通信原理 labview中假设相干载波频率未知, 如何实现DSB解调? DSB在非理想通道如高斯通道中性能如何？
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解决时间 2021-04-28 13:06
- 提问者网友：浩歌待明月
- 2021-04-28 03:49
通信原理 labview中假设相干载波频率未知, 如何实现DSB解调? DSB在非理想通道如高斯通道中性能如何？
最佳答案
- 五星知识达人网友：骨子里都是戏
- 2021-04-28 04:57
信号的调制与 解调在通信系统中具有重要的作用。调制过程实际上是一个频谱搬移的过程 ，即是将低频信号的频谱（调制信号）搬移到载频位置（载波）。而解调是 调制的逆过程，即是将已调制信号还原成原始基带信号的过程。
信号的接收 端就是通过解调来还原已调制信号从而读取发送端发送的信息。因此信号的 解调对系统的传输有效性和传输可靠性有着很大的影响。调制与解调方式往 往能够决定一个通信系统的性能。双边带DSB调制信号的解调采用相干解调法 （即是将已调信号与相同载波频率相乘），这种方式被广泛应用在载波通信 和短波无线电话通信中。但是由于在信道传输过程中必将引入高斯白噪声， 虽然经过带通滤波器后会使其转化为窄带噪声，但它依然会对解调信号造成 影响，即使其失真，而这种失真是不可避免的。
DSB是AM调制的一种，AM信号 通过信道后自然会叠加有燥声， 经过接收天线进入带通滤波器。 BPF的作用有两个，一是让AM信 号直接通过，二是滤出带外噪声。 AM信号通过BFP后与本地载波相 乘后。进入LPF，LPF的截止频率 设定为一个定值，它不允许频率 大于截止频率的成分通过，因此 LPF的输出仅为与要的信号。
ts=0.01;%定义变量区间步长 t0=2;%定义变量区间终止值 t=-t0:ts:t0;%定义变量区间取值情况 fc=10;%给出相干载波的频率 A=1;%定义调制信号幅度 fa=1;%定义调制信号频率 mt=A*cos(2*pi*fa.*t);%输入调制信号表达式 ct=cos(2*pi*fc.*t);%输入载波信号表达式 psnt=mt.*ct;%输出调制信号表达式 subplot(5,1,1);%划分画图区间 plot(t,mt,'g');%画出调制信号波形 title('输入信号波形'); xlabel('Variable t'); ylabel('Variable mt'); subplot(5,1,2); plot(t,ct,'b');%画出载波信号波形 title('输入载波波形');
xlabel('Variable t'); ylabel('Variable ct'); subplot(5,1,3); plot(1:length(psnt),psnt,'r');%length用于长度匹配 title('已调信号波形');%画出已调信号波形 xlabel('Variable t'); ylabel('Variable psnt'); mt1=fftshift(fft(mt)); mt2=abs(mt1.^2); df=1/(2*t0); ff=length(mt1); f=-ff/2*df:df:ff/2*df-df; subplot(5,1,4); plot(f,mt2);%调制信号功率谱密度 psnt1=fftshift(fft(psnt)); psnt2=abs(psnt1.^2); subplot(5,1,5); plot(f,psnt2);%已调信号功率谱密度
在实际信号传输过程中，通信系统不可避免的会遇到噪声，例如自然界中的各种电磁 波噪声和设备本身产生的热噪声、散粒噪声等，它们很难被预测。而且大部分噪声为 随机的高斯白噪声，所以在设计时引入噪声，才能够真正模拟实际中信号传输所遇到 的问题，进而思考怎样才能在接受端更好地恢复基带信号。信道加性噪声主要取决于 起伏噪声，而起伏噪声又可视为高斯白噪声，因此我在此环节将对双边带信号添加高 斯白噪声来观察噪声对解调的影响情况。 为了具体而全面地了解噪声的影响问题，分别引入大噪声（信噪比为20dB）与小噪声 （信噪比为2dB）作用于双边带信号，再分别对它们进行解调，观察解调后的信号受到 了怎样的影响。 在此过程中，我用函数来添加噪声，此函数功能为向信号中添加噪声功率为其方差的 高斯白噪声。 正弦波通过加性高斯白噪声信道后的信号为： r (t ) A2 故其有用信号功率为： S ? 2 噪声功率为： N ? ? 2 信噪比S N 满足公式: B ? 10 log 10( S )
信号的接收 端就是通过解调来还原已调制信号从而读取发送端发送的信息。因此信号的 解调对系统的传输有效性和传输可靠性有着很大的影响。调制与解调方式往 往能够决定一个通信系统的性能。双边带DSB调制信号的解调采用相干解调法 （即是将已调信号与相同载波频率相乘），这种方式被广泛应用在载波通信 和短波无线电话通信中。但是由于在信道传输过程中必将引入高斯白噪声， 虽然经过带通滤波器后会使其转化为窄带噪声，但它依然会对解调信号造成 影响，即使其失真，而这种失真是不可避免的。
DSB是AM调制的一种，AM信号 通过信道后自然会叠加有燥声， 经过接收天线进入带通滤波器。 BPF的作用有两个，一是让AM信 号直接通过，二是滤出带外噪声。 AM信号通过BFP后与本地载波相 乘后。进入LPF，LPF的截止频率 设定为一个定值，它不允许频率 大于截止频率的成分通过，因此 LPF的输出仅为与要的信号。
ts=0.01;%定义变量区间步长 t0=2;%定义变量区间终止值 t=-t0:ts:t0;%定义变量区间取值情况 fc=10;%给出相干载波的频率 A=1;%定义调制信号幅度 fa=1;%定义调制信号频率 mt=A*cos(2*pi*fa.*t);%输入调制信号表达式 ct=cos(2*pi*fc.*t);%输入载波信号表达式 psnt=mt.*ct;%输出调制信号表达式 subplot(5,1,1);%划分画图区间 plot(t,mt,'g');%画出调制信号波形 title('输入信号波形'); xlabel('Variable t'); ylabel('Variable mt'); subplot(5,1,2); plot(t,ct,'b');%画出载波信号波形 title('输入载波波形');
xlabel('Variable t'); ylabel('Variable ct'); subplot(5,1,3); plot(1:length(psnt),psnt,'r');%length用于长度匹配 title('已调信号波形');%画出已调信号波形 xlabel('Variable t'); ylabel('Variable psnt'); mt1=fftshift(fft(mt)); mt2=abs(mt1.^2); df=1/(2*t0); ff=length(mt1); f=-ff/2*df:df:ff/2*df-df; subplot(5,1,4); plot(f,mt2);%调制信号功率谱密度 psnt1=fftshift(fft(psnt)); psnt2=abs(psnt1.^2); subplot(5,1,5); plot(f,psnt2);%已调信号功率谱密度
在实际信号传输过程中，通信系统不可避免的会遇到噪声，例如自然界中的各种电磁 波噪声和设备本身产生的热噪声、散粒噪声等，它们很难被预测。而且大部分噪声为 随机的高斯白噪声，所以在设计时引入噪声，才能够真正模拟实际中信号传输所遇到 的问题，进而思考怎样才能在接受端更好地恢复基带信号。信道加性噪声主要取决于 起伏噪声，而起伏噪声又可视为高斯白噪声，因此我在此环节将对双边带信号添加高 斯白噪声来观察噪声对解调的影响情况。 为了具体而全面地了解噪声的影响问题，分别引入大噪声（信噪比为20dB）与小噪声 （信噪比为2dB）作用于双边带信号，再分别对它们进行解调，观察解调后的信号受到 了怎样的影响。 在此过程中，我用函数来添加噪声，此函数功能为向信号中添加噪声功率为其方差的 高斯白噪声。 正弦波通过加性高斯白噪声信道后的信号为： r (t ) A2 故其有用信号功率为： S ? 2 噪声功率为： N ? ? 2 信噪比S N 满足公式: B ? 10 log 10( S )
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