通信原理实验一脉冲幅度调制PAM
抽样定理和脉冲调幅(PAM)实验
电子信息工程学系实验报告课程名称：通信原理 实验项目名称：抽样定理和脉冲调幅（PAM ）实验 实验时间：班级：通信091 姓名：Jxairy 学号：910705131实 验 目 的:1)验证抽样定理； 2)观察了解PAM 信号形成过程，平顶展宽解调过程。
实 验 环 境 与 仪 器: 1)抽样定理和脉冲调幅（PAM ）实验模块 2)数字频率计 8110A 3) 低频信号发生器XFD7 4) 直流稳压电源 JWY -30-4 5) 双踪同步示波器 SR8 6) 毫伏表 GB9 实 验 原 理:利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为“抽样”，抽样后的信号称为脉冲调幅（PAM ）信号。
在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。
并且，从抽样信号中可以无失真地恢复出原信号。
图02-01示意地画出了传输一路语音信号的PCM 系统。
从图中可以看出要实现对语音的PCM 编码，首先就要对语音信号进行抽样，然后才能进行量化和编码。
因此，抽样过程是语音信号数字化的重要环节，也是一切模拟信号数字化的重要环节。
图02-01 单路PCM 系统示意图1. 抽样定理：一个频带受限信号m(t)如果它的最高频率为f H （即m(t)的频谱中没有f H 以上的分量），可以唯一地由频率等于或大于2f H 的样值序列所决定。
图02-02 抽样定理实验方框图2.脉冲幅度调制（PAM）：是脉冲载波的幅度随基带信号变化的一种的调制方式。
若脉冲载波是冲激脉冲序列，则按抽样定理进行抽样得到的信号m()t就是一个PAM信号。
sPAM信号在时间上是离散的，但在幅度上却是连续的。
而在PCM系统里，PAM信号只有在被量化和编码后才有传输的可能。
本实验仅提供一个PAM系统的简单模式。
图02-03 多路脉冲调幅实验框图实验内容及过程:(一)、抽样和分路脉冲的形成用示波器和频率计观察并核对各脉冲信号的频率、波形及脉冲宽度，并记录相应的波形。
实验一 PAM实验
电话接口（左）PAM
K701
PAM 限带（左）
测试信号（右）
不限带（右）
K702
语音 限带器
缓 冲
抽样门
缓 冲
低通 滤波器
内部（左） TDMF2
K001
抽样脉冲 产生器
外部（右） 平顶抽样（左） TDMF2
KQ02
自然抽样（右）
4、脉冲调幅与解调系统实验工作原理
b、爱护仪器设备
仪器在使用过程中，不必经常开关电源。 仪器在使用过程中，不必经常开关电源。 切忌无目的的拨弄仪器面板上的开关和按钮。 切忌无目的的拨弄仪器面板上的开关和按钮。 无目的的拨弄仪器面板上的开关和按钮 仪器设备出现问题，请向老师寻求帮助，请勿随便调换配件。 仪器设备出现问题，请向老师寻求帮助，请勿随便调换配件。 随便调换配件 注意仪表允许安全电压（或电流），切勿超过！ 注意仪表允许安全电压（或电流），切勿超过！ ），切勿超过 当被测量的大小无法估计时，应从仪表的最大量程开始测试， 当被测量的大小无法估计时，应从仪表的最大量程开始测试，然 后逐渐减小量程。 后逐渐减小量程。
还原信号
(2-1)脉冲调幅与解调系统各单元电路构成 (2-1)脉冲调幅与解调系统各单元电路构成
1）语音限带器
一般用运算放大器和阻容器件组成一个两级二阶巴特沃斯有 源低通滤波器,技术标准为：3dB带宽频率为3400Hz， 带宽频率为3400Hz 源低通滤波器,技术标准为：3dB带宽频率为3400Hz，用于限制最 高的信号频率，确保模/数变换性能，提高通信质量。 高的信号频率，确保模/数变换性能，提高通信质量。其电路构 成电原理图： 成电原理图：
2、脉冲调幅与解调系统组成
现代通信系统matlab第三版 pam调制
现代通信系统中的PAM调制1. 引言现代通信系统中，PAM调制（Pulse Amplitude Modulation，脉冲幅度调制）是一种常用的调制技术。
本文将深入探讨现代通信系统中PAM调制的原理、应用及其在Matlab第三版中的实现。
2. PAM调制原理PAM调制是一种模拟调制技术，其原理是将模拟信号通过取样和量化的方式转换为离散的脉冲信号。
在PAM调制中，调制信号的幅度被用来表示模拟信号的大小，脉冲的宽度则表示取样的间隔。
PAM调制是数字信号和模拟信号之间的桥梁，常用于数字通信系统中。
3. PAM调制在现代通信系统中的应用PAM调制在现代通信系统中有着广泛的应用，特别是在数字通信领域。
它可以用于传输语音、视频和数据等信息，并且在噪声较小的环境下具有很好的传输性能。
另外，PAM调制还可以与其他调制方式如PCM（Pulse Code Modulation，脉冲编码调制）相结合，实现更高效的信号传输。
4. Matlab第三版中的PAM调制实现在Matlab第三版中，PAM调制可以通过编程实现。
用户可以利用Matlab提供的函数和工具，编写程序实现PAM调制的仿真和分析。
通过Matlab第三版，用户可以更直观地理解PAM调制的原理和性能，并且可以通过仿真实验来验证理论分析的结果。
5. 个人观点和理解对于PAM调制，我个人认为它在数字通信系统中具有重要的地位。
它不仅可以实现模拟信号和数字信号之间的转换，还可以在传输中对信号进行多种处理，提高了通信系统的稳定性和可靠性。
在Matlab第三版中，通过对PAM调制的仿真实现，可以更深入地理解其原理和应用，为学习和研究提供了极大的便利。
6. 总结与回顾通过本文的探讨，我们对现代通信系统中PAM调制的原理、应用及在Matlab第三版中的实现有了更加全面的了解。
PAM调制作为数字通信系统中的重要调制技术，将在未来的通信领域中发挥着更加重要的作用。
本文总字数超过3000字，详细探讨了现代通信系统中PAM调制的相关内容，并结合个人观点进行了阐述。
PAM调制
第1章总体设计思路1.1 PAM的概念PAM即脉冲幅度调制，它是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量和波形的一种调制方式，其主要是对于抽样定理的应用。
用调制信号控制脉冲序列的幅度，使脉冲幅度在其平均值上下随调制信号的瞬时值变化。
因为人发出的语音信号的频率是介于300Hz--3.4kHz之间，而根据奈奎斯特抽样定理----抽样频率应大于或是等于信号最高频率的两倍，通过计算抽样频率可得到6.8KHZ频率即可满足要求，这里我们取8KHZ,这是因为频率越高抽样的效果越好失真度越小，还原出来的信号最能符合原语音信号如果脉冲载波是由冲激脉冲组成的，则前面所得的取样信号，实际上就是PAM信号，不过那是一种理想情况。
由于理想取样信号的频谱占据了从-∞到∞的整个带宽，不可能产生真正的理想冲激，因此实际上并不可能实现理想取样；使用非理想取样，信号也能无失真的恢复，因此取样通常使用有限宽度的窄脉冲来实现。
因此，PAM调制对于载波的产生很重要。
故这一次的课程设计我们采用555定时器构成方波产生电路，产生16KHZ的低频信号，再用D触发器进行二分频生成8KHz的载波信号，然后再对输入语音信号进行抽样便可得到PAM调制出来的信号。
1.2 总体设计思路与框图总体设计思路：这里我们采用五个模块进行电路的设计，即方波产生电路，二分频电路，积分单稳态电路，脉冲放大与限幅放大电路，取样门电路。
方波产生电路：由于555定时器产生的方波比较稳定，故我们采用555定时器产生16KHZ的方波信号。
二分频电路：采用D触发器对方波电路进行二分频，产生8KHZ 的方波信号。
积分单稳态电路：对方波的脉宽进行调整，达到抽样效果。
脉冲放大与限幅电路：对方波进行幅度上的调整。
取样门电路：将脉冲信号与语音信号进行调制。
在用低通滤波器还原出语音信号。
总体框图：图1.1.1 总体设计框图第2章单元电路设计2.1方波产生电路将555定时器的V I1和V I2连在一起接成施密特触发器，然后再将V0经RC积分电路接回输入端就可以变成555定时器构成的多谐振荡器。
PAM、PSK、QAM数字调制解调系统误码性能仿真
数字通信系统传输误码性能仿真（一）摘要：脉冲幅度调制（PAM）、频移键控（PSK）、正交振幅调制（QAM）等数字信号调制解调模式在经典和现代通信中得到广泛应用。
不同调制方式在不同的条件下传输可靠性能不尽相同。
Matlab/Simulink包含多种仿真模块库，可以对各种通信调制方式的调制解调进行仿真，并验证其传输可靠性能。
关键字：通信系统、仿真、PAM、PSK、QAMAbstract:Digital signal modulation and demodulation modes such as pulse amplitude modulation (PAM), frequency shift keying (PSK), quadrature amplitude modulation (QAM)are widely used in classical and modern communication. The transmission reliability of different modulation are different under different conditions. Matlab/Simulink contains a variety of library of simulation modules for various communications modem modulation to simulate and verify its transmission reliability.Keywords: communication systems, simulation, PAM,PSK,QAM0 引言系统仿真是进行协议标准制定、算法分析优化和产品总体设计的重要步骤，对验证算法和理论的设计性能、缩减设计开发时间、降低总体成本具有重要意义。
传统的系统仿真方法主要使用基于C语言等计算机编程语言的方法，工作量大，效率低，仿真程序的可读性、可靠性、可移植性无法达到现代大中型系统的要求。
pam调制解调原理
PAM（脉冲振幅调制）是一种模拟调制技术，用于将模拟信号转换为脉冲序列，同时PAM调制解调器用于从脉冲序列中还原出原始的模拟信号。
以下是PAM 调制解调的基本原理：
PAM调制（脉冲振幅调制）：
1. 采样：首先，模拟信号会以一定的采样率进行采样。
采样率必须足够高，以捕捉模拟信号的高频成分，避免信息损失。
2. 量化：采样后的信号将会被量化为离散的振幅级别。
这一步骤将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
3. 编码：量化后的离散信号转换为脉冲序列。
每个振幅级别对应一个脉冲幅度，形成离散的脉冲序列。
4. 调制：用脉冲序列来调制一个载波信号。
脉冲幅度决定了载波振幅的变化，从而实现了脉冲振幅调制。
PAM解调（脉冲振幅解调）：
1. 脉冲检测：接收端接收到经过传输的PAM信号，然后对每个脉冲进行检测，以确定脉冲是否存在。
2. 重构：脉冲检测后，通过对脉冲幅度进行重新构建，恢复出脉冲调制前的振幅级别。
3. 解量化：将重构后的振幅级别解量化，得到一系列的离散振幅。
4. 反采样：最后，对离散振幅进行反采样，以得到连续的模拟信号。
PAM调制解调的优点包括简单、易于理解和实现。
然而，PAM的主要缺点是对噪声和失真敏感，因此在实际通信中，通常会选择其他更先进的调制解调技术，如QAM（正交振幅调制）或PSK（相移键控）来应对这些问题。
pam实验原理
pam实验原理PAM实验原理引言：PAM（Pulse Amplitude Modulation，脉冲幅度调制）是一种常用的调制技术，广泛应用于通信和数据传输领域。
本文将介绍PAM实验原理及其应用。
一、PAM的基本原理PAM是一种将模拟信号转换为数字信号的调制技术。
其基本原理是通过改变脉冲的幅度来表示模拟信号的变化。
在PAM中，模拟信号的幅度被离散化，然后用脉冲的幅度来表示。
PAM信号的幅度通常用离散级别来表示，离散级别的数量决定了PAM信号的分辨率。
二、PAM的实验过程1. 实验器材准备：准备一个模拟信号发生器、一个脉冲调制器和一个示波器。
2. 设置模拟信号：使用模拟信号发生器产生一个模拟信号，该信号可以是正弦波、方波或任何其他形式的连续信号。
3. 进行PAM调制：将模拟信号输入到脉冲调制器中，根据实验要求设置合适的脉冲宽度和脉冲幅度。
4. 观测PAM信号：将PAM信号连接到示波器上，观察PAM信号的波形和幅度变化。
三、PAM的应用1. 通信领域：PAM广泛应用于数字通信系统中。
在数字通信中，模拟信号被数字化后，通过PAM技术转换为数字信号进行传输。
2. 数据传输领域：PAM也被用于数据传输中。
通过改变脉冲的幅度，可以表示二进制数据的不同状态，实现数据的传输和接收。
3. 光纤通信：PAM在光纤通信中也有应用。
通过将模拟信号转换为脉冲信号，可以实现光信号的调制和传输。
4. 音频处理：PAM技术也被用于音频处理中。
将音频信号转换为脉冲信号后，可以进行数字音频处理和存储。
四、PAM的优势和局限性1. 优势：PAM技术简单易行，实现成本低。
同时，PAM信号的抗干扰能力较强，传输质量较高。
2. 局限性：PAM信号的带宽较宽，传输距离有限。
同时，PAM信号容易受到噪声和失真的影响，对传输环境要求较高。
结论：PAM是一种常用的调制技术，通过改变脉冲的幅度来表示模拟信号的变化。
PAM在通信和数据传输领域有广泛的应用，尤其在数字通信和音频处理中发挥着重要作用。
抽样定理和PAM调制解调实验
《通信原理》实验报告实验三：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1003 班学生姓名：揭芳073同组学生：杨亦奥成绩：指导教师：***（实验时间：20 12 年12 月7 日——20 12 年12 月7 日）华中科技大学武昌分校一、实验目的1、 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、 通过实验，了解了自然抽样和平顶抽样的区别3、 对抽样定理的更深一步的了解4、 通过对电路组成、波形和所测数据的分析，加深理解这种调制方式的优缺点。
二、实验内容1、 观察模拟输入正弦波信号、抽样时钟的波形和脉冲幅度调制信号，并注意观察它们之间的相互关系及特点。
2、 改变模拟输入信号或抽样时钟的频率，多次观察波形。
三、实验器材1、 信号源模块 一块2、 ①号模块 一块3、 20M 双踪示波器 一台4、 连接线 若干四、实验原理（一）基本原理 1、抽样定理抽样定理表明：一个频带限制在（0，H f ）内的时间连续信号()m t ，如果以T ≤Hf 21秒的间隔对它进行等间隔抽样，则()m t 将被所得到的抽样值完全确定。
假定将信号()m t 和周期为T 的冲激函数）t (T δ相乘，如图3-1所示。
乘积便是均匀间隔为T 秒的冲激序列，这些冲激序列的强度等于相应瞬时上()m t 的值，它表示对函数()m t 的抽样。
若用()m t s 表示此抽样函数，则有：()()()s T m t m t t δ=图3-1 抽样与恢复假设()m t 、()T t δ和()s m t 的频谱分别为()M ω、()T δω和()s M ω。
按照频率卷积定理，()m t ()T t δ的傅立叶变换是()M ω和()T δω的卷积：[]1()()()2s T M M ωωδωπ=* 因为 2()T Ts n n Tπδδωω∞=-∞=-∑Ts πω2=所以 1()()()s T s n M M n T ωωδωω∞=-∞⎡⎤=*-⎢⎥⎣⎦∑由卷积关系，上式可写成1()()s s n M M n T ωωω∞=-∞=-∑该式表明，已抽样信号()m t s 的频谱()M s ω是无穷多个间隔为ωs 的()M ω相迭加而成。
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脉冲幅度调制实验系统图见下图所示，主要由输入电路、调制电 路、脉冲发生电路、解调滤波电路、功放输出电路等五部分组成
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实验一 脉冲幅度调制(PAM)及系统实验
六、实验内容
1、脉冲幅度调制实验
a 观察被调制信号正弦波形、取样脉冲波形和已调信号波形的相 互之间的关系及特点，特别是音频带内各频率点的情况。 (测1个 测量点)
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四、实验原理 知识点 2: 脉冲调制
x
脉冲高度在变化 P AM 波形
O t
脉冲位置不变宽度变化
P DM 波形
O
t
脉冲宽变不变脉 冲位置在变化
P P M 波形
O
t
CUSTPAM、 PDM、 PPM 信号波形 电工电子中心
失真时较大为好，如有削顶失真则减小外加信 号源的输出幅度，达到上述要求。 TP606 处观 察其方波取样脉冲信号。在 TP602 处观察并用 示波器测量该点波形。并做详细记录、绘图。
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提示
1 请同学们按 学号就座,每个实验台坐 2名同学 2 请检查实验台上的仪器 :双踪示波器 ,低频信号源 , 实验箱各一台 ;仪器所用附件 :信号源探头一根 ,示波 器探针两根分别放在其相应仪器所对应的抽屉里面 . 3 请做完实验后检查上述所有仪器及附件是否完整 无缺并按原来位置放好 .将实验凳放回实验台下 . 4 实验中保持实验室卫生 ,下课时将自己产生的垃圾 带走,保持实验台面整洁 ,特别是实验台抽屉里不得 存有垃圾 ! 5 每位同学请自觉遵守上述要求 ,实验结束后指导教 师要对此做相应检查 .请同学们爱护实验室 !
脉冲调幅。
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自然抽样的脉冲调幅
自然抽样又称曲顶抽样，它是指抽样后的脉冲幅度（顶部）随被抽样信 号m(t) 变化，或者说保持了 m(t) 的变化规律。 自然抽样的脉冲调幅原理框图 如下图 所示。
m(t)
ms(t) 理想 m(t)
低通
s(t)
设模拟基带信号 m(t) 的波形及频谱如图 (a)所示，脉冲载波以 s(t)表示， 它是宽度为τ，周期为Ts的矩形窄脉冲序列，其中 Ts是按抽样定理确定的，这 里取Ts=1/(2 fH)。s(t)的波形及频谱如图 (b)所示，则自然抽样 PAM 信号(波形 及频谱见图（c）)为m(t) 与s(t)的乘积，即
一台 一台 一套
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四、实验原理 知识点 1: 低通抽样定理
一个频带限制在(0, fH)赫内的时间连续信号 m(t) ，如果抽样频率fs大于或等于2fH,则可以由样 值序列m(nTs) 无失真地重建原始信号 m(t).
此定理告诉我们：若m(t) 的频谱在某一角频 率ωH以上为零，则m(t) 中的全部信息完全包含在 其间隔不大于 1/(2fH)秒的均匀抽样序列里。换句 话说，在信号最高频率分量的每一个周期内起码 应抽样两次，或者说，抽样速率 fs（每秒内的抽 样点数）应不小于 2fH，若抽样速率 fs＜2fH，则
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实验一 脉冲脉冲幅度调制 PAM及系统实验
实验一 脉冲幅度调制 (PAM) 及系统实验
【实验性质】：验证性实验
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一、实验目的
1、加深对取样定理的理解。 2、了解脉冲幅度调制 PAM系统的 工作过程
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可能实现的。因为冲击序列在实际中是不能获得的，即使能获得，
由于抽样后信号的频谱为无穷大， 对有限带宽的信道而言也无法传
递。因此，在实际中通常采用脉冲宽度相对于抽样周期很窄的窄脉
冲序列近似代替冲激脉冲序列，从而实现脉冲振幅调制。我们介绍
CUST 用窄脉冲序列进行实际抽样的一种脉冲振幅调制方式：自然抽样的
b 观察验证抽样定理，并加以理论分析和必要的说明。
2、PAM 通信系统实验
观察整个系统收发各点信号的特点并测量其参数， 0～4K音频段 测2个频率点。
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七、实验步骤
1、脉冲幅度调制实验步骤 在S201处，用外加信号源送 0—4KHZ 音频
带内的频率为 800HZ 的信号fsr ，然后用示波器 在TP601 处观察测量，以该点信号输出幅度不
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四、实验原理知识点3: PAM
PAM 是脉冲载波的幅度随基带信号变化的一种调制方式。若脉 冲载波是冲激脉冲序列，则前面讨论的抽样定理就是脉冲振幅调制 的原理。也就是说，按抽样定理进行抽样得到的信号就是一个 PAM 信号。
但是，用冲激脉冲序列进行抽样是一种理想抽样的情况，是不
二、实验预习要求
主要预习通信系统原理教材中关 于“脉冲模拟调制系统”这 —章 中的“低通信号的取样定理”、 “脉冲幅度调制”等主要章节， 其次预习一下 PPM、PDM调制系统 。
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三、实验仪器仪表
1、双踪示波器 2、低频信号源 3、通信系统实验箱
CUST 会产生失真，这种失真叫混叠失真。 电工电子中心
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四、实验原理 知识点 2: 脉冲调制
以时间上离散的脉冲串作为载波，用模拟基带 信号m(t) 去控制脉冲串的某参数， 使其按m(t) 的 规律变化的调制方式。通常，按基带信号改变脉 冲参量（幅度、宽度和位置）的不同，把脉冲调 制又分为脉幅调制(PAM) 、脉宽调制(PDM) 和脉 位调制(PPM) 。 下面介绍脉冲振幅调制，它是脉 冲编码调制的基础。
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