dsb(移相法)信号抽样**。
学生姓名： 指导老师：
摘要本课程设计主要解决dsb(移相法)信号的抽样，信号的抽样在通信系统中有着重要的作用，在课程设计中，系统开发平台为windows xp，本程序是利用matlab集成环境下的simulink**平台。调制过程是频谱搬移的过程，它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。dsb信号的抽样就是对调制信号进行抽样。
调制与解调往往决定了一个通信系统的性能。dsb信号的解调采用相干解调法，这种方法广泛用于载波通信和短波无线**通信中。
关键词信号抽样；simulink；dsb；移相法；相干解调。
1 引言。通信(communication)就是信息的传递，是指由一地向另一地进行信息的传输与交换，其目的是传输消息。然而，随着社会生产力的发展，人们对传递消息的要求也越来越高。
可以预见，未来的通信对人们的生活方式和社会的发展将会产生更加重大和意义深远的影响。目前，无论是模拟通信还是数字通信，在不同的通信业务中都得到了广泛的应用。本课程设计运用了matlab集成环境下的simulink平台来建立**模型，实现模拟基带信号经dsb混合调制与相干解调的传输过程，通过分析比较调制解调输出波形以及频谱图特征，dsb调制解调原理。
在其中加入高斯白噪声，观察对波形的影响，并对其进行分析总结。
1.1 课程设计目的。
通信课程设计的目的是为了学生加深对所学的通信原理知识理解，培养学生专业素质，提高利用通信原理知识处理通信系统问题的能力，为今后的专业课程的学习、毕业设计和工作打下良好的基础。使学生能比较扎实地掌握本专业的基础知识和基本理论，掌握数字通信系统及有关设备的分析、开发等基本技能，受到必要工程训练和初步的科学研究方法和实践训练，增强分析和解决问题的能力，了解本通信专业的新发展。
本次课程设计是对dsb信号进行抽样。在此次的设计中，我将收集相关资料的同时，结合书本上的理论知识来理解dsb信号调制和解调的具体过程和它在matlab中具体实现的方法。同时加深对matlab这款软件的熟练程度。
通过这次自主的设计来锻炼自己独立思考和解决问题的能力。为以后的学习和工作做好更好的基础。
1.2 课程设计的步骤。
1) 用不同频率和振幅的正弦波信号作为信号源和载波，根据dsb的原理图调制出dsb的调制信号，并画出其频率谱密度函数图形。
2) 用周期为0.01s的脉冲对调制信号进行抽样。
3) 对调制信号加入高斯白噪声，并画出其频率密度函数图形。
4) 对加入高斯白噪声的信号进行解调。
5) 对本次课程设计进行分析、总结。
2 基本原理。
2.1 simulink工作环境。
simulik模块库按功能进行分为以下8类子库：continuous（连续模块）、discrete（离散模块）、function&tables（函数和平台模块）、math（数学模块）、nonlinear（非线性模块）、signals&systems（信号和系统模块）、sinks（接收器模块）、sources（输入源模块），每个模块下面还含有子模块，还有3级模块，如下图2-1所示，用户可以根据自己需要的模块来选择。
2.2 dsb调制、抽样及解调原理。
1.滤波调制。
在am信号中，载波分量并不携带信息，信息完全由边带传送。如果在am调制模型中将直流分量去掉。就得到一种高效调制效率的调制方式，即抑制载波双边带信号（dsb-sc），简称双边带信号（dsb）。
dsb调制器模型如下图2-2所示，可见dsb信号实质上就是基带信号与载波直接相乘。
图2.2-1 dsb信号调制器模型。
其时域表达式为：
式中，假设m(t)的平均值为0。dsb的频谱与am的频谱相近，只是没有了在+ωc和-ωc处的δ函数，即：
dsb信号是不带载波的双边带信号，它的带宽与am信号相同，也为基带信号带宽的两倍，dsb信号的波形和频谱图分别如下图2.2-2和2.2-3：
图2.2-3 dsb信号的频谱。
2、线性调制。
线性调制的一般模型都是由一个相乘器和一个冲激响应为h(t)的滤波器组成。其输出已调信号的时域和频域表达式为：
式中： 在该模型中，只要适当选择滤波器的特性，便可以得到各种幅度调制信号。
任何模型的调制信号sm (t)可以等效为两个互为正交调制分量的合成。即：
其中。由此可以得到下图2.2-4的等效模型。该模型称为线性调制相移法的一般模型，它同样适用于所有的线性调制。
3、信号抽样。
设基带信号为m(t)，矩形脉冲形成电路的冲激响应为h(t)， m(t)经过理想抽样后得到的信号ms(t)可用下式表示， 即：
上式表明，ms(t)是由一系列被m(n ts)加权的冲激序列组成，而m(n ts)就是第n个抽样值幅度。经过矩形脉冲形成电路，每当输入一个冲激信号， 在其输出端便产生一个幅度为 m(n ts)的矩形脉冲h(t)，因此在ms(t)作用下，输出便产生一系列被m(nt)加权的矩形脉冲序列，这就是dsb抽样信号。
4、相干解调。
解调时调试的逆过程。信号的解调方法有两种，非相干解调和相干解调。解调与调制的实质一样，均是频谱搬移，可以通过一个相乘器与载波相乘来实现。
与am信号比较，因为不存在载波分量，dsb信号的调制效率是100%，即全部功率都用于信息传输。但由于信号的包络不再与调制信号的变化规律一致，因而不能采用简单的包络检波来恢复调制信号。dsb信号解调时需采用相干解调，也可称同步检波。
本次用相干解调时，为了无失真的恢复原来的基带信号，必须用一个与载波同频同相的本地载波来与需要调制的信号相乘。即如下图2.2-5所示。
上图中sdsb(t)信号为加了高斯噪声的调制信号，cosωct为与载波同频同相的本地载波lpf为一个低通滤波器，s0(t)为解调信号。
3 系统设计。
3.1 dsb调制信号抽样及解调。
新建空白**窗口，找到dsb信号调制、抽样及解调所需的**器件，加入新建的窗口中，连接好线路，线路如图3.1-1所示：
图3.1-1 dsb调制抽样及解调模型。
在图3.1-1中，包括了dsb调制、抽样及解调部分。在调制部分，采用了移相法对基带信号进行调制。
在抽样部分，使用的是脉冲抽样法。在上图中，比较了加噪声之前和加噪声之后功率谱密度函数的变化。在解调部分采用了相干解调。
在调制部分，因为基带信号为正弦信号，在移相法中其sinωct=0，所以hq(t)=0，sq (t)=0，所以hq(ω)0，所以另一个载波设为0信号。其参数设置如上图3.1-2所示。
图3.1-3信号源hi (ω参数设置。
因为在simulink模块中给出的正弦信号是sin，而我需要的是cos，所以在图3.1-3中，设置参数时应移π/2的相位，使得其变为cos。因信号源的频率应该比载波的频率小得多，所以我就把信号源的频率设为1 rad/s。
为了方便观察图形，所以把振幅设为4。
图3.3-4 载波1参数设置。
图3.1-5 载波2参数设置。
在上图3.3-4和图3.3-5是载波的参数设置，载波的频率应比基带信号的频率大得多，在本次设计中，我设计载波的频率为基带信号频率的20倍，所以载波的频率为20 rad/s，在图3.
3-4中，根据移相法的要求，我需要的是cos信号，所以在相位设置时，我先把它移π/2的相位。在图3.3-5中，我需要的是sin信号，所以不用移相，保持原样设置不变。
图3.1-6加法器的参数设置。
图3.1-7脉冲抽样参数设置。
在上图3.1-7中，矩形脉冲抽样的抽样周期设为0.01s，着振幅为1。
图3.1-9功率谱参数设置。
上图3.1-8为以调信号的功率谱密度函数，因为载波的频率为20rad/s，所以中心频率为20rad/s，基带信号的频率为1rad/s，所以上图的上边带的中心频率为21rad/s，下边带的中心频率为19rad/s。同时由上图可知其包络和合基带信号的包络相同，符合dsb调制信号的要求。
图3.1-11高斯白噪声的参数设置。
图3.1-12加入高斯白噪声的之后的功率谱密度函数波形。
由图3.1-11和图3.1-12可知，加入方差为1，均值为0的高斯白噪声之后。功率谱密度函数出现明显的变化。
因为上边带和下边带的中心频率为19rad/s和21rad/s，所以把带通滤波器的频率范围设为17rad/s-23rad/s，这样才能更好的滤除已调信号中混入的噪声。如上图3.1-13所示。
图3.1-16加了噪声的解调信号频谱波形。
图3.1-17未加噪声的解调频谱参数设置。
图3.1-18未加噪声的频谱波形图。
图3.1-19加噪声与未加噪声波形比较。
图3.1-20调波图形。
4 **电路分析与总结。
4．1 结果分析。
图4.1-1调制信号波形。
在调制模块，从上图4.1-1可以看出调制信号的频率与载波频率相同，振幅为调制波振幅与载波振幅相乘。包络按照调制信号的包络变化。
其调制结果表现在频谱上就是将低频信号的频谱搬移到高频信号上去，从而便于信号的传输。
在解调模块，将已调信号与载波相乘，就是将调制信号的频谱从高频上搬移到低频上并通过低通滤波器过滤出所需要的频段，即得到解调信号。
从上面的**结果分析，恢复出的信号与调制信号相比，在幅度上有了较大的减小，但波形较为完整，功率谱也符合最初的设计预想。在解调部分，我还加入了方差为1，均值为0 的高斯白噪声来模拟通信信道。在带通滤波器的参数设置时，也非常合理。
从最后的波形来看，可以看出该系统的抗噪声性能比较好。
4．2 遇到的问题。
a) 在初期熟悉matlab里面的simulink模块时，对于simulink的运用不是非常的熟悉，好多模块都没找到。
b) 在设置参数时，由于选取的参数不合理，导致**出来的波形不是正确的或者的出来的波形不理想，从而不能完成设计。
c) 对于dsb的调制和解调原理理解得不透彻和动手实践能力欠缺。
课程设计报告格式 课程设计
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