基于matlab的模拟单边带通信系统仿真研究【字数:11246】
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外发展 1
1.3 探索的思路 2
第二章 单边带信号的调制与解调 4
2.1 单边带信号的组成 4
2.1.1 频谱 4
2.1.2 SSB信号 5
2.2 SSB信号调制的特点 5
2.3 单边带信号的调制 6
2.3.1 滤波法调制 6
2.3.2 相移法调制 8
2.4 SSB信号的解调 8
第三章 单边带调制与解调的理论分析 10
3.1 希尔伯特变换 10
3.2 调制 10
3.3 解调 10
3.4 单边带信号系统的性能 11
第四章 仿真结果分析 12
4.1 MATLAB系统 12
4.2 MATLAB应用 12
4.2.1 MATLAB的基本操作 12
4.2.2 M文件的程序运行流程图 12
4.2.3 模拟调制SSB调制 13
4.2.4 单边带幅度调制(LSSB调制) 13
4.2.5 相移法调制 14
4.3 SIMULINK仿真模块 14
4.4 SIMULINK的操作过程 15
4.4.1建立空白模型窗口 15
4.4.2 添加模块 15
4.4.3 常见模块操作 15
4.4.4 信号线的操作 16
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运行 16
4.5 SIMULINK仿真及结果图 16
4.5.1 单边带相干解调的模型构建 16
4.5.2 仿真结果及分析 17
4.5.3 高斯条件下的仿真模型构建 17
结论与展望 20
致 谢 21
参考文献 22
附录 23
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
由于不断发展的通信业务,使得出现了有关频道拥堵的问题,并且问题日益严重,因此人们逐渐开始重视研究一种通信技术,解决如何能够使用较窄的频带或者如何才能使得在相同的频段内能够容纳更多用户使用[1]。而单边带(SSB)信号由它的名字可以看出只有一个边带信号被传输的。因而使用的带宽也就只有普通调制信号的一半,因此就会使得频率利用率变得更高。逐渐SSB信号便成为了一种使用比较广泛的调制方式。因为MATLA具有强大的系统仿真功能,可以更好地实现单边带通信系统的仿真,本文就是通过MATLAB来仿真单边带通信系统。
在通信系统中,双边带调幅信号的上下两个边带包含的所有信息都是一模一样的。但是,如果只发射一个边带(上边带或者下边带),就可以很好的节省信号的发射功率还可以减少占用的频谱带宽。单边带调幅系统如它的名字一样,传输的仅是一个边带的信息,也可以用SSB表示。单边带调制调幅信号输出的是相等幅度的高频波,但是在多频调制时不是等幅波。并且单边带调制信号的频谱被移动到载频的一侧没有出现失真,只包括一个侧频率分量。单边带调制信号具有发送功率利用率高、带宽小的特点,但是其设备复杂,在短波无线电通信中得到广泛应用[1]。
MATLAB是Matrix Laboratory(矩阵实验室)的简写。其操作过程简单易学,编程效率高,功能强大,应用广泛。而实际应用中的通信系统结构和使用功能都相对比较庞大,因此在对原有的通信体系作出改良以前需要通过仿真软件来对这个系统进行建模和仿真,以衡量改进解决方法的可行性。然而在处理比较复杂的通信问题时就需要使用MATLAB自带的SIMULINK作为建模和仿真的平台[2,3]。本篇文章的仿真就是采用的MATLAB软件下的SIMULINK模块。
1.2 国内外发展
由于不断发展的通信系统和仿真的普遍使用,使得Math Works公司对MATLAB软件也在不断的完善。目前的MATLAB已经是一款功能相当完善并且可以使用各种不同的数据的计算方法,设计各种不同程序,将可视化以及建模与模拟集合于一体的仿真软件。我们可以用MATLAB软件来编辑程序并且进行模拟仿真,在很多地方非常适合使用。尤其在通信领域和工程应用等方面的研究也都得到了广泛的应用。并且MATLAB软件其中的一个附加组件SIMULINK模块的使用也越来越广泛,还能够提供给用户一个图形化的用户界面(GUI)[4]。
如今,通信频道拥挤的问题日益突出和严峻,出现这类问题的主要原因是通信市场中不断投入和发展的无线电技术和各种通信设备。这就使得人们普遍的开始重视并关注如何才能在同一频段内容纳更多用户或占用较窄频带的通信技术。因此单边带通信系统成为解决这一问题的一个选择,甚至获得了广泛的应用,并且处于不断的扩展和创新中。就当前发展情况而言,在中国的通信系统中仍然有着很大的发展空间,在实际生活中的很多地方都可以得到应用,有着无限光明的发展前景。
1.3 探索的思路
本文就时代背景与发展趋势围绕着以下几个方面展开研究:
1.在大量阅读参考文献的基础上,综述MATLAB仿真软件在通信系统中的发展情况。
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