1、用用MATLAB實現實現VSB的調制與解調的調制與解調11級電子信息工程級電子信息工程2班班 第四組第四組殘留邊帶殘留邊帶VSB的調制與解調的調制與解調 VSB是介于SSB與DSB之間的一種折中方式。它既克服了DSB信號占用頻帶寬的缺點，又解決了SSB信號實現的困難。不像SSB那樣完全抑制DSB信號的一個邊帶，而是使其殘留一小部分。DSB、SSB和VSB信號的頻譜如下：殘留邊帶殘留邊帶VSB的調制與解調的調制與解調 VSB調制可等效為輸入基帶信號先調制為DSB信號，再通過一個特殊的濾波器就可以得到VSB調制后的波形。 用濾波法實現VSB調制的原理圖如圖注：圖中的H()為殘留邊帶濾波器殘留邊帶殘

2、留邊帶VSB的調制與解調的調制與解調 由濾波法可知，殘留邊帶信號的頻譜為 ( )VSBDSBSSH1()( )2ccMMH為了確定上式中殘留邊帶濾波器傳輸特性H()應滿足的條件，我們來分析一下接收端是如何從該信號中恢復原基帶信號的。 對殘留邊帶濾波器特性的要求：殘留邊帶殘留邊帶VSB的調制與解調的調制與解調VSB信號解調器方框圖 VSB2( )cospcststt ( )VSBVSBstScccosct 圖中因為根據頻域卷積定理可知，乘積sp(t)對應的頻譜為 ()()pVSBcVSBcSSS殘留邊帶殘留邊帶VSB的調制與解調的調制與解調 ( )VSBDSBSSH1()( )2ccMMH ()

3、()pVSBcVSBcSSS 1(2)()2pccSMMH1( )(2)()2ccMMH1( )( )()()2dccSMHH將代入得到式中M( + 2c)及M( - 2c)是搬移到+ 2c和 -2c處的頻譜，它們可以由解調器中的低通濾波器濾除。于是，低通濾波器的輸出頻譜為殘留邊帶殘留邊帶VSB的調制與解調的調制與解調為了保證相干解調時無失真地得到調制信號，殘留邊帶濾波器的傳輸函數必須滿足：()()ccHHH常數，式中，H 調制信號的截止角頻率。1( )( )()()2dccSMHH它的幾何含義是，殘留邊帶濾波器的傳輸函數H()在載頻c附近必須具有互補對稱性，即濾波器有過渡帶，其中一個邊帶損失

4、的恰好能夠被另外一個邊帶殘留的部分補償。殘留邊帶殘留邊帶VSB的調制與解調的調制與解調 殘留“部分上邊帶”的濾波器特性：下圖(a) 殘留“部分下邊帶”的濾波器特性：下圖(b)殘留邊帶濾波器特性的兩種形式：T2F傅里葉變換函數傅里葉變換函數functionf,sf=T2F(t,st) ; dt=t(2)-t(1);T=t(end);df=1/T;N=length(st);f=-N/2*df:df:N/2*df-df;sf=fft(st);sf=T/N*fftshift(sf);end 1.計算信號的傅里葉變換2.這個函數使用fft函數來計算一個簡單信號的傅里葉轉換3.函數輸入端是時間和信號矢量，

5、時間的長度必須大于2，輸出端是頻率和信號幅度濾波器的實現函數濾波器的實現函數function t,st=vsbpf(f,sf,B1,B2,fc) ; %低通濾波器函數df=f(2)-f(1);T=1/df;hf=zeros(1,length(f); %初始化hf為0bf1=floor(fc-B1)/df:floor(fc+B1)/df);bf2=floor(fc+B1)/df+1:floor(fc+B2)/df); f1=bf1+floor(length(f)/2);f2=bf2+floor(length(f)/2);stepf=1/length(f1); %步長 hf(f1)=0:stepf

6、:1-stepf;hf(f2)=1;f3=-bf1+floor(length(f)/2);f4=-bf2+floor(length(f)/2);hf(f3)=0:stepf:(1-stepf);hf(f4)=1;yf=hf.*sf;t,st=F2T(f,yf); %F-T的傅里葉轉換st=real(st); %返回一個整數的實數部分end低通濾波器函數低通濾波器函數function t,st=lpf(f,sf,B) ; %低通濾波器函數 df=f(2)-f(1);T=1/df;hf=zeros(1,length(f); %初始化hf為0 bf=-floor(B/df):floor(B/df)+

7、floor(length(f)/2);hf(bf)=1;yf=hf.*sf;t,st=F2T(f,yf); %F-T的傅里葉轉換 st=real(st); %返回一個整數的實數部分 endF2T傅里葉逆變換函數傅里葉逆變換函數function t,st=F2T(f,sf);df=f(2)-f(1);Fmax=(f(end)-f(1)+df);dt=1/Fmax;N=length(sf);T=dt*N;t=0:dt:T-dt;sff=fftshift(sf);st=Fmax*ifft(sff);end 1.傅里葉函數的逆變換 2.這個函數通過對輸入頻域信號使用傅里葉函數來計算出時域信號模擬信號模

8、擬信號Mtdt=0.001; %采樣時間間隔 fm=5; %調制信號頻率 fc=20; %載波頻率 T=5; %信號持續時間 t=0:dt:T; %時間矢量 mt=sin(2*pi*fm*t)*2; %模擬信號信號源的波形信號源的波形VSB的調制過程的調制過程 %vsb modulation %vsb 調制過程s_vsb=mt.*cos(2*pi*fc*t); %調制信號 B=1.2*fm; %帶寬 f,sf=T2F(t,s_vsb); %T-F傅里葉變換 t,s_vsb=vsbpf(f,sf,0.2*fm,1.2*fm,fc); %經過高通濾波器 figure(1) subplot(311)

9、 plot(t,s_vsb);hold on; plot(t,mt,r-); grid on; title(vsb調制信號); xlabel(t);VSB的調制信號的調制信號載波的波形載波的波形s_vsb=mt.*cos(2*pi*fc*t);VSB的解調程序的解調程序 %vsb demodulation %vsb解調過程 Sp=s_vsb.*cos(2*pi*fc*t)*2 ; %調制信號 f,rf=T2F(t,Sp) %T-F傅里葉變換 t,Sp=lpf(f,rf,2*fm); %經過低通濾波器 plot(t,Sp);hold on; plot(t,mt/2,r-); %作出信號波形 title(相干解調后的信號波形與輸入信號的比較); xlabel(t)比較波形比較波形實現功率譜函數實現功率譜函數f,sf=T2F(t,s_vsb); %F-T傅里葉變換 p