3高频实验三_幅度调制与解调

3高频实验三_幅度调制与解调
3高频实验三_幅度调制与解调

实验三:幅度调制与解调

一、实验目的

1、加深理解幅度调制与检波原理。

2、掌握用集成模拟乘法器构成调幅与检波电路的方法。

3、了解二极管包络检波的主要指标、检波效率及波形失真。

二、实验预习要求

1、复习《高频电子线路》中有关调幅与检波的内容;

2、阅读本实验的内容,熟悉实验的步骤;

三、实验原理和电路说明

1、调幅与检波原理简述:

调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡(载波)的幅度,使高频振荡的振幅呈调制信号的规律变化:而检波则是从调幅波中取出低频信号。振幅调制信号按其不同频谱结构分为普通调幅(AM)信号,抑制载波的双边带调制(DSB)信号,抑制载波和一个边带的单边带调制信号。

把调制信号和载波同时加到一个非线性元件上(例如晶体二极管和晶体三极管),经过非线性变换电路,就可以产生新的频率成分,再利用一定带宽的谐振回路选出所需的频率成分就可实现调幅。

2、集成四象限模拟乘法器MCl496简介:

本器件的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、鉴频动态增益控制等。它有两个输入端Vx、Vy和一个输出端Vo。一个理想乘法器的输出为V o=KVxVy,而实际输出存在着各种误差,其输出的关系为:Vo=K(Vx+Vxos)(Vy+Vyos) + Vzox。为了得到好的精度,必须消除Vxos、Vyos与Vzox 三项失调电压。集成模拟乘法器MC1496是目前常用的平衡调制/解调器,内部电路含有8个有源晶体管。本实验箱MCl496的内部原理图和管脚功能如图3-1所示:

图3-1 集成模拟乘法器MC1496电路原理图

MCl496各引脚功能如下:

(1)、SIG+ 信号输入正端

(2)、GADJ 增益调节端

(3)、GADJ 增益调节端

(4)、SIG- 信号输入负端

(5)、BIAS 偏置端

(6)、OUT+ 正电流输出端

(7)、空脚

(8)、CAR+ 载波信号输入正端

(9)、空脚

(10)、CAR- 载波信号输入负端

(11)、空脚

(12)、OUT- 负电流输出端

(13)、空脚

(14)、V- 负电源

3、实际线路分析

U501是幅度调制乘法器,音频信号和载波分别从J50l和J502输入到乘法器的两个输入端,K501和K503可分别将两路输入对地短路,以便对乘法器进行输入失调凋

零。W501可控制调幅波的调制度,K502断开时,可观察平衡调幅波,R502为增益调节电阻,R509和R504分别为乘法器的负载电阻,C509对输出负端进行交流旁路。C504为调幅波输出耦合电容,BG50l接成低阻抗输出的射级跟随器。

U502是幅度解调乘法器,调幅波和载波分别从J504和J505输入,K504和K505可分别将两路输入对地短路,以便对乘法器进行输入失调调零。R511、R517、R513和C512作用与上图相同。

D503是检波二极管,R522和C521、C522滤去残余的高频分量,R523和R524是可调检波直流负载,C523、R525、R526是可调检波交流负载,改变R524和R526可试验负载对检波效率和波形的影响。U503对输入的调幅波进行幅度放大。

四、实验仪器

1、TKGP-1高频电子线路实验箱;

2、信号发生器;

3、双踪示波器。

五、实验内容与步骤

准备工作:

幅度调制实验需要加音频信号VL和高频信号VH。调节函数信号发生器的输出为0.2Vp-p、1KHz的正弦波信号;调节高频信号发生器的输出为0.4V p-p、100KHz 的正弦波信号。

(一)、乘法器U50l失调调零

将音频信号接入调制器的音频输入口J501,高频信号接入载波输入口J502或TP502,用双踪示波器同时监视TP50l和TP503的波形。通过电路中有关的切换开关和相应的电位器对乘法器的两路输入进行输入失调调零(具体步骤参考如下:K501的2-3短接,调整W50l和W502,至TP503输出最小,然后将K501的1-2,K503的2-3短接,调整W503,至TP503输出最小)。

(二)、观测调幅波在是实验中Vi1=208mv 1khz .Vi2=416mv

在乘法器的两个输入端分别输入高、低频信号,调节相关的电位器(W501等),

短接K502 1-2,在输出端观测调幅波V o,并记录V o的幅度和调制度。此外,在短接K5。22—3时,可观测平衡调幅波,记录Vo的幅度。1,Vmin=-264mv , Vpp=520mv ,Vamp=520mv

2 Vmin=-344, Vpp=696mv ,Vamp=696 mv,

(三)、观测解调输出

1、参照实验步骤(一)的方法对解调乘法器进行失调调零。

2、在保持调幅波输出的基础上,将调制波和高频载波输入解调乘法器U502,

即分别连接J503和J504,J502和J505,用双踪示波器分别监视音频输入和解调器的输出。然后在乘法器的两个输入端分别输入调幅波和载波。用示波器观测解调器的输出,记录其频率和幅度。若用平衡调幅波输入(K502 2-3短接),在观察解调器的输出并记录之。

六、实验注意事项

1、为了得到准确的结果,乘法器的失调调零至关重要细致的工作,必须要认真

完成这一实验步骤。

2、其它同前。

七、实验报告

1、整理实验数据,画出相应的曲线和波形。

2、实验心得与体会。

实验一 ASK调制与解调实验

通 信 原 理 实 验 报 告 学院:信息与通信工程学院 专业:光电工程 班级:12051041 学号:12051041 姓名 时间:2014.11.21

实验一 ASK调制与解调实验 一实验目的 1.理解ASK调制的工作原理及电路组成。 2.理解ASK解调的原理及实现方法。 3.了解ASK信号的频谱特性。 二实验内容 1.观察ASK调制与解调信号的波形。 2.观察ASK信号频谱。 三实验器材 1.信号源模块 5.20M双踪示波器一台 2.数字调制模块 6.连接线若干 3.数字解调模块 7.频谱分析仪 4.同步提取模块 四实验原理 1.2ASK 调制原理 ASK 基带信号经过电压比较器(LM339),输出高/低电平驱动模拟开关(74HC4066)导通/关闭,ASK 载波通过电压跟随电路(TL082)提高带负载能力,然后通过模拟开关电路选择通过/截止,最后得到 ASK 调制信号输出。 2.2ASK 解调原理 本实验采用的是包络检波法,ASK 调制信号经过 RC 组成的耦合电路,输出波形可从OUT1观察,然后通过半波整流器(由 1N4148 组成),输出波形可从 OUT2 观察,半波整流后的信号经过低通滤波器(由 TL082 组成),滤波后的波形可从 OUT3 观察,再经过电压比较器(LM339)与参考电位比较后送入抽样判决器(74HC74)进行抽样判决,最后得到解调输出的二进制信号。标号为“ASK 判决电压调节”的电位器用来调节电压比较器的判决电压。判决电压过高,将会导致正确的解调结果的丢失;判决电压过低,将会导致解调结果中含有大量错码,因此,只有合理选择判决电压,才能得到正确的解调结果。抽样判决用的时钟信号就是 ASK 基带信号的位同步信号。

3高频实验三_幅度调制与解调

实验三:幅度调制与解调 一、实验目的 1、加深理解幅度调制与检波原理。 2、掌握用集成模拟乘法器构成调幅与检波电路的方法。 3、了解二极管包络检波的主要指标、检波效率及波形失真。 二、实验预习要求 1、复习《高频电子线路》中有关调幅与检波的内容; 2、阅读本实验的内容,熟悉实验的步骤; 三、实验原理和电路说明 1、调幅与检波原理简述: 调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡(载波)的幅度,使高频振荡的振幅呈调制信号的规律变化:而检波则是从调幅波中取出低频信号。振幅调制信号按其不同频谱结构分为普通调幅(AM)信号,抑制载波的双边带调制(DSB)信号,抑制载波和一个边带的单边带调制信号。 把调制信号和载波同时加到一个非线性元件上(例如晶体二极管和晶体三极管),经过非线性变换电路,就可以产生新的频率成分,再利用一定带宽的谐振回路选出所需的频率成分就可实现调幅。 2、集成四象限模拟乘法器MCl496简介: 本器件的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、鉴频动态增益控制等。它有两个输入端Vx、Vy和一个输出端Vo。一个理想乘法器的输出为V o=KVxVy,而实际输出存在着各种误差,其输出的关系为:Vo=K(Vx+Vxos)(Vy+Vyos) + Vzox。为了得到好的精度,必须消除Vxos、Vyos与Vzox 三项失调电压。集成模拟乘法器MC1496是目前常用的平衡调制/解调器,内部电路含有8个有源晶体管。本实验箱MCl496的内部原理图和管脚功能如图3-1所示:

图3-1 集成模拟乘法器MC1496电路原理图 MCl496各引脚功能如下: (1)、SIG+ 信号输入正端 (2)、GADJ 增益调节端 (3)、GADJ 增益调节端 (4)、SIG- 信号输入负端 (5)、BIAS 偏置端 (6)、OUT+ 正电流输出端 (7)、空脚 (8)、CAR+ 载波信号输入正端 (9)、空脚 (10)、CAR- 载波信号输入负端 (11)、空脚 (12)、OUT- 负电流输出端 (13)、空脚 (14)、V- 负电源 3、实际线路分析 U501是幅度调制乘法器,音频信号和载波分别从J50l和J502输入到乘法器的两个输入端,K501和K503可分别将两路输入对地短路,以便对乘法器进行输入失调凋

第六章题目及解答

·171· 6-1 为什么调幅,检波和混频都必须利用电子器件的非线性特性才能实现?它们之间各有何异同之处? 分析 非线性器件可以产生新的频率分量,而调幅,检波和混频都为了产生新的频率分量。调幅、检波和混频不同点是输入的信号不同,输出的滤波器不同。 解 由于调幅、检波和混频均属于频率变换,即输出信号中产生了新的频率分量,而线性器件不可能产生新的频率分量,只有利用非线性器件才能完成频率变换的功能。调幅、检波和混频三者相同之处是都属于线性频率变换,即实现频谱搬移,它们实现的原理框图都可用下图表示。 非线性器件都可采用乘法器。调幅、检波和混频不同点是输入的信号不同,输出的滤波器不同。调幅输入的是调制信号()v t Ω和载波()o v t ,即1v =()v t Ω,2v =()o v t ,滤波器是中心频率为载波频率ω0的带通滤波器。检波输入的是已调制的中频信号()i v t 和本地振荡信号()o v t ,即1v = ()i v t ,2v =()o v t ,滤波器是RC 低通滤波器。混频输入的是已调制信号vs(t)和本地振荡信号()o v t ,即1v =()s v t ,2v =()o v t ,滤波器是中心频率为中频频率ωi 的带通滤波器。

·172· 6-2 为什么调幅系数m a 不能大于1? 分析 调幅系数大于1,会产生过量调制。 解 若调幅系数ma>1,调幅波产生过量调制。如下图所示,该信号传送到接收端经包络检波后使解调出的调制信号产生严重的失真。 6-3 试画下列调幅信号的频谱图,确定信号带宽,并计算在单位电阻上产生的信号功率。 (1) )V )(t (102cos )t 32002cos 1.0t 4002cos 2.01(20)t (6?π?π+?π+=v (2) )V (t 102cos t 6280cos 4)t (6?π=v 分析 根据信号带宽公式和信号功率即可求得。 解(1)6 ()20(10.2cos 24000.1cos 23200)cos 210()()t t t t V υπππ=+?+??的信号频谱图如下图所示。

频率调制与解调实验报告

1.熟悉LM566单片集成电路的组成和应用。 2.掌握用LM566单片集成电路实现频率调制的原理和方法。 3.了解调频方波、调频三角波的基本概念。 4.掌握用LM565单片集成电路实现频率解调的原理,并熟悉其方法。 5.了解正弦波调制的调频方波的解调方法。 6.了解方波调制的调频方波的解调方法。 二、实验准备 1.做本实验时应具备的知识点: ? LM566单片集成压控振荡器 ?LM566组成的频率调制器工作原理 ? LM565单片集成锁相环 ?LM565组成的频率解调器工作原理 2.做本实验时所用到的仪器: ?万用表 ?双踪示波器 ? AS1637函数信号发生器 ?低频函数发生器(用作调制信号源) ?实验板5(集成电路组成的频率调制器单元) 三、实验内容 1.定时元件R T、C T对LM566集成电路调频器工作的影响。 2.输入调制信号为直流时的调频方波、调频三角波观测。 3.输入调制信号为正弦波时的调频方波、调频三角波观测4.输入调制信号为方波时的调频方波、调频三角波观测。 5.无输入信号时(自激振荡产生)的输出方波观测。 6.正弦波调制的调频方波的解调。 7.方波调制的调频方波的解调。 四、实验步骤 1.实验准备 ⑴在箱体右下方插上实验板5。接通实 验箱上电源开关,此时箱体上±12V、±5V电 源指示灯点亮。 ⑵把实验板5上集成电路组成的频率 调制器单元右上方的电源开关(K5)拨到ON 位置,就接通了±5V电源(相应指示灯亮), 即可开始实验。 2.观察R T、C T对频率的影响(R T = R3+W l、

C T = C1) ⑴实验准备 ① K4置ON位置,从而C1连接到566的管脚⑦上; ②开关K3接通,K1、K2断开,从而W2和C2连接到566的管脚⑤上; ③调W2使V5=3.5V(用万用表监测开关K3下面的测试点); ④将OUT1端接至AS1637函数信号发生器的INPUT COUNTER来测频率。 ⑵改变W1并观察输出方波信号频率,记录当W1为最小、最大(相应地R T为最小、最大)时的输出频率,并与理论计算值进行比较,给定:R3 =3kΩ,W1=1kΩ,C1=2200pF。 ⑶用双踪示波器观察并记录当R T为最小时的输出方波、三角波波形。 ⑷若断开K4,会发生什么情况?最后还是把K4接通(正常工作时不允许断开K4)。 3.观察输入电压对输出频率的影响 ⑴直流电压控制(开关K3接通,K1、K2断开) 先把W l调至最大(振荡频率最低),然后调节W2以改变输入电压,测量当V5在2.4V~4.8V变化(按0.2V递增)时的输出频率f,并将结果填入表1。 第二部分: 1.实验准备 ⑴在箱体右下方插上实验板5。接通实验箱上电源开关,此时箱体上±12V、±5V电源指示灯点亮。 ⑵把实验板5上集成电路组成的频率调制器单元(简称566 调频单元)的电源开关(K5)和集成电路组成的频率解调器单元(简称565鉴频单元)的电源开关(K1)都拨到ON位置,就接通了这两个单元的±5V电源(相应指示灯亮),即可开始实验。 2.自激振荡观察 在565鉴频单元的IN端先不接输入信号,把示波器探头接到A点,便可观察到VCO自激振荡产生的方波(峰-峰值4.5V左右)。 3.调制信号为正弦波时的解调 ⑴先按实验十的实验内容获得正弦调制的调频方波(566调频单元上开关K1、K2接通,K3断开,K4接通)。为此,把低频函数发生器(用作调制信号源)的输出设置为:波形选择—正弦波,频率—1kHz,峰-峰值—0.4V,便可在566调频单元的OUT1端上获得正弦调制的调频方波信号。 ⑵把566调频单元OUT1端上的调频方波信号接入到565鉴频单元的IN端,并把566调频单元的W l调节到最大(从而定时电阻R T最大),便可用双踪示波器的CH1观察并记录输入调制信号(566调频单元IN端),CH2观察并记录565鉴频单元上的A点波形(峰-峰值为4.5V左右的调频方波)、B点波形(峰-峰值为40mV左右的1kHz正弦波)和OUT端波形(需仔细调节565鉴频单元上的W1,可观察到峰-峰值为4.5V左右的1kHz方波)。 ⑶调节565鉴频单元上的W1,可改变565鉴频单元OUT端解调输出方波的占空比。 五、数据处理

实验三模仿调制与解调

实验三、模拟调制与解调 一、实验目的 1、学习用MATLAB 进行模拟调制与解调的方法。 2、理解各种模拟调制解调系统的性能。 3、掌握幅度调制和角度调制的仿真方法。二、实验设备与器件 1、 计算机 2、 MATLAB 软件三、实验原理与步骤一)、调幅 1、AM 信号的仿真与解调 项目1、给定消息信号,,使用该信号以AM 方式调制一个载波频率为300Hz ,)4sin()2cos()(t e t t x t ππ-+=100≤≤t 幅度为1的正弦载波,试求: (1)消息信号的频谱和已调信号的频谱。(2)消息信号的功率和已调信号的功率。 clear all ts=0.001; t=0:ts:10-ts; fs=1/ts; df=fs/length(t); msg=randint(100,1,[-3,3],123); msg1=msg*ones(1,fs/10); msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; f=-fs/2:df:fs/2-df; subplot(2,1,1) plot(f,fftshift(abs(Pm))) ;xlabel('李啊兴'); title('消息信号频谱') A=1; fc=300; Sam=(A+msg2).*(cos(2*pi*fc*t)+exp(-t).*sin(4*pi*fc*t)); Pam=fft(Sam)/fs; subplot(2,1,2) plot(f,fftshift(abs(Pam))); xlabel('李啊兴'); title('AM 信号频谱') axis([-500 500 0 23]) Pc=sum(abs(Sam).^2)/length(Sam) Ps=Pc-A^2/2 eta=Ps/Pc Pc = 2.3077Ps = 1.8077eta = 0.7833项目2、用Simulink 重做项目1 。

实验三 2FSK调制与解调实验

实验三 2FSK调制与解调实验 1、画出实验电路中2FSK调制器采用的原理框图; 答: 2、根据实验指导书的相关资料,说明本实验2FSK调制的载波频率分别是 多少? 答:f1=1MHZ,f2=2MHZ 3、实验中,信息的码速率是多少? 答:B=1.5MHZ,Rb=256kHZ 4、可以用什么方法来测量2FSK的两个载波频率? 答:方法一:测量10个周期,并取平均值。方法二:把a载波设成全0,则显示的是b载波的频率。设a载波设成全1,则显示为a载波的频率。5、本实验中,2FSK 信号带宽是多少?用数字示波器如何测量? 答:答:|f2-f1|+2fs=2M-1M+2*256K=1.512Mhz,f1、f2是2个载波频率,fs为基带信号的带宽。先按下MATH按钮,再选择FFT。 6、画出2FSK过零检测解调的原理框图; 答: 7、FSK过零检测解调方案采用数字电路如何实现; 答:将2FSK信号通过放大整形形成矩形脉冲,分别送入U18a单稳触发器实现上升沿促发和U18b单稳触发器实现下降沿促发,然后将两个单稳触发器输出脉冲相加。相加器采用或非门实现。这一过程实际起到微分、整理、脉冲形成的作用,所得到的是与频率变化相应的脉冲序列,这个序列就代表调频波的过零点。脉冲序列经过低通滤波器滤除高次谐波,便能得到对应的原数字基带信号 8、测试接收端的各点波形,需要与什么波形对比,才能比较好的进行观测?

示波器的触发源该选哪一种信号?为什么? 答:与该点相同作用处的波形(信息量不同)相比较。触发源选择原始信号。 因为频率低稳定度高。 9、采用过零检测解调的方法时,将f1和f2倍频的电路是如何设计的? 答:经过上升沿、下降沿单稳态触发后相加输出。 10、采用过零检测解调的方法时,解调电路中哪一点的波形是f1和f2的倍 频? 答:相加器输出端 11、解调时将f1和f2倍频有何好处?如何通过仪器测量来说明? 答:原来△f=|f2-f1|=1Mhz,倍频后,△f=|f2-f1|=2Mhz,从而降低低通滤波器的难度,方便提取f1、f2的直流分量,减少干扰。 12、解调电路各点信号的时延是怎么产生的? 答:由滤波和抽样产生。 13、解调电路中T31(放大出)没有信号输出,可能的原因有哪些? 答:(1)没有信号输入(2)放大器损坏(3)放大器频率,响应低 14、解调出的信码和调制器的绝对码之间的时延是怎么产生的? 答:由滤波和抽样产生。 15、解调的信号为什么要进行再生? 答:整形后的码1和码0宽度不同,为使其等宽。 16、解调的信号是如何实现再生的? 答:通过施密特触发器,送抽样时钟给施密特后,每当时钟边沿触发时,输出信号幅度随抽样时刻改变。 17、画出2FSK 锁相PLL解调的原理框图; 答: 18、PLL解调2FSK 信号的原理是什么? 答:在信噪上升时,利用PLL可以降低误码率 19、锁相环NE564的工作原理? 答: 它是由输入限幅、鉴相器、压控振荡器、放大器、直流恢复电路和施密特触发器等大部分组成。限幅用差动电路,高频性能很好,起作用是

利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调

课程设计论文 姓名:姜勇 学院:机电与车辆工程学院 专业:电子信息工程2班 学号:1665090208

安徽科技学院学年第学期《》课程···················装···············订················线···················专业级班姓名学号 内容摘要: 教师评语:

利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调 专业:电子信息工程(2)班姓名:姜勇学号:1665090208 一、设计摘要: 现代通信系统要求通信距离远、信道容量大、传输质量好。在信号处理里面经常要用到调制与解调,而信号幅度调制与解调是最基本,也是经常用到的。用AM调制与解调可以实现很多功能,制造出很多的电子产品。本设计主要研究内容是利用MATLAB实现对正弦信) fπ =进行双边带幅度调制,载波信号频率为100Hz,在MATLAB中 t sin( (t 40 ) 显示调制信号的波形和频谱,已调信号的波形和频谱,比较信号调制前后的变化。并对已调信号解调,比较了解调后的信号与原信号的区别。信号幅度调制与解调及MATLAB 中信号表示的基本方法及绘图函数的调用,实现了对连续时间信号的可视化表示。本文采用MATLAB对信号的幅度进行调制和解调。 二、关键词:幅度、调制、解调、 MAT LAB 三、设计内容 1. 调制信号 调制信号是原始信息变换而来的低频信号。调制本身是一个电信号变换的过程。调制信号去改变载波信号的某些特征值(如振幅、频率、相位等),导致载波信号的这个特征值发生有规律的变化,这个规律是调制信号本身的规律所决定的。 1.1 matlab实现调制信号的波形 本设计的调制信号为正弦波信号) fπ =,通过matlab仿真显示出其波形图 t (t sin( ) 40 如图1-1所示

第六章题目及解答

6-1 为什么调幅,检波和混频都必须利用电子器件的非线性特性才能实现它们之间各有何异同之处 分析 非线性器件可以产生新的频率分量,而调幅,检波和混频都为了产生新的频率分量。调幅、检波和混频不同点是输入的信号不同,输出的滤波器不同。 解 由于调幅、检波和混频均属于频率变换,即输出信号中产生了新的频率分量,而线性器件不可能产生新的频率分量,只有利用非线性器件才能完成频率变换的功能。调幅、检波和混频三者相同之处是都属于线性频率变换,即实现频谱搬移,它们实现的原理框图都可用下图表示。 非线性器件都可采用乘法器。调幅、检波和混频不同点是输入的信号不同,输出的滤波器不同。调幅输入的是调制信号()v t Ω和载波()o v t ,即1v =()v t Ω,2v =()o v t ,滤波器是中心频率为载波频率ω0的带通滤波器。检波输入的是已调制的中频信号 ()i v t 和本地振荡信号()o v t ,即1v = ()i v t ,2v =()o v t ,滤波器是RC 低通滤波器。混频 输入的是已调制信号vs(t)和本地振荡信号()o v t ,即1v =()s v t ,2v =()o v t ,滤波器是中心频率为中频频率ωi 的带通滤波器。

6-2 为什么调幅系数m a 不能大于1 分析 调幅系数大于1,会产生过量调制。 解 若调幅系数ma>1,调幅波产生过量调制。如下图所示,该信号传送到接收端经包络检波后使解调出的调制信号产生严重的失真。 6-3 试画下列调幅信号的频谱图,确定信号带宽,并计算在单位电阻上产生的信号功率。 (1) )V )(t (102cos )t 32002cos 1.0t 4002cos 2.01(20)t (6?π?π+?π+=v (2) )V (t 102cos t 6280cos 4)t (6?π=v 分析 根据信号带宽公式和信号功率即可求得。 解(1)6 ()20(10.2cos 24000.1cos 23200)cos 210()()t t t t V υπππ=+?+??的信号频谱图如下图所示。 t

基础实验cm调制与解调实验

基础实验c m调制与解 调实验 集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

基础实验6 PCM调制与解调实验 一、实验目的 1.掌握PCM编译码原理与系统性能测试; 2.熟悉PCM编译码专用集成芯片的功能和使用方法; 3.学习PCM编译码器的硬件实现电路,掌握它的调整测试方法。 二、实验仪器 1.PCM/ADPCM编译码模块,位号:H 2.时钟与基带数据产生器模块,位号:G 3.20M双踪示波器1台 4.低频信号源1台(选用) 5.频率计1台(选用) 6.信号连接线3根 7.小平口螺丝刀1只 三、实验原理 脉冲编码调制(PCM)是把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散的数字信号在信道中传输。脉冲编码调制是对模拟信号进行抽样,量化和编码三个过程完成的。 PCM通信系统的实验方框图如图6-1所示。

在PCM脉冲编码调制中,话音信号经防混叠低通滤波器后进行脉冲抽样,变成时间上离散的PAM脉冲序列,然后将幅度连续的PAM脉冲序列用类似于“四舍五入”办法划归为有限种幅度,每一种幅度对应一组代码,因此PAM脉冲序列将转换成二进制编码序列。对于电话,CCITT规定抽样率为8KHz,每一抽样值编8位码(即为28=256个量化级),因而每话路PCM编码后的标准数码率是64kB。本实验应用的单路PCM编、译码电路是 TP3057 芯片(见图6-1中的虚线框)。此芯片采用a律十三折线编码,它设计应用于PCM 30/32系统中。它每一帧分32个时隙,采用时分复用方式,最多允许接入30个用户,每个用户

各占据一个时隙,另外两个时隙分别用于同步和标志信号传送,系统码元速率为。各用户PCM编码数据的发送和接收,受发送时序与接收时序控制,它仅在某一个特定的时隙中被发送和接收,而不同用户占据不同的时隙。若仅有一个用户,在一个PCM 帧里只能在某一个特定的时隙发送和接收该用户的PCM编码数据,在其它时隙没有数据输入或输出。 本实验模块中,为了降低对测试示波器的要求,将PCM 帧的传输速率设置为64Kbit/s或128Kbit/s两种,这样增加了编码数据码元的宽度,便于用低端示波器观测。此时一个PCM 帧里,可容纳的PCM编码分别为1路或2路。另外,发送时序FSX与接收时序FSR使用相同的时序,测试点为34TP01。实验结构框图已在模块上画出了,实验时需用信号连接线连接34P02和34P03两铆孔,即将编码数据直接送到译码端,传输信道可视为理想信道。 另外, TP3057芯片内部模拟信号的输入端有一个语音带通滤波器,其通带为200HZ~4000HZ,所以输入的模拟信号频率只能在这个范围内有效。 四、各测量点的作用 34TP01:发送时序FSX和接收时序FSR输入测试点,频率为8KHz的矩形窄脉冲; 34TP02:PCM线路编译时钟信号的输入测试点; 34P01:模拟信号的输入铆孔; 34P02:PCM编码的输出铆孔; 34P03:PCM译码的输入铆孔; 34P04:译码输出的模拟信号铆孔,波形应与34P01相同。 注:一路数字编码输出波形为8比特编码(一般为7个半码元波形,最后半个码元波形被芯片内部移位寄存器在装载下一路数据前复位时丢失掉),数据的速率由编译时钟决定,其中第一位为语音信号编码后的符号位,后七位为语音信号编码后的电平值。

通信原理2DPSK调制与解调实验报告

通信原理课程设计报告

一. 2DPSK基本原理 1.2DPSK信号原理 2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差,并规定:Φ=0表示0码,Φ=π表示1码。则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的,在接收端只能采用相干解调,它的时域波形图如图2.1所示。 图1.1 2DPSK信号 在这种绝对移相方式中,发送端是采用某一个相位作为基准,所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。如果基准相位发生变化,则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。所以在实际过程中一般不采用绝对移相方式,而采用相对移相方式。 定义?Φ为本码元初相与前一码元初相之差,假设: ?Φ=0→数字信息“0”; ?Φ=π→数字信息“1”。 则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如下: 数字信息: 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1

DPSK信号相位:0 π π 0 π π 0 π 0 0 π 或:π 0 0 π 0 0 π 0 π π 0 2. 2DPSK信号的调制原理 一般来说,2DPSK信号有两种调试方法,即模拟调制法和键控法。2DPSK 信号的的模拟调制法框图如图1.2.1所示,其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码。 图1.2.1 模拟调制法 2DPSK信号的的键控调制法框图如图1.2.2所示,其中码变换的过程为将输入的基带信号差分,即变为它的相对码。选相开关作用为当输入为数字信息“0”时接相位0,当输入数字信息为“1”时接pi。 图1.2.2 键控法调制原理图 码变换相乘 载波 s(t)e o(t)

通信原理-实验一 Systemview系统下幅度调制与解调

实验一:Systemview 系统下幅度调制与解调 一.实验目的 1.熟悉Systemview 仿真软件; 2. 掌握调幅信号产生和解调的过程及实现方法; 2.研究输入信号和信道对调幅信号的影响; 二.实验原理 1.调制 幅度调制是无线电通信中最常用的调制方式之一。普通的调幅广播就是它的典型应用。 幅度调制的基本原理是用基带信号(调制信号)控制高频载波的幅度,使其携带基带信号信息,从而实现信息的传输。 调制的基本作用是频谱搬移,其目的是进行频率变换,使信号能够有效的传输(辐射)或实现信道的多路复用。 根据频谱特性的不同,通常可将调幅分为标准调幅(AM ),抑制载波双边带调幅(DSB ),单边带调幅(SSB )和残留边带调幅(VSB )等。 2.调制信号的实现方法 设f (t )为调制信号,高频载波为C (t )=A 0cos (ω0t +θ0) (1)标准调幅 AM 信号可以表示为: S AM (t )=[A 0+f (t )]cos (ω0t +θ0) 已调信号的频谱为(设θ。=0) S AM (ω)=πA o [δ(ω-ωo )+δ(ω+ω0)]+1/2[F (ω-ωo )+F (ω+ωo )] 标准调幅的数学模型如图1-1所示。 图1-1 标准调幅的数学模型 AM 信号在SystemView 中可由模块实现,如图1-2所示。 cos (ω0t + θ0 ) A 0

图1-2 AM 信号在SystemView 中的实现 调制信号和已调信号的波形如图1-3所示。 图1-3 调制信号和已调信号 3.解调 调制的逆变换过程叫解调。解调方法分为相干解调和非相干解调。 为了不失真的恢复调制信号,要求本地载波和接收信号的载波必须保持同频同相,这种方法称为相干解调。它适用各种调幅系统。它的一般数学模型如图1-4所示。 图1-4 相干解调数学模型

(完整版)振幅调制与解调习题及其解答

振幅调制与解调练习题 一、选择题 1、为获得良好的调幅特性,集电极调幅电路应工作于 C 状态。 A .临界 B .欠压 C .过压 D .弱过压 2、对于同步检波器,同步电压与载波信号的关系是 C A 、同频不同相 B 、同相不同频 C 、同频同相 D 、不同频不同相 3、如图是 电路的原理方框图。图中t t U u c m i Ω=cos cos ω;t u c ωcos 0= ( C ) A. 调幅 B. 混频 C. 同步检波 D. 鉴相 4、在波形上它的包络与调制信号形状完全相同的是 ( A ) A .AM B .DSB C .SSB D .VSB 5、惰性失真和负峰切割失真是下列哪种检波器特有的失真 ( B ) A .小信号平方律检波器 B .大信号包络检波器 C .同步检波器 6、调幅波解调电路中的滤波器应采用 。 ( B ) A .带通滤波器 B .低通滤波器 C .高通滤波器 D .带阻滤波器 7、某已调波的数学表达式为t t t u 6 3102cos )102cos 1(2)(??+=ππ,这是一个( A ) A .AM 波 B .FM 波 C .DSB 波 D .SSB 波 8、AM 调幅信号频谱含有 ( D ) A 、载频 B 、上边带 C 、下边带 D 、载频、上边带和下边带 9、单频调制的AM 波,若它的最大振幅为1V ,最小振幅为0.6V ,则它的调幅度为( B ) A .0.1 B .0.25 C .0.4 D .0.6 10、二极管平衡调幅电路的输出电流中,能抵消的频率分量是 ( A ) A .载波频率ωc 及ωc 的偶次谐波 B .载波频率ωc 及ωc 的奇次谐波 C .调制信号频率Ω D .调制信号频率Ω的偶次谐波 11、普通调幅信号中,能量主要集中在 上。 ( A ) A .载频分量 B .边带 C .上边带 D .下边带 12、同步检波时,必须在检波器输入端加入一个与发射载波 的参考信号。 ( C ) A .同频 B .同相 C .同幅度 D .同频同相 13、用双踪示波器观察到下图所示的调幅波,根据所给的数值,它的调幅度为 ( C )

抽样定理和PCM调制解调实验报告

《通信原理》实验报告 实验一:抽样定理和PAM调制解调实验 系别:信息科学与工程学院 专业班级:通信工程1003班 学生姓名:陈威 同组学生:杨鑫 成绩: 指导教师:惠龙飞 (实验时间:2012 年 12 月 7 日——2012 年 12 月28日) 华中科技大学武昌分校

1、实验目的 1对电路的组成、波形和所测数据的分析,加深理解这种调制方法的优缺点。 2.通过脉冲幅度调制实验,使学生能加深理解脉冲幅度调制的原理。 2、实验器材 1、信号源模块 一块 2、①号模块 一块 3、60M 双踪示波器 一台 4、连接线 若干 3、实验原理 3.1基本原理 1、抽样定理 图3-1 抽样与恢复 2、脉冲振幅调制(PAM ) 所谓脉冲振幅调制,即是脉冲载波的幅度随输入信号变化的一种调制方式。如果脉冲载波是由冲激脉冲组成的,则前面所说的抽样定理,就是脉冲增幅调制的原理。 自然抽样 平顶抽样 ) (t m ) (t T

图3-3 自然抽样及平顶抽样波形 PAM方式有两种:自然抽样和平顶抽样。自然抽样又称为“曲顶”抽样,(t)的脉冲“顶部”是随m(t)变化的,即在顶部保持了m(t)变已抽样信号m s 化的规律(如图3-3所示)。平顶抽样所得的已抽样信号如图3-3所示,这里每一抽样脉冲的幅度正比于瞬时抽样值,但其形状都相同。在实际中,平顶抽样的PAM信号常常采用保持电路来实现,得到的脉冲为矩形脉冲。 四、实验步骤 1、将信号源模块、模块一固定到主机箱上面。双踪示波器,设置CH1通道为同步源。 2、观测PAM自然抽样波形。 (1)将信号源上S4设为“1010”,使“CLK1”输出32K时钟。 (2)将模块一上K1选到“自然”。 (3)关闭电源,连接 表3-1 抽样实验接线表 (5)用示波器观测信号源“2K同步正弦波”输出,调节W1改变输出信号幅度,使输出信号峰-峰值在1V左右。在PAMCLK处观察被抽样信号。CH1接PAMCLK(同步源),CH2接“自然抽样输出”(自然抽样PAM信号)。

实验报告simulink

班级:姓名:学号:

实验一:AM 信号的调制与解调 实验目的:1.了解模拟通信系统的仿真原理。 2.AM 信号是如何进行调制与解调的。 实验原理: 1.调制原理:AM 调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度,使其按调制信号的规律变化的过程,就是按原始电信号的变化规律去改变载波某些参量的过程。 + m(t) S AM (t)A 0 cos ωc t AM 信号的时域和频域的表达式分别为: ()()[]()()()()t t m t A t t m A t S C C C AM ωωωcos cos cos 00+=+= 式(4-1) ()()()[]()()[]C C C C AM M M A S ωωωωωωδωωδπω-+++ -++=2 1 0 式(4-2) 在式中,为外加的直流分量;可以是确知信号也可以是 随机信号,但通常认为其平均值为0,即。其频谱是DSB SC-AM 信号的频谱加上离散大载波的频谱。 2.解调原理:AM 信号的解调是把接收到的已调信号还 原为调制信号。 AM 信号的解调方法有两种:相干解调和包 络检波解调。 AM 相干解调原理框图如图。相干解调(同步解调):利用

相干载波(频率和相位都与原载波相同的恢复载波)进行的解调,相干解调的关键在于必须产生一个与调制器同频同相位的载波。如果同频同相位的条件得不到满足,则会破坏原始信号的恢复。相干载波的提取:(1)导频法:在发送端加上一离散的载频分量,即导频,在接收端用窄带滤波器提取出来作为相干载波,导频的功率要求比调制信号的功率小;(2)不需导频的方法:平方环法、COSTAS环法。 LPF m0(t) S AM(t) cosωc t AM信号波形的包络与输入基带信号成正比,故可以用包络检波的方法恢复原始调制信号。包络检波器一般由半波或全波整流器和低通滤波器组成: (1)整流:只保留信号中幅度大于0的部分。(2)低通滤波器:过滤出基带信号;(3)隔直流电容:过滤掉直流分量。实验内容: 1.AM相干解调框图。

基于matlab的幅度调制与解调

郑州轻工业学院 课程设计说明书 题目:利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调 姓名: XXX_____________ 院(系):电气信息工程学院____ 专业班级:电子信息工程10-01班 学号: 541001030XXX______ 指导教师:_______任景英_________ 成绩: _____________________ 时间:2013年6月24日至2013年6月28日

郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调__ 专业、班级电子信息工程10级学号姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等: 主要内容: 利用MATLAB对正弦信号) t (t fπ =进行双边带幅度调制,载波信号频率为 40 sin( ) 100Hz,首先在MATLAB中显示调制信号的波形和频谱,已调信号的波形和频谱,比较信号调制前后的变化。然后对已调信号解调,并比较解调后的信号与原信号的区别。基本要求: 1、掌握利用MATLAB实现信号幅度调制与解调的方法。 2、利用MATLAB实现对常用连续时间信号的可视化表示。 3、验证信号调制的基本概念、基本理论,掌握信号与系统的分析方法。 4、加深对信号解调的理解。 主要参考资料: 1、陈后金. 信号与系统[M].北京:高等教育出版社,2007.07. 2、张洁.双边带幅度调制及其 MATLAB 仿真[J].科技经济市场,2006.9 完成期限: 2013.6.24—2013.6.28 指导教师签名:—————————— 课程负责人签名:——————————— 2013年6月21日

利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调 摘要 本文主要研究的内容是利用MATLAB实现信号幅度调制与解调以及MATLAB中信号表示的基本方法及绘图函数的运用,实现对常用连续时间信号的可视化表示。详细介绍了正弦信号的双边带调制与解调原理并对调制信号与已调信号以及调制信号与解调后的信号分别进行了比较。利用matlab作为编程工具通过计算机实现对欲传输的原始信号在发送端对一个高频信号进行振幅调制,而在接收端通过检波过程恢复原信号。这种频带传输不仅克服了目前许多长途电话线路不能直接传输基带信号的缺点,而且能实现多路复用的目的,从而提高了通信线路的利用率。 关键词:DSB调制、解调、MATLAB

幅度调制解调案例

幅度调制解调器案例 1. 理论公式解析 1.1 振幅调制信号分析 设载波电压为 ()cos cos 2c cm c cm c u t U t U ft ωπ== 设调制电压为 ()cos cos 2m m u t U t U Ft πΩΩΩ=Ω= 根据幅度调制信号的定义,已调信号的幅度随调制信号()u t Ω线性变化,那么普通AM 波的振幅()m U t 表达式 ()()t m U t U U k U t U u k U t U a cm cm m a cm m a cm m Ω+=??? ? ??Ω+=Ω=+=ΩΩΩcos 1cos 1cos a k 是叫做灵敏度的参数,a m 一般叫做调幅系数,也可以叫做调幅度或者调制度, cm m a a U U k m Ω=?= c c U U 是载波幅度根据调制信号变化程度。这给出了单频调制的调幅信号表达式 ()()()()()()cos =cos cos =1cos cos cos cos cos 11 cos cos cos 22 AM m c cm a m c cm a c cm c cm a c cm c a cm c a cm c u t U t t U k u t t U m t t U t U m t t U t m U t m U t ωωωωωωωωΩ=+Ω+Ω=+Ω=+ +Ω+-Ω 可以看出,三个高频分量组成了单频信号调制的已调波,分别是角频率为c ω的载波, ()c ω+Ω和()c ω-Ω两个新产生的角频率分量。其中上边频分量比c ω高,下边频分量比c ω低。频率分量为c ω的载波振幅还是为cm U ,两个边频分量的振幅都是1 2 a cm m U 。由于a m 不 可以超过1,所以边频振幅不大于1 2cm U ,把三个频率分量画成图,便能够得到图1所示的 频谱图。图1中,用每一条线段表示幅度调制波的一个正弦分量,幅度用线段的长度来表

实验一、调频波的调制与解调

实验一、调频波的调制与解调 一、实验内容 1.调频波的调制 2.调频波的解调 二、实验目的和要求 1.熟悉MATLAB系统的基本使用方法 2.掌握调制原理和调频波的调制方法 3.掌握解调原理和调频波的解调方法 三、预习要求 1.熟悉有关调频的调制和解调原理 2.熟悉鉴频器解调的方法并了解锁相环解调 四、实验设备(软、硬件) 1.MATLAB软件通信工具箱,SIMULINK 2.电脑 五、实验注意事项 通信仿真的过程可以分为仿真建模、实验和分析三个步骤。应该注意的是,通信系统仿真是循环往复的发展过程。也就是说,其中的三个步骤需要往复的执行几次之后,以仿真结果的成功与否判断仿真的结束。 六、实验原理 1调频波的调制方法 1.1 调制信号的产生 产生调频信号有两种方法,直接调频法和间接调频法。间接调频法就是可以通过调相间接实现调频的方法。但电路较复杂,频移小,且寄生调幅较大,通常需多次倍频使频移增加。对调频器的基本要求是调频频移大,调频特性好,寄生调幅小。所以本实验中所用的方法为直接调频法。通过一振荡器,使它的振荡 f的正弦波;频率随输入电压变化。当输入电压为零时,振荡器产生一频率为 当输入基带信号的电压变化时,该振荡频率也作相应的变化。 1.2 调频波的调制原理与表达式 此振荡器可通过VCO(压控振荡器)来实现。压控振荡器是一个电压——频率转化装置,振荡频率随输入控制电压线性变化。在实际应用中有限的线性控

制范围体现了压控的控制特性。同时,压控振荡器的输出反馈在鉴相器上,而鉴相器反应的是相位不是频率,而这是压控相位和角频率积分关系固有的,所以需要压控的积分作用,压控输出信号的频率随输入信号幅度的变化而变化,确切的说输出信号频率域输入信号幅度成正比,若输入信号幅度大于零,输出信号频率高于中心频率;若小于零,则输出信号频率低于中心频率。从而产生所需的调频信号。 利用压控振荡器作为调频器产生调频信号,模型框图如图1所示: 图1 利用压控振荡器作为调制器 在本章的调频仿真中,用到的调制信号为单音正弦波信号。因此,这里讨论调制信号为单频余弦波的情况。 在连续波的调制中,调制载波的表达式为 ()cos()C C t A t ωφ=+ (1) 如果幅度不变,起始相位为零时,而瞬时角频率时调制信号的线性函数,则这种调制方式为频率调制。此时瞬时角频率偏移为 ()FM K f t ω?= (2) 瞬时角频率为 ()C FM K f t ωω=+ (3) 其中()f t 为调制信号,FM K 为频偏常数。 由于瞬时角频率与瞬时相位之间互为微分或积分关系,即 ()()C FM d t K f t dt φωω==+ ...........................(4) ()()C FM t dt t K f t dt φωω==+?? (5) 故调频信号可表达为 ()cos[()]FM C FM S t A t K f t dt ω=+? (6) 在本章的调频仿真中,用到的调制信号为单音正弦波信号。因此,这里讨论

MATLAB幅度调制与解调

绪论 调制在通信过程中起着极其重要的作用,无线电通信是通过空间辐射方式传送信号的,调制过程可以将信号频谱搬移到容易以电磁波形式辐射的较高频率范围,此外调制过程可以将不同的信号通过频谱搬移托付至不同频率的载波上实现多路复用不致于互相干扰。振幅调制是一种应用很广的连续波调制方式调幅信号。 现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。从模拟调制到数字调制, 从二进制调制发展到多进制调制, 虽然调制方式多种多样, 但都是朝着使通信系统更高速、更可靠的方向发展。一个系统的通信质量, 很大程度上依赖于所采用的调制方式。因此对调制方式的研究直接决定着通信系统质量的好坏。实际的通信系统需要完成从信源到信宿的全部功能, 这通常是比较复杂的。对这个系统做出的任何改动(如改变系统的结构、改变某个参数的设置等) 都可能影响整个系统的稳定性和性能。 因此在设计新系统、对原有的系统做出修改或者进行相关研究时, 通常要进行建模和仿真, 通过仿真结果来衡量方案的可行性, 从中选择最合理的系统配置和参数设置, 然后再应用于实际系统中。通过仿真, 可以提高研究开发工作的效率, 发现系统中潜在的问题, 优化系统整体的性能。利用MATLAB编程可以很方便地实现对通信信号的调制的仿真。本文针对模拟调制技术进行讨论,介绍了双边带幅度调制系统的基本原理和使MATLAB对其进行仿真的基本方法。在MATLAB环境下模拟了双边带幅度调制的基本过程,构建了一个双边带幅度调制系统并进行了动态仿真, 得到较为直观的实验结果, 使得对调制系统的分析变得十分便捷。由于本文的工作只限于原理性的仿真,所以在实际系统设计中还应考虑噪声、干扰和滤波等模块的引入。同时, 各个模块的参数的设置也需要进行严格的分析和计算, 以更好的实现系统的性能。

利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调讲解

郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调 专业、班级学号姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等: 主要内容: 利用MATLAB对正弦信号) t (t fπ =进行双边带幅度调制,载波信号频率为 40 sin( ) 100Hz,首先在MATLAB中显示调制信号的波形和频谱,已调信号的波形和频谱,比较信号调制前后的变化。然后对已调信号解调,并比较解调后的信号与原信号的区别。基本要求: 1、掌握利用MATLAB实现信号幅度调制与解调的方法。 2、利用MATLAB实现对常用连续时间信号的可视化表示。 3、验证信号调制的基本概念、基本理论,掌握信号与系统的分析方法。 4、加深对信号解调的理解。 主要参考资料: 1、陈后金. 信号与系统[M].北京:高等教育出版社,2007.07. 2、张洁.双边带幅度调制及其MATLAB 仿真[J].科技经济市场,2006.9 完成期限:2013.6.24—2013.6.28 指导教师签名: 课程负责人签名: 2013年6月21日

利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调 摘要 现代通信系统要求通信距离远、信道容量大、传输质量好。在信号处理里面经常要用到调制与解调,而信号幅度调制与解调是最基本,也是经常用到的。用AM调制与解调可以实现很多功能,制造出很多的电子产品。本设计主要研究内容是利用MATLAB 实现对正弦信) t =进行双边带幅度调制,载波信号频率为100Hz,在MATLAB fπ ) 40 sin( (t 中显示调制信号的波形和频谱,已调信号的波形和频谱,比较信号调制前后的变化。并对已调信号解调,比较了解调后的信号与原信号的区别。信号幅度调制与解调及MATLAB中信号表示的基本方法及绘图函数的调用,实现了对连续时间信号的可视化表示。本文采用MATLAB对信号的幅度进行调制和解调。 关键词幅度、调制、解调、MAT LAB

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