信号源实验
通信原理实验报告--信号源实验
通信原理实验报告--信号源实验通信原理实验报告信号源实验一、实验目的本次通信原理实验的目的是深入了解信号源的工作原理和特性，通过实际操作和观察，掌握信号源的产生、调制和分析方法，为后续的通信系统学习和研究打下坚实的基础。
二、实验原理（一）信号源的分类信号源根据其产生信号的方式和特点，可以分为正弦信号源、方波信号源、脉冲信号源等。
正弦信号源是最常见的一种，其输出的信号具有单一频率和稳定的幅度。
（二）信号的调制调制是将原始信号（称为基带信号）加载到高频载波上的过程。
常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
在本次实验中，我们重点研究了幅度调制。
（三）信号的频谱分析通过傅里叶变换，可以将时域信号转换为频域信号，从而分析信号的频谱特性。
频谱分析对于理解信号的频率组成和带宽等特性具有重要意义。
三、实验设备与仪器本次实验使用的设备和仪器包括：信号源发生器、示波器、频谱分析仪、电源等。
信号源发生器用于产生各种类型的信号；示波器用于观察信号的时域波形；频谱分析仪用于分析信号的频谱；电源为实验设备提供稳定的工作电压。
四、实验步骤（一）正弦信号的产生与测量1、打开信号源发生器，设置输出为正弦波，频率为 1kHz，幅度为5V。
2、将信号源的输出连接到示波器的输入通道，观察正弦波的时域波形，测量其幅度和周期，并计算频率。
（二）方波信号的产生与测量1、在信号源发生器上设置输出为方波，频率为2kHz，幅度为3V，占空比为 50%。
2、用示波器观察方波的时域波形，测量其幅度、周期和占空比。
（三）脉冲信号的产生与测量1、设置信号源输出为脉冲波，频率为 5kHz，幅度为 4V，脉冲宽度为10μs。
2、通过示波器观察脉冲波的时域波形，测量其幅度、周期和脉冲宽度。
（四）幅度调制实验1、产生一个频率为 1kHz 的正弦波作为基带信号，幅度为 2V。
2、产生一个频率为 10kHz 的正弦波作为载波信号，幅度为 5V。
数字信号源实验中遇到的问题及解决办法
在数字信号源实验中，可能会遇到一些常见问题，以下是一些可能出现的问题以及对应的解决办法：
1. 输出信号波形不稳定或有噪音
-问题原因：可能是由于电源干扰、接触不良、地线干扰等引起。
-解决方法：
-检查电源供应是否稳定，保证电源干净。
-检查连接线路，确保连接牢固和良好接触。
-减少地线干扰，可以使用屏蔽线或增加滤波器。
2. 输出频率偏差较大
-问题原因：可能是设置频率不准确或设备本身存在频率漂移。
-解决方法：
-使用精准的频率计进行校准。
-确保设备在恒定的温度环境下，避免温度变化对频率的影响。
3. 输出信号失真
-问题原因：可能是信号源本身非线性导致的信号失真。
-解决方法：
-选择质量较好的信号源设备，避免低质量设备导致的失真问题。
-调整输出电平和频率，避免超出设备的有效工作范围。
4. 输出波形不符合预期
-问题原因：可能是设置参数错误或设备故障。
-解决方法：
-仔细检查设备参数设置，确保与实验要求一致。
-尝试重启设备，检查设备是否正常工作。
5. 设备连接问题
-问题原因：可能是连接线路出现故障或接口不匹配。
-解决方法：
-仔细检查连接线路，确保连接正确且稳固。
-确认设备之间的接口是否匹配，避免不同标准接口导致的连接问题。
在遇到以上问题时，需要耐心地逐一排查可能的原因，并采取相应的解决措施。
如果问题仍然无法解决，可以考虑寻求专业人士的帮助或联系设备厂家进行技术支持。
实验2模拟信号源实验
在实验中应该注意安全问题，特别是在使用高电压或大电流的设备时。同时， 应该加强实验前的预习和实验后的总结，以便更好地掌握实验内容和提高实验 效果。
05 参考文献
参考文献
出版年份：XXXX年
作者：张三
文献标题：模拟信号源实 验原理与技术
01
03 02
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感谢您的观看
实验设备
示波器
用于观察信号波形。
幅度计
用于测量信号幅度。
信号发生器
用于产生模拟信号。
频率计
用于测量信号频率。
实验箱
提供必要的电路连 接和测试环境。
实验原理简述
• 模拟信号源是电子测量和通信系统中的重要组成部分，用于产生各种频率、幅度和波形的信号。本实验通过使用信号发生 器和相关测量仪器，探究模拟信号源的基本原理和应用。实验过程中，学生将学习如何设置信号发生器的参数，如频率、 幅度和波形，以及如何使用示波器、频率计和幅度计进行信号的测量和分析。通过本实验，学生将深入了解模拟信号源的 工作原理和性能指标，为后续的电子测量和通信系统实验打下基础。
02 实验步骤
实验准备
1 2
实验器材
信号发生器、示波器、万用表、连接线等。
实验原理
了解模拟信号源的基本原理，包括信号发生器的 组成、工作原理及性能指标等。
3
实验步骤
熟悉实验操作流程，明确实验目的和要求。
实验操作流程
连接信号源与示波器
使用连接线将信号发生器与示波器连接起来， 确保连接稳定可靠。
调整信号源
问题1
信号发生器输出不稳定。
解决方案
检查信号发生器的电源和连接线 ，确保其正常工作。
模拟信号源测试实验
实验一：各种模拟信号源测试实验一．实验目的1．熟悉各种模拟信号源的产生方法，波形和用途。
2．熟练掌握各种模拟信号源电路连接及参数调整方法，为后面通信原理实验作准备。
二．实验仪器1．RZ8621D 实验箱一台2．20MHZ 双踪示波器一台3．平口小螺丝刀一个三．实验电路连接图1-1 同步正弦波产生电路图1-2 非同步三角波、正弦波、方波产生电路图1-3 音乐信号产生电路 图1-4 外接信号源接口TP004TTP004R图1-5 电话接口电路图1-6 音频功率放大电路四．实验预习及测量点说明实验前请先了解模拟信号源模块电路并了解同步正弦波产生电路，非同步三角波，正弦波，方波产生电路，音乐信号产生电路，电话接口电路及音频功率放大电路原理。
1．同步正弦信号发生器同步正弦信号发生器可产生与主时钟同步的2KHx正弦波，它主要用于抽样定理及PAM 通信、PCM编码、∆M编码等实验的模拟输入信号。
由于同步正弦波在频率与相位上与取样时钟、编码时钟保持严格同步。
因此用它作模拟输入信号时，在普通示波器上便能观察到稳定的取样信号及编码信号的波形。
同步正弦信号发生器，由电路图1-7所示，它是从CPLD模块引入2KHx方波、经低通滤波放大得到正弦波，输出的2KHz方波可从TP001观察。
U001A（TL082）及周围电路构成低通滤波器，其截止频率约为2.5KHz，用以滤除2KHz方波的各次谐波。
U001B为反相放大器，W001可改变运放的反馈，用以调节输出正弦波幅度。
TP002为信号输出。
图1-7 同步正弦信号发生器图1-8非同步信号发生器2．非同步信号发生器非同步信号发生器是自激式信号发生器，能产生频率自由调节的正弦波、三角波和方波，非同步信号发生器如图1-8所示，它是由函数信号发生器和放大器组成。
U002（XR2206）是集成函数信号发生器芯片，它与周围电路构成函数发生器，能产生正弦波、三角波和方波信号。
XR2206的11脚能输出方波。
DDS信号源实验(通信基础实验)
实验报告单实验名称：DDS信号源实验实验项目：实验目的：1．了解DDS信号源的组成及工作原理；2．掌握DDS信号源使用方法；3．掌握DDS信号源各种输出信号的测试；4．配合示波器完成系统测试。
实验器材：1．DDS信号源2. 100M双踪示波器1台实验原理：1.DDS信号产生原理直接数字频率合成(DDS—Digital Direct Frequency Synthesis)，是一种全数字化的频率合成器，由相位累加器、波形ROM、D/A转换器和低通滤波器构成。
时钟频率给定后，输出信号的频率取决于频率控制字，频率分辨率取决于累加器位数，相位分辨率取决于ROM 的地址线位数，幅度量化噪声取决于ROM的数据位字长和D/A转换器位数。
图1-1 DDS信号产生原理DDS信号源模块硬件上由cortex-m3内核的ARM芯片(STM32)和外围电路构成。
在该模块中，我们用到STM32芯片的一路AD采集（对应插孔调制输入）和两路DAC输出（分别对应插孔P03.P04）。
抽样脉冲形成电路（P09）信号由STM32时钟配置PWM模式输出，调幅、调频信号通过向STM32写入相应的采样点数组，由时钟触发两路DAC同步循环分别输出其已调信号与载波信号。
对于外加信号的AM调制，由STM32的AD对外加音频信号进行采样，在时钟触发下当前采样值与载波信号数组的相应值进行相应算法处理，并将该值保存输出到DAC，然后循环进行这个过程，就实现了对外部音频信号的AM调制。
实验箱的DDS信号源能够输出抽样脉冲（PWM）、正弦波、三角波、方波、扫频信号、调幅波（AM）、双边带（DSB）、调频波（FM）及对外部输入信号进行AM调制输出。
2.DDS信号源使用及信号生成表DDS信号源主要包含以下几个部分：LCD：显示输出信号的频率。
调制输入：外部调制信号输入铆孔（注意铆孔下面标注的箭头方向。
若箭头背离铆孔，说明此铆孔点为信号输出孔；若箭头指向铆孔，说明此铆孔点为信号输入孔）。
实验一 数字信号源实验(1)
实验一数字信号源实验一、实验目的1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
2、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。
3、掌握数字信号源电路组成原理。
二、实验内容1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、帧同步信号（FS）、位同步时钟（BS）。
2、用示波器观察NRZ、FS、BS三信号的对应关系。
3、学习电路原理图。
三、基本原理本模块是实验系统中数字信号源，即发送端，其原理方框图如图1-1所示。
本单元产生NRZ信号，信号码速率约为170.5KB，帧结构如图1-2所示。
帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16位为2路数据信号，每路8位。
此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号。
发光二极管亮状态表示‘1’码，熄状态表示‘0’码。
本模块有以下测试点及输入输出点：∙ CLK-OUT 时钟信号测试点，输出信号频率为4.433619MHz ∙ BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点，频率为170.5KHz ∙ FS 信源帧同步信号输出点/测试点,频率为7.1KHz∙ NRZ-OUT NRZ信号输出点/测试点图1-3为数字信源模块的电原理图。
图1-1中各单元与图1-3中的元器件对应关系如下：∙晶振CRY：晶体；U1：反相器7404∙分频器US2：计数器74161；US3：计数器74193；US4：计数器40160∙并行码产生器KS1、KS2、KS3：8位手动开关，从左到右依次与帧同步码、数据1、数据2相对应；发光二极管左起分别与一帧中的24位代码相对应∙八选一US5、US6、US7：8位数据选择器4512∙三选一US8：8位数据选择器4512∙倒相器US10：非门74HC04∙抽样US9：D触发器74HC74图1-1 数字信源方框图图1-2 帧结构下面对分频器，八选一及三选一等单元作进一步说明。
（1）分频器74161进行13分频，输出信号频率为341kHz。
信号源实验报告
信号源实验报告
2021年5月5日，我们在实验室进行了信号源实验。
本实验旨在让我们了解信号源的基本工作原理，学习如何正确地使用信号源来产生各种不同的信号。
实验仪器和材料：
1.信号源
2.万用表
3.示波器
4.电阻
实验过程：
1.连接电路
首先，我们将信号源连接到示波器和电阻上，并使用万用表测量电压。
我们按照实验手册上的步骤进行了正确的连接，并确保连接牢固、电路无短路。
2.调节参数
接下来，我们开始调节信号源的参数。
首先，我们将频率调整到100Hz，电压设置为5V。
我们使用示波器观察输出波形，确认输出的是正弦波。
然后，我们逐渐调整频率和电压，观察输出波形的变化，直到我们成功地产生了所需的信号。
3.测量
最后，我们将万用表连接到电路中，测量输出电压和频率。
我们得出的数据符合我们的预期，并且证明我们成功地产生了所需的信号。
实验结果与分析：
在本次实验中，我们成功地产生了正弦波、方波和三角波信号，频率从100Hz到10kHz不等，电压从2V到5V不等。
测量结果表明，我们得到了准确的输出电压和频率。
在实验过程中，我们发现如果信号源的参数不正确地设置，就
会导致输出信号质量低下或不符合要求。
因此，在使用信号源时，必须仔细阅读实验手册，并遵守正确的操作步骤。
结论：
通过本次实验，我们了解了信号源的基本原理和正确的使用方法，并学会了如何产生不同类型的信号。
我们认为这次实验非常
有意义，它不仅帮助我们更深入地了解了电子工程的相关知识，
同时也增强了我们的动手能力和实验能力。
模拟信号源实验总结
模拟信号源实验总结前言模拟信号源是电子实验中常用的仪器，用于产生模拟信号，如正弦波、方波等。
此实验旨在通过搭建模拟信号源电路并进行相关测量，加深对模拟信号源原理的理解，同时掌握相关测量技巧。
实验目的1.掌握模拟信号源电路的搭建方法；2.理解模拟信号源的工作原理；3.学会使用示波器进行模拟信号的测量；4.掌握正弦波、方波等模拟信号的特性分析。
实验步骤1.搭建模拟信号源电路。
根据实验要求，我们需要搭建一个产生正弦波的模拟信号源。
首先准备好电源、函数发生器等设备，然后按照电路图连接各个元件，注意接线的正确性。
2.调整函数发生器的参数。
将函数发生器连接到电路中，根据实验要求设置正弦波的频率、幅值等参数。
调整函数发生器的输出信号为所需的正弦波。
3.连接示波器进行信号测量。
将示波器连接到模拟信号源电路的输出端，选择合适的电压范围和触发方式，观察信号波形，并记录波形的特征，如峰值、周期等。
4.测量和分析正弦波的特性。
通过示波器测量正弦波信号的峰值、频率、相位等特性参数，并进行分析。
可以使用示波器提供的自动测量功能，也可以手动进行测量。
5.测量和分析方波信号的特性。
将函数发生器的输出信号设置为方波，重复步骤3和步骤4，测量和分析方波信号的特性参数。
实验结果和分析通过搭建模拟信号源电路并进行测量和分析，我们得到了如下实验结果：•正弦波信号：频率为100Hz，峰值为5V，相位为0°；•方波信号：频率为1kHz，峰值为3V。
在实验过程中，我们注意到正弦波信号的波形较为平滑，连续的曲线由连续的正弦函数表示；而方波信号的波形较为锐利，由一个周期的高电平和低电平组成。
通过对波形特性的测量和分析，我们可以进一步分析电路的工作情况以及信号产生原理。
例如，正弦波信号的频率和相位可以反映电路中的振荡频率和振荡器的相位差等。
方波信号的峰值可以指示数字信号的高低电平。
实验总结通过本次实验，我深入了解了模拟信号源的原理和工作方式，并通过搭建电路、测量信号特性，加深了对模拟信号源的理解和使用能力。
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实验一信号源实验
一、实验目的
1、掌握频率连续变化的各种波形的产生方法
2、掌握用FPGA产生伪随机码的方法
3、掌握码型可变NTZ码的产生方法
4、了解用FPGA进行电路设计的基本方法
5、了解帧同步信号与同步信号在整个通信系统中的作用
6、熟练掌握信号源模块的使用方法
二、实验内容
1、观察频率连续可变信号发生器输出的各种波形及7段数码管的显示
2、观察点频方波信号的输出
3、观察点频正弦波信号的输出
4、波动拨码开关，观察码型可变NRZ码的输出
5、观察位同步信号和帧同步信号输出
6、改变FPGA程序，扩展其他波形
三、实验器材
1、信号源模块
2、20M双踪示波器
3、频率计
4、PC机
5、连接线
四、实验原理
信号源模块可以大致分成模拟部分和数字部分，分别产生模拟信号和数字信号。
1、模拟信号源部分
模拟信号源部分可以输出频率和幅度可任意改变的正弦波（频率变化范围100Hz~10KHz）、三角波（频率变化范围100Hz~1KHz）、方波（频率变化范围
100Hz~10KHz）、锯齿波（频率变化范围100Hz~1KHz）以及32KHz、64KHz、1MHz、的点频正弦波（幅度可以调节）。
我们已经将各种波形在不同频段的数据写入了数据存储器U005(2864)并存放在固定的地址中。
2、数字信号源部分
数字信号源部分可以产生多种频率的点频方波、NRZ码以及位同步信号和帧同步信号。
晶振出来的方波信号经3分频后分别送入分频器和另外一个可预知分频器分频，前一频器分频后可得到1MHz、256KHz、64KHz、8KHz的方波以及8KHz 的窄脉冲信号。
可预置分频的分频比可通过拨码开关SW101、SW102来改变，分频比范围是1~9999。
分频后的新号即为整个系统的位同步信号（从信号输出点“BS”输出）。
数字信号源部分还包括一个NRZ码产生电路，通过该电路可产生24位为一帧的周期性NRZ码序列，该序列的码型可通过拨码开关SW103、SW104、SW105来改变。
五、实验步骤
1、插上电源线，打开交流开关，再按下开关POWER1、POWER2,按一下复位键，
信号源模块开始工作。
2、模拟信号源部分
a、观察“32K正弦波”、“64K正弦波”、“1M正弦波”可并分别改变各正弦波的
幅度。
b、按下“复位”波形指示灯“三角波”亮，数码管M001~M004显示“2000”。
c、按一下“波形选择”，“三角波”亮，输出波形为是三角波。
逐次按下“波形
选择”轮流输出正弦波、三角波、锯齿波和方波。
d、波形选择为正弦波，改变输出信号的频率，观察“模拟输出”点的波形，计
算其频率是否与数码管显示的一致。
转动“幅度调节1”改变幅度
e、分别选择为三角波，锯齿波，方波重复上述实验
f、模拟信号放大通道：链接“模拟输出”点与“IN”点，观察“OUT”点波形，
转动“幅度调节2”改变输出信号的幅度
3.数字信号源部分
a、拨码开关SW101、SW102的作用是改变分频器的分频比，将拨码开关SW101、
SW102设置为00000001 00000000，SW103、SW104、SW105设置为01110010 00110011 10101010，观察BS、2BS、FS、NRZ波形。
b、改变各拨码开关的设置，重复观察一上各点波形。
c、观察1024K、256K、64K、32K、8K、Z8K各点波形
六、实验结果
1、模拟信号源部分
32K正弦波
64K正弦波
1M正弦波
三角波
锯齿波
方波
模拟信号放大通道A1
A2
A3
2.数字信号源部分
BS
2BS
FS
NRZ
1024K
256K
64K
32K
8K
Z8K
七，实验总结
通过本次基本实验掌握了频率连续变化的各种波形的产生方法、掌握码型可变NTZ码的产生方法、熟练掌握信号源模块的使用方法。
实验进行较顺利，最重要的还是大家一起讨论的合作的结果。