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1、SSB单边带信号调制SSB单边带信号调制 由双边带过渡 双边带信号虽然抑制了载波，提高了调制效率，但调制后的频带宽度仍是基带信号带宽的2倍，而且上、下边带是完全对称的，它们所携带的信息完全相同。因此，从信息传输的角度来看，只用一个边带传输就可以了。我们把这种只传输一个边带的调制方式称为单边带抑制载波调制，简称为单边带调制(SSB)。 原理部分 采用单边带调制，除了节省载波功率，还可以节省一半传输频带，仅传输双边带信号的一个边带(上边带或下边带)。因此产生单边带信号的最简单方法，就是先产生双边带。然后让它通过一个边带滤波器，只传送双边带信号中的一个边带，这种产生单边带信号的方法称为滤波法。由于理
2、想的滤波器特性是不可能作到的，实际的边带滤波器从带通到带阻总是有一个过渡带，随着载波频率的增加，采用一级载波调制的滤波法将无法实现。这时可采用多级调制滤波的办法产生单边带信号。即采用多级频率搬移的方法实现：先在低频处产生单边带信号，然后通过变频将频谱搬移到更高的载频处。产生SSB信号的方法还有：相移形成法，混合形成法。 SSB移相法原理图 SSB移相法的形成的SystemView仿真 SSB移相法的形成上边带下边带 数学表达式 为简便起见，设调制信号为单频信号f(t)=Amcosmt，载波为c(t)=cosct，则调制后的双边带时域波形为：SDSB(t)AmcosmtcostAmcos(c+m
3、)t+Amcos(c-m)t/2 保留上边带，波形为：SUSB(t)Amcos(c+m)t/2Am(cosctcosmt-sinctsinmt)/2 保留下边带，波形为：SLSB(t)Amcos(c-m)t/2Am(cosctcosmt+sinctsinmt)/2 上两式中的第一项与调制信号和载波信号的乘积成正比，称为同相分量；而第二项的乘积则是调制信号与载波信号分别移相90后相乘的结果，称为正交分量。由此可以引出另一种形成单边带信号的方法移相法。如下图所示，是SystemView的仿真设计。需要说明的是，如果调制信号是任意的周期信号，则可将其分解出多个频率分量之和，只要其中的移相电路为一定带
4、宽的移相电路，对这些频率分量都能移相90，那么形成任意调制信号的单边带信号是可能的。只不过将f(t)的输入变为f(t)/2即可。 数学表达式 用相移法形成SSB信号，SSB信号的时域表示式为 式中，“”对应上边带信号，“+”对应下边带信号；表示把m(t)的所有频率成分均相移，称是m(t)的希尔伯特变换。 从SSB信号调制原理中可以清楚地看出，SSB信号的频谱是DSB信号频谱的一个边带，其带宽为DSB信号的一半，与基带信号带宽相同。单边带幅度调制的效率也为100%。从SSB信号调制原理中不难看出，SSB信号的包络不再与调制信号m(t)成正比，因此SSB信号的解调也不能采用简单的包络检波，需采用相
5、干解调。 单边带幅度调制的好处是，节省了载波发射功率，调制效率高；频带宽度只有双边带的一半，频带利用率提高一倍。缺点是单边带滤波器实现难度大。 用matlab画单边带调节 %SSB调制与解调 clc,clear; %m为调制信号 fs = 1.5*1e7; %采样率 fc = 1.5e6; %载波频率 n = 0:200; m = cos(2*pi*1.5e5*n/fs); %调制信号 subplot(3,2,1 2); plot(m); N = length(m); %采样点数 axis(1 N -1 1); title(原始信号); c = cos(2*pi*fc*n/fs); s = s
6、in(2*pi*fc*n/fs); mh = hilbert(m,N); %m的Hilbert变换 snl = m.*c - mh.*s; %上边带信号 subplot(3,2,3); plot(real(snl),axis(1 N -1 1),title(LSB信号); snu = m.*c + mh.*s; %下边带信号 subplot(3,2,5); plot(real(snu),axis(1 N -1 1),title(USB信号); shl = m.*s + mh.*c; %snl的近似Hilbert变换 shu = m.*s + mh.*c; %snu的近似Hilbert变换 %s
7、h = hilbert(sn,N); %解调出的信号 mdl = snl.*c + shl.*s; mdu = snu.*c + shu.*s; mdl = real(mdl); mdu = real(mdu); subplot(3,2,4); plot(mdl,r); axis(1 N -1 1); title(LSB解调出的信号); subplot(3,2,6); plot(mdl,g); axis(1 N -1 1); title(USB解调出的信号); M文件程序代码 %单边带幅度调制与解调 ssb=real(hilbert(mt).*exp(j*2*pi*fc*t); f,ssbf=
8、FFT_SHIFT(ssb,N,t); PSD_SSB=(abs(ssbf).2)/T; ssbd=ssb.*cos(2*pi*fc*t); ssbd=ssbd-mean(ssbd); B=2*fmax; f,SSBf=FFT_SHIFT(ssbd,N,t); t,ssb_t=RECT_LPF(f,SSBf,B); 实现调制过程 1信号的产生 利用相移法来调制单边带调制信号，调制信号如下： Fs=100000；%信号脉冲 t=0:1/Fs:0.01；%一个脉冲的时间 y=cos；%调制信号 yz=sin；%调制信号的希尔伯特变换 时域波形图 频域波形图 载波为：C= coswct Fc=300
9、00；%载波脉冲 c=cos；%载波 b=sin；%载波正弦变换 lssb=y.*c+yz.*b；%保留下边带信号 载波信号余弦时域波形图 载波信号正弦时域波形图 2信号的调制 得到单边带信号后，在信号中加入高斯白噪声，得到加入噪声后的下边带信号： yl=awgn；%调制信号加噪声 wsingle=fft；%其傅里叶变换 wsingle=abs/2+1）；%已调信号的频谱frqsingle=0:length-1*Fs/length/2；%已调信号的频谱W 其时域波形 其频域波形 3信号的解调 因为单边带信号也是抑制载波的已调信号，它的包络不能直接反映调制信号的变化，所以，仍需采用相干解调。通过解调器后的信号如下图： 其时域波形 其频域波形
