实验一 单边带调制(SSB)信号的产生.doc

实验一 单边带调制（SSB）信号的产生 一.实验目的 1.掌握单边带信号的产生原理和调制特点； 2.进一步熟悉SystemView的使用。 二．实验要求 1. 设计一个单边带调制（SSB）信号调制系统，要求能同时产生上、下边带信号； 2. 基带信号为一个振幅为0.5V，频率为10Hz的余弦波； 3. 载波为一个振幅为1V，频率为60Hz的余弦波； 4. 安装下列步骤环节来完成实验并书写实验报告。 三．设计方案 本实验采用移相法实现单边带调制，移相法需要借助希尔伯特变换来进行推导。 设调制信号m(t)=Amcosωmt，载波c(t)=cosωct，则sDSB(t)=Amcosωmtcosωct=1/2Amcos(ωc+ωm)t+1/2Amcos(ωc-ωm)t。若保留上边带，则有sUSB(t)=1/2Amcos(ωc+ωm)t=1/2Amcosωmtcosωct-1/2Amsinωmtsinωct；若保留下边带，则有sLSB(t)=1/2Amcos(ωc-ωm)t=1/2Amcosωmtcosωct+1/2Amsinωmtsinωct。把上下边带合并起来可以写成sSSB(t)=1/2Amcosωmtcosωct±1/2Amsinωmtsinωct（“+”表示下边带信号，“-”表示上边带信号）。式中Amsinωmt可以看成是Amcosωmt相移π/2的结果，而幅度大小保持不变。这一过程称为希尔伯特变换，记为“^”，则有Amcos^ωmt=Amsinωmt，故上式可以改写为sSSB(t)=1/2Amcosωmtcosωct±1/2Amcos^ωmtsinωct。推广到一般情况，则可得到调制信号为任意信号时SSB信号的时域表达式，即sSSB(t)=1/2m(t)cosωct±1/2m^ (t)sinωct。根据上面的推导结果，设计出的原理图如下所示： m(t)/2 m(t)/2cosωct sSSB(t) m^(t)/2 基本原理从原理框图中可以很清楚地显示出来。其中用到了希尔伯特滤波器，乘法器，加法器，反相器等基本器件。移相法虽然不需要滤波器具有陡峭的截止特性，但技术难点是宽带相移网络很难用硬件来实现。 （本部分用文字和图形的形式，按照自己的理解和设计，详细写出单边带调制信号调制系统的设计方案，特别画出原理方框图） 四．系统实现 在如下图所示的Systemview仿真图形中，图符0、1分别是振幅为0.5V，频率为10Hz的基带信号和振幅为1V，频率为60Hz的载波，图符2、8为乘法器，图符7为反相器，图符9、10为加法器，图符3、4、5、11均为波形分析仪。其中，基带信号和载波都分别接入乘法器2和8，2接受的均为余弦信号，8接受的均为正弦信号，再把2和8的输出都接入加法器9，则9输出为下边带信号；而8经过反相器7后再与2一起接入加法器10，则10输出为上边带信号。最后，在定义系统时间选项中，采样点数取256，采样频率为600Hz。 （本部分用文字和图形的形式，介绍用SystemView实现该方案的具体情况，对相应的参数设置和模型作用进行解释说明） 五．系统测试 运行系统，分别得到如下图所示的波形图及频谱图。因为基带信号和载波的频率分别为10Hz和60Hz，故理论分析上下边带频率分别应为70Hz和50Hz，从频谱图可看出结果符合设计要求。 （运行系统，用文字和图形的形式，分析运行结果波形是否正确，并从频谱角度进一步分析结果） 六．设计总结 本实验采用移相法来产生单边带调制信号（SSB）。移相法相对于滤波法的优点是不需要滤波器具有陡峭的截止特性，但技术难点是宽带相移网络很难用硬件来实现。该方法要求网络必须对基带信号的所有频率分量均准确地相移π/2，移相的一致性很难保证，实现起来具有一定的难度。但由于此次实验我们只做仿真，故用移相法来产生SSB信号还是相当简单易行的。通过这次实验，不仅让我初步熟悉了systemview仿真软件，还使我对单边带信号的产生原理和调制特点有了更清晰的认识。 （对本次设计的进行总结，具体说明系统方案的优缺点和设计心得等） 学号+姓名+实验X 打包发送 word、源程序 dz1241@