模擬調(diào)制VSB信號(hào)的產(chǎn)生及分析

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包含西電隨機(jī)實(shí)驗(yàn)二的各個(gè)實(shí)驗(yàn)代碼(包括軟硬結(jié)合)： 需要代碼的私信聯(lián)系，此處可能不能下載

文章目錄

模擬調(diào)制VSB信號(hào)的產(chǎn)生及分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)儀器三、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)步驟1.MATLAB仿真2.軟硬結(jié)合 五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析六、心得體會(huì)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、掌握VSB調(diào)制的原理及其調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生方法。 2、掌握通過MATLAB產(chǎn)生VSB信號(hào)及發(fā)送到示波器觀測(cè)的方法。 3、對(duì)VSB信號(hào)的特性進(jìn)行分析。

二、實(shí)驗(yàn)儀器

1、PC 一臺(tái) 2、Matlab2016b 3、Quartus II 11.0 4、雙蹤示波器 5、XSRP 軟件無(wú)線電平臺(tái)

三、實(shí)驗(yàn)原理

殘留邊帶調(diào)制VSB是一種幅度調(diào)制法，它是在雙邊帶調(diào)制的基礎(chǔ)上，通過設(shè)計(jì)濾波器，使信號(hào)一個(gè)邊帶的頻譜成分原則上保留，另一個(gè)邊帶頻譜成分只保留小部分(殘留)，其調(diào)制原理如下： VSB信號(hào)的產(chǎn)生： VSB調(diào)制的頻譜圖如下： 對(duì)H(w)需要滿足的特性通過研究VSB的解調(diào)過程來分析，VSB信號(hào)的解調(diào)原理如下： 對(duì) S V S B ( t ) S_{VSB}\left( t \right) SVSB(t)作傅里葉變化得： S V S B ( w ) = S D S B ( w ) ? H ( w ) = 1 2 [ M ( w + w c ) + M ( w ? w c ) ] ? H ( w ) S_{VSB}\left( w \right) =S_{DSB}\left( w \right) \cdot H\left( w \right) =\frac{1}{2}\left[ M\left( w+w_c \right) +M\left( w-w_c \right) \right] \cdot H\left( w \right) SVSB(w)=SDSB(w)?H(w)=21[M(w+wc)+M(w?wc)]?H(w) 已調(diào)VSB信號(hào)與c(t)相乘后： 經(jīng)過LPF后輸出為： S d ( w ) = 1 2 M ( w ) [ H ( w + w c ) + H ( w ? w c ) ] S_d\left( w \right) =\frac{1}{2}M\left( w \right) \left[ H\left( w+w_c \right) +H\left( w-w_c \right) \right] Sd(w)=21M(w)[H(w+wc)+H(w?wc)] 所以接收端若要無(wú)失真地恢復(fù)出調(diào)制信號(hào)，則低通濾波器的傳輸特性需要滿足： H ( w + w C ) + H ( w ? w C ) = 常數(shù) H\left( w+w_C \right) +H\left( w-w_C \right) =\text{常數(shù)} H(w+wC)+H(w?wC)=常數(shù) 上式表明，實(shí)現(xiàn)VSB的低通濾波器在載頻????處具有互補(bǔ)對(duì)稱性。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

1.MATLAB仿真

①在MATLAB新建腳本用于編寫VSB調(diào)制代碼。 ②設(shè)置采樣頻率5MHz，調(diào)制信號(hào)頻率50KHz，幅度為6V，載波頻率500KHz，幅度為1V。 ③產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)和載波信號(hào)，打印其圖形檢測(cè)是否符合參數(shù)。 ④將調(diào)制信號(hào)與載波相乘，得到DSB信號(hào)，打印其圖形觀測(cè)DSB波形是否正確。 ⑤設(shè)計(jì)濾波器，打印其幅頻特性曲線檢測(cè)其是否符合要求。 ⑥將DSB信號(hào)通過濾波器，在濾波器輸出端得到VSB信號(hào)，加上噪聲后分析其波形、頻譜，功率譜、自相關(guān)函數(shù)、均值、方差。 ⑦學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)編號(hào)或其他規(guī)則設(shè)置參數(shù)，改變調(diào)制信號(hào)與載頻的頻率、幅度，按上述步驟產(chǎn)生各級(jí)信號(hào)并分析參數(shù)變化對(duì)輸出信號(hào)的影響，分析最終產(chǎn)生的加噪VSB信號(hào)特性。

2.軟硬結(jié)合

采用信號(hào)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)接口下載到XSRP硬件平臺(tái)。 ①實(shí)測(cè)調(diào)制信號(hào)時(shí)域波形及頻譜； ②實(shí)測(cè)載波時(shí)域波形及頻譜； ③實(shí)測(cè)VSB信號(hào)時(shí)域波形及頻譜； ④實(shí)測(cè)加噪 VSB 信號(hào)時(shí)域波形及頻譜；

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

這部分的圖片以及分析內(nèi)容請(qǐng)前往報(bào)告下載 1.MATLAB仿真(1)調(diào)制信號(hào)時(shí)域波形及頻譜； (2)載波時(shí)域波形及頻譜； (3)VSB 信號(hào)時(shí)域波形及頻譜； (4)加噪VSB信號(hào)時(shí)域波形及頻譜； (5)加噪VSB信號(hào)時(shí)域波形的自相關(guān)函數(shù)； (6)已調(diào)信號(hào)功率譜； (7)加噪VSB信號(hào)時(shí)域波形的均值及方差。 2.軟硬結(jié)合信號(hào)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)接口下載到XSRP硬件平臺(tái)，該過程是將MATLAB 產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件通過網(wǎng)絡(luò)接口將數(shù)據(jù)下載到XSRP平臺(tái)，然后通過示波器觀察測(cè)量硬件平臺(tái)輸出的實(shí)際信號(hào)。 (1)實(shí)測(cè)調(diào)制信號(hào)時(shí)域波形及頻譜； (2)實(shí)測(cè)載波時(shí)域波形及頻譜； (3)實(shí)測(cè)VSB信號(hào)時(shí)域波形及頻譜； (4)實(shí)測(cè)加噪VSB信號(hào)時(shí)域波形及頻譜； 3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論通過MATLAB仿真和軟硬結(jié)合實(shí)驗(yàn)，對(duì)VSB調(diào)制特性有了深刻的認(rèn)識(shí)，殘留邊帶調(diào)制VSB介于SSB與DSB之間，它既克服了DSB信號(hào)占用頻帶寬的特點(diǎn)，又解決了SSB實(shí)現(xiàn)中的困難，它不像SSB那樣完全抑制 DSB的一個(gè)邊帶，而是逐漸切割，使其殘留一小部分。

六、心得體會(huì)

通過此次隨機(jī)信號(hào)實(shí)驗(yàn)2中的VSB調(diào)制實(shí)驗(yàn)，加深了對(duì)VSB調(diào)制的理解，對(duì)MATLAB編程更加熟練，了解和掌握了新的函數(shù)，提高了面對(duì)問題以及解決問題的能力。 其中在加噪聲時(shí)，用到了WGN和AWGN函數(shù)在答辯時(shí)對(duì)函數(shù)參數(shù)含義是功率還是幅度不明確，所以對(duì)這兩個(gè)函數(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)。WGN用于產(chǎn)生高斯白噪聲，AWGN則用于在某一信號(hào)中加入高斯白噪聲。其中：<1>WGN：產(chǎn)生高斯白噪聲y = wgn(m,n,p) 產(chǎn)生一個(gè)m行n列的高斯白噪聲的矩陣，p以dBW為單位指定輸出噪聲的強(qiáng)度。 y = wgn(m,n,p,imp) 以歐姆(Ohm)為單位指定負(fù)載阻抗。 y = wgn(m,n,p,imp,state) 重置RANDN的狀態(tài)。 在數(shù)值變量后還可附加一些標(biāo)志性參數(shù)： y = wgn(…,POWERTYPE) 指定p的單位。POWERTYPE可以是’dBW’, ‘dBm’或’linear’。線性強(qiáng)度(linear power)以瓦特(Watt)為單位。 y = wgn(…,OUTPUTTYPE) 指定輸出類型。OUTPUTTYPE可以是’real’或’complex’。<2>AWGN：在某一信號(hào)中加入高斯白噪聲y = awgn(x,SNR) 在信號(hào)x中加入高斯白噪聲。信噪比SNR以dB為單位。x的強(qiáng)度假定為0dBW。如果x是復(fù)數(shù)，就加入復(fù)噪聲。 y = awgn(x,SNR,SIGPOWER) 如果SIGPOWER是數(shù)值，則其代表以dBW為單位的信號(hào)強(qiáng)度；如果SIGPOWER為’measured’，則函數(shù)將在加入噪聲之前測(cè)定信號(hào)強(qiáng)度。 y = awgn(x,SNR,SIGPOWER,STATE) 重置RANDN的狀態(tài)。 y = awgn(…,POWERTYPE)指定SNR和SIGPOWER的單位。POWERTYPE可以是’dB’或’linear’。如果POWERTYPE是’dB’，那么SNR以dB為單位，而SIGPOWER以dBW為單位。如果POWERTYPE是’linear’，那么SNR作為比值來度量，而SIGPOWER以瓦特為單位。