脉冲幅度调制(PAM)及系统实验
抽样定理和脉冲调幅(PAM)实验范文
实验二：抽样定理和脉冲调幅（PAM）实验一、实验目的通过本实验，学生应达到以下要求：1、观察并了解PAM信号形成、平顶展宽、解调和滤波等过程；2、验证并理解抽样定理，掌握对频谱混叠现象的分析方法；3、观察时分多路系统中非理想信道之间的路际串话现象，分析并掌握其形成原因。
二、实验内容本实验课完成以下实验内容：采用专用集成抽样保持开关完成对输入信号的抽样；多种抽样时隙的产生；采用低通滤波器完成对PAM信号的解调；测试出入信号频率与抽样频率之间的关系，观察频谱混叠现象，验证抽样定理；多路脉冲条幅（PAM）；观察并测试时分多路PAM信号和高频串话。
三、实验原理在通信技术中为了获取最大的经济效益，就必须充分利用信道的传输能力，扩大通信容量。
因此，采取多路化制式是极为重要的通信手段。
最常用的多路复用体制是频分多路复用( FDM) 通信系统和时分多路复用( TDM) 通信系统。
频分多路技术是利用不同频率的正弦载波对基带信号进行调制，把各路基带信号频谱搬移到不同的频段上，在同一信道上传输。
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，抽样后的信号好称为脉冲调幅信号。
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。
抽样定理：fs>2fh,才能从抽样信号中可以无失真的恢复出原信号。
抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。
数字通信系统是以此定理作为理论基础的。
在工作设备中，抽样过程是模拟信号数字化的第一步。
抽样性能的优劣关系到整个系统的性能指标。
抽样量化编码信道解码滤波收定时发定时PAM语音信号语音信号PAM图2-1 单路PCM系统示意图作为例子，图2-1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。
为了让实验者形象地观察抽样过程，加深对抽样定理的理解，本实验提供了一种典型的抽样电路。
抽样定理和脉冲调幅(PAM)实验范文
实验二：抽样定理和脉冲调幅（PAM）实验一、实验目的通过本实验，学生应达到以下要求：1、观察并了解PAM信号形成、平顶展宽、解调和滤波等过程；2、验证并理解抽样定理，掌握对频谱混叠现象的分析方法；3、观察时分多路系统中非理想信道之间的路际串话现象，分析并掌握其形成原因。
二、实验内容本实验课完成以下实验内容：采用专用集成抽样保持开关完成对输入信号的抽样；多种抽样时隙的产生；采用低通滤波器完成对PAM信号的解调；测试出入信号频率与抽样频率之间的关系，观察频谱混叠现象，验证抽样定理；多路脉冲条幅（PAM）；观察并测试时分多路PAM信号和高频串话。
三、实验原理在通信技术中为了获取最大的经济效益，就必须充分利用信道的传输能力，扩大通信容量。
因此，采取多路化制式是极为重要的通信手段。
最常用的多路复用体制是频分多路复用( FDM) 通信系统和时分多路复用( TDM) 通信系统。
频分多路技术是利用不同频率的正弦载波对基带信号进行调制，把各路基带信号频谱搬移到不同的频段上，在同一信道上传输。
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，抽样后的信号好称为脉冲调幅信号。
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。
抽样定理：fs>2fh,才能从抽样信号中可以无失真的恢复出原信号。
抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。
数字通信系统是以此定理作为理论基础的。
在工作设备中，抽样过程是模拟信号数字化的第一步。
抽样性能的优劣关系到整个系统的性能指标。
抽样量化编码信道解码滤波收定时发定时PAM语音信号语音信号PAM图2-1 单路PCM系统示意图作为例子，图2-1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。
为了让实验者形象地观察抽样过程，加深对抽样定理的理解，本实验提供了一种典型的抽样电路。
脉冲幅度调制(PAM)及系统实验
CUST 通信工程专业实验室
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)
波形的正确画法：
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实验一 脉冲幅度调制(PAM)及系统实验
八、讨论思考题
1、结合实验简述取样定理 2、记录所看到的TP601的陷幅 波形，并说明其产生原因 3、结合实验计算本组实验箱的 输入信号最高频率
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实验一 脉冲幅度调制(PAM)及系统实验
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实验一 脉冲幅度调制(PAM)及系统实验
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实验一 脉冲幅度调制(PAM)及系统实验
五、实验原理电路图
实验一 脉冲幅度调制(PAM)及系统实验
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
实验三_抽样定理和PAM调制解调实验
实验三抽样定理和 PAM 调制解调实验一、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、 60M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 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 Tωωδωω∞=-∞⎡⎤=*-⎢⎥⎣⎦∑ 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。
这就意味着( M s ω中包含( M ω的全部信息。
需要注意,若抽样间隔 T 变得大于Hf 21,则( M ω和( T δω的卷积在相邻的周期内存在重叠(亦称混叠,因此不能由 ( M s ω恢复( M ω。
抽样定理和脉冲调幅(PAM)实验
实验二：抽样定理和脉冲调幅（PAM）实验一、实验目的通过本实验，学生应达到以下要求：1、观察并了解PAM信号形成、平顶展宽、解调和滤波等过程；2、验证并理解抽样定理，掌握对频谱混叠现象的分析方法；3、观察时分多路系统中非理想信道之间的路际串话现象，分析并掌握其形成原因。
二、实验内容本实验课完成以下实验内容：采用专用集成抽样保持开关完成对输入信号的抽样；多种抽样时隙的产生；采用低通滤波器完成对PAM信号的解调；测试出入信号频率与抽样频率之间的关系，观察频谱混叠现象，验证抽样定理；多路脉冲条幅（PAM）；观察并测试时分多路PAM信号和高频串话。
三、实验原理在通信技术中为了获取最大的经济效益，就必须充分利用信道的传输能力，扩大通信容量。
因此，采取多路化制式是极为重要的通信手段。
最常用的多路复用体制是频分多路复用( FDM) 通信系统和时分多路复用( TDM) 通信系统。
频分多路技术是利用不同频率的正弦载波对基带信号进行调制，把各路基带信号频谱搬移到不同的频段上，在同一信道上传输。
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，抽样后的信号好称为脉冲调幅信号。
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。
抽样定理：fs>2fh,才能从抽样信号中可以无失真的恢复出原信号。
抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。
数字通信系统是以此定理作为理论基础的。
在工作设备中，抽样过程是模拟信号数字化的第一步。
抽样性能的优劣关系到整个系统的性能指标。
抽样量化编码信道解码滤波收定时发定时PAM语音信号语音信号PAM图2-1 单路PCM系统示意图作为例子，图2-1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。
为了让实验者形象地观察抽样过程，加深对抽样定理的理解，本实验提供了一种典型的抽样电路。
抽样定理和脉冲调幅(PAM)实验范文
实验二：抽样定理和脉冲调幅（PAM）实验一、实验目的通过本实验，学生应达到以下要求：1、观察并了解PAM信号形成、平顶展宽、解调和滤波等过程；2、验证并理解抽样定理，掌握对频谱混叠现象的分析方法；3、观察时分多路系统中非理想信道之间的路际串话现象，分析并掌握其形成原因。
二、实验内容本实验课完成以下实验内容：采用专用集成抽样保持开关完成对输入信号的抽样；多种抽样时隙的产生；采用低通滤波器完成对PAM信号的解调；测试出入信号频率与抽样频率之间的关系，观察频谱混叠现象，验证抽样定理；多路脉冲条幅（PAM）；观察并测试时分多路PAM信号和高频串话。
三、实验原理在通信技术中为了获取最大的经济效益，就必须充分利用信道的传输能力，扩大通信容量。
因此，采取多路化制式是极为重要的通信手段。
最常用的多路复用体制是频分多路复用( FDM) 通信系统和时分多路复用( TDM) 通信系统。
频分多路技术是利用不同频率的正弦载波对基带信号进行调制，把各路基带信号频谱搬移到不同的频段上，在同一信道上传输。
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，抽样后的信号好称为脉冲调幅信号。
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。
抽样定理：fs>2fh,才能从抽样信号中可以无失真的恢复出原信号。
抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。
数字通信系统是以此定理作为理论基础的。
在工作设备中，抽样过程是模拟信号数字化的第一步。
抽样性能的优劣关系到整个系统的性能指标。
抽样量化编码信道解码滤波收定时发定时PAM语音信号语音信号PAM图2-1 单路PCM系统示意图作为例子，图2-1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。
为了让实验者形象地观察抽样过程，加深对抽样定理的理解，本实验提供了一种典型的抽样电路。
实验2 抽样定理和脉冲调幅(PAM)
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：实验2 抽样定理和脉冲调幅（PAM）实验实验时间：2012.5.21班级：电信091 姓名：林杨亮学号：910706104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，抽样后的信号好称为脉冲调幅信号。
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。
抽样定理：fs>2fh,才能从抽样信号中可以无失真的恢复出原信号。
分路抽样电路的作用是：将在时间上连续的语音信号经脉冲抽样形成时间上离散的脉冲调幅信号。
N路抽样脉冲在时间上是互不相交，顺序排列的，各路的抽样信号在多路汇接的公共负载上相加便形成合路的脉冲调幅信号，本实验设置了两路抽样电路。
多路脉冲调幅系统中的路际串话，在一个理想的传输系统中，各路PAM 信号应是严格地限制在本路时隙中的矩形脉冲。
但如果传输PAM信号的通道频带是有限的，则PAM信号就会出现拖尾现象。
实验内容及过程：1.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。
（1）在TP1观察主振脉冲信号。
（2）在TP2观察分路抽样脉冲（8kHz）。
抽样和分路脉冲的形成波形如图1、图2所示。
由图1可知，主振脉冲信号的频率为2.048KHz，脉冲宽度为240ns。
由图2可知，分路抽样脉冲频率为8KHz，其脉冲宽度为10us。
图1 主振脉冲信号波形图2 分路抽样脉冲波形2.验证抽样定理连接TP2–TP6，观察并画出以下各点的波形。
（1）低频正弦信号从TP4输入，f H = 1kHz，幅度约2V P-P。
（2）以TP4作双踪同步示波器的同步信号，观察TP8——抽样后形成的PAM信号。
把输入信号调整到一合适的频率上，使PAM信号在示波器上显示稳定，计算在一个信号周期内的抽样次数。
核对信号频率与抽样频率的关系。
实验二 抽样定理和脉冲调幅(PAM)实验
电子信息工程系实验报告课程名称：现代通信 实验项目名称：实验二 抽样定理和脉冲调幅（PAM ）实验 实验时间班级：电信092 姓名： 学号：910706220一、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。
二、实 验 环 境: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 GB9三、实 验 内 容：1.抽样和分路脉冲的形成（1）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，在TP1观察主振脉冲信号，波形如图1所示。
图1 tp1波形 图2 tp2波形（2）在TP2观察分路抽样脉冲（1-1）（8kHz ）。
如图2所示2.验证抽样定理:连接TP2 – TP6，观察并画出以下各点的波形。
1.低频正弦信号从TP4输入，f H = 1kHz ，幅度约2V P-P 。
波形如图3所示：图3 tp4波形 图4 tp8波形（fh=1khz ） 2.以TP4作双踪同步示波器的同步信号，观察TP8——抽样后形成的PAM 信号。
把输入信号调整到一合适的频率上，使PAM信号在示波器上显示稳定，计算在一个信号周期内的抽样次数。
核对信号频率与抽样频率的关系。
观察波形如图4所示：3.连接TP8 –TP14，在TP15观察经低通滤波器和放大器的解调信号。
测量其频率为1005Hz，确定和输入信号的关系如图5所示：图5 tp15波形（fh=1khz）图6tp4（fh=6khz）4.改变f H，令f H = 6kHz，重复步骤2，3项内容。
以TP4作双踪同步示波器的同步信号，观察TP8——抽样后形成的PAM信号。
把输入信号调整到一合适的频率上，使PAM信号在示波器上显示稳定，计算在一个信号周期内的抽样次数。
核对信号频率与抽样频率的关系。
观察波形如图7所示：连接TP8 –TP14，在TP15观察经低通滤波器和放大器的解调信号。
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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
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2、脉冲幅度调制实验注意事项 a、+5V工作 b、按下按键开关：K2、K3、K100、K600 c、按一下“复位”、“开始”与“PAM”功能 键，显示代码“8” d、外加800Hz的信号从S201进入 e、验证取样定理时，有时会产生不同步现象， 在示波器中观察不到稳定的信号。此时可适当 调整外加信号频率，使之同步，有时需要反复 耐心地调整才能观察到。特别当观察fc≤2fsr 时，注意判断区别临界状态时的波形及频率， 并记下奈氏(Nyquist)速率。
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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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)
九、实验报告要求
1、结合学过的理论知识简述对本实验原 理的理解，绘出所做实验的电路。 2、列出所测各点的波形、频率、电压(电 平)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、请写出思考题答案。
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3、PAM通信系统实验步骤
在 s20l 处 ， 分 别 送 fsr=800Hz 、 4KHz信号。分别用示波器观测TP601 、TP606、TP602、TP605各点波形， 并做详细记录、绘图。
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波形的正确画法：
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八、讨论思考题
1、结合实验简述取样定理 2、记录所看到的TP601的陷幅 波形，并说明其产生原因 3、结合实验计算本组实验箱的 输入信号最高频率
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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 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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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
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【实验性质】：验证性实验
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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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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
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
m值(序t)，列一如m个(果n频T抽带s)样无限频失制率真在f地s(大0重, 于f建H或)原赫等始内于信的2f号时H,间则m(连可t).续以信由号样
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四、实验原理知识点2:脉冲调制
x (t)
假 设信 号波 形
O
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脉 冲高 度在 变化
PAM 波 形
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脉 冲位 置不 变宽 度变 化 PDM 波 形
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脉 冲宽 变不 变脉 冲 位置 在变 化
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CUSTPAM、 PDM、 PPM 信号波形 通信工程专业实验室
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M() m(t)t Nhomakorabea(a) s(t) A
T
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(b) ms(t)
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五、实验原理电路图
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
此定理告诉我们：若m(t)的频谱在某一角频 率 其ω间H隔以不上大为于零1，/(2则fHm)秒(t)的中均的匀全抽部样信序息列完里全。包换含在句 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
CUST 样 会产点生数失）真应，不这小种于失2f真H，叫若混抽叠样失速真率。fs＜2fH，则 通信工程专业实验室