课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目: 单边带信号滤波器设计初始条件:EWB和Multisim仿真软件。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、课程设计工作量:完成单边带信号滤波器的设计、仿真、装配与调试。
2、技术要求:(1)用WEB和Multisim仿真,能够观察输入输出波形。
(2)熟悉EWB和Multisim的仿真过程,及高频电子线路课程相关内容。
(3)按照要求设计电路,计算电路的参数,完成课程设计。
3、查阅至少5篇参考文献。
时间安排:1、理论讲解,老师布置课程设计题目,学生根据选题开始查找资料。
2、课程设计时间为1周。
(1)确定技术方案、电路,并进行分析计算,时间1天;(2)选择元器件、安装与调试,或仿真设计与分析,时间2天;(3)总结结果,写出课程设计报告,时间2天。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日单边带信号滤波器的设计摘要双边带调制中上、下两个边带是完全对称的,它们所携带的信息相同,完全可以用一个边带来传输全部消息。
这种传输方式除了节省载波功率之外,还可节省一半的传输频带,即为单边带调制。
单边带调制中只传送双边带调制信号的一个边带。
因此传送单边带信号的最直接的方法是让双边带信号通过一个单边带滤波器,滤除不要的边带,即可可到单边带信号。
我们把这种方法称为滤波器,它是最简单也是最常用的方法。
有一种调制器叫平衡调制器,它的特点是经过调制的信号只包含上边带和下边带频率分量,而音频和载波在调制器内部就被消灭掉了。
这样在调制器的输出端,我们就得到了两个边带的频率分量,这种含有两个边带信号同时也没有载波分量的信号,我们称它为双边带信号简称DSB。
此时,DSB也可被直接发射出去,但是DSB信号中还有两个边带的信号,这两个边带携带着两个完全相同的信息,我们完全可以只发射其中的一个。
这时,我们用滤波器过滤掉其中的一个边带就可以得到单边带信号(SSB)。
由于这两个边带的频率都是在很高的高频波段,而且两个边带的频谱靠的很近。
显然只能靠Q值极高的机械滤波器或晶体滤波器才能很好的把其中一个边带滤除掉。
关键字:DSB,SSB,滤波器ABSTRUCTBilateral upper and lower with modulation two sideband is completely symmetrical, they carry information is same, can use an edge to bring transmission all news. This transfer mode in addition to save carrier power besides, still can save half the transmission frequency band, namely for single side band modulation. With the single modulation only transfer bilateral with a modulated signal sideband. Therefore transmitted single side band signal the most direct way is to give the bilateral bring signals through a single side band filter, filter, can not sideband addressing to single side band signal. We put this method called filter, it's the simplest and most commonly used methods.Have a modulator called balance modulator, its characteristic is after the modulated signals contain only writes below the belt and with frequency components and audio and carrier in modulator internal was consumed away. So in modulator output terminal, we get the two sideband frequency components, this contains two sideband signal also no carrier component of the signal, we say it is bilateral belt signal abbreviation DSB. At this point, also can be directly DSB DSB signals emitted, but have two sideband signal, the two sideband carrying two identical information, we can only launch one of them. At this moment, we use the filter filter out one sideband can be single side band signal. As a result of these two sideband frequencies are in high frequency band, and two sideband spectrum in close. Apparently only by Q value high mechanical filter or crystal filters can be good to one sideband filter away.Key word: DSB,SSB,filter目录1 绪论 (1)1.1 双边带信号与单边带信号的比较 (1)1.2 双边带信号和单边带信号的应用意义 (1)2 总体设计方案 (2)3 双边带(DSB)信号的产生 (3)3.1 DSB信号产生的原理 (3)3.2 DSB信号产生的电路图 (3)4 SSB信号的产生 (4)4.1 SSB信号的产生原理 (4)4.2 SSB信号的时域及频域分析 (4)4.3 相移法 (6)4.4 滤波法 (7)4.4.1 滤波器原理 (7)4.4.2 四种常用滤波器介绍 (7)4.4.3 滤波器的电路原理图 (9)4.4.4 SSB调制系统的性能分析 (9)4.4.5 SSB信号的解调 (11)5 电路的仿真分析 (12)5.1 总体电路图 (12)5.2 各级电路的仿真及分析 (12)5.2.1 调制信号及载波 (12)5.2.2 DSB信号波形图及频谱图 (13)5.3 SSB信号波形图及频谱图 (14)6 小结及体会 (16)7 参考文献 (17)1 绪论1.1 双边带信号与单边带信号的比较调幅波中,载波功率占整个调幅波功率的绝大部分,但它并不包含所要传递的信息;单边带调制则只传送携带信息的一个边带功率。
因而在接收端获得同样的信噪比时,单边带调制能大大节省发送的功电如果调幅发射机与单边带发射机的末级管子相同,且都充分利用,则单边带调制接收端的信噪比提高或在同样信噪比的条件下,通信距离增加。
也就是说,单边带制能获得更好的通信效果。
在短波传播过程电不同的电波产生不同的衰落,而且原始相位关系往往遭到破坏因而接收端收到的信号强度不稳免时强时弱。
这就是所谓选择性衰落现象。
对于调幅制来说,它的载波分量大,因而接收端的合成拉形由于选择性衰落现象而产生严重相当于降低了信噪比。
单边带因不合有载波因而不会产生的衰落不会影响话音的可横队也就是论单边带调制的选择性衰落现象要轻得多。
1.2 双边带信号和单边带信号的应用意义普通调幅波所传送的信息是包含在两个边带内的,载波本身不包含任何信息。
因此可以将载波抑止,并进一步再抑止一个边带,只让另一个边带发送出去。
这样,仍具有传通信息的功能。
这就是所谓单边带调制。
单边带调制在载波电话和短波通信中占有重要的地位,获得了广泛的应用。
单边带通信有自身的优点,调幅波所占的频谱宽度等于上下边带所占频宽之和,因此在采用单边带调制频带可节约—半。
这对于日益拥挤的短波波段(3—30MHz)来说,有着极其重大的现实意义。
因为这样就能在同一波段内,所容纳的频道数目增加一概大大提高了短波波段的利用率;单边带制能大大节省发送的功率;单边带制的选择性衰落现象要轻得多。
这是单边带调制的主要优点。
2 总体设计方案在平衡调幅器后面加上合适的滤波器,把不需要的边带滤除,只让一个边带输出,如图1.1所示,这就叫滤波器法。
这种方法是最早出现的获得单边带信号的方法。
其原理是不能太高,比较简单的。
但实际上,这种方法对滤波器的要求很高,而且由于载波频率ω要将ω逐步提高到所需要的工作频率上,就需要经过多次的平衡调幅与滤波,因此整个0设备是复杂昂贵的。
但这种方法的性能稳定可靠,所以仍然是目前干线通信所采用的标准形式。
单边带信号输出Ω)ω图1.1 总体设计框图3 双边带(DSB)信号的产生3.1 DSB信号产生的原理DSB信号产生的原框图如图3.1所示:调制信号DSB信号载波图3.1 DSB信号产生的原理框图即DSB信号是由调制信号m(t)和载波信号cos(wt)相乘的结果。
3.2 DSB信号产生的电路图图3.2 产生DSB信号的电路原理图4 SSB信号的产生4.1 SSB信号的产生原理平衡调制器,它的特点是经过调制的信号只包含上边带和下边带频率分量,而音频和载波在调制器内部就被消灭掉了。
这样在调制器的输出端,我们就得到了两个边带的频率分量,这种含有两个边带信号同时也没有载波分量的信号,我们称它为双边带信号简称DSB。
此时,DSB也可被直接发射出去,但是DSB信号中还有两个边带的信号,这两个边带携带着两个完全相同的信息,我们完全可以只发射其中的一个。
这时,我们用滤波器过滤掉其中的一个边带就可以得到单边带信号。
由于这两个边带的频率都是在很高的高频波段,而且两个边带的频谱靠的很近。
显然只能靠Q值极高的机械滤波器或晶体滤波器才能很好的把其中一个边带滤除掉。
最终得到我们要的SSB信号。
图4-1 SSB信号产生原理框图4.2 SSB信号的时域及频域分析SSB信号的时域表示式为(4-1)式中,“+”为下边带,“一”为上边带。