实验五FM调频波信号调制
调频解调实验
频率调制解调实验李祖明 131180016一、实验目的1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统； 2．掌握用变容二极管调频振荡器实现FM 的方法； 3．理解静态调制特性、动态调制特性概念和测试方法。
4．了解调频波产生和解调的全过程以及整机调试方法，建立起调频系统的初步概念； 5．了解斜率鉴频与相位鉴频器的工作原理；6．熟悉初、次级回路电容、耦合电容对于电容耦合回路相位鉴频器工作的影响。
二．实验内容1．用示波器观察调频器输出波形，考察各种因素对于调频器输出波形的影响； 2．变容二极管调频器静态调制特性测量； 3．变容二极管调频器动态调制特性测量。
4．调频-鉴频过程观察：用示波器观测调频器输入、输出波形，鉴频器输入、输出波形； 5．观察初级回路电容、次级回路电容、耦合电容变化对FM 波解调的影响。
三．实验原理频率调制工作原理: (1)调频及其数学表达式设调制信号为()cos m c u t U t ωΩΩ=Ω，载波信号为()cos c m c u t U t ω=。
调频时，载波高频振荡的瞬时频率随调制信号()u t Ω呈线性变化，其比例系数为f K ，即()()()c f c t K u t t ωωωωΩ=+=+∆，式中，c ω是载波角频率，也是调频信号的中心角频率。
()t ω∆是由调制信号()u t Ω所引起的角频率偏移，称频偏或频移。
()t ω∆与()u t Ω成正比，()()f t K u t ωΩ∆=。
()t ω∆的最大值称为最大频偏，用ω∆表示：max max ()()f t K u t ωωΩ∆=∆=单音频调制时，对于调频信号，它的()t ω为()cos cos c f m c t K U t t ωωωωΩ=+Ω=+∆Ω由此就得到调频信号的数学表达式，即有()cos (cos )cos(sin )m c m c u t U t dt U t t ωωωϕωϕ∆⎡⎤=+∆Ω+=+Ω+⎣⎦Ω⎰假定初相角0ϕ=，则得()cos(sin )m c u t U t t ωω∆=+ΩΩ式中，ω∆Ω叫调频波的调制指数，以符号f m 表示，即 f m ω∆=Ω它是最大频偏ω∆与调制信号角频率Ω之比。
实验五 2FSK的调制
实验报告题目：基于TIMS通信原理实验报告AM信号的调制与解调2014年12月1、 了解连续相位2FSK 信号的产生和实现方法。
2、 测量连续相位2FSK 信号的波形以及功率谱。
3、 了解用锁相环进行2FSK 信号解调的原理以及实验方法。
二、 实验原理2FSK 是用二进制数字基带信号去控制正弦载波频率，传号和空号载波频率分别为 和 。
本实验产生的是相位连续2FSK 。
以双极性不归零码为调制信号，对载波进行FM 得到连续相位2FSK ，表达式为：2()cos[22()]tFSK c f s t A f t K b d ππττ-∞=+⎰其带宽可以用卡松公式近似为：22(1)FSK f bB R β≈+其中 为主瓣带宽。
用VCO 作为调频器来产生相位连续的2FSK 框图如下图所示:连续相位2FSK 信号解调可以采用锁相环解调，原理框图如下图所示:1、连续相位2FSK信号的产生（1）单独测试VCO压控灵敏度。
a.首先将VCO模块的Vin输入端接地，调节VCO模块前面板上的f0旋钮，使VCO中心频率为100kHz。
b.将可变直流电源模块的直流电压输入于VCO的Vin端。
改变直流电压值，测量VCO的中心频率随直流电压的变化情况，调节VCO前面板上的GAIN旋钮，使VCO在输入直流电压为±2V时的频偏为±2kHz，即压控灵敏度为1kHz/V。
（2）按图连接各模块，序列发生器的时钟频率为2.083kHz。
本实验要求只调制不解调。
四、实验结果2FSK波形如下：如图，清晰明了且正确的2FSK波形出现。
五、实验讨论（思考题）实验步骤的第一步一定要重视，很多时候，波形不正确就是因为vco调控不当。
六、实验总结此次试验由于不需要解调，只做调制实验，所以我们就心平气和的一步步稳稳的做，最终保证了实验的顺利和实验结果的完美程度。
调幅调频收音机的组装与调试实训报告
调幅调频收⾳机的组装与调试实训报告AM/FM收⾳机的安装与调试实训报告⼀、实训⽬的：1、学习收⾳机的调试与装配。
2、提⾼读整机电路图及电路板图的能⼒。
3、掌握收⾳机⽣产⼯艺流程，提⾼焊接⼯艺⽔平。
⼆、实训内容：1、收⾳机电路原理分析。
2、掌握印制电路板的组装及焊接⼯艺。
3、进⾏AM、FM中频及统调覆盖的调试及整机测试。
4、故障判断及排除。
三、实训基本要求：1、会检测元器件并判别其质量。
2、独⽴完成各测试点的测量与整机安装。
3、会排除在调试与装配过程中可能出现的问题与故障。
四、实训步骤（⼀）对照元件清单表清点元件（⼆）元件的插接与焊接（三）收⾳机的整机调试1、调幅部分的调整①中频放⼤电路的调整——调AM中周调整时，整机置中波AM收⾳位置将⾳量电位器置于最⼤位置，将收⾳机调谐到⽆电台⼴播⼜⽆其它⼲扰的地⽅(或者将可调电容调到最⼤，即接收低频端)。
使⾼频信号发⽣器输出载频为465kHz，调制信号频率为1000Hz，调制度为30％的调幅信号接⼊IC的“10”脚。
⽤⽆感螺丝⼑微微旋转中频变压器(⿊⾊中周)的磁帽向上或向下调整，使⽰波器显⽰的波形幅度最⼤⽆失真。
在调整中频变压器时也可以⽤喇叭监听，当喇叭⾥能听到1000Hz的⾳频信号，且声⾳最⼤，⾳⾊纯正，此时可认为中频变压器调整到最佳状态。
②、调整接收范围(频率覆盖)——调AM的电感和电容调整时，整机置中波AM收⾳位置。
将⾳量电位器置于最⼤位置。
低端频率调整：将可变电容器(调谐双联)旋到容量最⼤处，即机壳指针对准频率刻度的最低频端。
使⾼频信号发⽣器输出载频为515kHz，调制信号频率为1000Hz，调制度为30％的⾼频调幅信号接⼊IC的“l0”脚。
⽤⽆感螺丝⼑调整中波振荡线圈的磁芯(红⾊中周)，以改变线圈的电感量，使⽰波器出现1000Hz波形，并使波形最⼤。
或直接鉴听收⾳机的声⾳，使收⾳机发出的声⾳最响最清晰。
⾼端频率调整：将整机的可变电容器置容量最⼩处，这时机壳指针应对准频率刻度的最⾼频端。
频率调制实验报告
频率调制实验报告一、实验目的：通过本次实验，掌握频率调制的原理和方法，了解频率调制在通信系统中的应用。
二、实验原理：频率调制是指在信号调制过程中，改变信号的频率以实现信号的传输和调制。
频率调制可以将模拟信号转换为远距离传输的载波信号，常见的应用包括调频广播、调频电视、无线电通信等领域。
频率调制的主要实现方式包括调频调制（FM）和相移键控调制（PM）。
三、实验仪器与材料：1. 示波器2. 音频信号发生器3. 频率调制解调实验箱4. 连接线5. 电源线四、实验步骤：1. 将音频信号发生器与调频解调实验箱相连，并接通电源；2. 在音频信号发生器上输入一个正弦波载频率的模拟信号；3. 在频率调制解调实验箱上进行频率调制的调节，观察调制后的信号波形；4. 调节调频解调实验箱的解调部分，观察解调后的信号波形；5. 分析实验结果，并记录数据。
五、实验结果与分析：在实验中，我们成功实现了对模拟信号的频率调制，并通过示波器观察到了调制前后的信号波形变化。
实验结果表明，频率调制可以改变信号的频率特性，从而实现信号的传输和调制。
通过观察解调后的信号波形，我们可以验证频率调制的有效性，并进一步了解频率调制在通信系统中的应用。
六、实验总结：本次实验通过频率调制的实际操作，使我们更深入地理解了频率调制的原理和方法。
实验结果也验证了频率调制在通信系统中的重要作用。
在今后的学习和研究中，将深入探讨频率调制的相关知识，并将其应用于实际工程中。
七、实验心得：通过本次实验，我们感受到了实验操作的乐趣和挑战，同时也认识到了频率调制在通信领域的广泛应用。
在未来的学习和工作中，我们将不断深化对频率调制的理解，努力创新和应用，为通信技术的发展贡献自己的力量。
以上就是关于频率调制实验的报告，希望对你有所帮助。
《高频实验》实验五混频器
实验五混频器一、实验目的：1. 掌握晶体三极管混频器频率变换的物理过程和本振电压V。
和工作电流Ie对中频输出电压大小的影响。
2. 掌握由集成模拟乘法器实现的平衡混频器频率变换的物理过程3. 比较晶体管混频器和平衡混频器对输入信号幅度及本振电压幅度要求的不同点。
二、实验内容：1.研究晶体管混频器的频率变换过程。
2 •研究晶体管混频器输出中频电压V i与混频管静态工作点的关系。
3•研究晶体管混频器输出中频电压V i与输入本振电压的关系。
4. 研究平衡混频器的频率变换过程。
三、基本原理混频器常用在超外差接收机中，它的任务是将己调制（调幅或调频）的高频信号变成已调制的中频信号而保持其调制规律不变。
本实验中包含两种常用的混频电路：晶体三极管混频器和平衡混频器。
其实验电路分别如图6-1、6—2所示。
图6—1为晶体管混频器，该电路主要由VT8（3DG6或9014）和6. 5MHZ选频回路（CP3）组成。
10K电位器（VR13 ）改变混频器静态工作点，从而改变混频增益。
输入信号频率fs= 10MHZ，本振频率fo = 16.455MHZ，其选频回路CP3选出差拍的中频信号频率f i= 6.5MHZ，由J36 输出。
图6—2为平衡混频器，该电路由集成模拟乘法器MC 1496 完成。
MC1496 模拟乘法器，其内部电路和引脚参见4—l，MC1496 可以采用单电源供电，也可采用双电源供电。
本实验电路中采用十12V，一9V供电。
VR19 （电位器）与R95 （10K? ）、R96 （10K?）组成平衡调节电路，调节VR19可以使乘法器输出波形得到改善。
CP5为6. 5MHz选频回路。
本实验中输入信号频率为fs= 10MHZ，本振频率fo = 16.455MHZ。
图6—3 为16. 455MHZ 本振振荡电路，平衡混频器和晶体管混频器的本振信号可由J43 输出。
图6-1晶体管混频电路IT ~n 1— *—R83 7"R8S fR83 -z=rZZ2(6.5M)516KS卄12VCP5TR95 1OKs To 欝 SIO+■;： SKJ- 亠 BIAS -如叽 .''-CARt川沁 ..烹 I ■・ W 二■■"'.■ . ?.<L . L.~ ? 1”- F" ■■- --■■■-_■ -・51 R87 C98 if 廻1Q21BZ.OXTT ?1K 0UT+OOT- R97 1K图6-2平衡混频电路L11 5.6UH103图6-3 16.455MHZ 本振振荡电路四、实验步骤（一）晶体管混频器P.H.OUTU8C97102105VR19 504T2 36+12V 12 .6UHC83 1Q2J50 BZ.IN1熟悉实验板上各元件的位置及作用2 •观察晶体管混频前后的波形变换：将J28短路块连通在C.DL , J34 （BZ.IN ）短路块连接在下横线处，平衡混频中的J49断开，即将16.455MHZ本振信号加入晶体管混频器上，将10 MHMHz100mV左右的高频小信号加到晶体管混频器信号输入端J32处，此时短路块J33应置于开路。
调频同步广播设备的信号传输与解调
调频同步广播设备的信号传输与解调调频同步广播是现代广播系统中常用的一种广播方式，它利用调频技术将音频信号传输到接收设备。
在调频同步广播系统中，信号传输和解调是至关重要的环节，决定了广播质量和音频效果。
在调频同步广播设备中，信号传输是指将音频信号通过适当的调制方式，转换为调频信号进行传输。
在传输的过程中，需要考虑信号的有效传输距离、抗干扰能力以及传输质量等因素。
为了满足这些要求，调频同步广播设备通常采用频率调制（FM）方式进行信号传输。
频率调制是将音频信号的基带频率通过调谐电路与载波频率相加，形成调频信号的过程。
通过调制的方式，音频信号能够直接嵌入到载波信号中进行传输。
在调频同步广播中，简单的调频方式是调幅调频（AM-FM）方式，它能够很好地保持音频信号的传输质量。
在调频信号传输的同时，也需要考虑到信号的解调过程。
解调是将调频信号恢复成原始音频信号的过程。
在调频同步广播设备中，解调方法通常是通过相干解调实现的。
相干解调是利用调制信号和载波信号之间的相位关系进行解调的一种方式。
通过相干解调，可以有效还原出原始的音频信号。
相干解调的基本原理是利用调制信号和载波信号之间的相位差来还原音频信号。
在解调过程中，需要对载波信号进行合理的提取和处理，使其与调制信号进行相比较。
在调频同步广播设备中，常用的解调方法是锁相解调（PLL）技术。
PLL技术通过对调频信号的锁定和追踪，可以对信号进行有效解调。
调频同步广播设备的信号传输与解调涉及到多个参数，其中最重要的是调频频率和调幅深度。
调频频率决定了传输信号的中心频率，而调幅深度则影响了信号的带宽和频谱效果。
为了确保信号传输的稳定性和质量，调频同步广播设备需要对这些参数进行精确的控制和调整。
除了频率和深度的调整外，调频同步广播设备还需要考虑信号的抗干扰能力和传输距离。
抗干扰能力是指设备在面对外界干扰源时能够保持信号传输的稳定性。
传输距离则决定了信号传输的有效范围，对于大范围广播来说，需要考虑信号传输的延伸和增强。
频率调制实验报告
一、实验目的1. 理解频率调制的原理及其在通信系统中的应用。
2. 掌握变容二极管调频器的工作原理和电路设计。
3. 学习使用示波器和频率计等仪器对调频信号进行观测和分析。
4. 熟悉调频信号的解调过程。
二、实验原理频率调制（Frequency Modulation，简称FM）是一种通过改变载波的频率来传递信息的调制方式。
在频率调制中，调制信号（信息信号）与载波信号相乘，得到调频信号。
调频信号的特点是频率随调制信号的变化而变化，而幅度保持不变。
变容二极管调频器是一种常用的调频电路，其工作原理如下：1. 调制信号通过电容C1加到变容二极管D1的结电容上，改变结电容C1的大小。
2. 变容二极管D1的结电容C1与外部LC振荡回路构成谐振回路，谐振频率f0由LC振荡回路的参数决定。
3. 当调制信号加到变容二极管D1上时，结电容C1的变化导致谐振频率f0的变化，从而实现频率调制。
三、实验仪器与设备1. 变容二极管调频器实验装置2. 示波器3. 频率计4. 信号发生器5. 调制信号发生器6. 信号源四、实验步骤1. 搭建变容二极管调频器电路：根据实验装置提供的设计图，连接变容二极管D1、电容C1、LC振荡回路等元件，并接入信号源。
2. 调节电路参数：调整LC振荡回路的参数，使谐振频率f0与信号源频率f0'相等。
3. 观察调频信号：使用示波器观察调制信号和调频信号的波形，分析调频信号的特点。
4. 测量调频信号频率：使用频率计测量调频信号的频率，并与理论计算值进行比较。
5. 解调调频信号：使用调制信号发生器产生与调制信号频率相同的本振信号，通过解调电路将调频信号还原为调制信号。
五、实验结果与分析1. 调频信号波形：通过示波器观察，调频信号的波形呈正弦波形，频率随调制信号的变化而变化。
2. 调频信号频率：使用频率计测量调频信号的频率，结果显示频率随调制信号的变化而变化，符合理论预期。
3. 解调信号波形：通过解调电路将调频信号还原为调制信号，解调信号的波形与原始调制信号基本一致。
fm 调制 原理
fm 调制原理
在全称为频率调制（Frequency Modulation）的FM调制过程中，音频信号的频率被用来调制载波信号的频率，从而实现音频信号的传输。
FM调制的原理可以通过以下步骤进行解释：
1. 音频信号：
- 音频信号是指源自声音、音乐或任何其他音频源的电信号。
它通常是低频信号，具有变化频率和振幅的特征。
- 例如，假设我们有一段音频信号，表示为f(t)。
2. 载波信号：
- 载波信号是高频信号，用于携带音频信号进行传输。
- 携带音频信号的载波信号的频率通常比音频信号的频率高
得多。
载波信号可以用数学表示为Acos(2πfct)，其中A是振幅，fc是载波频率。
3. 调制过程：
- 在FM调制中，音频信号的频率变化会导致载波信号的频
率发生相应的变化。
这是通过将音频信号的振幅和频率转化为相应的调制指数来实现的。
- 调制指数（或调制指数常数）是一个常数，用于控制音频
信号如何影响载波信号的频率。
它决定了载波频率的变化速率，即频率偏移与音频信号振幅的比例。
- 调制指数可以用数学表示为β = kf，其中β是调制指数，k
是调制灵敏度，f是音频信号的频率。
4. FM调制方程：
- 考虑到调制指数，我们可以将FM调制表示为：FM(t) = Acos[2πfct + βsin(2πfmt)]
- 其中，FM(t)是调制后的信号，fm是音频信号的频率。
通过这种方式，音频信号中的频率变化会被转化为载波信号的相应频率变化，从而实现了音频信号的传输。
在解调器中，可以使用特定的电路将调制过的信号转换回原始音频信号，以实现声音重现。
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实验五 FM 调频波信号调制
一、仿真实验目的
（1）掌握变容二极管调频电路的原理。
（2）了解调频电路的调制特性及测量方法。
（3）观察调频波波形，观察调制信号振幅对频偏的影响。
（4）观察寄生调幅现象，了解其产生及消除的方法。
二、FM 调制原理（变容二极管调频电路）
调频即为载波的瞬时频率受调制信号的控制。
许多中小功率的发射机都采用变容二极管直接调频技术，直接调频法即在工作于发射载频的LC 振荡回路上直接调频，具体采用的方法是用模拟基带信号控制振荡回路变容二极管的大小，使振荡器输出信号的瞬时频率随基带信号做线性变化。
其频率的变化量与调制信号成线性关系。
变容二极管j C 通过耦合电容1C 并接在N LC 回路的两端，形成振荡回路总电容的一部分。
因而，振荡回路的总电容C 为：j N C C C += 振荡频率为： )
(21
21j N C C L LC f +=
=
ππ 变容二极管是一种电抗可变的非线性元件，通过改变外加反向电压可以改变空间电荷区的宽度，从而改变势垒电容的大小。
变容二极管在反向偏置直接调频电路中，不能工作于正向偏压区，必须加上一个大于调制信号振幅的反向直流偏压。
变容二极管调频产生的调频信号的调制指数较大，但载频稳定性较差。
除了这种方法还可直接用锁相环产生调制指数较大，载频很稳定的调频信号。
三、仿真电路
变容二极管调频电路如图所示。
该电路为一种针对克拉泼电路做的一种改进型电容三端式电路——西勒电路。
变容二极管的结电容以部分接入的形式纳入在回路中。
该高频等效电路未考虑负载电阻。
所以，振荡频率f 0=1/2π
N LC 。
西勒电路在分立元件系统或集成高频电路系统中均获
得广泛的应用。
调频波：从示波器上看到的波形频率变化不明显，从频率计（XFC1）可看出频率不停变化。
载波信号80kHz ，调制信号3kHz ，从示波器看不出明显的调频波频率的变化。
调频广播载波频率范围是（88~108）MHz ，低频调制信号最高20kHz,从载波波形也看不出频率的变化。
FM 调频波信号调制电路图 FM 调频波信号波形图
四、实验步骤和测试内容
（1） 测试变容二极管的静态调制特性，即拿掉3V ，保留直流电压1V ，观察02=V 以及取其它值时振荡频率的变化，这时的振荡器属于压控振荡器。
（2）观察
调频波波
形。
（3）观察调制信号振幅对频偏的影响，观察寄生调幅现象。
五、实验报告要求
1．整理实验数据，在同一坐标纸上画出静态调制特性曲线，并求出其调制灵敏度，说明曲线斜率受哪些因素的影响。
答：受电压和频率影响。
2. 分析调制信号振幅对频偏的影响 答：对于一般的频率调制电路，
小信号情况下，调频的频偏和调制信号的幅度成线性关系；
大信号情况下，频率调制率也会出现像放大器增益饱和类似的情况。
实验六 FM 调频信号的解调
一、仿真实验目的
（1）熟悉乘积型相位鉴频器的基本工作原理，熟悉模拟乘法器的使用。
（2）掌握并联回路对S 曲线和对解调波形的
影响。
二、FM 解调原理（乘积型相位鉴频器）
乘积型相位鉴频器实际上是一种正交鉴频器。
调频信号一路直接加至乘法器，另一路经相移网络移相后(参考信号)加至乘法器。
由于调频信号和参考信号同频
正交，
因此，称之为正交鉴频器。
其幅频、相频特性
假定输入调频波的中心频率ωc=ω0ω=ωc -ΔωmcosΩt=ωc+Δω代入上式，得 设低通滤波器增益为1，则
当Δf/f0<<1时，乘积型相位鉴频器输出为：
三、仿真实验电路
调频信号的解调电路如图所示。
调频信号源采用中心频率30KHz ，调制频率为3KHz 。
调频信号的解调电路图 四、实验步骤和测试内容
（1）观察并联回路对波形的影响。
答：改变R1的值，观察波形如图所示
(a )0
f 02
πϕ
(b )
C
五、实验报告要求
整理实验数据，在同一坐标纸上画出鉴频特性曲线，并计算计算鉴频灵敏度和线性频率范围。