如圖3-2。載波信號(hào)幅度為2，頻率為10，如

29、圖3-3。濾波器參數(shù)設(shè)置如圖3-4，圖3-5所示。</p><p>　　圖3-1 單邊帶調(diào)制模塊</p><p>　　圖3-2 基帶信號(hào)參數(shù)設(shè)置 </p><p>　　圖3-3 載波信號(hào)參數(shù)設(shè)置</p><p>　　圖3-4 單邊帶調(diào)制中低通濾波器參數(shù)設(shè)置</p><p>　　圖3-5 單邊帶調(diào)制中高通濾波器參數(shù)設(shè)置&

30、lt;/p><p>　?。?）仿真結(jié)果及分析</p><p>　　調(diào)制模塊的仿真波形圖如圖3-6所示。</p><p>　　圖3-6 調(diào)制模塊中各階段時(shí)域波形圖</p><p>　　第1路是基帶信號(hào)波形，第2路是載波信號(hào)波形，第3路是雙邊帶信號(hào)波形，第4路是通過(guò)低通濾波器后的下邊帶信號(hào)波形。</p><p>　　調(diào)制模塊

31、的仿真波形圖如圖3-7所示。第1路是通過(guò)濾波器后的上邊帶信號(hào)波形，第2路是雙邊帶信號(hào)波形，第3路是載波信號(hào)波形，第4路是基帶信號(hào)波形。</p><p>　　圖3-7 調(diào)制模塊中各階段時(shí)域波形圖</p><p>　　調(diào)制模塊中各階段波形的功率譜如圖3-8至圖3-12所示。調(diào)制信號(hào)先與載波相乘得DSB信號(hào)，再通過(guò)濾波器得下SSB信號(hào)。分析觀察可知，調(diào)制過(guò)程中信號(hào)功率譜的形狀不變，只是頻率的搬

32、移，符合線性調(diào)制的的原理。</p><p>　　圖3-8 調(diào)制信號(hào)功率譜</p><p>　　圖3-9 載波信號(hào)功率譜</p><p>　　圖3-10 雙邊帶調(diào)制信號(hào)功率譜</p><p>　　圖3-11 通過(guò)低通濾波器后的下邊帶調(diào)制信號(hào)功率譜</p><p>　　圖3-12 通過(guò)高通濾波器后的上邊帶調(diào)制信號(hào)功率譜

33、</p><p>　　3.2 SSB相干解調(diào)</p><p>　?。?）相干解調(diào)模塊及參數(shù)設(shè)置</p><p>　　SSB的相干解調(diào)模塊如圖3-13所示。在SSB的相干解調(diào)模塊中，SSB調(diào)制信號(hào)，與相干載波相乘，再經(jīng)過(guò)低通濾波器，得到解調(diào)信號(hào)。相干載波幅度為2，頻率為10。下邊帶信號(hào)經(jīng)過(guò)的低通濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)如圖3-14，上邊帶信號(hào)經(jīng)過(guò)的低通濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)如圖3-1

34、5。</p><p>　　圖3-13 SSB調(diào)制解調(diào)模塊</p><p>　　圖3-14 SSB相干解調(diào)中濾波器參數(shù)設(shè)置 圖3-15 SSB相干解調(diào)中濾波器參數(shù)設(shè)置</p><p><b>　　仿真結(jié)果及分析</b></p><p>　　SSB相干解調(diào)仿真波形如圖3-16所示。</p><p

35、>　　第1路是輸入信號(hào)波形，第2路是調(diào)制信號(hào)與載波相乘后的信號(hào)，第3路是單邊帶信號(hào)波形（下邊帶信號(hào)），第4路是單邊帶信號(hào)與相干載波相乘后的信號(hào)，第5路是解調(diào)后的波形圖。解調(diào)后的信號(hào)功率譜如圖3-19，分析可知，解調(diào)后的波形和原輸入信號(hào)波形一樣，符合設(shè)計(jì)要求。 </p><p>　　圖3-16 SSB調(diào)制解調(diào)各過(guò)程時(shí)域波形圖<

36、;/p><p>　　SSB相干解調(diào)仿真波形如圖3-17所示。</p><p>　　第1路是解調(diào)后的波形圖，第2路是單邊帶信號(hào)與相干載波相乘后的信號(hào)，第3路是單邊帶信號(hào)波形（上邊帶信號(hào)），第4路是調(diào)制信號(hào)與載波相乘后的信號(hào)，第5路是輸入信號(hào)波形。解調(diào)后的信號(hào)功率譜如圖3-20，分析可知，解調(diào)后的波形和原輸入信號(hào)波形一樣，符合設(shè)計(jì)要求。 </p><p>　　圖3-17

37、 SSB調(diào)制解調(diào)各過(guò)程時(shí)域波形圖</p><p>　　相干解調(diào)模塊中各過(guò)程信號(hào)功率譜如圖3-18至圖3.-20所示。解調(diào)后的信號(hào)功率譜和原信號(hào)功率譜一樣，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　圖3-18 未解調(diào)前信號(hào)功率譜</p><p>　　圖3-19 SSB解調(diào)后信號(hào)功率譜</p><p>　　圖3-20 SSB解調(diào)后信號(hào)功率譜&l

38、t;/p><p>　　3.3 加入噪聲的SSB調(diào)制解調(diào)</p><p>　　由于在上面，已分別討論過(guò)上下邊帶信號(hào)，且上下邊帶使用的高斯噪聲參數(shù)相同，所以這里只討論下邊帶信號(hào)。</p><p>　　高斯噪聲是指它的概率密度函數(shù)服從高斯分布（即正態(tài)分布）的一類噪聲。在理想信道調(diào)制與解調(diào)的基礎(chǔ)上，在調(diào)制信號(hào)上加入高斯噪聲，把Simulink噪聲源下的高斯噪聲模塊（Gaussi

39、an Noise Generator）加入到模型中。加入噪聲的SSB調(diào)制解調(diào)模塊如圖3-21所示。示波器Scope1中，第1路為調(diào)制信號(hào)波形，第2路為調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)相乘后的雙邊帶信號(hào)波形，第3路為經(jīng)過(guò)低通濾波器形成的單邊帶信號(hào)波形，第4路為疊加高斯噪聲后的單邊帶信號(hào)波形，第5路為經(jīng)過(guò)帶通濾波器的信號(hào)單邊帶信號(hào)波形，第6路為單邊帶信號(hào)與相干載波相乘后的信號(hào)波形，第7路為解調(diào)出的信號(hào)。</p><p>　　圖3-

40、21加入噪聲的SSB調(diào)制解調(diào)</p><p>　　波形失真與高斯噪聲均值的關(guān)系</p><p>　　高斯噪聲均值為0.1，方差為0時(shí)，SSB調(diào)制解調(diào)各過(guò)程時(shí)域波形如圖3-23。輸出信號(hào)時(shí)域波形如示波器第7路所示可見(jiàn)波形相對(duì)原波形失真較小，功率譜如圖3-25所示，相對(duì)原信號(hào)功率譜失真較小。</p><p>　　高斯噪聲均值為5，方差為1時(shí)，SSB調(diào)制解調(diào)各過(guò)程時(shí)域波形

41、如圖3-27。輸出信號(hào)時(shí)域波形如示波器第 7路所示，可見(jiàn)波形失真較大。其功率譜如圖3-28，相對(duì)原信號(hào)功率譜失真較大。</p><p>　　分析可知，高斯白噪聲的均值越大，輸出信號(hào)失真越大。</p><p>　　圖3-22 高斯噪聲參數(shù)設(shè)置</p><p>　　圖3-23 SSB調(diào)制解調(diào)各過(guò)程時(shí)域波形圖</p><p>　　圖3-24

42、 輸入信號(hào)功率譜</p><p>　　圖3-25 噪聲均值為0.1，方差為1時(shí)的輸出信號(hào)功率譜</p><p>　　圖3-26 高斯噪聲參數(shù)設(shè)置</p><p>　　圖3-27 SSB調(diào)制解調(diào)各過(guò)程時(shí)域波形圖</p><p>　　圖3-28 輸入信號(hào)功率譜</p><p>　　圖3-29 噪聲均值為5，方

43、差為1時(shí)輸出信號(hào)的功率譜</p><p>　　波形失真與高斯噪聲方差的關(guān)系</p><p>　　高斯噪聲均值為0.1，方差為0時(shí)，SSB調(diào)制解調(diào)各過(guò)程時(shí)域波形如圖3-23。輸出信號(hào)時(shí)域波形如示波器第7路所示，可見(jiàn)波形相對(duì)原波形失真較小，功率譜如圖3-25所示，相對(duì)原信號(hào)功率譜失真較小。</p><p>　　高斯噪聲均值為0.1，方差為10時(shí)，SSB調(diào)制解調(diào)各過(guò)程時(shí)域

44、波形如圖3-31。輸出信號(hào)時(shí)域波形如示波器第7路所示，可見(jiàn)波形相對(duì)原波形失真較大。功率譜如圖3-33所示，相對(duì)原信號(hào)功率譜失真較大。</p><p>　　分析可知，高斯噪聲的方差越大，輸出信號(hào)失真越大。</p><p>　　圖3-30 高斯噪聲參數(shù)設(shè)置</p><p>　　圖3-31 SSB調(diào)制解調(diào)各過(guò)程時(shí)域波形圖</p><p>　　圖

45、3-32 輸入信號(hào)功率譜</p><p>　　圖3-33 噪聲均值為0.1，方差為10時(shí)輸出信號(hào)的功率譜</p><p><b>　　仿真電路分析與總結(jié)</b></p><p>　　在仿真過(guò)程中遇到了一些問(wèn)題。不過(guò)通過(guò)查閱資料，尋求老師和同學(xué)的幫助，最終得到解決。</p><p>　　由于對(duì)SSB調(diào)整解調(diào)原理了解的

46、不夠透徹，一開(kāi)始就遇到了問(wèn)題，不知道如何通過(guò)simulink正確仿真調(diào)制解調(diào)過(guò)程。后來(lái)通過(guò)將調(diào)制解調(diào)過(guò)程分為調(diào)制模塊，解調(diào)模塊，分別分析仿真，然后再將調(diào)制解調(diào)模塊組合到一起，得到了正確的仿真電路，最后再加入高斯白噪聲，得到疊加了噪聲的SSB調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)仿真電路。</p><p>　　在最開(kāi)始，我本來(lái)只仿真了上邊帶SSB調(diào)制解調(diào)過(guò)程，即將雙邊帶信號(hào)通過(guò)一個(gè)高通濾波器。但為了讓仿真更精確，便于對(duì)比分析，得出結(jié)論，最后

47、決定同時(shí)仿真上下邊帶SSB調(diào)制解調(diào)過(guò)程，即分為兩路，雙邊帶信號(hào)在上路通過(guò)低通濾波器，得到下邊帶信號(hào)，下路通過(guò)高通濾波器，得到上邊帶信號(hào)。最后得到兩路的仿真波形和頻譜可以相互對(duì)比分析。</p><p>　　仿真過(guò)程中，我將調(diào)制信號(hào)的頻率設(shè)為了10，載波信號(hào)的頻率設(shè)為了20，由于調(diào)制信號(hào)的頻率太高，與載波信號(hào)的頻率差距較小，仿真結(jié)果不明顯，不利于分析比較得出結(jié)論。在黃老師的建議下，最終將調(diào)制信號(hào)的頻率改為2，載波信號(hào)

48、的頻率改為10后，仿真結(jié)果容易觀察分析。</p><p>　　在設(shè)置頻譜儀的參數(shù)時(shí)也遇到了一些問(wèn)題。為了讓波形和功率譜更容易觀察，必須要調(diào)整坐標(biāo)，但是由于從未在simulink中使用過(guò)頻譜儀，所以對(duì)于頻譜儀的參數(shù)設(shè)置不太了解。但是，經(jīng)過(guò)查閱資料，和同學(xué)討論，然后對(duì)參數(shù)的調(diào)試仿真，最后找到了合適參數(shù)設(shè)置。</p><p>　　在分析高斯白噪聲對(duì)仿真的影響時(shí)，也遇到了問(wèn)題。均值和方差同時(shí)對(duì)仿真

49、結(jié)果有影響，所以最后采用的控制變量法。先保持均值不變，改變方差，觀察波形和功率譜的變化，得出結(jié)論，然后再保持方差不變，改變均值，觀察波形和功率譜的變化，得出結(jié)論。</p><p>　　未加入噪聲時(shí)，對(duì)示波器和頻譜儀分析可知，解調(diào)后的波形和原輸入信號(hào)波形一樣，解調(diào)后的信號(hào)功率譜和原信號(hào)功率譜一樣，所以符合設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求。疊加入噪聲后，能觀察到，解調(diào)后的波形相對(duì)原波形有失真，解調(diào)后的功率譜相對(duì)原功率譜也有失

50、真，而且高斯噪聲的均值和方差均會(huì)影響解調(diào)結(jié)果。分析可知，均值不變，高斯噪聲的方差越大，輸出信號(hào)失真越大；方差不變，高斯噪聲的均值越到，輸出信號(hào)失真越大，所以也符合設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　兩周的課程設(shè)計(jì)說(shuō)長(zhǎng)不長(zhǎng)說(shuō)短不短，如果好好利用，我們不僅可以鞏固學(xué)過(guò)的知識(shí)，也能拓寬自己的視野，提升自己的能力。從一開(kāi)始的無(wú)從下手，到

51、最后的自我提升，無(wú)可否認(rèn)，這是對(duì)我們自身能力的重新認(rèn)識(shí)和提升挑戰(zhàn)。</p><p>　　通信原理是通信、電子、信息領(lǐng)域中最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，通信原理對(duì)于我們通信工程的學(xué)生來(lái)說(shuō)是一門很重要的科目，不僅僅因?yàn)樗w了通信工程的許多理論知識(shí)，是考研的科目，而且其實(shí)踐性很強(qiáng)。</p><p>　　通信系統(tǒng)作為一個(gè)實(shí)際系統(tǒng)，是為了滿足社會(huì)與個(gè)人的需求而產(chǎn)生的，目的就是傳送消息（例如數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和圖

52、像等）。通信技術(shù)的發(fā)展，特別是近30年來(lái)形成了通信原理的主要理論體系，即信息論基礎(chǔ)、編碼理論、調(diào)制與解調(diào)理論、同步和信道復(fù)用等。本課程教學(xué)的重點(diǎn)是介紹數(shù)字通信系統(tǒng)中各種通信信號(hào)的產(chǎn)生、傳輸和解調(diào)的基本理論和方法，使學(xué)生掌握和熟悉通信系統(tǒng)的基本理論和分析方法，為后續(xù)課程打下良好的基礎(chǔ)。[5] </p><p>　　所以通信原理課程設(shè)計(jì)也對(duì)我們受益匪淺通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，讓我更深入的了解了模擬信號(hào)的調(diào)制解調(diào)，

53、注意到很多以前沒(méi)有注意到的細(xì)節(jié)，學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。從一個(gè)小模塊設(shè)計(jì)到具有一定功能的完整模塊設(shè)計(jì)，從單個(gè)小問(wèn)題的判斷調(diào)試到整體化模塊的分析思維，本次課程設(shè)計(jì)不但使我對(duì)通信原理了解得更透徹，也使我認(rèn)識(shí)到理論當(dāng)與實(shí)際相聯(lián)系時(shí)才能使它的指導(dǎo)性充分地體現(xiàn)出來(lái)。</p><p>　　當(dāng)然，在設(shè)計(jì)過(guò)程中或多或少的遇到了一些問(wèn)題，但在老師和同學(xué)的幫助下找出了原因所在。更培養(yǎng)了我利用自己的知識(shí)解決問(wèn)題的能力。讓

54、我意識(shí)到將理論與實(shí)際結(jié)合起來(lái)的重要性，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能將知識(shí)為我所用，從而運(yùn)用到實(shí)際生活中，提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。這次課程設(shè)計(jì)也我意識(shí)到遇到問(wèn)題不要一味的依賴于老師，還可以通過(guò)上網(wǎng)，去圖書(shū)館查找資料解決問(wèn)題，這樣不僅提高了自己解決問(wèn)題的能力，也更容易掌握知識(shí)。</p><p>　　俗話說(shuō)柴多火焰高，如果只憑自己的知識(shí)，我會(huì)浪費(fèi)

55、許多的時(shí)間和精力，可是滴水成海，在同學(xué)和老師的幫助下，我不僅把學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用的課程設(shè)計(jì)中，還體會(huì)到設(shè)計(jì)成功后帶來(lái)的成就感。在本次課程設(shè)計(jì)中，特別感謝黃老師在本次課程設(shè)計(jì)中對(duì)我的細(xì)心指導(dǎo)，讓我深層次地了解如何在MATLAB/Simulink中通信系統(tǒng)建模與仿真實(shí)例分析，并順利完成課程設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]樊昌信

56、，曹麗娜. 通信原理. 第6版. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2012</p><p>　　[2]邵玉斌. Matlab/Simulink通信系統(tǒng)建模與仿真實(shí)例分析. 北京：清華大學(xué)出版社， 2008</p><p>　　[3] 周炯槃，龐沁華，續(xù)大我，吳偉陵，楊鴻文. 通信原理. 北京：北京郵電大學(xué)出版社，2008</p><p>　　[4] 張化光，孫秋野. MA