北邮通信原理实验

北京邮电大学

通信原理

实验报告

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实验二抑制载波双边带的产生

一、实验目的

1.了解抑制载波双边带(SC-DSB)调制器的基本原理。

2.测试SC-DSB 调制器的特性。

二、实验步骤

1.将TIMS 系统中的音频振荡器(Audio Oscillator)、主振荡器(Master Signals)、缓冲放大器(Buffer Amplifiers)和乘法器(Multiplier)按下图连接。

图1 实验连接图方式一

2.用频率计来调整音频振荡器，使其输出为1kHz 作为调制信号，并调整冲放大器的K1,使其输出到乘法器的电压振幅为1V。

3.调整缓冲放大器的K2，使主振荡器输至乘法器的电压为1V 作为载波号。

4.测量乘法器的输出电压，并绘制其波形。如下图2所示。

图2 乘法器输出电压波形

5.调整音频振荡器的输出，重复步骤4。如下图3所示。

图3 调整后输出波形

三、思考题

1.如何能使示波器上能清楚地观察到载波信号的变化？

答：可以通过观察输出信号的频谱来观察载波的变化，另一方面，调制信号和载波信号的频

率要相差大一些，可通过调整音频震荡器来完成。

2.用频率计直接读SC—DSB 信号，将会读出什么值。

答：围绕一个中心频率来回摆动的值。

实验三振幅调制（Amplitude modulation）

一、实验目的

1.了解振幅调制器的基本工作原理。

2.了解调幅波调制系数的意义和求法。

二、实验步骤

1.将Tims 系统中的音频振荡器（Audio Oscillator）、可变直流电压（Variable DC）、主振荡器（Master Signals）、加法器（Adder）和乘法器（Multiplier）按图1连接。

图1 振幅调制方法一

2.音频振荡器输出为1kHz，主振荡器输出为100kHz，将乘法器输入耦合开关置DC 状态。

3.将可变直流器调节旋钮逆时针旋转至最小，此时输出为-2.5V，加法器输出为+2.5V。

4.分别调整加法器的增益G 和g，使加法器交流振幅输出为1V，DC 输出也为1V。

5.用示波器观察乘法器的输出(见图2)，读出振幅的最大值和最小值，算出调制系数。

图2 乘法器输出波形

图中蓝色为输出波形，Umin=0.87V，Umax=1.74V。

调制系数α=0.5。

6.分别调整AC 振幅和DC 值，重复步骤（6），观察超调的波形，如图3。

7.用图4的方法，产生一般调幅波。

图4 振幅调制方法二

8.将移相器置“HI”。

9.先不加加法器B 输入端的信号，调整缓冲放大器的增益和加法器的G 增益。使

加法器输出为振幅1V 的SC-DSB 信号。

10.移去加法器A 输入端的信号，将B 输入端信号加入，调整加法器的g 增益，使

加法器输出为振幅1V 的正弦值。

11.将A 端信号加入，调整移相器的相移，使加法器输出为调幅波，观察其波形，

计算调制系数。

图5 产生一般调幅波

三、思考题

1.当调制系数大于1 时，调制系数 Ma=(Ummax-Ummin)/(Ummax+Ummin),此公式是否合

适？

答：不合适，因为此时为过渡调制，幅度最小值不是实际最小值，实际最小值应为负值。

2.用图五产生一般调幅波，为何载波分量要和SC-DSB 信号相同。若两个相位差90 度时，

会产生什么图形？

答：因为最后的一般调幅信号为：coswctcoswt+coswt=(1_coswct)*coswt, 其中由两部分组成，为了使这两部分最后能够合并，就要求载波分量和DC-DSB 信号同相。若两个信号相位相差90 度，则：

coswctcoswt+sinwt=sqrt(1+coswct*coswct)cos(wt+θ),这是一个

振幅不断变化的调频波。

实验四包络和包络再生

一、实验目的

了解包络检波器（Envelope Detector）的基本构成和原理。

二、实验步骤

1.利用实验三的方法组成一个调制系数为100%的一般调幅波，如图1所示。

图1 100%一般调幅波

2.将共享模块（Utilities Module）中的整流器（Rectifier）和音频放大器（Headphone Amplifier）中的3KHz 低通滤波器按下图2方式连接：

图2 包络检波器原理

3.用示波器观察调制系数为0.5 和1.5 的输出波形，见图3，图4。

图3 调制系数为0.5 的输入输出波形

图4 调制系数为1.5 的输入输出波形

三、思考题

1.是否可用包络检波器来解调“SC--DSB”信号？请解释原因

答：不可以，因为DSB—SC AM 信号波形的包络并不代表调制信号，在与t 轴的交点处有相位翻转。

2.比较同步检波和包络检波的优缺点。

答：包络检波的优点是：简单、经济；缺点是：总的发射功率中的大部分功率被分配给了载波分量，其调制效率相当低。

同步检波的优点是：精确、效率高；缺点是：复杂、设备较贵。

实验十一取样与重建（Sampling and reconstruction）一、实验目的

了解取样定理的原理，取样后的信号如何恢复原信号，取样时钟应该如何选取。

二、实验步骤

1.将Tims 系统中，主振荡器（Master Signal）、音频振荡器（Audio Oscillators）、双脉冲产生器（Twin Pulse Generator）、双模拟开关（Dual Analog Switch）和音频放大器（Headphone Amplifier）按图1 连接。