具有有限白噪声的信道中DSB AM和DSBSC AM调制的比较
该模型演示了带限白噪声通信信道中双频带载波幅度调制(DSB AM)和抑制载波调制(DSBSC AM)在传输稳定性和效率方面的差异。 它由信号发生器、调制和解调通道以及用于计算和分析误差的模块组成。
模型本身如下图所示。
模型的主要块如下所述。
初始信号生成由两个块组成。
*正弦波：产生原始谐波信号。
*零阶保持：通过固定每个时间步长的信号电平来提供采样。
第一个分支是DSB AM。
- DSB AM调制器通带调制信号，同时保持载波频率，这简化了传输和解调。
- 添加噪声：使用添加模块将带限白噪声添加到信号中，该模块允许您模拟真实噪声通信信道。
- DSB AM解调器通带解调信号，恢复原始信息。
- 误差进行比较计算。
*Add查找源信号和解调器输出信号之间的差值。
*Abs计算每个样本的绝对误差值。
*平均滤波器—具有1000个样本的滑动窗口的滤波器，用于计算平均误差。
第二个分支DSBSC AM仅在调制单位上有所不同。
- DSBSC AM调制器通带调制载波抑制信号。 能量集中在侧车道上，这降低了能源成本。
- DSBSC AM解调器通带解调信号，要求精确同步以恢复载波频率，因为载波不被发送。
让我们继续建模
声明辅助函数
In [ ]:
# Подключение вспомогательной функции запуска модели.
function run_model(name_model)
Path = (@__DIR__) * "/" * name_model * ".engee"
if name_model in [m.name for m in engee.get_all_models()] # Проверка условия загрузки модели в ядро
model = engee.open( name_model ) # Открыть модель
model_output = engee.run( model, verbose=true ); # Запустить модель
else
model = engee.load( Path, force=true ) # Загрузить модель
model_output = engee.run( model, verbose=true ); # Запустить модель
engee.close( name_model, force=true ); # Закрыть модель
end
sleep(5)
return model_output
end
Out[0]:
初始化和启动模型
In [ ]:
Noise_power = 0.1;
window = 1000;
run_model("DSB_and_DSBSC") # Запуск модели.
Average_error_DSB = collect(Average_error_DSB);
Average_error_DSBSC = collect(Average_error_DSBSC);
结果分析
In [ ]:
gr()
plot(Average_error_DSB.time,Average_error_DSB.value, title = "Error", label = "DSB_AM")
plot!(Average_error_DSBSC.time,Average_error_DSBSC.value, title = "Error", label = "DSBSC_AM")
Out[0]:
正如我们在图表上看到的，在DSBSC AM的情况下，平均误差值较低。 这是由于这两种类型的调制之间的差异。 让我们仔细看看他们。
DSB AM（带运营商）。
- 调制特性：信号从载波传输，这简化了解调，因为载波频率可以很容易地被接收器恢复。
- 能耗：需要更多的功率，作为能量的一部分去载体。
- 抗噪声:更容易受到噪声的影响,因为载波也容易受到失真的影响.
- 优点：易于解调，这使得计算能力有限或简化同步的系统变得方便。
- 缺点：能量效率低，因为很大一部分功率花在载波传输上。
DSBSC AM(具有抑制载波）。
- 调制特性：传输仅由于边带而发生，使电路更节能。
- 能量消耗：需要更少的功率，因为载波不传输，并且能量集中在有用的信息上。
- 抗噪声性：与DSB AM相比，更不容易出现噪声，但需要精确定时进行解调。
- 优点：与DSB AM相比，高能效和更好的抗噪性。
- 缺点：由于需要与参考频率精确同步而导致解调困难。
结论
演示的主要结果：我们看到DSBSC AM的平均误差值低于DSB AM。
这种差异由调制方法本身的特殊性来解释：在DSBSC AM中，信号功率仅集中在边带中，这使得与DSB AM相比，它对噪声不太敏感，DSB AM的部分能量用于载波传输。 在DSB AM中，这种附加载波受到失真，并且在通过噪声信道后恢复信号时引入附加误差。
因此，该比较证实DSBSC AM具有更高的抗噪声性和更高的能量效率，这使得在需要高水平干扰保护和最小能量消耗的系统中优选。