通信原理载波提取实验报告
实验十四 同步载波提取实验
实验十四同步载波提取实验一、实验目的1、掌握用科斯塔斯（Costas）环提取相干载波的原理与实现方法。
2、了解相干载波相位模糊现象的产生原因。
二、实验内容1、观察科斯塔斯环提取相干载波的过程。
2、观察科斯塔斯环提取的相干载波，并做分析。
三、实验仪器1、信号源模块2、同步信号提取模块3、数字调制模块4、20M双踪示波器一台5、频率计（选用）一台6、连接线若干四、实验原理本实验是采用科斯塔斯环法提取同步载波，科斯塔斯环又称同相正交环，框图如下：Array乘法器PSK乘法器在实际电路中，我们的乘法器使用模拟乘法器MC1496，其中乘法器1为U01，乘法器2为U02，乘法器3为U03；滤波器为运放及其外围元器件组成的二阶巴特沃斯低通滤波器，其中滤波器1由二运放芯片TL082中的一个运放（U06B）及其外围元器件组成，滤波器2由二运放芯片TL082中的一个运放（U07B）及其外围元器件组成；环路滤波器为L01和R29构成的无源低通滤波器；压控振荡器使用集成数字压控振荡器74S124（U04），其自由振荡频率可由电位器W01（频率调节）调节；90°相移用集成D 触发器芯片74HC74（U05）和集成反相器芯片74HC04（U12）共同完成。
由于数字压控振荡器74S124输出的信号为方波信号，要得到正弦波还需经过滤波，我们使用运放U08B和U08C及其外围元器件构成的两级带通滤波器进行滤波，最后再经过运放U08D构成的同相放大器放大得到恢复后的同步载波。
在实验过程中，由于科斯塔斯环频率锁定范围较小，因此需要调节电位器W01（频率调节），使压控振荡器74S124的自由振荡频率接近62.5KHz。
五、实验步骤及注意事项1、将信号源模块、同步信号提取模块、数字调制模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。
2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下三个模块中的开关POWER1、POWER2，对应的发光二极管LED01、LED02发光，按一下信号源模块的复位键，三个模块均开始工作。
通原实验报告
通原实验报告实验一：双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM）一、实验目的：*了解DSB-SC AM信号的产生及相干解调的原理和实现方法。
*了解DSB-SC AM 信号波形及振幅频谱特点，并掌握其测量方法。
*了解在发送DSB-SC AM信号加导频分量的条件下，收端用锁相环提取载波的原理及其实现方法。
*掌握锁相环的同步带和捕捉带的测量方法，掌握锁相环提取载波的测试方法。
二、实验原理： DSB-SC AM信号的产生及相干解调原理：增益Gm(t) S(t) m(t) LPF 输出 DSB-SC AM信号恢复载波载波导频增益g 90 °VCOLPF将均值为零的模拟基带信号m(t)与正弦载波相乘得到DSB-SC AM信号，其频谱不包含载波分量。
DSB-SC AM信号的解调只能采用相干解调。
为了能在接收端获取载波，在发端加导频。
收端用窄带锁相环来提取导频信号作为恢复载波。
锁定后的VCO输出信号与导频同频且几乎同相。
相干解调是将发来的信号s(t)与恢复载波相乘，再经过低通滤波后输出模拟基带号。
三、实验步骤(A) DSB-SC AM信号的产生1、实验步骤：（1）调整音频振荡器输出的模拟信号频率为10KHZ，作为均值为零的调制信号m(t)。
主振荡器输出100KHZ的模拟载波信号。
如下图：主振荡器输出音频振荡器输出将两路信号连接到乘法器的两个输入端。
（2）乘法器输出波形如下图，波形在调制信号半周期的整数倍处的过零点存在相位翻转。
（3）已调信号的振幅频谱如下图：该频谱具有以下特点：没有单独的载波分量，在载波频率的两侧有相互对称的两个冲击信号，分别称为上、下边带。
该频谱是将基带信号线性搬移到载波频率上得到的。
（4）将DSB-SC AM信号和导频分别连接到加法器的输入端，调整加法器的增益G和g （a）调整G=1（b）调整g=0.8，即为：频谱中导频信号幅度为已调信号边带幅度的0.8倍。
2、思考题（1）说明DSB-SC AM信号波形的特点。
载波同步实验报告
一、实习目的通过对专业基础课与专业理论课的学习后，以及同学们都具备了一些有关模拟电路及数字电路分析、设计、调试能力。
本次实习主要是针对整个通信系统而言的。
1.掌握通信系统的整体概念及组成模块。
2.理解每个模块的原理及实现的功能。
3.根据自己所完成的模块载波同步模块：1. 掌握模拟锁相环的工作原理，以及环路的锁定状态、失锁状态、同步带、捕捉带等基本概念。
2. 掌握用平方环法从2DPSK信号中提取相干载波的原理及模拟锁相环的设计方法。
3. 了解相干载波相位模糊现象产生的原因。
二、实习要求在本实习我主要负责完成载波同步单元，该单元采用平方环从2DPSK信号中提取相干载波。
1. 观察模拟锁相环的锁定状态、失锁状态及捕捉过程。
2. 观察环路的捕捉带和同步带。
3. 用平方环法从2DPSK信号中提取载波同步信号，观察相位模糊现象。
三、实习内容（1）实习题目: 数字通信系统---载波同步（2）原理介绍:通信是通过某种媒体进行的信息传递。
在古代，人们通过驿站、飞鸽传书、烽火报警等方式进行信息传递。
到了今天，随着科学水平的飞速发展，相继出现了无线电，固定电话，移动电话，互联网甚至可视电话等各种通信方式。
通信技术拉近了人与人之间的距离，提高了经济的效率，深刻的改变了人类的生活方式和社会面貌。
:通信系统的一般模型如下在本次实验中, 通过动手焊接部分模块最后通过联试来完成整个通信系统的过程.主要目的是让大家更深刻的理解通信系统的整体概念及基本理论。
1.整个系统试验框图如下：TX-3 ͨÐÅÔÀí½ÌѧʳÑéϳͱ °¼¾ÖʾÒâͼ通信系统中常用平方环或同相正交环（科斯塔斯环）从2DPSK信号中提取相干载波。
北邮通原实验报告
电子工程学院通信原理硬件实验报告指导教师:实验日期：目录实验一双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM） (4)一、实验目的 (4)二、实验原理 (4)三、实验连接框图 (5)四、实验步骤 (5)五、实验结果与分析 (6)六、思考题 (8)七、问题及解决 (9)实验二具有离散大载波的双边带调幅（AM） (10)一、实验目的 (10)二、实验原理 (10)三、实验连接框图 (11)四、实验步骤 (12)五、实验结果与分析 (12)六、思考题 (16)实验四线路码的编码与解码 (17)一、实验目的 (17)二、实验原理 (17)三、实验连接框图 (18)四、实验步骤 (18)五、实验结果及分析 (18)实验六眼图 (25)一、实验目的 (25)二、实验原理 (25)三、实验连接框图 (25)四、实验步骤 (25)五、实验结果及分析 (26)六、问题及解决 (26)实验八二进制通断键控（OOK） (27)一、实验目的 (27)二、实验原理 (27)三、实验框图 (27)四、实验步骤 (28)五、实验结果及分析 (29)六、思考题 (34)实验心得 (35)实验一双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM）一、实验目的1.了解DSB-SC AM信号的产生及相干解调的原理和实现方法。
2.了解DSB-SC AM的信号波形及振幅频谱特点，并掌握其测量方法。
3.了解在发送DSB-SC AM信号加导频分量的条件下，收端用锁相环提取载波的原理及实现方法。
4.掌握锁相环的同步带和捕捉带的测量方法，掌握锁相环提取载波的调试方法。
二、实验原理DSB-SC AM信号的产生及相干解调原理框图如下将均值为0的模拟基带信号m(t)与正弦载波c(t)相乘得到DSB-SC AM信号，其频谱不包含离散的载波分量。
DSB-SC AM信号的解调只能采用相干解调。
为了能在接收端获取载波，其中一种方法是在发送端添加导频（如上图）。
收端可用锁相环来提取导频信号作为恢复载波。
北邮通原实验报告
电子工程学院通信原理硬件实验报告指导教师:实验日期：目录实验一双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM） (4)一、实验目的 (4)二、实验原理 (4)三、实验连接框图 (5)四、实验步骤 (6)五、实验结果与分析 (7)六、思考题 (9)七、问题及解决 (10)实验二具有离散大载波的双边带调幅（AM） (11)一、实验目的 (11)二、实验原理 (11)三、实验连接框图 (12)四、实验步骤 (13)五、实验结果与分析 (14)六、思考题 (18)实验四线路码的编码与解码 (19)一、实验目的 (19)二、实验原理 (19)三、实验连接框图 (20)四、实验步骤 (20)五、实验结果及分析 (21)实验六眼图 (28)一、实验目的 (28)二、实验原理 (28)三、实验连接框图 (28)四、实验步骤 (28)五、实验结果及分析 (29)六、问题及解决 (29)实验八二进制通断键控（OOK） (30)一、实验目的 (30)二、实验原理 (30)三、实验框图 (30)四、实验步骤 (31)五、实验结果及分析 (33)六、思考题 (38)实验心得 (39)实验一双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM）一、实验目的1.了解DSB-SC AM信号的产生及相干解调的原理和实现方式。
2.了解DSB-SC AM的信号波形及振幅频谱特点，并把握其测量方式。
3.了解在发送DSB-SC AM信号加导频分量的条件下，收端用锁相环提取载波的原理及实现方式。
4.把握锁相环的同步带和捕捉带的测量方式，把握锁相环提取载波的调试方式。
二、实验原理DSB-SC AM信号的产生及相干解调原理框图如下将均值为0的模拟基带信号m(t)与正弦载波c(t)相乘取得DSB-SC AM信号，其频谱不包括离散的载波分量。
DSB-SC AM信号的解调只能采纳相干解调。
为了能在接收端获取载波，其中一种方式是在发送端添加导频（如上图）。
收端可用锁相环来提取导频信号作为恢复载波。
实验六 载波、时钟提取,锁相环提纯
6 示波器CH1接数字调制模块的相对码，CH2分别接低通 滤波输出（T14）、全波整流输出（T15）、整形输出 （T18）、时钟输出（T19），以CH1的波形为基准，比较并 分别记录时钟提取电路CH2的各点波形。
相对码
低通滤波输出
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低通滤波输出
全波整流输出
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4 示波器的探头接载波提取模块上的2DPSK输入测试端， 分别测试载波、时钟提取模块平方波形（T3）、整形输出 （T6）、移相输出（P17）、二分频（T8）的波形。
2DPSK输入波形
平方波形
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带通滤波前
带通滤波后
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整形前
整形输出
滤波前
滤波后
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整形前
整形输出
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整形输出
时钟输出
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实验报告要求
1、CH-1 2DPSK输入端（P1）； CH-2 时钟提取模块平方波形（T3） CH-1 2DPSK输入端（P1）； CH-2 整形输出（T6） CH-1 2DPSK输入端（P1）； CH-2 移相输出（P17） CH-1 2DPSK输入端（P1）； CH-2 二分频（T8） 2、CH-1 调制模块相对吗（T7） ； CH-2 相干解调器码元输出（T13） 3、CH-1 调制模块相对吗（T7） ； CH-2 低通滤波输出（T14） CH-1 调制模块相对吗（T7） ； CH-2 全波整流输出（T15） CH-1 调制模块相对吗（T7） ； CH-2 整形输出（T18） CH-1 调制模块相对吗（T7） ； CH-2 时钟输出（T19）
载波同步提取试验概要
《通信原理》实验报告实验十：载波同步提取试验系别：信息科学与工程学院专业班级：通信1003学生姓名：揭芳学号：同组学生：杨亦奥成绩：指导教师：惠龙飞（实验时间：20 12 年12 月28 日——20 12 年12 月28 日）华中科技大学武昌分校一、实验目的1、 掌握用科斯塔斯（Costas ）环提取相干载波的原理与实现方法。
2、 了解相干载波相位模糊现象的产生原因。
二、实验内容1、 观察科斯塔斯环提取相干载波的过程。
2、 观察科斯塔斯环提取的相干载波，并做分析。
三、实验器材1、 信号源模块 一块2、 ③号模块 一块3、 ⑦号模块 一块4、 60M 双踪示波器 一台四、实验原理（一）基本原理同步是通信系统中一个重要的实际问题。
当采用同步解调或相干检测时，接收端需要提供一个与发射端调制载波同频同相的相干载波。
这个相干载波的获取方法就称为载波提取，或称为载波同步。
提取载波的方法一般分为两类：一类是在发送有用信号的同时，在适当的频率位置上，插入一个（或多个）称为导频的正弦波，接收端就由导频提取出载波，这类方法称为导频插入法；另一类就是不专门发送导频，而在接收端直接从发送信号中提取载波，这类方法称为直接法。
下面就重点介绍直接法的两种方法。
1、 平方变换法和平方环法设调制信号为()m t ，()m t 中无直流分量，则抑制载波的双边带信号为接收端将该信号进行平方变换，即经过一个平方律部件后就得到由式（17-1）看出，虽然前面假设了()m t 中无直流分量，但2()m t 中却有直流分量，而()e t 表示式的第二项中包含有2ωc 频率的分量。
若用一窄带滤波器将2ωc 频率分量滤出，再进行二分频，就获得所需的载波。
根据这种分析所得出的平方变换法提取载波的方框图如图17-1所示。
若调制信号()m t ＝±1，该抑制载波的双边带信号就成为二相移相信号，这时t t t m t e c c ωω2cos 2121]cos )([)(2+== （17-2） 图17-1 平方变换提取载波因而，用图17-1所示的方框图同样可以提取出载波。
通信原理载波同步提取实验
实验二载波同步提取实验一、实验目的1、 掌握用科斯塔斯（Costas ）环提取相干载波的原理与实现方法。
2、 了解相干载波相位模糊现象的产生原因。
二、实验内容1、 观察科斯塔斯环提取相干载波的过程。
2、 观察科斯塔斯环提取的相干载波，并做分析。
三、实验器材1、 信号源模块一块2、 ③号模块一块3、 ⑦号模块一块4、 20M 双踪示波器一台5、 频率计（选用）一台四、实验原理（一）基本原理同步是通信系统中一个重要的实际问题。
当采用同步解调或相干检测时，接收端需要提供一个与发射端调制载波同频同相的相干载波。
这个相干载波的获取方法就称为载波提取，或称为载波同步。
提取载波的方法一般分为两类：一类是在发送有用信号的同时，在适当的频率位置上，插入一个（或多个）称为导频的正弦波，接收端就由导频提取出载波，这类方法称为导频插入法；另一类就是不专门发送导频，而在接收端直接从发送信号中提取载波，这类方法称为直接法。
下面就重点介绍直接法的两种方法。
1、 平方变换法和平方环法设调制信号为()m t ，()m t 中无直流分量，则抑制载波的双边带信号为t t m t s c ωcos )()(=接收端将该信号进行平方变换，即经过一个平方律部件后就得到t t m t m t t m t e c c ωω2cos )(212)(cos )()(2222+==（17-1） 由式（17-1）看出，虽然前面假设了()m t 中无直流分量，但2()m t 中却有直流分量，而()e t 表示式的第二项中包含有2ωc 频率的分量。
若用一窄带滤波器将2ωc 频率分量滤出，再进行二分频，就获得所需的载波。
根据这种分析所得出的平方变换法提取载波的方框图如图17-1所示。
若调制信号()m t ＝±1，该抑制载波的双边带信号就成为二相移相信号，这时t t t m t e c c ωω2cos 2121]cos )([)(2+==（17-2）图17-1平方变换提取载波因而，用图17-1所示的方框图同样可以提取出载波。
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实验项目三 数字锁相环法位同步观测
（1）观测“数字锁相环输入”和“输入跳变指示”，观测当“数字锁相环输入”没有跳变和有跳变时“输入跳变指示”的波形。
（2）观测“数字锁相环输入”和“鉴相输出”。
观测相位超前滞后的情况。
（4）以信号源模块“CLK ”为触发，观测13号模块的“
BS2”。
实验二十 实验项目一 VCO 自由振荡观测 （1）示波器CH1接TH8，CH2接TH4
实验项目二 同步带测量
（1）示波器CH1接13号模块TH8模拟锁相环输入，CH2接TH4输出BS1，观察TH4输出处于锁定状态。
将正弦波频率调小直到输出波形失锁，此时的频率大小f1为 400Hz ；将频率调大，直到TH4输出处于失锁状态，记下此时频率f2为。
实验二十一载波同步实验
实验项目载波同步
（1）本实验利用科斯塔斯环法提取BPSK调制信号的同步载波，对比观测信号源“256K”和13号模块的“SIN”，调节13号模块的压控偏置调节电位器，观测载波同步情况。
实验二十二帧同步实验
实验项目帧同步提取实验
（1）观测在没有误码的情况下“失步”，“捕获”，“同步”三个灯的变化情况经过多次实验反复观察，“失步”指示灯一直没有亮过，其余两个灯的顺序为捕捉指示灯先亮，之后熄灭，同步指示灯变亮。
（2）关闭7号模块电源。
按住“误码插入”不放，打开7号模块电源。
再观测“失步”，“捕获”，“同步”三个灯的变化情况。
经过多次实验反复观察，“失步”指示灯一直没有亮过，其余两个灯的顺序为捕捉指示灯先亮，之后熄灭，同步指示灯变亮。
（3）观察同步保护现象：如下图所示。
（4）
现误码时三个LED
（5）观察假同步现象：
观察结果知，
分析原因：此时出现假同步状态，即时分复用单元将拨码开关S1的码值做为帧
头码，其他码元和原来的巴克码被当做了数据码元，从而在检查到01110010时
就开始按照8位为一个用户的数据，接着进行下面的数据采集。