學習數字信號處理演算法時整理的學習筆記。本篇介紹 SSB 單邊帶調幅信號的調製與解調,內附全套 MATLAB 代碼。 ...
說明
學習數字信號處理演算法時整理的學習筆記。同系列文章目錄可見 《DSP 學習之路》目錄,代碼已上傳到 Github - ModulationAndDemodulation。本篇介紹 SSB 單邊帶調幅信號的調製與解調,內附全套 MATLAB 代碼。
目錄- 說明
- 1. SSB 調製演算法
- 2. SSB 解調演算法
- 3. SSB 模擬(MATLAB Communications Toolbox)
- 參考資料
- 附錄代碼
- 附.1 文件 lpf_filter.m
- 附.2 文件 hpf_filter.m
- 附.3 文件 mod_lsb_method1.m
- 附.4 文件 mod_lsb_method2.m
- 附.5 文件 mod_usb_method1.m
- 附.6 文件 mod_usb_method2.m
- 附.7 文件 main_modSSB_example1.m
- 附.8 文件 main_modSSB_example2.m
- 附.9 文件 demod_ssb_method1.m
- 附.10 文件 demod_ssb_method2.m
- 附.11 文件 demod_ssb_method3.m
- 附.12 文件 demod_ssb_method4.m
- 附.13 文件 main_demodSSB_example1.m
- 附.14 文件 main_demodSSB_example2.m
- 附.15 文件 main_demodSSB_example3.m
- 附.16 文件 main_demodSSB_example4.m
- 附.17 文件 main_CommSSB_example.m
1. SSB 調製演算法
1.1 演算法描述
DSB 信號兩個邊帶中的任意一個都包含了調製信號頻譜 \(M(\omega)\) 的所有信息,因此僅傳輸其中一個邊帶即可,這樣既節省發送功率,還節省 \(1/2\) 的傳輸帶寬,這種方式稱為單邊帶調製(SSB, Single Side Band)。SSB 信號的帶寬等於基帶信號(調製信號)帶寬 \(f_H\),即 \(B_{SSB}=f_{H}\),根據傳輸的邊帶位置,SSB 信號可分為上邊帶信號(USB, Upper Side Band)和下邊帶信號(LSB, Lower Side Band)。SSB 信號是將雙邊帶信號中的一個邊帶濾掉而形成的,根據濾除方法的不同,產生SSB 信號的方法有:濾波法和相移法。
1.2 濾波法及 SSB 信號的頻域表示
產生 SSB 信號最直觀的方法是,先產生一個雙邊帶 DSB 信號,然後讓其通過一個邊帶濾波器(理想高通濾波器或理想低通濾波器),濾除不必要的邊帶,即可得到單邊帶 SSB 信號,這種方法被稱為濾波法。其原理框圖如下:
其中 \(H_{SSB}(\omega)\) 為單邊帶濾波器的傳輸函數,當它為理想高通濾波器時,可以濾除 DSB 信號的下邊帶,獲得上邊帶 USB 信號:
\[H_{SSB}(\omega)=H_{USB}(\omega)= \begin{cases} 1, & \text {if ${\lvert}{\omega}{\rvert} > \omega_c$} \\[1em] 0, & \text {if ${\lvert}{\omega}{\rvert} \leq \omega_c$} \tag{1} \end{cases} \]當 \(H_{SSB}(\omega)\) 為理想低通濾波器時,可以濾除 DSB 信號的上邊帶,獲得下邊帶 LSB 信號:
\[H_{SSB}(\omega)=H_{LSB}(\omega)= \begin{cases} 1, & \text {if ${\lvert}{\omega}{\rvert} < \omega_c$} \\[1em] 0, & \text {if ${\lvert}{\omega}{\rvert} \geq \omega_c$} \tag{2} \end{cases} \]因此,SSB 信號的頻譜表達式為:
\[S_{SSB}(\omega)=S_{DSB}(\omega) \cdot H(\omega) \tag{3} \]濾波法的技術難點是邊帶濾波器的製作,因為實際濾波器都不具有理想濾波器這麼陡峭的截止特性,而是有一定的過渡帶。例如,若經過濾波後的語音信號的最低頻率為 \(300Hz\),則上、下邊帶之間的頻率間隔為 \(600Hz\),即允許過渡帶為 \(600Hz\)。實現濾波器的難易程度與過渡帶相對載頻的歸一化值有關,該值越小,邊帶濾波器就越難實現。因此在 \(600Hz\) 過渡帶和不太高的載頻情況下,濾波器不難實現;但當載頻較高時,採用一級調製直接濾波的方法已不可能實現單邊帶調製。這時可以採用多級(一般採用兩級)DSB 調製及邊帶濾波的方法,即先在較低的載頻上進行 DSB 調製,目的是增大過渡帶的歸一化值,以利於濾波器的製作,經單邊帶濾波後再在要求的載頻上進行第二次調製及濾波(常稱為變頻)。但當調製信號中含有直流及低頻分量時濾波法就不適用了。
1.3 相移法及 SSB 信號的時域表示
SSB 信號時域表達式的推導比較困難,需藉助希爾伯特變換來表述,先以單頻調製為例,然後推廣到一般情況。設單頻調製信號為:
\[m(t)=A_mcos(\omega_mt) \tag{4} \]載波為:
\[c(t)=cos(\omega_ct) \tag{5} \]則 DSB 信號的時域表達式為:
\[\begin{aligned} s_{DSB}(t)&=A_mcos(\omega_mt)cos(\omega_ct) \\[1em] &=\frac{1}{2}A_mcos\left[(\omega_c+\omega_m)t\right]+\frac{1}{2}A_mcos\left[(\omega_c-\omega_m)t\right] \end{aligned} \]保留上邊帶,則有:
\[\begin{aligned} s_{USB}(t)&=\frac{1}{2}A_mcos\left[(\omega_c+\omega_m)t\right] \\[1em] &=\frac{1}{2}A_mcos(\omega_mt)cos(\omega_ct)-\frac{1}{2}A_msin(\omega_mt)sin(\omega_ct) \end{aligned} \tag{6} \]保留下邊帶,則有:
\[\begin{aligned} s_{LSB}(t)&=\frac{1}{2}A_mcos\left[(\omega_c-\omega_m)t\right] \\[1em] &=\frac{1}{2}A_mcos(\omega_mt)cos(\omega_ct)+\frac{1}{2}A_msin(\omega_mt)sin(\omega_ct) \end{aligned} \tag{7} \]把上、下邊帶公式合併起來寫,可以寫成:
\[s_{SSB}(t)=\frac{1}{2}A_mcos(\omega_mt)cos(\omega_ct) \mp \frac{1}{2}A_msin(\omega_mt)sin(\omega_ct) \tag{8} \]式中:“\(-\)” 表示上邊帶 USB 信號,“\(+\)” 表示下邊帶 LSB 信號。在式 \((8)\) 中 \(A_msin(\omega_mt)\) 可以看成是 \(A_mcos(\omega_mt)\) 相移 \(\pi/2\) 的結果,而幅度大小保持不變,我們把這一過程稱為希爾伯特變換,記為 “\(\land\)”,則有:
\[A_m\hat{cos}(\omega_mt)=A_msin(\omega_mt) \]據此,式 \((8)\) 可以改寫為:
\[s_{SSB}(t)=\frac{1}{2}A_mcos(\omega_mt)cos(\omega_ct) \mp \frac{1}{2}A_m\hat{cos}(\omega_mt)sin(\omega_ct) \]這個關係雖然是在單頻調製下得到的,但是因為任意一個基帶波形總可以表示成許多正弦信號之和,所以不失一般性,可得到調製信號為任意信號時 SSB 信號的時域表達式,式中 \(\hat{m}(t)\) 為 \(m(t)\) 的希爾伯特變換:
\[s_{SSB}(t)=\frac{1}{2}m(t)cos(\omega_ct) \mp \frac{1}{2}\hat{m}(t)sin(\omega_ct) \tag{9} \]若 \(M(\omega)\) 為 \(m(t)\) 的傅里葉變換,則 \(\hat{m}(t)\) 的傅里葉變換為:
\[\hat{M}(\omega)=M(\omega) \cdot H_h(\omega)=M(\omega) \cdot \left[-jsgn(\omega)\right] \tag{10} \]式中 \(sgn(\omega)\) 為符號函數:
\[sgn(\omega)= \begin{cases} 1, & \text {if $\omega > 0$} \\[1em] 0, & \text {if $\omega = 0$} \\[1em] -1, & \text {if $\omega < 0$} \end{cases} \]式 \((10)\) 表明:除直流外,模值 \(H_h(\omega)=1\),希爾伯特濾波器 \(H_h(\omega)\) 將 \(m(t)\) 中的正頻率偏移 \(-\pi/2\),負頻率偏移 \(\pi/2\) 後就可以得到 \(\hat{m}(t)\)。根據 SSB 信號時域表達式式 \((9)\) 可以設計出相移法 SSB 調製器的一般模型:
相移法的思路是利用相移網路 \(H_h(\omega)\) 對載波和調製信號進行適當的相移,以便在合成過程中將其中的一個邊帶抵消而獲得 SSB 信號,這種方法不需要濾波器具有陡峭的截止特性,不論載頻有多高,均可一次實現 SSB 調製。相移法的技術難點是 \(H_h(\omega)\) 的製作,它必須對調製信號 \(m(t)\) 的所有頻率成分均精確相移 \(\pi/2\),達到這一點比較困難,可以採用維弗法(Weaver),感興趣的可查閱相關資料。
1.4 濾波法 SSB 信號調製示例
調製信號 \(m(t)\) 可以是確知信號,也可以是隨機信號。當 \(m(t)\) 是確知信號時,不妨假設 \(m(t)\) 的時域表達式如下:
\[m(t) = sin(2{\pi}{f_m}t)+cos({\pi}{f_m}t) \tag{11} \]各調製參數取值:\(f_m=2500Hz\),\(f_c=20000Hz\)。信號採樣率 \(f_s=8{f_c}\),模擬總時長為 \(2s\)。LSB 調製效果如下圖所示(為了美觀,時域只顯示前 500 個點),調製信號 \(m(t)\) 雙邊幅度譜有四根離散譜線(\({\pm}2500Hz\)、\({\pm}1250Hz\)),DSB 信號有八根離散譜線(\(\pm17500Hz\)、\(\pm18750Hz\)、\(\pm21250Hz\)、\(\pm22500Hz\)),LSB 信號有四根離散譜線(\(\pm17500Hz\)、\(\pm18750Hz\))。
USB 調製效果如下圖所示(為了美觀,時域只顯示前 500 個點),調製信號 \(m(t)\) 雙邊幅度譜有四根離散譜線(\({\pm}2500Hz\)、\({\pm}1250Hz\)),DSB 信號有八根離散譜線(\(\pm17500Hz\)、\(\pm18750Hz\)、\(\pm21250Hz\)、\(\pm22500Hz\)),USB 信號有四根離散譜線(\(\pm21250Hz\)、\(\pm22500Hz\))。
代碼詳見 mod_lsb_method1.m
、mod_usb_method1.m
、main_modSSB_example1.m
。
1.5 相移法 SSB 信號調製示例
使用 1.4 節中相同的調製信號,LSB 調製效果如下圖所示(為了美觀,時域只顯示前 500 個點),調製信號 \(m(t)\) 雙邊幅度譜有四根離散譜線(\({\pm}2500Hz\)、\({\pm}1250Hz\)),\(m(t)\) 的希爾伯特變換 \(\hat{m}(t)\) 有四根離散譜線(\({\pm}2500Hz\)、\({\pm}1250Hz\)),LSB 信號有四根離散譜線(\(\pm17500Hz\)、\(\pm18750Hz\))。
USB 調製效果如下圖所示(為了美觀,時域只顯示前 500 個點),調製信號 \(m(t)\) 雙邊幅度譜有四根離散譜線(\({\pm}2500Hz\)、\({\pm}1250Hz\)),\(m(t)\) 的希爾伯特變換 \(\hat{m}(t)\) 有四根離散譜線(\({\pm}2500Hz\)、\({\pm}1250Hz\)),USB 信號有四根離散譜線(\(\pm21250Hz\)、\(\pm22500Hz\))。
代碼詳見 mod_lsb_method2.m
、mod_usb_method2.m
、main_modSSB_example2.m
。
2. SSB 解調演算法
解調是調製的逆過程,其作用是從接收的已調信號中恢複原基帶信號(即調製信號)。SSB 信號的包絡不再與調製信號 \(m(t)\) 的變化規律一致,因而不能採用簡單的包絡檢波來恢復調製信號,通常採用相干解調的方法來進行解調。另一種方法是,插入很強的載波,使其成為或近似為 AM 信號,則可利用包絡檢波器恢復調製信號,這種方法被稱為插入載波包絡檢波法,為了保證檢波質量,插入的載波振幅應遠大於信號的振幅,同時也要求插入的載波與調製載波同頻同相。下麵介紹四種解調方法並對 1.5 節中的 SSB 信號進行解調。
2.1 插入載波包絡檢波法
插入幅值為 \(A_0\) 的載波,得到一個近似的 AM 信號,使用 AM 解調器進行解調即可,步驟如下:
- 第一步:加上傳波 \({A_0}cos{\omega_ct}\),其中 \(A_0 \geq {\lvert}{s_{SSB}(t)}{\rvert}_{max}\),獲得 AM 信號。
- 第二步:使用 AM 解調器進行解調。
對 1.5 節中的 LSB 信號,設定信噪比 \(SNR=50dB\),解調效果如下,解調後幅度放大繫數 \(k=\overline{{\lvert}m(t){\rvert}}/\overline{{\lvert}\hat{m}(t){\rvert}}\approx2.09\),使用這個繫數放大解調信號幅值,然後計算誤差,有:\(\sqrt{\sum{{\lvert}m(t_i)-k\hat{m}(t_i){\rvert}^2}}/\sqrt{\sum{{\lvert}m(t_i){\rvert}^2}}\approx0.2282\)。
對 1.5 節中的 USB 信號,設定信噪比 \(SNR=50dB\),解調效果如下,解調後幅度放大繫數 \(k=\overline{{\lvert}m(t){\rvert}}/\overline{{\lvert}\hat{m}(t){\rvert}}\approx2.09\),使用這個繫數放大解調信號幅值,然後計算誤差,有:\(\sqrt{\sum{{\lvert}m(t_i)-k\hat{m}(t_i){\rvert}^2}}/\sqrt{\sum{{\lvert}m(t_i){\rvert}^2}}\approx0.2282\),與 LSB 相同。
代碼詳見 demod_ssb_method1.m
和 main_demodSSB_example1.m
。AM 解調器詳見本人同系列博客 【調製解調】AM 調幅。更改插入載波的初始相位為 \({\phi_0}=\pi/4,\pi/2\),或者更改插入載波的中心頻率為 \(0.8f_c,1.2f_c\) 後,解調效果變差,說明這種方法對插入載波同頻同相的要求較高。
2.2 相干解調(同步檢測)
將 SSB 信號與同頻同相的相干載波相乘,得到:
\[\begin{aligned} s_{SSB}(t){\cdot}cos{(\omega_ct)}&={\left[\frac{1}{2}m(t)cos(\omega_ct) \mp \frac{1}{2}\hat{m}(t)sin(\omega_ct)\right]}{\cdot}cos{(\omega_ct)}\\[1em] &=\frac{1}{2}m(t)cos^2(\omega_ct) \mp \frac{1}{2}\hat{m}(t)sin(\omega_ct)cos(\omega_ct) \\[1em] &=\frac{1}{4}m(t)\left[1+cos(2\omega_ct)\right] \mp \frac{1}{4}\hat{m}(t)sin(2\omega_ct) \\[1em] &=\frac{1}{4}m(t)+\frac{1}{4}m(t)cos(2\omega_ct) \mp \frac{1}{4}\hat{m}(t)sin(2\omega_ct) \end{aligned} \tag{12} \]然後通過一個低通濾波器即可獲得解調結果,步驟如下:
- 第一步:乘以相干載波(即乘以 \(4cos({\omega_ct}+{\phi_0})\),前面的 4 被用來做幅度補償。
- 第二步:低通濾波器濾除高頻載波,濾除 \(2{\omega}_c\)。
對 1.5 節中的 LSB 信號,設定信噪比 \(SNR=50dB\),解調效果如下,計算誤差,有:\(\sqrt{\sum{{\lvert}m(t_i)-\hat{m}(t_i){\rvert}^2}}/\sqrt{\sum{{\lvert}m(t_i){\rvert}^2}}\approx0.0022\)。
對 1.5 節中的 USB 信號,設定信噪比 \(SNR=50dB\),解調效果如下,計算誤差,有:\(\sqrt{\sum{{\lvert}m(t_i)-\hat{m}(t_i){\rvert}^2}}/\sqrt{\sum{{\lvert}m(t_i){\rvert}^2}}\approx0.0022\),與 LSB 相同。
代碼詳見 demod_ssb_method2.m
和 main_demodSSB_example2.m
。更改相干載波的初始相位為 \({\phi_0}=\pi/4,\pi/2\),或者更改相干載波的中心頻率為 \(0.8f_c,1.2f_c\) 後,解調效果變差,說明這種方法對相干載波同頻同相的要求也較高。
2.3 數字正交解調
SSB 數字正交解調一般有以下兩個步驟,它與相干解調(同步檢測)法是等效的:
- 第一步:乘以正交相干載波得到 \({s_I}(t)\) 與 \({s_Q}(t)\),即 \({s_I}(t)=4s(t)cos({\omega_ct}+{\phi_0})\),\({s_Q}(t)=-4s(t)sin({\omega_ct}+{\phi_0})\),前面的 4 被用來做幅度補償。
- 第二步:低通濾波器濾除 \({s_I}(t)\) 與 \({s_Q}(t)\) 中的高頻分量,所得的 \(s_I(t)\) 即為解調結果。
對 1.5 節中的 LSB 信號,設定信噪比 \(SNR=50dB\),解調效果如下,計算誤差,有:\(\sqrt{\sum{{\lvert}m(t_i)-\hat{m}(t_i){\rvert}^2}}/\sqrt{\sum{{\lvert}m(t_i){\rvert}^2}}\approx0.0022\)。
對 1.5 節中的 USB 信號,設定信噪比 \(SNR=50dB\),解調效果如下,計算誤差,有:\(\sqrt{\sum{{\lvert}m(t_i)-\hat{m}(t_i){\rvert}^2}}/\sqrt{\sum{{\lvert}m(t_i){\rvert}^2}}\approx0.0022\),與 LSB 相同。
代碼詳見 demod_ssb_method3.m
和 main_demodSSB_example3.m
。與相干解調(同步檢測)一樣,這種方法對相干載波同頻同相的要求較高。
2.4 希爾伯特變換解調
根據 Hilbert 變換的性質,在 \(f_c \gg f_{max}\) 的條件下(\(f_c\) 為信號的載波頻率,\(f_{max}\) 為調製信號的最大頻率分量),有以下近似的表達式(USB 信號時為 “\(+\)”,LSB 信號時為 “\(-\)”):
\[\hat{s}_{SSB}(t)=\frac{1}{2}m(t)sin(\omega_ct) \pm \frac{1}{2}\hat{m}(t)cos(\omega_ct) \tag{13} \]可據此設計出以下解調方法:
聯立式 \((9)\) 和式 \((13)\) 可得解調輸出為:
\[\begin{aligned} m_o(t)&=s(t)cos(\omega_ct)+\hat{s}(t)sin(\omega_ct) \\[1em] &=\left[\frac{1}{2}m(t)cos(\omega_ct) \mp \frac{1}{2}\hat{m}(t)sin(\omega_ct)\right] \cdot cos(\omega_ct)\\[1em] &\quad\quad+\left[\frac{1}{2}m(t)sin(\omega_ct) \pm \frac{1}{2}\hat{m}(t)cos(\omega_ct)\right] \cdot sin(\omega_ct)\\[1em] &=\frac{1}{2}m(t)cos^2(\omega_ct)+\frac{1}{2}m(t)sin^2(\omega_ct)\\[1em] &=\frac{1}{2}m(t) \end{aligned} \tag{14} \]這一方法的解調步驟如下(註意:這一解調方法需滿足的條件是 \(f_c \gg f_{max}\)):
- 第一步:計算信號 \(s_{SSB}(t)\) 的希爾伯特變換 \(\hat{s}_{SSB}(t)\)。
- 第二步:\(s_{SSB}(t)\) 與 \(\hat{s}_{SSB}(t)\) 分別乘以正交載波 \(2cos(\omega_ct+{\phi_0})\) 與 \(2sin(\omega_ct+{\phi_0})\) 後相加,前面的 2 被用來做幅度補償,獲得解調輸出 \(m_o(t)=2s_{SSB}(t)cos(\omega_ct)+2\hat{s}_{SSB}(t)sin(\omega_ct)\)。
對 1.5 節中的 LSB 信號,設定信噪比 \(SNR=50dB\),解調效果如下,計算誤差,有:\(\sqrt{\sum{{\lvert}m(t_i)-\hat{m}(t_i){\rvert}^2}}/\sqrt{\sum{{\lvert}m(t_i){\rvert}^2}}\approx0.0032\)。
對 1.5 節中的 USB 信號,設定信噪比 \(SNR=50dB\),解調效果如下,計算誤差,有:\(\sqrt{\sum{{\lvert}m(t_i)-\hat{m}(t_i){\rvert}^2}}/\sqrt{\sum{{\lvert}m(t_i){\rvert}^2}}\approx0.0032\),與 LSB 相同。
代碼詳見 demod_ssb_method4.m
和 main_demodSSB_example4.m
。更改正交載波的初始相位為 \({\phi_0}=\pi/4,\pi/2\),或者更改正交載波的中心頻率為 \(0.8f_c,1.2f_c\) 後,解調效果變差,說明這種方法對正交載波同頻同相的要求也較高。
3. SSB 模擬(MATLAB Communications Toolbox)
MATLAB 的 Communications Toolbox 中提供了 SSB 調製函數 ssbmod,高斯白雜訊函數 awgn,以及 SSB 解調函數 ssbdemod,可以很方便地完成 SSB 信號模擬。使用這三個函數實現上面 1.4 節中確知信號 \(m(t)\) 的 USB 調製解調,調製後加雜訊的效果如下:
USB 解調效果如下,解調信號與調製信號波形基本重回,計算誤差,有:\(\sqrt{\sum{{\lvert}m(t_i)-\hat{m}(t_i){\rvert}^2}}/\sqrt{\sum{{\lvert}m(t_i){\rvert}^2}}\approx0.0036\)。
使用這三個函數實現上面 1.4 節中確知信號 \(m(t)\) 的 LSB 調製解調,調製後加雜訊的效果如下:
LSB 解調效果如下,解調信號與調製信號波形基本重回,計算誤差,有:\(\sqrt{\sum{{\lvert}m(t_i)-\hat{m}(t_i){\rvert}^2}}/\sqrt{\sum{{\lvert}m(t_i){\rvert}^2}}\approx0.0036\)。
代碼詳見附錄 main_CommSSB_example.m
。
參考資料
[1] 樓才義,徐建良,楊小牛.軟體無線電原理與應用[M].電子工業出版社,2014.
[2] 樊昌信,曹麗娜.通信原理.第7版[M].國防工業出版社,2012.
[3] CSDN - 通信原理之模擬幅度調製(線性調製)詳解。
[4] 簡書 - 第五章 模擬調製系統。
[5] CSDN - 現代通信原理6.2:單邊帶(SSB)調製。
[6] 知乎 - 希爾伯特變換如何理解?。
[7] 知乎 - matlab希爾伯特變換實現(Hilbert transfrom)。
附錄代碼
附.1 文件 lpf_filter.m
function sig_lpf = lpf_filter(sig_data, cutfre)
% LPF_FILTER 自定義理想低通濾波器
% 輸入參數:
% sig_data 待濾波數據
% cutfre 截止頻率,範圍 (0,1)
% 輸出參數:
% sig_lpf 低通濾波結果
% @author 木三百川
nfft = length(sig_data);
lidx = round(nfft/2-cutfre*nfft/2);
ridx = nfft - lidx;
sig_fft_lpf = fftshift(fft(sig_data));
sig_fft_lpf([1:lidx,ridx:nfft]) = 0;
sig_lpf = real(ifft(fftshift(sig_fft_lpf)));
end
附.2 文件 hpf_filter.m
function sig_hpf = hpf_filter(sig_data, cutfre)
% HPF_FILTER 自定義理想高通濾波器
% 輸入參數:
% sig_data 待濾波數據
% cutfre 截止頻率,範圍 (0,1)
% 輸出參數:
% sig_hpf 高通濾波結果
% @author 木三百川
nfft = length(sig_data);
lidx = round(nfft/2-cutfre*nfft/2);
ridx = nfft - lidx;
sig_fft_hpf = fftshift(fft(sig_data));
sig_fft_hpf(lidx:ridx) = 0;
sig_hpf = real(ifft(fftshift(sig_fft_hpf)));
end
附.3 文件 mod_lsb_method1.m
function [ sig_lsb ] = mod_lsb_method1(fc, fs, mt, t)
% MOD_LSB_METHOD1 LSB 下邊帶調幅(濾波法)
% 輸入參數:
% fc 載波中心頻率
% fs 信號採樣率
% mt 調製信號
% t 採樣時間
% 輸出參數:
% sig_lsb LSB 下邊帶調幅實信號
% @author 木三百川
% 生成 DSB 信號
ct = cos(2*pi*fc*t);
sig_dsb = mt.*ct; % DSB 雙邊帶調幅信號
% 使用理想低通濾波器獲得 LSB 信號
sig_lsb = lpf_filter(sig_dsb, fc/(fs/2));
% 繪圖
nfft = length(sig_lsb);
freq = (-nfft/2:nfft/2-1).'*(fs/nfft);
figure;set(gcf,'color','w');
plot_length = min(500, length(sig_lsb));
subplot(3,2,1);
plot(t(1:plot_length), mt(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('調製信號m(t)');
subplot(3,2,2);
plot(freq, 10*log10(fftshift(abs(fft(mt,nfft)/nfft))+eps));xlim([freq(1),freq(end)]);
xlabel('頻率/hz');ylabel('幅度/dB');title('調製信號m(t)雙邊幅度譜');
subplot(3,2,3);
plot(t(1:plot_length), sig_dsb(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('DSB雙邊帶調幅信號s(t)');
subplot(3,2,4);
plot(freq, 10*log10(fftshift(abs(fft(sig_dsb,nfft)/nfft))+eps));xlim([freq(1),freq(end)]);
xlabel('頻率/hz');ylabel('幅度/dB');title('DSB雙邊帶調幅信號s(t)雙邊幅度譜');
subplot(3,2,5);
plot(t(1:plot_length), sig_lsb(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('LSB下邊帶調幅信號s(t)');
subplot(3,2,6);
plot(freq, 10*log10(fftshift(abs(fft(sig_lsb,nfft)/nfft))+eps));xlim([freq(1),freq(end)]);
xlabel('頻率/hz');ylabel('幅度/dB');title('LSB下邊帶調幅信號s(t)雙邊幅度譜');
end
附.4 文件 mod_lsb_method2.m
function [ sig_lsb ] = mod_lsb_method2(fc, fs, mt, t)
% MOD_LSB_METHOD2 LSB 下邊帶調幅(相移法)
% 輸入參數:
% fc 載波中心頻率
% fs 信號採樣率
% mt 調製信號
% t 採樣時間
% 輸出參數:
% sig_lsb LSB 下邊帶調幅實信號
% @author 木三百川
% 計算 m(t) 的希爾伯特變換(相移)
hmt = imag(hilbert(mt));
% 與正交載波相合成
sig_lsb = 1/2*mt.*cos(2*pi*fc*t)+1/2*hmt.*sin(2*pi*fc*t);
% 繪圖
nfft = length(sig_lsb);
freq = (-nfft/2:nfft/2-1).'*(fs/nfft);
figure;set(gcf,'color','w');
plot_length = min(500, length(sig_lsb));
subplot(3,2,1);
plot(t(1:plot_length), mt(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('調製信號m(t)');
subplot(3,2,2);
plot(freq, 10*log10(fftshift(abs(fft(mt,nfft)/nfft))+eps));xlim([freq(1),freq(end)]);
xlabel('頻率/hz');ylabel('幅度/dB');title('調製信號m(t)雙邊幅度譜');
subplot(3,2,3);
plot(t(1:plot_length), hmt(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('調製信號m(t)希爾伯特變換');
subplot(3,2,4);
plot(freq, 10*log10(fftshift(abs(fft(hmt,nfft)/nfft))+eps));xlim([freq(1),freq(end)]);
xlabel('頻率/hz');ylabel('幅度/dB');title('調製信號m(t)希爾伯特變換雙邊幅度譜');
subplot(3,2,5);
plot(t(1:plot_length), sig_lsb(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('LSB下邊帶調幅信號s(t)');
subplot(3,2,6);
plot(freq, 10*log10(fftshift(abs(fft(sig_lsb,nfft)/nfft))+eps));xlim([freq(1),freq(end)]);
xlabel('頻率/hz');ylabel('幅度/dB');title('LSB下邊帶調幅信號s(t)雙邊幅度譜');
end
附.5 文件 mod_usb_method1.m
function [ sig_usb ] = mod_usb_method1(fc, fs, mt, t)
% MOD_USB_METHOD1 USB 上邊帶調幅(濾波法)
% 輸入參數:
% fc 載波中心頻率
% fs 信號採樣率
% mt 調製信號
% t 採樣時間
% 輸出參數:
% sig_usb USB 上邊帶調幅實信號
% @author 木三百川
% 生成 DSB 信號
ct = cos(2*pi*fc*t);
sig_dsb = mt.*ct; % DSB 雙邊帶調幅信號
% 使用理想高通濾波器獲得 USB 信號
sig_usb = hpf_filter(sig_dsb, fc/(fs/2));
% 繪圖
nfft = length(sig_usb);
freq = (-nfft/2:nfft/2-1).'*(fs/nfft);
figure;set(gcf,'color','w');
plot_length = min(500, length(sig_usb));
subplot(3,2,1);
plot(t(1:plot_length), mt(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('調製信號m(t)');
subplot(3,2,2);
plot(freq, 10*log10(fftshift(abs(fft(mt,nfft)/nfft))+eps));xlim([freq(1),freq(end)]);
xlabel('頻率/hz');ylabel('幅度/dB');title('調製信號m(t)雙邊幅度譜');
subplot(3,2,3);
plot(t(1:plot_length), sig_dsb(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('DSB雙邊帶調幅信號s(t)');
subplot(3,2,4);
plot(freq, 10*log10(fftshift(abs(fft(sig_dsb,nfft)/nfft))+eps));xlim([freq(1),freq(end)]);
xlabel('頻率/hz');ylabel('幅度/dB');title('DSB雙邊帶調幅信號s(t)雙邊幅度譜');
subplot(3,2,5);
plot(t(1:plot_length), sig_usb(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('USB上邊帶調幅信號s(t)');
subplot(3,2,6);
plot(freq, 10*log10(fftshift(abs(fft(sig_usb,nfft)/nfft))+eps));xlim([freq(1),freq(end)]);
xlabel('頻率/hz');ylabel('幅度/dB');title('USB上邊帶調幅信號s(t)雙邊幅度譜');
end
附.6 文件 mod_usb_method2.m
function [ sig_usb ] = mod_usb_method2(fc, fs, mt, t)
% MOD_USB_METHOD2 USB 上邊帶調幅(相移法)
% 輸入參數:
% fc 載波中心頻率
% fs 信號採樣率
% mt 調製信號
% t 採樣時間
% 輸出參數:
% sig_usb USB 上邊帶調幅實信號
% @author 木三百川
% 計算 m(t) 的希爾伯特變換(相移)
hmt = imag(hilbert(mt));
% 與正交載波相合成
sig_usb = 1/2*mt.*cos(2*pi*fc*t)-1/2*hmt.*sin(2*pi*fc*t);
% 繪圖
nfft = length(sig_usb);
freq = (-nfft/2:nfft/2-1).'*(fs/nfft);
figure;set(gcf,'color','w');
plot_length = min(500, length(sig_usb));
subplot(3,2,1);
plot(t(1:plot_length), mt(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('調製信號m(t)');
subplot(3,2,2);
plot(freq, 10*log10(fftshift(abs(fft(mt,nfft)/nfft))+eps));xlim([freq(1),freq(end)]);
xlabel('頻率/hz');ylabel('幅度/dB');title('調製信號m(t)雙邊幅度譜');
subplot(3,2,3);
plot(t(1:plot_length), hmt(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('調製信號m(t)希爾伯特變換');
subplot(3,2,4);
plot(freq, 10*log10(fftshift(abs(fft(hmt,nfft)/nfft))+eps));xlim([freq(1),freq(end)]);
xlabel('頻率/hz');ylabel('幅度/dB');title('調製信號m(t)希爾伯特變換雙邊幅度譜');
subplot(3,2,5);
plot(t(1:plot_length), sig_usb(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('USB上邊帶調幅信號s(t)');
subplot(3,2,6);
plot(freq, 10*log10(fftshift(abs(fft(sig_usb,nfft)/nfft))+eps));xlim([freq(1),freq(end)]);
xlabel('頻率/hz');ylabel('幅度/dB');title('USB上邊帶調幅信號s(t)雙邊幅度譜');
end
附.7 文件 main_modSSB_example1.m
clc;
clear;
close all;
% SSB 調製模擬(調製信號為確知信號,濾波法)
% @author 木三百川
% 調製參數
fm = 2500; % 調製信號參數
fc = 20000; % 載波頻率
fs = 8*fc; % 採樣率
total_time = 2; % 模擬時長,單位:秒
% 採樣時間
t = 0:1/fs:total_time-1/fs;
% 調製信號為確知信號
mt = sin(2*pi*fm*t)+cos(pi*fm*t);
% LSB 調製
[ sig_lsb ] = mod_lsb_method1(fc, fs, mt, t);
% USB 調製
[ sig_usb ] = mod_usb_method1(fc, fs, mt, t);
附.8 文件 main_modSSB_example2.m
clc;
clear;
close all;
% SSB 調製模擬(調製信號為確知信號,相移法)
% @author 木三百川
% 調製參數
fm = 2500; % 調製信號參數
fc = 20000; % 載波頻率
fs = 8*fc; % 採樣率
total_time = 2; % 模擬時長,單位:秒
% 採樣時間
t = 0:1/fs:total_time-1/fs;
% 調製信號為確知信號
mt = sin(2*pi*fm*t)+cos(pi*fm*t);
% LSB 調製
[ sig_lsb ] = mod_lsb_method2(fc, fs, mt, t);
% USB 調製
[ sig_usb ] = mod_usb_method2(fc, fs, mt, t);
附.9 文件 demod_ssb_method1.m
function [ sig_ssb_demod ] = demod_ssb_method1(sig_ssb_receive, fc, fs, t, phi0)
% DEMOD_SSB_METHOD1 SSB 插入載波包絡檢波法
% 輸入參數:
% sig_ssb_receive SSB 接收信號,行向量
% fc 載波中心頻率
% fs 信號採樣率
% t 採樣時間
% phi0 載波初始相位
% 輸出參數:
% sig_ssb_demod 解調結果,與 sig_ssb_receive 等長
% @author 木三百川
% 第一步:插入載波
A0 = max(abs(sig_ssb_receive))/0.8;
sig_ssb2am = sig_ssb_receive + A0*cos(2*pi*fc*t+phi0);
% 第二步:使用 AM 解調器進行解調
[ sig_ssb_demod ] = demod_am_method4(sig_ssb2am, fs, t);
end
附.10 文件 demod_ssb_method2.m
function [ sig_ssb_demod ] = demod_ssb_method2(sig_ssb_receive, fc, fs, t, phi0)
% DEMOD_SSB_METHOD2 SSB 相干解調(同步檢測)
% 輸入參數:
% sig_ssb_receive SSB 接收信號,行向量
% fc 載波中心頻率
% fs 信號採樣率
% t 採樣時間
% phi0 載波初始相位
% 輸出參數:
% sig_ssb_demod 解調結果,與 sig_ssb_receive 等長
% @author 木三百川
% 第一步:乘以相干載波
sig_ssbct = 4*sig_ssb_receive.*cos(2*pi*fc*t+phi0);
% 第二步:低通濾波
sig_ssb_demod = lpf_filter(sig_ssbct, fc/(fs/2));
end
附.11 文件 demod_ssb_method3.m
function [ sig_ssb_demod ] = demod_ssb_method3(sig_ssb_receive, fc, fs, t, phi0)
% DEMOD_SSB_METHOD3 SSB 數字正交解調,與相干解調(同步檢測)是等效的
% 輸入參數:
% sig_ssb_receive SSB 接收信號,行向量
% fc 載波中心頻率
% fs 信號採樣率
% t 採樣時間
% phi0 載波初始相位
% 輸出參數:
% sig_ssb_demod 解調結果,與 sig_ssb_receive 等長
% @author 木三百川
% 第一步:乘以正交相干載波
sig_ssb_i = 4*sig_ssb_receive.*cos(2*pi*fc*t+phi0);
sig_ssb_q = -4*sig_ssb_receive.*sin(2*pi*fc*t+phi0);
% 第二步:低通濾波
sig_ssb_i_lpf = lpf_filter(sig_ssb_i, fc/(fs/2));
sig_ssb_q_lpf = lpf_filter(sig_ssb_q, fc/(fs/2));
sig_ssb_demod = sig_ssb_i_lpf;
end
附.12 文件 demod_ssb_method4.m
function [ sig_ssb_demod ] = demod_ssb_method4(sig_ssb_receive, fc, t, phi0)
% DEMOD_SSB_METHOD4 SSB 希爾伯特變換解調
% 輸入參數:
% sig_ssb_receive SSB 接收信號,行向量
% fc 載波中心頻率
% t 採樣時間
% phi0 載波初始相位
% 輸出參數:
% sig_ssb_demod 解調結果,與 sig_ssb_receive 等長
% @author 木三百川
% 第一步:計算希爾伯特變換
hsig_ssb_receive = imag(hilbert(sig_ssb_receive));
% 第二步:乘以正交相干載波
sig_ssb_demod = 2*sig_ssb_receive.*cos(2*pi*fc*t+phi0)+2*hsig_ssb_receive.*sin(2*pi*fc*t+phi0);
end
附.13 文件 main_demodSSB_example1.m
clc;
clear;
close all;
% SSB 解調模擬(調製信號為確知信號,插入載波包絡檢波法)
% @author 木三百川
% 調製參數
fm = 2500; % 調製信號參數
fc = 20000; % 載波頻率
fs = 8*fc; % 採樣率
total_time = 2; % 模擬時長,單位:秒
% 採樣時間
t = 0:1/fs:total_time-1/fs;
% 調製信號為確知信號
mt = sin(2*pi*fm*t)+cos(pi*fm*t);
% SSB 調製
[ sig_ssb_send ] = mod_usb_method2(fc, fs, mt, t);
% 加雜訊
snr = 50; % 信噪比
sig_ssb_receive = awgn(sig_ssb_send, snr, 'measured');
% 插入載波包絡檢波法
phi0 = 0;
[ sig_ssb_demod ] = demod_ssb_method1(sig_ssb_receive, fc, fs, t, phi0);
% 繪圖
nfft = length(sig_ssb_receive);
freq = (-nfft/2:nfft/2-1).'*(fs/nfft);
figure;set(gcf,'color','w');
plot_length = min(500, length(sig_ssb_receive));
subplot(1,2,1);
plot(t(1:plot_length), sig_ssb_receive(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('SSB接收信號');
subplot(1,2,2);
plot(freq, 10*log10(fftshift(abs(fft(sig_ssb_receive,nfft)/nfft))+eps));xlim([freq(1),freq(end)]);
xlabel('頻率/hz');ylabel('幅度/dB');title('SSB接收信號雙邊幅度譜');
figure;set(gcf,'color','w');
plot(t(1:plot_length), mt(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
hold on;
plot(t(1:plot_length), sig_ssb_demod(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('解調效果');
legend('調製信號','解調信號');
coef = mean(abs(mt))/mean(abs(sig_ssb_demod));
fprintf('norm(調製信號 - %.2f * 解調信號)/norm(調製信號) = %.4f.\n', coef, norm(mt-coef*sig_ssb_demod)/norm(mt));
附.14 文件 main_demodSSB_example2.m
clc;
clear;
close all;
% SSB 解調模擬(調製信號為確知信號,相干解調(同步檢測))
% @author 木三百川
% 調製參數
fm = 2500; % 調製信號參數
fc = 20000; % 載波頻率
fs = 8*fc; % 採樣率
total_time = 2; % 模擬時長,單位:秒
% 採樣時間
t = 0:1/fs:total_time-1/fs;
% 調製信號為確知信號
mt = sin(2*pi*fm*t)+cos(pi*fm*t);
% SSB 調製
[ sig_ssb_send ] = mod_usb_method2(fc, fs, mt, t);
% 加雜訊
snr = 50; % 信噪比
sig_ssb_receive = awgn(sig_ssb_send, snr, 'measured');
% 相干解調(同步檢測)
phi0 = 0;
[ sig_ssb_demod ] = demod_ssb_method2(sig_ssb_receive, fc, fs, t, phi0);
% 繪圖
nfft = length(sig_ssb_receive);
freq = (-nfft/2:nfft/2-1).'*(fs/nfft);
figure;set(gcf,'color','w');
plot_length = min(500, length(sig_ssb_receive));
subplot(1,2,1);
plot(t(1:plot_length), sig_ssb_receive(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('SSB接收信號');
subplot(1,2,2);
plot(freq, 10*log10(fftshift(abs(fft(sig_ssb_receive,nfft)/nfft))+eps));xlim([freq(1),freq(end)]);
xlabel('頻率/hz');ylabel('幅度/dB');title('SSB接收信號雙邊幅度譜');
figure;set(gcf,'color','w');
plot(t(1:plot_length), mt(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
hold on;
plot(t(1:plot_length), sig_ssb_demod(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('解調效果');
legend('調製信號','解調信號');
coef = mean(abs(mt))/mean(abs(sig_ssb_demod));
fprintf('norm(調製信號 - %.2f * 解調信號)/norm(調製信號) = %.4f.\n', coef, norm(mt-coef*sig_ssb_demod)/norm(mt));
附.15 文件 main_demodSSB_example3.m
clc;
clear;
close all;
% SSB 解調模擬(調製信號為確知信號,數字正交解調)
% @author 木三百川
% 調製參數
fm = 2500; % 調製信號參數
fc = 20000; % 載波頻率
fs = 8*fc; % 採樣率
total_time = 2; % 模擬時長,單位:秒
% 採樣時間
t = 0:1/fs:total_time-1/fs;
% 調製信號為確知信號
mt = sin(2*pi*fm*t)+cos(pi*fm*t);
% SSB 調製
[ sig_ssb_send ] = mod_usb_method2(fc, fs, mt, t);
% 加雜訊
snr = 50; % 信噪比
sig_ssb_receive = awgn(sig_ssb_send, snr, 'measured');
% 數字正交解調
phi0 = 0;
[ sig_ssb_demod ] = demod_ssb_method3(sig_ssb_receive, fc, fs, t, phi0);
% 繪圖
nfft = length(sig_ssb_receive);
freq = (-nfft/2:nfft/2-1).'*(fs/nfft);
figure;set(gcf,'color','w');
plot_length = min(500, length(sig_ssb_receive));
subplot(1,2,1);
plot(t(1:plot_length), sig_ssb_receive(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('SSB接收信號');
subplot(1,2,2);
plot(freq, 10*log10(fftshift(abs(fft(sig_ssb_receive,nfft)/nfft))+eps));xlim([freq(1),freq(end)]);
xlabel('頻率/hz');ylabel('幅度/dB');title('SSB接收信號雙邊幅度譜');
figure;set(gcf,'color','w');
plot(t(1:plot_length), mt(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
hold on;
plot(t(1:plot_length), sig_ssb_demod(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('解調效果');
legend('調製信號','解調信號');
coef = mean(abs(mt))/mean(abs(sig_ssb_demod));
fprintf('norm(調製信號 - %.2f * 解調信號)/norm(調製信號) = %.4f.\n', coef, norm(mt-coef*sig_ssb_demod)/norm(mt));
附.16 文件 main_demodSSB_example4.m
clc;
clear;
close all;
% SSB 解調模擬(調製信號為確知信號,希爾伯特變換解調)
% @author 木三百川
% 調製參數
fm = 2500; % 調製信號參數
fc = 20000; % 載波頻率
fs = 8*fc; % 採樣率
total_time = 2; % 模擬時長,單位:秒
% 採樣時間
t = 0:1/fs:total_time-1/fs;
% 調製信號為確知信號
mt = sin(2*pi*fm*t)+cos(pi*fm*t);
% SSB 調製
[ sig_ssb_send ] = mod_usb_method2(fc, fs, mt, t);
% 加雜訊
snr = 50; % 信噪比
sig_ssb_receive = awgn(sig_ssb_send, snr, 'measured');
% 希爾伯特變換解調
phi0 = 0;
[ sig_ssb_demod ] = demod_ssb_method4(sig_ssb_receive, fc, t, phi0);
% 繪圖
nfft = length(sig_ssb_receive);
freq = (-nfft/2:nfft/2-1).'*(fs/nfft);
figure;set(gcf,'color','w');
plot_length = min(500, length(sig_ssb_receive));
subplot(1,2,1);
plot(t(1:plot_length), sig_ssb_receive(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('SSB接收信號');
subplot(1,2,2);
plot(freq, 10*log10(fftshift(abs(fft(sig_ssb_receive,nfft)/nfft))+eps));xlim([freq(1),freq(end)]);
xlabel('頻率/hz');ylabel('幅度/dB');title('SSB接收信號雙邊幅度譜');
figure;set(gcf,'color','w');
plot(t(1:plot_length), mt(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
hold on;
plot(t(1:plot_length), sig_ssb_demod(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('解調效果');
legend('調製信號','解調信號');
coef = mean(abs(mt))/mean(abs(sig_ssb_demod));
fprintf('norm(調製信號 - %.2f * 解調信號)/norm(調製信號) = %.4f.\n', coef, norm(mt-coef*sig_ssb_demod)/norm(mt));
附.17 文件 main_CommSSB_example.m
clc;
clear;
close all;
% SSB 調製解調模擬(使用Communications Toolbox工具箱)
% @author 木三百川
% 調製參數
fm = 2500; % 調製信號參數
fc = 20000; % 載波頻率
fs = 8*fc; % 採樣率
total_time = 2; % 模擬時長,單位:秒
% 採樣時間
t = 0:1/fs:total_time-1/fs;
% 調製信號為確知信號
mt = sin(2*pi*fm*t)+cos(pi*fm*t);
% SSB 調製
ini_phase = 0;
sig_ssb_send = ssbmod(mt,fc,fs,ini_phase); % LSB 調製
% sig_ssb_send = ssbmod(mt,fc,fs,ini_phase,'upper'); % USB 調製
% 加雜訊
snr = 50; % 信噪比
sig_ssb_receive = awgn(sig_ssb_send, snr, 'measured');
% SSB 解調
[ sig_ssb_demod ] = ssbdemod(sig_ssb_receive, fc, fs, ini_phase);
% 繪圖
nfft = length(sig_ssb_receive);
freq = (-nfft/2:nfft/2-1).'*(fs/nfft);
figure;set(gcf,'color','w');
plot_length = min(500, length(sig_ssb_receive));
subplot(1,2,1);
plot(t(1:plot_length), sig_ssb_receive(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('SSB接收信號');
subplot(1,2,2);
plot(freq, 10*log10(fftshift(abs(fft(sig_ssb_receive,nfft)/nfft))+eps));xlim([freq(1),freq(end)]);
xlabel('頻率/hz');ylabel('幅度/dB');title('SSB接收信號雙邊幅度譜');
figure;set(gcf,'color','w');
plot(t(1:plot_length), mt(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
hold on;
plot(t(1:plot_length), sig_ssb_demod(1:plot_length));xlim([t(1),t(plot_length)]);
xlabel('t/s');ylabel('幅度');title('解調效果');
legend('調製信號','解調信號');
coef = mean(abs(mt))/mean(abs(sig_ssb_demod));
fprintf('norm(調製信號 - %.2f * 解調信號)/norm(調製信號) = %.4f.\n', coef, norm(mt-coef*sig_ssb_demod)/norm(mt));
本文作者:木三百川
本文鏈接:https://www.cnblogs.com/young520/p/17546613.html
版權聲明:本文系博主原創文章,著作權歸作者所有。商業轉載請聯繫作者獲得授權,非商業轉載請附上出處鏈接。遵循 署名-非商業性使用-相同方式共用 4.0 國際版 (CC BY-NC-SA 4.0) 版權協議。