通信原理实验七

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通信原理实验指导书(8个实验)

通信原理实验指导书(8个实验)

实验一 CPLD 可编程数字信号发生器实训一、实验目的1、熟悉各种时钟信号的特点及波形;2、熟悉各种数字信号的特点及波形。

二、实验设备与器件1、通信原理实验箱一台;2、模拟示波器一台。

三、实验原理1、CPLD 可编程模块电路的功能及电路组成CPLD可编程模块(芯片位号:U101)用来产生实验系统所需要的各种时钟信号和数字信号。

它由 CPLD可编程器件 ALTERA公司的 EPM7128(或者是Xilinx 公司的 XC95108)、编程下载接口电路(J104)和一块晶振(OSC1)组成。

晶振用来产生系统内的16.384MHz 主时钟。

本实验要求参加实验者了解这些信号的产生方法、工作原理以及测量方法,才可通过CPLD可编程器件的二次开发生成这些信号,理论联系实践,提高实际操作能力,实验原理图如图1-1 所示。

2、各种信号的功用及波形CPLD 型号为 EPM7128 由计算机编好程序从 J104 下载写入芯片,OSC1 为晶体,频率为 16.384MHz,经 8 分频得到 2.048MHz 主时钟,面板测量点与EPM7128 各引脚信号对应关系如下:SP101 2048KHz 主时钟方波对应 U101EPM7128 11 脚SP102 1024KHz 方波对应 U101EPM7128 10 脚SP103 512KHz 方波对应 U101EPM7128 9 脚SP104 256KHz 方波对应 U101EPM7128 8 脚SP105 128KHz 方波对应 U101EPM7128 6 脚SP106 64KHz 方波对应 U101EPM7128 5 脚SP107 32KHz 方波对应 U101EPM7128 4 脚SP108 16KHz 方波对应 U101EPM7128 81 脚SP109 8KHz 方波对应 U101EPM7128 80脚SP110 4KHz 方波对应 U101EPM7128 79脚SP111 2KHz 方波对应 U101EPM7128 77脚SP112 1KHz 方波对应 U101EPM7128 76脚SP113 PN32KHz 32KHz伪随机码对应U101EPM7128 75脚SP114 PN2KHz 2KHz伪随机码对应U101EPM7128 74脚SP115 自编码自编码波形,波形由对应 U101EPM7128 73 脚J106 开关位置决定SP116 长 0 长 1 码码形为1、0 连“1”对应 U101EPM7128 70脚、0 连“0”码SP117 X 绝对码输入对应 U101EPM7128 69 脚SP118 Y 相对码输出对应 U101EPM7128 68 脚SP119 F80 8KHz0 时隙取样脉冲对应 U101EPM7128 12 脚此外,取样时钟、编码时钟、同步时钟、时序信号还将被接到需要的单元电路中。

通信原理实验

通信原理实验

上海工程技术大学通信原理综合实验报告学院电子电气工程学院专业电子信息工程班级学号022211117学生沈文杰指导教师赵晓丽一.验证性实验1.模拟信号源实验一、实验目的1、熟悉各种模拟信号的产生方法及其用途2、观察分析各种模拟信号波形的特点。

二、实验内容1、测量并分析各测量点波形及数据。

2、熟悉几种模拟信号的产生方法、来源及去处,了解信号流程。

三、设计思想利用信号源模块和20M 双踪示波器进行模拟信号源实验。

主要测试点和可调器件说明如下:1、测试点2K同步正弦波:2K的正弦波信号输出端口,幅度由W1调节。

64K同步正弦波:64K的正弦波信号输出端口,幅度由W2调节。

128K同步正弦波:64K的正弦波信号输出端口,幅度由W3调节。

非同步信号源:输出频率范围100Hz~16KHz的正弦波、三角波、方波信号,通过JP2选择波形,可调电阻W4改变输出频率,W5改变输出幅度。

音乐输出:音乐片输出信号。

音频信号输入:音频功放输入点(调节W6改变功放输出信号幅度)。

2、可调器件K1:音频输出控制端。

K2:扬声器控制端。

W1:调节2K同步正弦波幅度。

W2:调节64K同步正弦波幅度。

W3:调节128K同步正弦波幅度。

W4:调节非同步正弦波频率。

W5:调节非同步正弦波幅度。

W6:调节扬声器音量大小。

四、实验方法1、用示波器测量“2K同步正弦波”、“64K同步正弦波”、“128K同步正弦波”各点输出的正弦波波形,对应的电位器W1,W2,W3可分别改变各正弦波的幅度。

参考波形如下:2、用示波器测量“非同步信号源”输出波形。

1)将跳线开关JP2选择为“正弦波”,改变W5,调节信号幅度(调节范围为0~4V),用示波器观察输出波形。

2)保持信号幅度为3V,改变W4,调节信号频率(调节范围为0~16KHz),用示波器观察输出波形。

3)将波形分别选择为三角波,方波,重复上面两个步骤。

3、将控制开关K1设为“ON”,令音乐片加上控制信号,产生音乐信号输出,用示波器在“音乐输出”端口观察音乐信号输出波形。

通信原理实验大全(完整版)

通信原理实验大全(完整版)

通信实验指导书电气信息工程学院实验一 AM调制与解调实验 (1)实验二FM调制与解调实验 (5)实验三ASK调制与解调实验 (8)实验四FSK调制与解调实验 (11)实验五时分复用数字基带传输 (14)实验六光纤传输实验 (19)实验七模拟锁相环与载波同步 (27)实验八数字锁相环与位同步 (32)实验一 AM调制与解调实验一、实验目的理解AM调制方法与解调方法。

二、实验原理本实验中AM调制方法:原始调制信号为1.5V直流+ 1KHZ正弦交流信号,载波为20KHZ E弦交流信号,两者通过相乘器实现调制过程。

本实验中AM解调方法:非相干解调(包络检波法)。

三、实验所需部件调制板、解调板、示波器、计算机(数据采集设备)。

四、实验步骤1.熟悉实验所需部件。

2.按下图接线。

MODULATION BOARDDEMODULATION BOARDSetting values on theMODULATION BOARD:J T f - 20 kHz f 二 1 kH2 U M3. 用示波器(或计算机)分别测出上图所示的几个点的波形,各图中。

4. 结合上述实验结果深入理解AM 调制方法与解调方法。

ZZtdl It HzUDCV-% Ui巧LO =Q UCEW cHU QUI T ! I 1 沁 3.2.u = 2 V0 - 1 VU - 1.5 V并绘制于下面□l Nil【J】1 [ns]实验一参考结果实验二FM调制与解调实验、实验目的理解FM调制方法与解调方法。

二、实验原理本实验中FM调制方法:原始调制信号为2KHZ正弦交流信号,让其通过V/F (电压/频率转换,即VCO压控振荡器)实现调制过程。

本实验中FM解调方法:鉴频法(电容鉴频+包络检波+低通滤波)、实验所需部件调制板、解调板、示波器、计算机(数据采集设备)四、实验步骤1.熟悉实验所需部件2.按下图接线。

Setting values on the MODULATION BOARD:U lM f = 2 kHz u = 0.5 V3.用示波器(或计算机)分别测出上图所示的几个点的波形,并绘制于下面各图中。

实验7频带传输系统综合实验-信息系统综合实践实验中心-桂林电子

实验7频带传输系统综合实验-信息系统综合实践实验中心-桂林电子

实验7 频带传输系统综合实验一、实验目的:1、将所做过的独立实验进行组合,构成可通话的频带传输系统。

掌握系统工作原理,了解信号流程并完成两人通话功能。

2、分析系统连接后所遇到的问题,且提出解决向题的方料3、了解载波相位误差,位同步相位误差对系统的性能的影响。

4、了解相位抖动对系统的影响。

二、实验内容:1、了解二人通话的2DPSK频带传输系统的原理,掌握实验模块的正确组合和连线。

2、了解决收端载波相位误差,位同步相位误差对系统造成影响的方法。

3、观察相位抖动对系统的影响。

4、分析系统组成后容易出现什么问题,提出解决问题的方法。

5、当发端发送固定数字信号时,将收、发端关键波形按相位关系绘画出来。

且加以说明。

三、预习要求1、复习前面各章有关的独立实验内容。

2、了解可通话2DPSK频带传输实验的原理。

3、自行设计实验方案及测试步骤。

四、实验仪器1、直流电源一台2、示波器一台3、数字信源模块、数字调制模块、载波时钟提取模块、数字解调模块、帧同步/终端模块、PCM编译码模块各一块。

五、实验原理图3-16-1 系统流程图1. 数字信源中的多路信号的复接原理数字信源模块的原理框图如附图所示。

1.1时序信号的产生本模块通过二进制分频器,得到16kHZ和8kHZ方波信号,然后送入2/4译码器,得到反相的脉宽为八个时钟周期的四个脉冲信号,经反相器后得到正相的时序脉冲信号。

其波形及相位关系如图1所示。

图1 复接器中的时序脉冲信号1.2四路数据码的复接本信源模块中的四路独立的八位数码,在以上四路时序信号的控制下,依次选通模拟开关1、2、3、4,按顺序依次将四路数码接入同一通道,形成了一路串行码,完成四路数据码的复接。

在本基带传输实验中,将其中第一路数据码置成帧同步码(巴克码)X1110010。

2. 数字终端模块的分接器原理原理框图如附图所示。

2.1时序脉冲产生电路由U7、U8、U9(74LS164)八位移存器和U12(74LS04)非门、U10(74LS74)D触发器组成。

通信原理的实验报告

通信原理的实验报告

一、实验名称通信原理实验二、实验目的1. 理解通信系统的基本组成和基本工作原理。

2. 掌握模拟通信和数字通信的基本技术。

3. 熟悉调制、解调、编码、解码等基本过程。

4. 培养实际操作能力和实验技能。

三、实验器材1. 通信原理实验箱2. 双踪示波器3. 信号发生器4. 信号分析仪5. 计算机四、实验原理通信原理实验主要包括模拟通信和数字通信两部分。

1. 模拟通信:模拟通信是指将声音、图像等模拟信号通过调制、解调、放大、滤波等过程,在信道中传输的通信方式。

模拟通信的基本原理是:将模拟信号转换为适合在信道中传输的信号,通过信道传输后,再将信号还原为原来的模拟信号。

2. 数字通信:数字通信是指将声音、图像等模拟信号通过采样、量化、编码等过程,转换为数字信号,在信道中传输的通信方式。

数字通信的基本原理是:将模拟信号转换为数字信号,在信道中传输后,再将数字信号还原为原来的模拟信号。

五、实验内容1. 模拟通信实验(1)调制与解调实验:通过实验箱,观察调制和解调过程中的波形变化,了解调制和解调的基本原理。

(2)放大与滤波实验:通过实验箱,观察放大和滤波过程中的波形变化,了解放大和滤波的基本原理。

2. 数字通信实验(1)编码与解码实验:通过实验箱,观察编码和解码过程中的波形变化,了解编码和解码的基本原理。

(2)调制与解调实验:通过实验箱,观察调制和解调过程中的波形变化,了解调制和解调的基本原理。

六、实验步骤1. 模拟通信实验(1)调制与解调实验:连接实验箱,设置调制和解调参数,观察波形变化,记录实验数据。

(2)放大与滤波实验:连接实验箱,设置放大和滤波参数,观察波形变化,记录实验数据。

2. 数字通信实验(1)编码与解码实验:连接实验箱,设置编码和解码参数,观察波形变化,记录实验数据。

(2)调制与解调实验:连接实验箱,设置调制和解调参数,观察波形变化,记录实验数据。

七、实验结果与分析1. 模拟通信实验(1)调制与解调实验:实验结果显示,调制过程将模拟信号转换为适合在信道中传输的信号,解调过程将传输的信号还原为原来的模拟信号。

通信原理实验_实验报告

通信原理实验_实验报告

一、实验名称通信原理实验二、实验目的1. 理解通信原理的基本概念和原理;2. 掌握通信系统中的调制、解调、编码和解码等基本技术;3. 培养实际操作能力和分析问题能力。

三、实验内容1. 调制与解调实验(1)实验目的:验证调幅(AM)和调频(FM)调制与解调的基本原理;(2)实验步骤:1. 准备实验设备:调幅调制器、调频调制器、解调器、示波器、信号发生器等;2. 设置调制器参数,生成AM和FM信号;3. 将调制信号输入解调器,观察解调后的信号波形;4. 分析实验结果,比较AM和FM调制信号的特点;(3)实验结果与分析:通过实验,观察到AM和FM调制信号的特点,验证了调制与解调的基本原理。

2. 编码与解码实验(1)实验目的:验证数字通信系统中的编码与解码技术;(2)实验步骤:1. 准备实验设备:编码器、解码器、示波器、信号发生器等;2. 设置编码器参数,生成数字信号;3. 将数字信号输入解码器,观察解码后的信号波形;4. 分析实验结果,比较编码与解码前后的信号特点;(3)实验结果与分析:通过实验,观察到编码与解码前后信号的特点,验证了数字通信系统中的编码与解码技术。

3. 信道模型实验(1)实验目的:验证信道模型对通信系统性能的影响;(2)实验步骤:1. 准备实验设备:信道模型仿真软件、信号发生器、示波器等;2. 设置信道模型参数,生成模拟信号;3. 将模拟信号输入信道模型,观察信道模型对信号的影响;4. 分析实验结果,比较不同信道模型下的信号传输性能;(3)实验结果与分析:通过实验,观察到不同信道模型对信号传输性能的影响,验证了信道模型在通信系统中的重要性。

4. 通信系统性能分析实验(1)实验目的:分析通信系统的性能指标;(2)实验步骤:1. 准备实验设备:通信系统仿真软件、信号发生器、示波器等;2. 设置通信系统参数,生成模拟信号;3. 仿真通信系统,观察系统性能指标;4. 分析实验结果,比较不同参数设置下的系统性能;(3)实验结果与分析:通过实验,观察到不同参数设置对通信系统性能的影响,验证了通信系统性能分析的重要性。

通信原理实验报告--PCM

通信原理实验报告--PCM

大连理工大学实验报告实验七PCM编译码器系统一、实验目的和要求见预习报告二、实验内容PCM编码器1.输出时钟和帧同步时隙信号观测2.抽样时钟信号与PCM编码数据测量PCM译码器1.PCM译码器输出模拟信号观测三、实验仪器1、J H5001通信原理综合实验系统一台2、20MHz双踪示波器一台3、函数信号发生器一台四、实验结果PCM编码器1.输出时钟和帧同步时隙信号观测CH1:TP504 CH2:TP503分析和掌握PCM编码抽样时钟信号与输出时钟的对应关系由图可以看出在抽样时钟信号的高电平部分,输出时钟有8个脉冲,即进行了PCM编码,且为8bit/s2.抽样时钟信号与PCM编码数据测量方法一:CH1:TP502 CH2:TP504分析和掌握PCM编码输出数据(TP504)与抽样时钟信号(同步沿、脉冲宽度)及输出时钟的对应关系。

由图可以看出,每个抽样区间都各不相同,看似随机,实际遵循一定的编码规律。

PCM量化编码后是“0”,“1”的数字信号,可以根据一定的规律,如A率将其恢复成原来的电平,再经过抽样、滤波恢复原始的波形。

方法二:K502在右端:K502在左端:CH1:TP502 CH2:TP504 CH1:TP502 CH2:TP504分析和掌握PCM编码输出数据与帧同步时隙信号、发送时钟信号的对应关系由图可以看出,PCM编码输出数据与帧同步时隙信号、发送时钟信号同步PCM译码器PCM译码器输出模拟信号观测(1)定性观测解码恢复出的模拟信号质量(2)频率固定1000Hz,测试信号电平1.27VCH1:TP506 CH2:TP501 CH1:TP506 CH2:TP501分析:从图中可以看出,输入的是1004Hz的正弦信号,输出也是1004Hz的正弦信号,输出信号较输入信号有放大,通过坐标比较,输出信号与输入信号并不是完全同步的,有65us的延时。

(3)频率固定1000Hz,测试信号电平1.52V (4)频率固定1000Hz,测试信号电平3.41V(5)频率固定1000Hz,测试信号电平5V (6)测试信号电平固定1Vp-p,信号频率1.037kHz(7)测试信号电平固定1Vp-p,信号频率3.6kHz(8)测试信号电平固定1Vp-p,信号频率4kHz分析:当频率固定,增加电平过多时,会导致译码输出畸变,信噪比下降;当电平固定,频率提高,信输出电平几乎维持不变,只有略微地上升。

通信原理实验

通信原理实验

实验报告课程名称通信原理实验名称通信原理实验专业通信工程班级学号姓名指导教师2012年12月26日实验一实验名称数字调制评分实验日期年月日指导教师姓名专业班级学号一、实验目的1.1 ASK调制与解调1、掌握用键控法产生ASK信号的方法;2、掌握ASK非相干解调的原理。

1.2 FSK调制与解调1、掌握用键控法产生FSK信号的方法;2、掌握2FSK过零检测解调的原理。

1.3 PSK/DPSK调制与解调1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法;2、掌握用键控法产生PSK/DPSK信号的方法;3、掌握PSK/DPSK相干解调的原理;4、掌握相对码波形与PSK信号波形之间的关系以及绝对码波形与DPSK信号波形之间的关系。

二、实验内容2.1 ASK调制与解调1、观察ASK调制信号波形;2、观察ASK解调信号波形。

2.2 FSK调制与解调1、观察FSK调制信号波形;2、观察FSK解调信号波形;3、观察FSK过零检测解调器各点波形。

2.3 PSK/DPSK调制与解调1、观察绝对码和相对码的波形;2、观察PSK/DPSK调制调信号波形;3、观察PSK/DPSK解调调信号波形。

三、实验仪器3.1 ASK调制与解调1、信号源模块2、模块3、4、73、连接线 若干4、20M 双踪示波器 一台3.2 FSK 调制与解调1、信号源模块2、模块33、模块44、模块7 可选5、20M 双踪示波器 一台6、连接线 若干3.3 PSK/DPSK 调制与解调1、信号源模块2、模块33、模块44、模块7 可选5、20M 双踪示波器 一台6、连接线 若干四、实验原理4.1 ASK 调制与解调4.2 FSK 调制与解调信号源CPLD隔离电路模拟开关4066NRZ 64K 同步正弦波(8K)(载波输入)ASK 载波ASK-OUTASK 调制电路ASK-NRZ (基带信号输入)输出耦合电路低通滤波器抽样判决器半波整流器ASK-OUT 输入ASKIN 位同步信号(7号板)DIN 输入BS 输出输入ASK-BS ASK 解调电路TH1TH2输出OUT1ASK-DOUT 输出2FSK信号的产生通常有两种方式:(1)频率选择法;(2)载波调频法。

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实验七抽样定理实验
一、实验目的
1、了解抽样定理在通信系统中的重要性。

2、掌握自然抽样及平顶抽样的实现方法。

3、理解低通采样定理的原理。

4、理解实际的抽样系统。

5、理解低通滤波器的幅频特性对抽样信号恢复的影响。

6、理解低通滤波器的相频特性对抽样信号恢复的影响。

7、理解带通采样定理的原理。

二、实验器材
1、主控&信号源、3号模块各一块
2、双踪示波器一台
3、连接线若干
三、实验原理
1、实验原理框图
图1-1 抽样定理实验框图
2、实验框图说明
抽样信号由抽样电路产生。

将输入的被抽样信号与抽样脉冲相乘就可以得到自然抽样信号,自然抽样的信号经过保持电路得到平顶抽样信号。

平顶抽样和自然抽样信号是通过开关
S1切换输出的。

抽样信号的恢复是将抽样信号经过低通滤波器,即可得到恢复的信号。

这里滤波器可以选用抗混叠滤波器(8阶3.4kHz的巴特沃斯低通滤波器)或FPGA数字滤波器(有FIR、IIR两种)。

反sinc滤波器不是用来恢复抽样信号的,而是用来应对孔径失真现象。

要注意,这里的数字滤波器是借用的信源编译码部分的端口。

在做本实验时与信源编译码的内容没有联系。

四、实验步骤
实验项目一抽样信号观测及抽样定理验证
概述:通过不同频率的抽样时钟,从时域和频域两方面观测自然抽样和平顶抽样的输出波形,以及信号恢复的混叠情况,从而了解不同抽样方式的输出差异和联系,验证抽样定理。

1、关电,按表格所示进行连线。

2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】。

调节主控模块的W1使A-out输出峰峰值为3V。

3、此时实验系统初始状态为:被抽样信号MUSIC为幅度4V、频率3K+1K正弦合成波。

抽样脉冲A-OUT为幅度3V、频率9KHz、占空比20%的方波。

4、实验操作及波形观测。

(1)观测并记录自然抽样前后的信号波形:设置开关S13#为“自然抽样”档位,用示波器分别观测MUSIC主控&信号源和抽样输出3#。

MUSIC主控&信号源抽样输出3#
(2)观测并记录平顶抽样前后的信号波形:设置开关S13#为“平顶抽样”档位,用示波器分别观测MUSIC主控&信号源和抽样输出3#。

MUSIC主控&信号源抽样输出3#
(3)观测并对比抽样恢复后信号与被抽样信号的波形:设置开关S13#为“自然抽样”档位,用示波器观测MUSIC主控&信号源和LPF-OUT3# ,以100Hz的步进减小A-OUT主控&信号源的频率,比较观测并思考在抽样脉冲频率多小的情况下恢复信号有失真。

(4)用频谱的角度验证抽样定理(选做):用示波器频谱功能观测并记录被抽样信号MUSIC和抽样输出频谱。

以100Hz的步进减小抽样脉冲的频率,观测抽样输出以及恢复信号的频谱。

(注意:示波器需要用250kSa/s采样率(即每秒采样点为250K),FFT缩放调节为×10)。

注:通过观测频谱可以看到当抽样脉冲小于2倍被抽样信号频率时,信号会产生混叠。

实验项目二滤波器幅频特性对抽样信号恢复的影响
概述:该项目是通过改变不同抽样时钟频率,分别观测和绘制抗混叠低通滤波和fir 数字滤波的幅频特性曲线,并比较抽样信号经这两种滤波器后的恢复效果,从而了解和探讨不同滤波器幅频特性对抽样信号恢复的影响。

1、测试抗混叠低通滤波器的幅频特性曲线。

(1)关电,按表格所示进行连线。

(2)开电,设置主控模块,选择【信号源】→【输出波形】和【输出频率】,通过调节相应旋钮,使A-OUT主控&信号源输出频率5KHz、峰峰值为3V的正弦波。

(3)此时实验系统初始状态为:抗混叠低通滤波器的输入信号为频率5KHz、幅度3V 的正弦波。

(4)实验操作及波形观测。

用示波器观测LPF-OUT3#。

以100Hz步进减小A-OUT主控&信号源输出频率,观测并记录LPF-OUT3#的频谱。

记入如下表格:
由上述表格数据,画出模拟低通滤波器幅频特性曲线。

思考:对于3.4KHz低通滤波器,为了更好的画出幅频特性曲线,我们可以如何调整信号源输入频率的步进值大小?
2、测试fir数字滤波器的幅频特性曲线。

(1)关电,按表格所示进行连线。

(2)开电,设置主控菜单:选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】→【FIR
滤波器】。

调节【信号源】,使A-out输出频率5KHz、峰峰值为3V的正弦波。

(3)此时实验系统初始状态为:fir滤波器的输入信号为频率5KHz、幅度3V的正弦波。

(4)实验操作及波形观测。

用示波器观测译码输出3#,以100Hz的步进减小A-OUT主控&信号源的频率。

观测并记录译码输出3#的频谱。

记入如下表格:
由上述表格数据,画出fir低通滤波器幅频特性曲线。

思考:对于3KHz低通滤波器,为了更好的画出幅频特性曲线,我们可以如何调整信号源输入频率的步进值大小?
3、分别利用上述两个滤波器对被抽样信号进行恢复,比较被抽样信号恢复效果。

(1)关电,按表格所示进行连线:
(2)开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】→【FIR 滤波器】。

调节W1主控&信号源使信号A-OUT输出峰峰值为3V左右。

(3)此时实验系统初始状态为:待抽样信号MUSIC为3K+1K正弦合成波,抽样时钟信号A-OUT为频率9KHz、占空比20%的方波。

(4)实验操作及波形观测。

对比观测不同滤波器的信号恢复效果:用示波器分别观测LPF-OUT3#和译码输出3#,以100Hz步进减小抽样时钟A-OUT的输出频率,对比观测模拟滤波器和FIR数字滤波器在不同抽样频率下信号恢复的效果。

(频率步进可以根据实验需求自行设置。

)思考:不同滤波器的幅频特性对抽样恢复有何影响
9HZ 8.9HZ
8.8HZ 8.5HZ
8HZ 7.5HZ
7HZ
实验项目三滤波器相频特性对抽样信号恢复的影响。

概述:该项目是通过改变不同抽样时钟频率,从时域和频域两方面分别观测抽样信号经fir滤波和iir滤波后的恢复失真情况,从而了解和探讨不同滤波器相频特性对抽样信号恢复的影响。

1、观察被抽样信号经过fir低通滤波器与iir低通滤波器后,所恢复信号的频谱。

(1)关电,按表格所示进行连线。

(2)开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】。

调节W1主控&信号源使信号A-OUT输出峰峰值为3V左右。

(3)此时实验系统初始状态为:待抽样信号MUSIC为3K+1K正弦合成波,抽样时钟信号A-OUT为频率9KHz、占空比20%的方波。

(4)实验操作及波形观测。

a、观测信号经fir滤波后波形恢复效果:设置主控模块菜单,选择【抽样定理】→【FIR 滤波器】;设置【信号源】使A-OUT输出的抽样时钟频率为7.5KHz;用示波器观测恢复信号译码输出3#的波形和频谱。

b、观测信号经iir滤波后波形恢复效果:设置主控模块菜单,选择【抽样定理】→【IIR 滤波器】;设置【信号源】使A-OUT输出的抽样时钟频率为7.5KHz;用示波器观测恢复信号译码输出3#的波形和频谱。

c、探讨被抽样信号经不同滤波器恢复的频谱和时域波形:
被抽样信号与经过滤波器后恢复的信号之间的频谱是否一致?如果一致,是否就是说原始信号能够不失真的恢复出来?用示波器分别观测fir滤波恢复和iir滤波恢复情况下,译码输出3#的时域波形是否完全一致,如果波形不一致,是失真呢?还是有相位的平移呢?如果相位有平移,观测并计算相位移动时间。

注:实际系统中,失真的现象不一定是错误的,实际系统中有这样的应用。

2、观测相频特性
(1)关电,按表格所示进行连线。

(2)开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】→【FIR 滤波器】。

(3)此时系统初始实验状态为:A-OUT为频率9KHz、占空比20%的方波。

(4)实验操作及波形观测。

对比观测信号经fir滤波后的相频特性:设置【信号源】使A-OUT输出频率为5KHz、峰峰值为3V的正弦波;以100Hz步进减小A-OUT输出频率,用示波器对比观测A-OUT 主控&信号源和译码输出3#的时域波形。

相频特性测量就是改变信号的频率,测输出信号的延时(时域上观测)。

记入如下表格:
五、实验报告
1、分析电路的工作原理,叙述其工作过程。

2、绘出所做实验的电路、仪表连接调测图。

并列出所测各点的波形、频率、电压等有关数据,对所测数据做简要分析说明。

必要时借助于计算公式及推导。

3、分析以下问题:滤波器的幅频特性是如何影响抽样恢复信号的?简述平顶抽样和自然抽样的原理及实现方法。

4、思考一下,实验步骤中采用3K+1K正弦合成波作为被抽样信号,而不是单一频率的正弦波,在实验过程中波形变化的观测上有什么区别?对抽样定理理论和实际的研究有什么意义?。

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