基于matlab模擬調制系統(tǒng)的仿真(編輯修改稿)
2024-12-13 21:56 本頁面
【文章內容簡介】 譜完全是基帶信號頻譜在頻域內的簡單搬移。 標準振幅就是常規(guī)雙邊帶調制，簡稱調幅 （ AM） 。假設調制信號 m(t)的平均值為 0，將其疊加一個直流偏量 后與載波相乘，即可形成調幅信號。其時域表達式為 : )c os ())(()(0 ttmt cAM As ??? （ 24） 式中 ： 為外加的直流分量； m(t)可以是確知信號，也可以是隨機信號。 若為確知信號，則 AM 信號的頻譜為 : （ 25） AM 信號的頻譜由載頻分量、上邊帶、下邊帶三部分組成。 AM 信號的總功率包括載波功率和邊帶功率兩部分。只有邊帶功率才與調制信號有關，也就是說，載波分量并不 攜帶信息。因此， AM 信號的功率利用率比較低。 AM 調制器模型如下圖所示。 圖 AM 調制器模型 AM 信號的時域和 頻域表達式分別為 （ 26） （ 27） 式中， Ao 為外加的直流分量； m(t)可以是確知信號也可以是隨機信號，但通常認為其平均值為 0，即 0)( ?tm— 。 由頻譜可以看出， AM 信號的頻譜由載波分量、上邊帶、下邊帶三部分組成。上邊帶的頻譜結構與原調制信號的頻譜結構相同，下邊帶是上邊帶的鏡像。因此， AM信號是帶有載波分量的雙邊帶信號，他的帶寬是基帶信號帶寬 的 2 倍，即 （ 28） )(c os)()(c os )(c os)]([)( tw ctmtw cA tw ctmA ots oAM ?? ??)]()([21)]()([)( w cwMw cwMw cww cwA ots AM ???????? ???)]()([21)]()([)( 0 ???? ???????? ccccm MMAs ????????fHfB HAM 2? 6 AM 調制典型波形和頻譜如圖 11所示： 圖 調制典型波形和頻譜 如果在 AM調制模型中將直流 A 去掉，即可得到一種高調制效率的調制方式 — 抑制載波雙邊帶信號 (DSB— SC)，簡稱雙邊帶信號。 其時域表達式為 )c os ()()( ttmt cDS Bs ?? （ 29） 式中，假設的平均值為 0。 DSB 的頻譜與 AM 的譜相近，只是沒有了在 177。 ω處的函數(shù) δ ，即 （ 210） 與 AM 信號比較，因為不存在載波分量， DSB 信號的調制效率是 100 ，即全部效率都用于信息傳輸。 但由于 DSB 信號的包絡不再與調 制信號的變化規(guī)律一致，因而不能采用簡單的包絡檢波來恢復調制信號。 DSB 信號借條是需采用相干解調，也稱同步檢波（比包絡檢波器復雜得多）。 )]()([21)( ?? ??? ccm MMs ???? 7 其典型波形和頻譜如圖 12 所示： 圖 DSB 調制典型波形和頻譜 DSB 解調原理與抗噪性能 解調是調制的逆過程，其作用是從接收的已調信號中恢復原基帶信號（即調制信號）。解調的方法可分為兩類：相干解調和非相干解調（包絡檢波）。 相干解調，也稱同步檢波，為了無失真地恢復原基帶信號，接收端必須提供一個與接收的已調載波嚴格同步（同頻同相）的本地載波 （稱為相干載波），它與接受的已調信號相乘后，經低通濾波器取出低頻分量，即可得到原始的基帶調制信號。 包絡檢波器就是直接從已調波的幅度中提取原調制信號，通常由半波或全波整流器和低通濾波器組成。 由于 DSB 信號的包絡不再與調制信號的變化規(guī)律一致，因而不能采用簡單的包絡檢波來恢復調制信號。 DSB 信號解調時需采用相干解調。 DSB 相干解調性能分析模型如圖 所示： 圖 DSB 相干解調性能分析模型 設解調器輸入信號為 ： (t)= m(t)cos( t) (211) 與相干載波 cos( t)相乘后，得 c o s ?0tOttOm ( t )sD SB( t )OtO－ ?c?c?M ( ? )O ??H－ ?HSD SB( ? )O－ ?c?c?載波反相點2 ?H帶通濾波器s m ( t ) s m ( t )n ( t )n i ( t )m o ( t )n o ( t )低通濾波器c o s ?ct＋ 8 (212) 經低通濾波器后，輸出信號為 : (213) 因此，解調器輸出端的有用信號功率為 : (214) 解調 DSB 信號時，接收機中的帶通濾波器的中心頻率 與調制頻率 相同， 此解調器輸入端的窄帶噪聲 : )s i n ()()c o s ()()( ttttt cscci nnn ?? ?? （ 215） 它與相干載波 cos( t)相乘后， 得： （ 216） 經低通濾波器后，解調器最終輸出噪聲為 ： )(21)(0 tt nn c? （ 217） 故輸出噪聲功率為 ： （ 218） 式中， B=2 ,為 DSB 的帶通濾波器的帶寬， 為噪聲單邊功率譜密度。 解調器輸入信
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