通信原理实验5
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。
通信原理实验实验报告

通信原理实验实验报告通信原理实验实验报告一、引言通信原理是现代通信技术的基础,而通信原理实验则是学习和理解通信原理的重要途径之一。
本次实验旨在通过实际操作和数据分析,加深对通信原理的理解,并掌握相关实验技能。
二、实验目的本次实验的主要目的是通过实验验证通信原理中的一些基本概念和理论,包括调制、解调、信道传输特性等。
同时,通过实验数据的分析,探究不同参数对通信系统性能的影响。
三、实验原理1. 调制与解调调制是将要传输的信息信号转换成适合传输的调制信号的过程,解调则是将接收到的调制信号恢复成原始信息信号的过程。
常见的调制方式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
2. 信道传输特性信道传输特性是指信号在传输过程中受到的各种干扰和衰减的影响。
常见的信道传输特性包括衰减、失真、噪声等。
在通信系统设计中,需要考虑信道传输特性对信号质量的影响,并采取相应的措施进行补偿或抑制。
四、实验步骤1. 实验一:调制与解调在实验一中,我们选择了幅度调制(AM)作为调制方式。
首先,通过信号发生器产生一个正弦波作为基带信号,然后将其调制到无线电频率范围。
接下来,通过解调器将接收到的信号解调,并与原始信号进行比较分析。
2. 实验二:信道传输特性在实验二中,我们通过建立一个简单的传输系统来研究信道传输特性。
首先,我们将信号源连接到信道输入端,然后通过信道模拟器模拟信道的衰减、失真和噪声等特性。
最后,我们使用示波器观察信号在传输过程中的变化,并记录相关数据。
五、实验结果与分析1. 实验一:调制与解调通过实验一的数据分析,我们可以得出调制信号与原始信号的关系,并进一步了解幅度调制的特点。
同时,我们还可以观察到解调过程中的信号失真情况,并对解调算法进行改进。
2. 实验二:信道传输特性实验二的数据分析主要包括信号衰减、失真和噪声等方面。
通过观察示波器上的波形变化,我们可以了解信号在传输过程中的衰减程度,以及失真和噪声对信号质量的影响。
通信原理抽样定理实验报告

通信原理实验(五)实验一抽样定理实验项目一、抽样信号观测及抽样定理实验1、观测并记录抽样前后的信号波形,分别观测music和抽样输出。
由分析知,自然抽样后的结果如图,很明显抽样间隔相同,且抽样后的波形在其包络严格被原音乐信号所限制加权,与被抽样信号完全一致。
2、观测并记录平顶抽样前后信号的波形。
此结果为平顶抽样结果,仔细观察可发现与上一实验中的自然抽样有很大差距,即相同之处,其包络也由原信号所限制加权,但是在抽样信号的每个频率分量呈矩形,顶端是平的。
3、观测并对比抽样恢复后信号与被抽样信号的波形,并以100HZ为步进,减小A-OUT的频率,比较观测并思考在抽样脉冲频率为多少的情况下恢复信号有失真。
(1)9.0KHZ(2)7.7KHZ(3)7.0KHZ实验二 PCM 编译码实验实验项目一 测试W681512的幅频特性1、将信号源频率从50HZ 到4000HZ ,用示波器接模块21的音频输出,观测信号的幅频特性。
在频率为9HZ 时的波形如上图,低通滤波器恢复出的信号与原信号基本一致,只是相位有了延时,约1/4个Ts ; 逐渐减小抽样频率可知在7.7KHZ 左右,恢复信号出现了幅度的失真,且随着fs 的减小,失真越大。
上述现象验证了抽样定理,即,在信号的频率一定时,采样频率不能低于被采样信号的2倍,否则将会出现频谱的混(1)、4000HZ (2)、3500HZ(3)120HZ (4)50HZ在实验中仔细观察结果,可知,当信号源的频率由4000HZ不断下降到3000HZ 的过程中,信号的频谱幅度在不断地增加;在3000HZ~1500HZ的过程中,信号的幅度在一定范围内变化,但是没有特别大的差距;在1500HZ~50HZ的过程中,信号的幅度有极为明显的下降。
实验项目二 PCM编码规则实验1、以FS为触发,观测编码输入波形。
示波器的DIV档调节为100微秒。
图中分别为输入被抽样信号和抽样脉冲,观察可发现正弦波与编码对应。
通信原理设计实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解通信原理的基本概念和原理。
2. 掌握通信系统中的信号传输、调制解调、信道编码和解码等基本技术。
3. 通过实验验证通信原理在实际系统中的应用,提高实际操作能力。
二、实验内容1. 信号传输实验(1)实验目的:验证信号传输过程中的基本特性,如幅度调制、频率调制、相位调制等。
(2)实验原理:通过改变输入信号的幅度、频率和相位,观察输出信号的相应变化,分析调制和解调过程。
(3)实验步骤:① 设计信号传输系统,包括调制器、传输信道和解调器;② 选择合适的调制方式,如AM、FM、PM等;③ 通过实验验证调制和解调过程,分析输出信号的特性;④ 分析实验结果,总结调制和解调过程中的关键因素。
2. 调制解调实验(1)实验目的:研究调制解调技术在通信系统中的应用,掌握调制解调的基本原理和方法。
(2)实验原理:通过实验验证调制解调过程,分析调制解调器的性能指标,如调制指数、解调误差等。
(3)实验步骤:① 设计调制解调系统,包括调制器、解调器和信道;② 选择合适的调制方式和解调方式,如AM、FM、PM、PSK、QAM等;③ 通过实验验证调制解调过程,分析调制解调器的性能指标;④ 分析实验结果,总结调制解调过程中的关键因素。
3. 信道编码和解码实验(1)实验目的:研究信道编码和解码技术在通信系统中的应用,掌握信道编码和解码的基本原理和方法。
(2)实验原理:通过实验验证信道编码和解码过程,分析编码和解码的性能指标,如误码率、信噪比等。
(3)实验步骤:① 设计信道编码和解码系统,包括编码器、信道和解码器;② 选择合适的信道编码方式,如BCH码、RS码等;③ 通过实验验证信道编码和解码过程,分析编码和解码的性能指标;④ 分析实验结果,总结信道编码和解码过程中的关键因素。
4. 通信系统综合实验(1)实验目的:综合运用通信原理中的各种技术,设计一个简单的通信系统,并验证其性能。
(2)实验原理:将上述实验中的技术综合应用于通信系统,验证系统的整体性能。
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

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。
通信原理实验实验报告

通信原理实验实验报告实验名称:通信原理实验实验目的:1. 理解基本的通信原理和通信系统的工作原理;2. 掌握各种调制解调技术以及通信信号的传输方式;3. 熟悉通信系统的基本参数和性能指标。
实验设备和器材:1. 信号发生器2. 采样示波器3. 调制解调器4. 麦克风和扬声器5. 示波器6. 功率分贝计7. 电缆和连接线等实验原理:通信原理主要涉及调制解调、传输媒介、信道编码和解码等方面的内容。
本次实验主要内容为调幅、调频和数字调制解调技术的验证,以及传输信号质量的评估和性能测量。
实验步骤:1. 调幅实验:将信号发生器产生的正弦波信号调幅到载波上,并使用示波器观察调幅波形,记录幅度调制度;2. 调频实验:使用信号发生器产生调制信号,将其调频到载波上,并使用示波器观察调频波形,记录调频的范围和带宽;3. 数字调制实验:使用调制解调器进行数字信号调制解调实验,并观察解调的信号质量,记录解调信号的正确性和误码率;4. 信号质量评估:使用功率分贝计测量信号传输过程中的信噪比和失真程度,并记录测量结果;5. 性能测量:采用示波器和其他测量设备对通信系统的带宽、传输速率等性能指标进行测量,记录测量结果。
实验结果:1. 对于调幅实验,观察到正弦波信号成功调幅到载波上,并记录幅度调制度为X%;2. 对于调频实验,观察到调制信号成功调频到载波上,并记录调频的范围为X Hz,带宽为X Hz;3. 对于数字调制实验,观察到解调后的信号正确性良好,误码率为X%;4. 信号质量评估测量结果显示信噪比为X dB,失真程度为X%;5. 性能测量结果显示通信系统的带宽为X Hz,传输速率为X bps。
实验总结:通过本次实验,我们深入了解了通信原理中的调制解调技术和信号传输方式,并且成功进行了调幅、调频和数字调制解调实验。
通过信号质量评估和性能测量,我们对通信系统的性能指标有了更深入的了解。
在实验过程中,我们还发现了一些问题和改进的空间,例如在数字调制实验中,我们可以进一步优化解调算法,提高解调的正确性。
通信原理第五次实验报告

通信原理第五次实验报告电⼦信息⼯程学院12级通信原理实验报告班级:指导⽼师:学期:实验7 PSK DPSK调制解调实验⼀、实验⽬的1. 掌握PSK DPSK调制解调的⼯作原理及性能要求;2. 进⾏PSK DPSK调制、解调实验,掌握电路调整测试⽅法;3. 掌握⼆相绝对码与相对码的码变换⽅法。
⼆、实验仪器1.信道编码与ASK、FSK、PSK、QPSK调制,位号:A、B位2.PSK/QPSK解调模块,位号:C位3.时钟与基带数据发⽣模块,位号: G位4.复接/解复接、同步技术模块,位号:I位5.100M双踪⽰波器1台6.信号连接线6根三、实验原理(⼀) PSK、DPSK调制电路⼯作原理PSK和QPSK采⽤了和FSK相同的实验模块:“信道编码与ASK、FSK、PSK、QPSK调制”模块,该模块由于采⽤了可编程的逻辑器件,因此通过切换内部的编程单元,即可输出不同的调制内容,PSK,DPSK调制电路原理框图如下如所⽰:图7-1 PSK、DPSK调制电路原理框图图7-1中,基带数据时钟和数据,通过JCLK和JD两个铆孔输⼊到可编程逻辑器件中,由可编程逻辑器件根据设置的⼯作模式,完成PSK和DPSK的调制,因为可编程逻辑器件为纯数字运算器件,因此调制后输出需要经过D/A器件,完成数字到模拟的转换,然后经过模拟电路对信号进⾏调整输出,加⼊跟随器,完成了整个调制系统。
PSK/DPSK调制系统中,默认输⼊信号应该为32K的时钟信号,在时钟与基带数据发⽣模块有32K的M序列输出,可供该实验使⽤,可以通过连线将时钟和数据送到JCLK和JD输⼊端。
标有PSK.DPSK个输出铆孔为调制信号的输出测量点,可以通过按动模块上的SW01按钮,切换PSK.DPSK铆孔输出信号为PSK或DPSK,同时LED指⽰灯会指⽰当前输出内容的⼯作状态。
2.相位键控解调电路⼯作原理⼆相PSK(DPSK)解调器电路采⽤科斯塔斯环(Constas环)解调,其原理如图7-2所⽰。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
实验五抽样定理实验一、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。
信号源:MUSIC 模块3:TH1(被抽样信号)将被抽样信号送入抽样单元信号源:A-OUT 模块3:TH2(抽样脉冲)提供抽样时钟模块3:TH3(抽样输出)模块3:TH5(LPF-IN) 送入模拟低通滤波器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#。
(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#。
(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。
频率为8900HZ时,频率为8800HZ时,频率为8700HZ时,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。
源端口目标端口连线说明信号源:A-OUT模块3:TH5(LPF-IN)将信号送入模拟滤波器(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:A-OUT频率/Hz基频幅度/V5K…4.5K…3.4K…3.0K…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?答:低通滤波器的截止频率为3.4kHz,则如果选取0.68kHz的整数倍测幅频得到的曲线会更接近理论,可将信号源输入频率的步进值调整为680Hz。
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。
源端口目标端口连线说明信号源:A-OUT模块3:TH13(编码输入)将信号送入数字滤波器(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:A_out的频率/Hz基频幅度/V5K…4K…3K…2K...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?答:调整信号源输入频率的步进值为600Hz,能更好的画出幅频特性曲线。
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:源端口目标端口连线说明信号源:MUSIC 模块3:TH1(被抽样信号)提供被抽样信号信号源:A-OUT 模块3:TH2(抽样脉冲)提供抽样时钟模块3:TH3(抽样输出) 模块3:TH5(LPF-IN) 送入模拟低通滤波器模块3:TH3(抽样输出)模块3:TH13(编码输入)送入FIR数字低通滤波器(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?当频率为8900HZ时,当频率为8800HZ时,答:模拟滤波器更逼近幅频特性的曲线,而数字滤波器可以实现想位的匹配。
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。
源端口目标端口连线说明信号源:MUSIC 模块3:TH1(被抽样信号)提供被抽样信号信号源:A-OUT 模块3:TH2(抽样脉冲)提供抽样时钟模块3:TH3(抽样输出)模块3:TH13(编码输入)将信号送入数字滤波器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。
(2FIR 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。
答:滤波器的截止频率等于源信号谱中最高频率f n的低通滤波器,滤除高频分量,经滤波后得到的信号包含了原信号频谱的全部内容,故在低通滤波器输出端可以得到恢复后的原新号。
当抽样频率小于2倍的原新号的最高频率即滤波器的截止频率时,抽样信号的频谱会发生混叠现象,从发生混叠后的频谱中无法用低通滤波器获得信号频谱的全部内容,从而导致失真。
平顶抽样原理:抽样脉冲具有一定持续时间,在脉宽期间其幅度不变,每个抽样脉冲顶部不随信号变化。
实际应用中是采用抽样保持电路来实现的。