常规双边带调幅与解调实验
实验一 双边带调制
title('The carrier') pause % Press any key to see a plot of the modulated signal. subplot(2,2,3) plot(t,u(1:length(t))) xlabel('Time') title('The modulated signal') pause % Press any key to see plots of the magnitude of the message and the modulated signal in the frequency domain. subplot(2,1,1) plot(f,abs(fftshift(M))) xlabel('Frequency') title('Spectrum of the message signal') subplot(2,1,2) plot(f,abs(fftshift(U))) subplot(2,1,1) plot(t,noise(1:length(t))) subplot(2,1,1) plot(t,noise(1:length(t)))
title('Noise sample') xlabel('Time') pause % Press a key to see the modulated signal and noise. subplot(2,1,2) plot(t,r(1:length(t))) title('Signal and noise') xlabel('Time') title('Spectrum of the modulated signal') xlabel('Frequency') pause % Press a key to see a noise sample. pause % Press a key to see the modulated signal and noise in freq. domain. subplot(2,1,1) plot(f,abs(fftshift(U))) title('Signal spectrum') xlabel('Frequency') subplot(2,1,2) plot(f,abs(fftshift(R)))
普通双边带调幅与解调实验设计报告
普通双边带调幅与解调实验设计报告一、实验目的1．掌握普通双边带调幅与解调原理及实现方法。
2．掌握二极管包络检波原理。
3．掌握调幅信号的频谱特性。
4．了解普通双边带调幅与解调的优缺点。
二、实验内容1．观察普通双边带调幅波形。
2．观察普通双边带调幅波形的频谱。
3．观察普通双边带解调波形。
三、实验器材1. 信号源模块2. PAM、AM模块3. 终端模块4. 频谱分析模块5. 20M双踪示波器一台6. 立体声耳机一副7. 连接线若干四、AM调制解调电路基本原理2.1振幅调制电路2.1.1振幅调制AM调制也称普通调幅波，已调波幅度将随调制信号的规律变化而线性变化，但载波频率不变。
设载波是频率为ωc的余弦波： uc(t)=Ucm cosωct, 调制信号为频率为Ω的单频余弦信号，即UΩ(t)=UΩmcosΩt(Ωωc),则普通调幅波信号为:uAM(t)= (Ucm+kUΩm cos Ωt)cosωct =Ucm(1+MacosΩt)cosωct （1）——式中：Ma＝kUΩm/Ucm，称为调幅系数或调幅度AM调制信号波形如图1所示：图1.普通调幅波形显然AM波正负半周对称时：MaUcm＝Umax－Ucm ＝Ucm－Umin，调幅度为：Ma=( Umax－Ucm )∕Ucm =( Ucm－Umi n )∕Ucm。
Ma＝0时，未调幅状态Ma＝1时，满调幅状态（100％），正常Ma值处于0～1之间。
Ma>1时，普通调幅波的包络变化与调制信号不再相同，会产生失真，称为过调幅现象。
所以，普通调幅要求Ma必须不大于1。
图2所示为产生失真时的波形。
图2.Ma>1时的过调制波形2.1.2 振幅调制电路的组成模型从调幅波的表达式（1）可知，在数学上调幅电路的组成模型，可以由一个相乘器和一个相加器组成。
如图3所示：图3.低电平调幅原理图2.2振幅解调电路2.2.1包络检波原理振幅解调是振幅调制的逆过程，从频谱的角度看就是将有用信号从高频段搬到低频段。
双边带调幅
计算机与信息工程学院验证型实验报告一、实验目的1.掌握普通双边带调幅与解调原理及实现方法。
2.掌握调幅信号的频谱特性。
3.了解普通双边带调幅与解调的优缺点。
二、实验仪器装有MATLAB的计算机一台三、实验原理1、具有离散大载波的双边带幅度调制信号AM该幅度调制是由DSB-SC AM信号加上离散的大载波分量得到，其表达式及时间波形图为：应当注意的是，m(t)的绝对值必须小于等于1，否则会出现下图的过调制：AM信号的频谱特性如下图所示：由图可以发现，AM信号的频谱是双边带抑制载波调幅信号的频谱加上离散的大载波分量。
2.信号解调从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调。
对于振幅调制信号，解调就是从它的幅度变化上提取调制信号的过程。
解调是调制的逆过程。
可利用乘积型同步检波器实现振幅的解调，让已调信号与本地恢复载波信号相乘并通过低通滤波可获得解调信号。
3..滤波器解调后的信号还需要进行低通滤波滤去高频部分才能获得所需信号。
低通滤波器种类繁多，每一种原理各不相同。
本系统有FIR与IIR两种滤波器可供选择。
三、仿真设计实验结果&分析讨论实验仿真结果从仿真结果看，AM调制信号包络清晰，可利用包络检波恢复原信号，接收设备较为简单。
其频谱含有离散大载波，从理论分析可知，此载波占用了较多发送功率，使得发送设备功耗较大。
3、结果分析：根据通原理论课的知识可知，信号的AM调制比较容易实现，但其功率谱中有相当大一部分是载频信号，效率非常低。
四、程序代码//基带信号m(t)=sin(2000*pi*t)+2cos(1000*pi*t),fc=20khz,求AMclear allexec t2f.sci;exec f2t.sci;fs=800; //采样速率T=200; //截短时间N=T*fs; //采样点数dt=1/fs; //时域采样间隔t=[-T/2:dt:T/2-dt]; //时域采样点df=1/T; //频域采样间隔f=[-fs/2:df:fs/2-df]; //频域采样点数fm1=1; //待观测正弦波频率，单位KHz，下同fm2=0.5; //待观测余弦波频率fc=20; //载波频率//以上为初始化参数设置m1=sin((2*%pi)*fm1*t); //待观测正弦波部分M1=t2f(m1,fs); //傅里叶变换MH1=-%i*sign(f).*M1; //希尔伯特变换mh1=real(f2t(MH1,fs)); //希尔伯特反变换m2=2*cos((2*%pi)*fm2*t); //待观测余弦波部分M2=t2f(m2,fs); //傅里叶变换MH2=-%i*sign(f).*M2; //希尔伯特变换mh2=real(f2t(MH2,fs)); //希尔伯特反变换s1=(1+(m1+m2)/abs(max(m1+m2))).*cos((2*%pi)*fc*t); //AM信号时域表达式S1=t2f(s1,fs); //AM信号频域表达式//以上是仿真计算部分//以下为绘图部分//AM信号xset('window',1)plot(f,abs(S1))title('AM信号频谱')xlabel('f')ylabel('S(f)')mtlb_axis([-25,25,0,max(abs(S1))]);xset('window',2)plot(t,s1)title('AM信号波形')xlabel('t')ylabel('s(t)')mtlb_axis([-3,3,-3,3]);。
幅度调制与解调
幅度调制与解调实验一、实现目的1、通过本次实验，起到理论联系实际的作用，将理论课中学到的调幅、检波电路的分析方法用到实验电路的分析和实验结果的分析中，使理论真正地用在实际电路中，落到实处。
要求学生必须从时域、频域对调制和解调过程中信号的变换分析清楚。
2、本次采用的实验电路既能实现普通调幅，又能实现双边带调幅，通过实验更进一步理解普通调幅（AM）和双边常调幅（DSB）在理论上、电路中的联系和区别。
3、实验中所测量的各种数据、曲线、波形是代表电路性能的主要参数，要求理解参数的意义和测量方法，能从一组数据中得出不同的参数并衡量电路的性能。
二、实验仪器1、数字示波器 TDS210 0~60MHz 1台2、频谱分析仪 GSP-827 0~2.7GHz 1台3、直流稳压电源 SS3323 0~30V 1台4、实验电路板自制 1块三、实验电路及原理1、实验电路介绍实验所采用的电路为开关调幅电路，如图所示。
既能实现AM调制，又能实现DSB调制，是一种稳定可靠，性能优良的实验电路，其基本工作原理是：调制信号经耦合电容C1输入与电位器输出的直流电压叠加，分别送到同相跟随器U1A 和反相跟随器U1B，这样在两个跟随器的输出端就得到两个幅度相等，但相位相反的调制信号（U+和U-）。
再分别送到高速模拟开关的两个输入端S1和S2，由开关在两个信号之间高频交替切换输出（由载波控制），在输出端就得到调幅波，通过调整电位器可以改变直流电压达到改变调制度m，当电位器调到中心位置时就得到了双边带的调幅信号。
放大器为高精度运放AD8552，开关为二选一高速CMOS模拟开关ADG779。
另外，为防止实验过程中由于调制信号幅度过大而损坏电路，特加了保护二极管D1、D2；由于运算放大器和模拟开关是单电源轨至轨型，只能单5V供电，在使用时所有信号是叠加在2.5V直流电平上的，电路中R7、R8就是提供该直流偏置电平的，R12、R13、T1是用来抵销直流电平的，以免对检波电路产生影响；R8、C5、C7、L1和R9、C6、C8、L2起到导通直流和低频信号、阻止高频信号的作用，防止开关泄露的高频载波信号对运算放大器产生影响；高频载波信号（1MHz,方波）由有源晶体振荡器X1产生。
试验四2ASK调制与解调试验
通信原理实验指导书（通信工程、电子信息工程专业适用）朱向庆编写电子信息工程学院2012年12月13日修订目录实验一信号源实验 (1)实验二普通双边带调幅与解调实验 (5)实验三终端实验、码型变换实验 (11)项目一、终端实验 (11)项目二、码型变换实验 (14)实验四2ASK调制与解调实验 (20)实验五增量调制与解调实验 (25)实验六带纠检错编码的数字调制解调系统设计实验 (36)实验一信号源实验一、实验目的1．了解频率连续变化的各种波形的产生方法。
2．理解帧同步信号与位同步信号在整个通信系统中的作用。
3．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．拨动拨码开关，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的输出。
三、实验器材1．信号源模块2．20M双踪示波器一台3．连接线若干四、实验原理信号源模块可以大致分为模拟部分和数字部分，分别产生模拟信号和数字信号。
1．模拟信号源部分图1-1 模拟信号源部分原理框图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），各种波形的频率和幅度的调节方法请参考实验步骤。
该部分电路原理框图如图1-1所示。
在实验前，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。
当单片机U006（89C51）检测到波形选择开关和频率调节开关送入的信息后，一方面通过预置分频器调整U004（EPM7128）中分频器的分频比(分频后的信号频率由数码管M001~M004显示)；另一方面根据分频器输出的频率和所选波形的种类，通过地址选择器选中数据存储器U005中对应地址的区间，输出相应的数字信号。
【精品】1.双边带抑制载波调幅- 通信原理实验报告
计算机与信息工程学院验证性实验报告一、实验目的1、掌握抑制载波双边带调幅与解调的原理及实现方法。
2、掌握用MATLAB 仿真软件观察抑制载波双边带的调幅与解调。
二、实验内容1、观察双边带调幅的波形。
2、观察双边带调幅波形的频谱。
3、观察双边带解调的波形。
三、实验仪器装有MATLAB 软件的计算机一台四、实验原理 1、双边带调幅c c其中：()m t 为基带信号，cos 2c c A f t π为载波，()DSB S t 调制信号。
在常规双边带调幅时，由于已调波中含有不携带信息的载波分量，故调制效率较低。
为了提高调制效率，在常规调幅的根底上抑制掉载波分量，使总功率全部包含在双边带中。
这种调制方式称为抑制载波双边带调制，简称双边带cos 2c f t π调制(DSB AM)。
双边带调制信号的时域表达式：()DSB S t = ()m t cos 2c c A f t π=c A ()m t 双边带调制信号的频域表达式：()DSB S f =1[()()]2c c c A M f f M f f ++-实现双边带调制就是完成调制信号与载波信号的相乘运算。
原那么上，可以选用很多种非线性器件或时变参量电路来实现乘法器的功能，如平衡调制器或环形调制器。
双边带调制节省了载波功率，提高了调制效率，但已调信号的带宽仍与调幅信号一样，是基带信号带宽的两倍。
如果输入的基带信号没有直流分量，那么得到的输出信号便是无载波分量的双边带信号。
双边带调制实质上就是基带信号直接与载波相乘。
2、双边带解调cos 2c f t π其中：()r t 为接受到的信号，cos 2c f t π为恢复载波，0()y t 为输出。
假设调制信号在信道中传输无能量损失，即：()()DSB r t S t =双边带解调只能采用相干解调，把已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波，将已调信号的频谱搬回到原点位置，时域表达式为：1()cos 2()cos 2cos 2=(t)(1cos 4)2c c c c c c r t f t A m t f t f t A m f t π=ππ+π其中：()()DSB r t S t =然后通过低通滤波器，滤除高频分量，使得无失真地恢复出原始调制信号01()(t)2c y t A m =五、实验程序及结果1、信号()()200m t sinc t =⨯,画出其幅频特性图。
实验五常规双边带调幅与解调
实验五常规双边带调幅与解调实验一、实验目的1、掌握常规双边带调幅与解调的原理及实现方法。
2、掌握二极管包络检波原理。
3、掌握调幅信号的频谱特性。
4、了解常规双边带调幅与解调的优缺点。
5、了解抑制载波双边带调幅和解调的优缺点。
二、实验内容1、观察常规双边带调幅的波形。
2、观察常规双边带调幅波形的频谱。
3、观察常规双边带解调的波形。
三、实验仪器1、信号源模块2、PAM/AM模块3、频谱分析模块（可选）4、20M双踪示波器一台5、频率计（可选）一台6、音频信号发生器（可选）一台7、立体声单放机（可选）一台8、立体声耳机（可选）一副9、连接线若干四、实验原理1、常规双边带调幅所谓调制，就是在传送信号的一方（发送端）将所要传送的信号（它的频率一般是较低的）“附加”在高频振荡信号上。
所谓将信号“附加”在高频振荡上，就是利用信号来控制高频振荡的某一参数，使这个参数随信号而变化，这里，高频振荡波就是携带信号的“运载工具”，所以也叫载波。
在接收信号的一方（接收端）经过解调（反调制）的过程，把载波所携带的信号取出来，得到原有的信息，解调过程也叫检波。
调制与解调都是频谱变换的过程，必须用非线性元件才能完成。
调制的方式可分为连续波调制与脉冲波调制两大类，连续波调制是用信号来控制载波的振幅、频率或相位，因而分为调幅、调频和调相三种方式；脉冲波调制是先用信号来控制脉冲波的振幅、宽度、位置等，然后再用这已调脉冲对载波进行调制，脉冲调制有脉冲振幅、脉宽、脉位、脉冲编码调制等多种形式。
本实验模块所要进行的实验是连续波的振幅调制与解调，即常规双边带调幅与解调。
我们已经知道，调幅波的特点是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化，这变化的周期与调制信号的周期相同，振幅变化与调制信号的振幅成正比。
为简化分析，假定调制信号是简谐振荡，即为单频信号，其表达式为：图5-1 常规调幅波形如果用它来对载波（）进行调幅，那么，在理想情况下，常规调幅信号为：（5－1）其中调幅指数为比例系数。
普通双边带调幅与解调
太原理工大学现代科技学院通信原理课程实验报告专业班级通信0902学号20091姓名指导教师太原理工大学现代科技学院实验报告实验名称 普通双边带调幅与解调 同组人 房学涛 专业班级 通信0902 学号 200910 姓名 成绩 实验二 普通双边带调幅与解调实验 一、实验目的 1. 掌握普通双边带调幅与解调原理及实现方法。
2. 掌握二极管包络检波原理。
3,. 掌握调幅信号的频谱特性。
4. 了解普通双边带调幅与解调的优缺点。
二、实验内容 1. 观察普通双边带条幅波形。
2． 观察偶同双边带调幅波形的频谱。
3. 观察普通双边带解调波形。
三、实验器材 1. 信号源模块 2. PAM/AM 模块 3. 终端模块 4. 频谱分析模块 5. 20M 双踪示波支器 一台 6. 频率计（可选） 一台 7. 音频信号发生器（可选） 一台 8. 立体声单放机（可选） 一台 9． 立体声耳机 一副 10. 迎接线 若干 四、实验原理 1. 普通双边带调幅 所谓调制，就是在传送信号的一方（发送端）将所要传送的信号（它的频率一般是较低的）“附加”在高频振荡信号上。
脉冲波调制是先用信号来控制脉冲波的振幅、宽度、位置等，然后再用这已调脉冲对载波进行调制，脉冲调制有脉冲振幅、脉宽、脉位、脉冲编码调制等多种形式。
……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………太原理工大学现代科技学院实验报告调幅波的特点是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化，这变化周期与调制信号的周期相同，振幅变化与调制信号的振幅成正比。
2. 普通双边带解调在解调电路中，采用二极管包络检波对调幅信号进行解调。
五、实验步骤1. 将信号源模块、PAMAM模块、频谱分析模块、终端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，再分别按下四个模块中的开关POWER1、POWER2，对应的发光二极管LED001、LED002、D200、D201、L1、L2、LED600，按一下信号源模块的复位键，四个模块均开始工作。
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通信原理实验常规双边带调幅与解调实验
一·实验目的
1．掌握常规双边带调幅与解调的原理及实验方法。
2．掌握二极管包络检波原理。
3．掌握调幅信号的频谱特性。
4．了解常规双边带调幅与解调的优缺点。
5．了解抑制载波双边带调幅和解调的优缺点。
二．实验步骤
1.将信号源模块、PAM/AM模块、频谱分析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。
3.是信号源模块的信号输出点“模拟输出”输出频率为3.125KHz、峰-峰值为0.5V 左右的正弦波，旋转“64K幅度调节”电位器使“64K正弦波”处在信号峰-峰值为1V。
4.用连接线连接信号源模块的信号输出点“模拟信号输出”和PAM/AM模块的信号输入点“AM音频输入”以及信号源模块的信号输出点“64K正弦波”和PAM/AM模块的信号输入点“AM载波输入”，调节PAM/AM模块的电位器“调制深度调节”，同时用示波器观察测试点“调幅输出”处的波形，可以观察到常规双边带调幅波形和抑制载波的双边带调幅波形。
5．观察“AM载波输入”、“AM音频输入”、“调幅输输出”、“滤波输出”、“解调幅输出”各点处输出的波形。
6．用频谱分析模块分别观察常规双边带调幅时“AM载波输入”、“AM
音频输入”、“调幅输出”、“滤波输出”、“解调幅输出”各点频谱，以及抑制载波的双边带调幅时各点频谱并比较之。
7．改变“AM音频输入”的频率及幅度，重复观察各点波形。
8．改变“AM载波输入”的频率及幅度，重复观察各点波形。
AM音频波形AM载波波形
条幅输出波形
解调幅输出
三．实验思考题
1.为什么普通双边带调幅的信息传输速率较低，应该采用什么样的方法加以避免？
答：被传送的调制信息只存在于边频中而不在载频中，携带信息的边频分量最多只占总功率的三分之一（因为Ma≤1）。
在实际系统中，平均调幅指数很小，所以边频功率占的比例更小，功率利用率更低。
为了提高功率利用率，可以只发送两个边频分量而不发送载频分量，或者进一步仅发送其中一个边频分量，同样可以将调制信息包含在调制信号中。
这两种调制方式分别称为抑制载波的双边带调幅（简称双边带调幅）和抑制载波的单边带调幅（简称单边带调幅）。
2.单边带、双边带、残留边带和抑制载波双边带调幅这几种调制方式各有什么优点和缺点?
答:抑制载波单边带优点是传输时抑制载波并仅发送一个边带，故又节省功率。
缺点是由于单边带调制中只传送双边带调制信号的一个边带。
所以要让双边带信号通过一个单边带滤波器，而理想滤波器是不可能做到的，实际滤波器从通带到阻带总有一个过渡带。
因此实现分割上、下边带的滤波器就很难实现，一般采用多级调制的办法；残留边带调制的优点是避免了用滤波法实现单边带调制时所需要的过渡带无限陡的理想滤波器的困难。
缺点是由于在残留边带调制中除了传送一个边带之外，还保留另外一个边带的一部分，所以传输频带的带宽增宽了。