单边带调幅电路设计与仿真.docVIP

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摘要

单边带调制由于占用更窄的频带和更高的频带利用率，在通信系统中得到更广泛的应用，本文简单介绍了相移法实现单边带调制以及同步检波电路原理及设计方法，并以multisim为工具，对调制解调解调系统进行仿真，同时对仿真结果进行分析。学会设计电路，进一步掌握所学单元电路及在基础培养自己分析、应用其他单元电路的能力。

关键字：单边带；调制；解调；Multisim；仿真

TOC\o1-3\h\z\u一、调制与解调的概述 3

二、SSB信号的产生及过程分析 3

1、SSB信号的产生 3

（1）滤波法产生单边带信号 3

（2）相移法产生单边带信号 4

2、相移法产生单边带信号的过程分析 5

（1）移相电路 5

(2)模拟乘法器 6

（3）同相求和电路 8

3、单边带调制仿真及过程分析 9

（1）Multisim简介 9

（2）仿真及分析 9

三、SSB信号解调的原理及过程分析 11

1、SSB信号解调电路的设计方法 11

2、低通滤波器 12

3、SSB信号的仿真、分析 13

四、SSB信号的产生及解调总体分析 14

五、总结 16

参考文献： 17

一、调制与解调的概述

所谓调制，就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程，在无线通信及其他大多数场合，调制都是指载波调制，即用调制信号去控制载波的参数的过程，使载波的某一或某几个参数随着调制信号的规律而变化。幅度调制就是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化。变化的周期与调制信号周期相同。即振幅变化与调制信号的振幅成正比。通常称高频信号为载波。

通信系统中之所以要用到载波调制，是为了实现几个目标：一，在无线传输中，信号是以电磁波的形式通过天线辐射到空间的.为了获得较高的辐射效率，天线的尺寸必须与发射信号波长相比拟。而基带信号包含的较低频率波长较长，致使天线过长而难以实现。但若通过调整，把基带信号的频谱搬至较高的载波频率上，使已调信号的频谱与信道的带通特性相匹配，这样就可以提高传输性能，以较小的发送功率与较短的天线来辐射电磁波。第二，把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实现信道的多路复用，提高信道利用率。第三，扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。因此，调制对通信系统的有效性和可靠性有着很大的影响和作用。采用什么样的调制方式将直接影响着通信系统的性能。

解调是从携带消息的已调信号中恢复消息的过程。在各种信息传输或处理系统中，发送端用所欲传送的消息对载波进行调制，产生携带这一消息的信号。接收端必须恢复所传送的消息才能加以利用，这就是解调。调幅波的解调调幅的逆过程，即从调幅信号的取出调制信号，通常称之为检波。

二、SSB信号的产生及过程分析

1、SSB信号的产生

单边带信号的产生方法通常有滤波法和相移法。

（1）滤波法产生单边带信号

产生SSB信号最直接的方法是让DSB信号通过一个单边带滤波器，保留所需要的一个边带，滤除不要的边带。这种方法称为滤波法，它是最简单也是最常用的方法。

图1单边带信号的滤波法形成

滤波法原理如图1所示。图中为单边带滤波器的频谱特性，如图1所示，对于保留上边带的单边带调制来说，有

(1)

对于保留下边带的单边带调制来说，则取为低通滤波器，于是

（2）

单边带信号的频谱为

（3）

（2）相移法产生单边带信号

本课程设计中产生单边带调制信号的方法为哈特利调制。这种调制方法是根据R.V.L.Hartley命名的。该调制方法使用了相移方法来抑制不需要的边带。具体方法是，先将原始信号相移90°、载波信号也相移90°，再将原信号与原载波信号调制，相移后的信号与相移后的载波信号调制，这样就生成了两个调制后的信号。这两个调制后的信号通过加减，就可以获得边带信号。这种调制方法的一个好处就是，它可以允许解析单边带信号的表达式。这样有利于更好的理解单边带信号的同步检测效果。

将信号相移90°无法依靠简单的延迟信号得到。在模拟电路中，通常使用相移网络来实现。在真空管收音机流行的年代，这种方法非常流行，但后来因为成本的问题，使用的越来越少了。不过，现在这种调制方法在业余无线电和数字信号处理器领域很流行。利用希尔伯特变换，可以在数字电路中以低成本实现这种调制方法。本次设计中用相移法来实现单边带调制。调制框图如图2