【实战演练】基于MATLAB的模拟调制系统仿真AM\DSB\SSB

# 2.1 调制理论基础

调制是将信息信号（基带信号）加载到载波信号（高频信号）上的过程，以实现远距离传输。调制理论基础主要涉及以下几个方面：

- **调幅调制（AM）：**AM将基带信号的幅度变化映射到载波信号的幅度变化上。
- **双边带调制（DSB）：**DSB将基带信号的正负频率分量同时调制到载波信号上，形成上下两个边带。
- **单边带调制（SSB）：**SSB将基带信号的正或负频率分量调制到载波信号上，仅形成一个边带，从而减少频谱占用。

# 2. 模拟调制系统原理与MATLAB实现

### 2.1 调制理论基础

#### 2.1.1 调幅调制（AM）

调幅调制（AM）是一种将模拟信号（如音频信号）的幅度变化映射到载波信号（如射频信号）的幅度变化上的调制技术。AM调制的数学表达式为：

y(t) = A_c(1 + m * x(t)) * cos(2πf_c t)

其中：

* `y(t)`：调制信号
* `A_c`：载波信号的幅度
* `m`：调制指数，表示调制信号幅度相对于载波信号幅度的比例
* `x(t)`：调制信号
* `f_c`：载波信号的频率

#### 2.1.2 双边带调制（DSB）

双边带调制（DSB）是一种将模拟信号的频谱平移到载波信号的频谱两侧的调制技术。DSB调制的数学表达式为：

y(t) = A_c * x(t) * cos(2πf_c t)

其中：

* `y(t)`：调制信号
* `A_c`：载波信号的幅度
* `x(t)`：调制信号
* `f_c`：载波信号的频率

#### 2.1.3 单边带调制（SSB）

单边带调制（SSB）是一种将模拟信号的频谱平移到载波信号的频谱一侧的调制技术。SSB调制的数学表达式为：

y(t) = A_c * x(t) * cos(2πf_c t + θ)

其中：

* `y(t)`：调制信号
* `A_c`：载波信号的幅度
* `x(t)`：调制信号
* `f_c`：载波信号的频率
* `θ`：相位偏移

### 2.2 MATLAB信号处理工具箱

MATLAB信号处理工具箱提供了一系列用于信号生成、处理、滤波和调制的函数。

#### 2.2.1 信号生成和处理函数

* `sin`：生成正弦波
* `cos`：生成余弦波
* `sawtooth`：生成锯齿波
* `square`：生成方波
* `filter`：对信号进行滤波
* `fft`：对信号进行傅里叶变换

#### 2.2.2 滤波和调制函数

* `ammod`：对信号进行调幅调制
* `dsbmod`：对信号进行双边带调制
* `ssbmod`：对信号进行单边带调制
* `amdemod`：对信号进行调幅解调
* `dsbdemod`：对信号进行双边带解调
* `ssbdemod`：对信号进行单边带解调

# 3. AM调制系统仿真

### 3.1 AM调制器设计

#### 3.1.1 调制指数与载波频率选择

调制指数（m）定义为调制信号幅度与载波信号幅度的比值。它决定了调制信号对载波信号的影响程度。调制指数越大，调制信号对载波信号的影响越大，输出调制信号的波形失真也越大。

载波频率的选择取决于调制信号的带宽。载波频率必须足够高，以避免调制信号的频谱与载波信号的频谱重叠。一般来说，载波频率至少是调制信号最高频率的 2 倍。

#### 3.1.2 调制器电路实现

AM调制器电路可以采用多种形式。最常用的调制器电路是平衡调制器。平衡调制器利用两个二极管桥来实现调制。

% AM调制器电路实现
% 输入：调制信号x(t)，载波信号c(t)
% 输出：调制信号y(t)

% 定义调制指数
m = 0.5;

% 定义载波频率
fc = 1000;

% 生成调制信号
x = sin(2 * pi * 100 * t);

% 生成载波信号
c = sin(2 * pi * fc * t);

% 使用平衡调制器实现AM调制
y = (1 + m * x) .* c;

% 绘制调制信号
figure;
plot(t, y);
xlabel('时间(s)');
ylabel('幅度');
title('AM调制信号');

**代码逻辑逐行解读：**

1. 定义调制指数 `m` 为 0.5。
2. 定义载波频率 `fc` 为 1000 Hz。
3. 生成调制信号 `x(t)` 为频率为 100 Hz 的正弦波。
4. 生