通信原理dsb课程设计.docx

通信原理dsb课程设计.docx

《通信原理dsb课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通信原理dsb课程设计.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

通信原理dsb课程设计

课程设计评分标准

评分项目

得分

报告书写

及格式

具有题目、摘要、目录、正文、参考文献（5分）

正文格式，图、表、参考文献引用等正确，排版美观（5分）

基础原理

报告中是否体现被仿真系统的原理以及原理框图（5分）

仿真目的，仿真方法，仿真结果的意义表述清楚（5分）

M文件仿真

做出信源，调制信号，解调信号波形（10分）

仿真参量丰富（如对频谱，信噪比，误码率等的分析），仿真波形直观。

（10分）

Simulink仿真

是否实现设计功能，各个模块的设计参数是否清晰（10分）

框图直观，有对不同参数条件下的仿真对比及结论（10分）

仿真参量丰富（如对频谱，信噪比，误码率等的分析），仿真波形直观。

（10分）

答辩

是否存在抄袭（10分）

对所仿真系统原理的提问回答情况（10分）

对仿真过程提问的回答情况（10分）

总分

基于MTLAB的DSB系统的研究与仿真

摘要

本次课程设计用于实现模拟调制信号经DSB调制后的解调过程。

信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。

调制过程实际上是一个频谱搬移的过程，即是将低频信号的频谱（调制信号）搬移到载频位置（载波）。

而解调是调制的逆过程，即是将已调制信号还原成原始基带信号的过程。

信号的接收端就是通过解调来还原已调制信号从而读取发送端发送的信息。

因此信号的解调对系统的传输有效性和传输可靠性有着很大的影响。

调制与解调方式往往能够决定一个通信系统的性能。

双边带DSB调制信号的解调采用相干解调法（即是将已调信号与相同载波频率相乘），这种方式被广泛应用。

但是由于在信道传输过程中必将引入高斯白噪声，虽然经过带通滤波器后会使其转化为窄带噪声，但它依然会对解调信号造成影响，即使其失真，而这种失真是不可避免的。

关键字：

Simulink；DSB；调制；相干解调

3.1DSB信号的模型1

3.2DSB信号调制过程分析2

3.3高斯白噪声信道特性分析2

3.4DSB解调过程分析3

4.1DSB信号调制过程：

4

4.2高斯白噪声信道特性6

4.3调制解调仿真过程：

8

5.1调制模块仿真结果10

5.2高斯白噪声信道仿真结果11

5.3解调模块仿真结果12

1设计目的

本课程设计是实现模拟DSB信号的调制解调。

在此次课程设计中，通过搜集资料与分析，来理解DSB调制解调的具体过程和它在MATLAB中的实现方法。

通过这个阶段的学习，更清晰地认识DSB的调制解调原理。

同时加深对MATLAB这款通信仿真软件操作的熟练度，在使用中去感受MATLAB的应用方式与特色，并通过仿真过程理解通信原理课程的调制解调过程。

利用自主的设计过程来锻炼自己独立思考，分析和解决问题的能力，为我今后的自主学习研究提供具有实用性的经验。

2设计要求

1、掌握MATLAB的基本知识：

MATLAB的基本使用，M文件程序设计，MATLAB绘图，simulink模块的使用。

2、了解使用MATLAB对通信系统进行仿真的原理与方法：

MATLAB编程；simulink仿真

3、对信号分别叠加大小不同的噪声后再进行解调，绘制出解调前后信号的时域和频域波形，比较未叠加噪声时和分别叠加大小噪声时解调信号的波形有何区别，由所得结果来分析噪声对信号解调造成的影响。

3系统原理

3.1DSB信号的模型

图1DSB调制器模型

其中，设正弦载波为

式中，

为载波幅度；

为载波角频率；

为初始相位（假定

为0）。

调制过程是一个频谱搬移的过程，它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。

而解调是将位于载频的信号频谱再搬回来，并且不失真地恢复出原始基带信号。

双边带解调通常采用相干解调的方式，它使用一个同步解调器，即由相乘器和低通滤波器组成。

在解调过程中，输入信号和噪声可以分别单独解调。

相干解调的原理框图如图2所示：

图2相干解调器的数学模型

信号传输信道为高斯白噪声信道，其功率为

3.2DSB信号调制过程分析

假定调制信号

的平均值为0，与载波相乘，即可形成DSB信号，其时域表达式为

式中，

的平均值为0。

DSB的频谱为

DSB信号需采用相干解调（同步检波）。

在调制信号

的过零点处，高频载波相位有180°的突变。

3.3高斯白噪声信道特性分析

在实际信号传输过程中，通信系统不可避免的会遇到噪声。

信道加性噪声主要取决于高斯白噪声，因此我在此环节将对双边带信号添加高斯白噪声来观察噪声对解调的影响情况。

在此过程中，我用函数

来添加噪声，此函数功能为向信号中添加噪声功率为其方差的高斯白噪声。

正弦波通过加性高斯白噪声信道后的信号为

故其有用信号功率为

噪声功率为

信噪比

满足公式

则可得到公式

我们可以通过这个公式方便的设置高斯白噪声的方差。

3.4DSB解调过程分析

所谓相干解调是为了从接收的已调信号中，不失真地恢复原调制信号，要求本地载波和接收信号的载波保证同频同相。

相干解调的一般数学模型如图所示。

图3DSB相干解调模型

设图3的输入为DSB信号

乘法器输出为

通过低通滤波器后

令

0时，解调输出信号为

4程序设计仿真原理及分析

4.1DSB信号调制过程：

4.2高斯白噪声信道特性

4.3调制解调仿真过程：

5用Simulink实现如上的系统

5.1调制模块仿真结果

基带信号：

幅度为1，频率为2HZ，初相位为0，离散方式，采样间隔为1×10-5s

载波信号：

幅度为1，频率为40HZ，初相位为0，离散方式，采样间隔为1×10-5s

第一路为基带信号，第三路为载波，第二路为调制的DSB波形。

从图中可以清楚地看出，双边带信号时域波形的包络不同于调制信号的变化规律。

在调制信号零点前处已调波的相位发生了180°的突变。

在调制信号的正半周期内，已调波的高频相位与载波相同，在调制信号的负半周期内，已调波的高频相位与载波相反。

并且双边带的带宽为基带信号的两倍。

5.2高斯白噪声信道仿真结果

第一路为未加入加性高斯白噪声信道中传输的波形。

第二路为加入加性高斯白噪声输出的波形。

相比较可看出，波形出现了一定程度的失真。

5.3解调模块仿真结果

可看出，解调波形基带信号、带有噪声的DSB信号和解调信号的波形如图，由于图不接近基带信号波形，表明解调模块特性不好，或者信噪比较大。

不能很好的恢复原始信号。

6心得体会

通过本次课程设计，我熟悉了Matlab下用Simulink进行仿真的过程，对一些去没有弄懂或认识模糊的概念，理论有了正确认识，也为以后的工作和学习打下了基础。

在课程设计中有收获，同样也有许多不足之处。

首先就是软件安装问题，第一次安装这种全英文的软件，遇到了很多困难，比如说注册问题等等，好多英文单词都不懂，所以安装不是很顺利，通过XX，最终解决。

接着又遇到了一个问题。

由于理论知识学习的不是很好，所以在设计的时候一直在翻书进行查找。

很是累人。

各种中XX，翻书，问同学。

期间同样是因为软件是全英文的所以实用不是很方便，极大的影响了设计的速度。

经过本次课程设计，加强了我对通信原理理论知识的学习。

其次我发现了Matlab的强大之处，使我对其学习产生强大的兴趣。

参考文献

[1]樊昌信，曹丽娜.通信原理.北京：

国防工业出版社，2006

[2]达新宇.通信原理实验与课程设计.北京：

北京邮电大学出版社，2003

[3]徐远明.MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用.西安：

西安电子科技大学出版社，2005

[4]张化光，孙秋野.MATLAB/Sinmulink实用教程.北京：

人民邮电出版社，2009

[5]邓华.MATLAB通信仿真及应用实例详解.北京;国防工业出版社，2003