北邮通信原理硬件实验报告

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北京邮电大学通信原理课程实验实验报告学院:电子工程学院专业:电子信息科学与技术班级:2010211203班学号:姓名:2013年6月3日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6.将电压控制振荡器(VCO)模快和可调低通滤波器(Tuneable LPF)模块按下图4连接。

图4 实验连接图方式二7.VCO 得频率选择开关器至于“LO”状态下,调整VCO 的Vin(控制电压DC -3V~3V )使VCO 的输出频率为10kHZ。

8.将可调低通滤波器的频率范围选择范围至“wide”状态,并将频率调整至最大,此时截至频率大约在12kHz 左右。

LPF 截止频率最大的时候输出如图5所示。

图5 截止频率最大时输出9.将可调低通滤波器的输出端连接至频率计,其读数除360 就为LPF 的3dB 截止频率。

10.降低可调LPF 的截止频率,使SC-DSB 信号刚好完全通过低通滤波器,记录此频率(fh=fc+F)。

11.再降低3dB 截止频率,至刚好只有单一频率的正弦波通过低通滤波器,记录频率(fl=fc-F)只通过单一频率的LPF 输出如图6所示。

图6 单一低通滤波器输出12.变化音频振荡器输出为频率为800Hz、500Hz,重复步骤10、11,得到的波形如图7和8所示。

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北京邮电大学通信原理实验报告学院:信息与通信工程学院班级:姓名:姓名: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 信号的产生以及相干解调的原理和实现方法。

2、了解DSB-SC AM 信号波形以及振幅频谱特点,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其实现方法。

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 信号的时域表达式为()()cos DSB c s t m t tω=频域表达式为1()[()()]2DSB c c S M M ωωωωω=-++其波形和频谱如下图所示DSB-SC AM 信号的产生及相干解调原理框图如下图所示将均值为零的模拟基带信号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,一种方法是在发送端加导频,如上图所示。

收端可用锁相环来提取导频信号作为恢复载波。

此锁相环必须是窄带锁相,仅用来跟踪导频信号。

在锁相环锁定时,VCO输出信号sin(2πf c t+φ)与输入的导频信号cos(2πf c t)的频率相同,但二者的相位差为(φ+90°),其中很小。

锁相环中乘法器的两个输入信号分别为发来的信号s(t)(已调信号加导频)与锁相环中VCO的输出信号,二者相乘得到[A C m(t)cos(2πf c t)+A p cos(2πf c t)]∙sin(2πf c t+φ)=A c2m(t)[sinφ+sin(4πf c t+φ)]+A p2[sinφ+sin(4πf c t+φ)]在锁相环中的LPF带宽窄,能通过A p2sinφ分量,滤除m(t)的频率分量及四倍频载频分量,因为很小,所以约等于。

LPF的输出以负反馈的方式控制VCO,使其保持在锁相状态。

北京邮电大学 通信原理实验报告 硬件部分

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北京邮电大学实验报告题目:基于TIMS通信原理实验报告班级:2009211126班专业:信息工程姓名:成绩:实验1振幅调制(AM)与解调一、实验目的(1)掌握具有离散大载波(AM)调制的基本原理;(2)掌握包络检波器的基本构成和原理;(3)掌握调幅波调制系数的意义和求法。

二、实验原理幅度调制是由DSB-SC AM信号加上一离散的大载波分量(设载波的初始相位φc=0),其表示式为s t=A c1+m t cos2πf c t式中要求基带信号波形m t≤1,使AM信号的包络A c1+m t总是正的,式中的A c cos2πf c t是载波分量A c m t cos2πf c t是DSB-SC AM信号。

定义m n t=m(t)max⁡|m(t)|,|m(t)|≤1a=max m t,|m(t)|≤1称标量因子a为调制系数或调幅系数。

有两种调制方式,调制框图如下AM 信号调制原理框图1AM 信号调制原理框图2 解调原理框图如下AM 信号解调原理框图三、实验步骤1、按如下所示的连接图连接好AM信号调制连接图AM信号解调连接图2、调节加法器上两路输入信号的放大倍数,同时用示波器监测,在保证加法器输出波形不削顶的情况下,调节至交流信号峰值与直流成分之比(即调制系数)为小于1、等于1、大于1,观察调制信号和解调信号波形图;3、观察滤波器输入输出波形的变化,分析原因。

四、实验结果音频振荡器的输出频率调整为1kHZ,直流电压幅度调整为1V。

a<1时,基带与调制信号波形如下调制与解调输出调制与解调信号调制与解调信号五、实验讨论可以看出,AM信号在调制系数a<1,a=1,a>1的情况下,分别有不同的包络形状。

当a<1或a<1时可以恢复成原信号,而在a>1的情况下产生幅度翻转的现象,无法恢复成原信号。

若用同步检波的方法,则需在接收端先进行载波提取操作,然后经过乘法器和低通滤波器,最后通过隔直流电路即可。

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北邮通原硬件实验报告信息与通信工程学院通原硬实验报告20XX年通信原理硬实验报告学院:信息与通信工程学院班级:202120xx04姓名:学号:班内序号:组号:同组人:目录实验一:双边带抑制载波调幅(DSB-SC AM)3实验二:具有离散大载波的双边带调幅波(AM)14实验三:调频(FM)21实验六:眼图28实验七:采样,判决31实验八:二进制通断键控(OOK).34实验十一:信号星座(选作)41实验十二:低通信号的采样与重建453实验一双边带抑制载波调幅(DSB-SCAM)一.实验目的(1)了解DSB-SCAM信号的产生及相干解调的原理和实现方法。

(2)了解DSB-SCAM的信号波形及振幅频谱的特点,并掌握其测量方法。

(3)了解在发送DSB-SCAM信号加导频分量的条下,收端用锁相环提取载波的原理及其实现方法。

(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测试方法。

二.实验器材PC机一台、TIMS实验平台、示波器、导线等。

三.实验原理1.双边带抑制载波调幅(DSB-SCAM)信号的产生和表达式图1.12.双边带抑制载波调幅信号的解调基本思路:利用恢复的载波与信号相乘,将频谱搬移到基带,还原出原基带信号。

图1.23.DSB-SCAM信号的产生及相干解调原理框图图1.34.实验内容及结果1.DSB-SCAM信号的产生(1)实验步骤:图1.41.按照上图,将音频振荡器输出的模拟音频信号及主振荡器输出的100KHz模拟载频信号分别用连接线至乘法器的两个输入端。

2.用示波器观看音频振荡器输出信号的信号波形的幅度及振荡频率,调整音频信号的输出频率为10KHz,作为均值为0的调制信号m(t)。

3.用示波器观看主振荡器输出信号的波形的幅度及振荡频率。

4.用示波器观看乘法器的输出波形,并注意已调信号的波形的相位翻转与调制信号波形的关系。

5.测量已调信号的振幅频谱,注意其振幅频谱的特点。

6.按照图1.3将DSB-SCAM信号及导频分别连到加法器的输入端,观看加法器的输出波形及振幅频谱,分别调整加法器中的增益G和g。

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振幅调制与解调(AM)实验目的:1.掌握振幅调制器的基本工作原理;2.掌握调幅波调制系数的意义和求法;3.掌握包络检波器的基本构成和原理。

实验原理:1.调制原理其中m(t)为一均值为0的模拟基带信号;C(t)为一正弦载波信号;DC为一直流分量。

2.解调原理使用相干解调的方法对调制信号进行解调。

实验设备:1、AM信号调制音频振荡器(Audio Oscillator):产生一低失真,具有500Hz 到10KHz范围内频率可调的正弦波信号可变直流电压(Variable DC):可调范围DC输出(正负2.5伏可调)主振荡器(Master Signals):1. 产生100KHz载波振荡器(Carrier Oscillator)、正交正弦波输出和数字输出2. 8.3KHz 取样时钟脉冲(sampling clock)3. 2kHz正弦信号加法器(Adder):将两组模拟输入信号A(t)和B(t)相加。

乘法器(Multiplier):两组模拟信号相乘移相器(Phase Shifer):产生输入和输出之间相位改变的信号2、AM信号解调共享模块(Utilities Module):含有四种独立的功能音频放大器(Headphone Amplifier):将微弱的音频信号通过内部的放大电路将其放大,从而发出响亮的声音实验过程AM调制1.按图进行各模块的连接;2.音频振荡器输出为1khz,主振荡器为100khz,乘法器处于dc开关状态;3.调整加法器的增益G及g均为1;4.逐步增加可变直流电压,使加法器输出波形为正;5.惯出图形是否为am波形;6.调整a值,调整可变直流电压使a=0.5,1,1.5;7.观察不同a值调制与解调信号波形的变化。

AM的解调1.输入a2.用示波器观察rectifier输出波形3.用示波器观察lpf4.改变am的调幅系数a,观察包络检波器输出波形是否随之变化。

实验结果调制系数a=1原信号和AM信号原信号和解调信号a=0.8原信号和AM信号原信号和解调信号a=1.2原信号和AM信号原信号和解调信号实验分析(1)若用同步检波,如何完成实验?比较同步检波和包络检波的优缺点。

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信息与通信工程学院通信原理硬件实验报告指导教师:实验日期: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的特点,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调试方法。

二、实验内容及步骤1. DSB-SC AM 信号的产生1) 按照指导书图示,连接实验模块。

2) 示波器观察音频振荡器输出调制信号m(t),调整频率10kHz,均值03) 示波器观察主振荡器输出信号波形和频率;观察乘法器输出,注意相位翻转。

4) 测量已调信号的振幅频谱,调整加法器的G和g,使导频信号的振幅频谱的幅度为已调信号的编带频谱幅度的0.8倍。

2、DSB-SC AM 信号的相干解调及载波提取1) 调试锁相环a) 单独测试VCO的性能Vin暂不接输入,调节f0旋钮,改变中心频率,频率范围约为70~130kHz。

V in接直流电压,调节中心频率100kHz,使直流电压在-2~2V变化,观察VCO 线性工作范围;由GAIN调节VCO灵敏度,使直流电压变化正负1V时VCO频偏为10kHz。

b) 单独测试相乘和低通滤波工作是否正常。

锁相环开环,LPF输出接示波器。

两VCO经过混频之后由LPF输出,输出信号为差拍信号。

c) 测试同步带和捕捉带:锁相环闭环,输出接示波器,直流耦合。

将信号源VCO的频率f0调节到比100kHz小很多的频率,使锁相环失锁,输出为交变波形。

调节信号源VCO频率缓慢升高,当波形由交流变直流时说明VCO 锁定,记录频率f2=96.8kHz,继续升高频率,当直流突变为交流时再次失锁,记录频率f4=115.6kHz。

缓慢降低输入VCO频率,记录同步时频率f3=106.9kHz 和再次失锁时频率f1=90.7kHz。

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实验一:双边带抑制载波调幅(DSB-AM)一、实验目的:(1)了解DSB-SC AM信号的产生以及相干解调的原理和实现方法;(2)了解DSB-SC AM信号波形以及振幅频谱特点,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其实现方法;(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、实验系统框图:DSB-SC加导频的产生测量VCO压控灵敏度的框图DSB-SC加导频分量的相干解调及载波提取框图三、实验步骤:SC-DSB 信号的数学表达式为s(t)=Acm(t)cos(Wct),这个实验产生SC-DSB 的方法很简单,就是用载波跟调制信号直接相乘,其中载波是由主振荡器产生为幅度为1V,频率为100KHZ的正弦波,而调制信号由音频振荡器产生的正弦信号再经缓冲放大器组成,幅度为1V,频率为1KHZ。

1、DSB-SC AM 信号的产生1)按照图连接,将音频振荡器输出的模拟音频信号及主振荡器输出的100KHz模拟载频信号分别用连接线连至乘法器的两个输出端;2)用示波器观看音频输出信号的信号波形的幅度以及振荡频率,调整音频信号的输出频率为10kHz,作为均值为0的调制信号m(t);3)用示波器观看主振荡器输出信号的幅度以及振幅频谱;4)用示波器观看乘法器的输出波形,并注意已调信号波形的相位翻转与已调信号波形;5)测量已调信号的波形频谱,注意其振幅频谱的特点;6)调整增益G=1:将加法器的B 输出端接地,A 输入端接已调信号,用示波器观看加法器的输出波形以及振幅频谱,使加法器输入与加法器输出幅度一致;7)调整增益g;加法器A 端接已调信号,B 接导频信号。

用频谱仪观看加法器输出信号的振幅频谱,调节增益g 旋钮,使导频信号振幅频谱的幅度为已调信号的边带频谱幅度的0.8倍。

此导频信号功率为已调信号功率的0.32倍。

2、DSB-SC AM 信号的相干解调及载波提取1)锁相环的调试1 单独测量VCO的性能将VCO 模板前面板的频率开关拨到HI 载波频段的位置,VCO 的Vin 输入端暂不接信号。

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北京邮电大学通信原理实验报告学院:信息与通信工程学院班级:姓名:姓名: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 信号的产生以及相干解调的原理和实现方法。

2、了解DSB-SC AM 信号波形以及振幅频谱特点,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其实现方法。

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 信号的时域表达式为()()cos DSB c s t m t t ω=频域表达式为1()[()()]2DSB c c S M M ωωωωω=-++ 其波形和频谱如下图所示DSB-SC AM 信号的产生及相干解调原理框图如下图所示将均值为零的模拟基带信号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,一种方法是在发送端加导频,如上图所示。

收端可用锁相环来提取导频信号作为恢复载波。

此锁相环必须是窄带锁相,仅用来跟踪导频信号。

在锁相环锁定时,VCO输出信号与输入的导频信号的频率相同,但二者的相位差为,其中很小。

锁相环中乘法器的两个输入信号分别为发来的信号s(t)(已调信号加导频)与锁相环中VCO的输出信号,二者相乘得到在锁相环中的LPF带宽窄,能通过分量,滤除m(t)的频率分量及四倍频载频分量,因为很小,所以约等于。

LPF的输出以负反馈的方式控制VCO,使其保持在锁相状态。

锁定后的VCO输出信号经90度移相后,以作为相干解调的恢复载波,它与输入的导频信号同频,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信号经过低通滤波可以滤除四倍载频分量,而是直流分量,可以通过隔直流电路滤除,于是输出为。

三、实验框图1、根据原理图得到产生DSB-SC AM信号的实验连接框图如图所示2、DSB-SC AM信号的相干解调及载波提取实验连接图3、测量VCO的压控灵敏度四、实验步骤1、DSB—AC信号的产生(1)将音频振荡器输出的模拟音频信号及住振荡器输出的100KHZ模拟载频信号分别用连线联结至乘法器的两个输入端。

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信息与通信工程学院题目: 通信原理硬件实验姓名班级班内序号学号联系电话2013年11月目录振幅调制与调制 (4)实验目的 (4)实验原理 (4)方法一 (4)方法二 (5)实验设备 (6)实验过程 (7)AM信号的产生 (7)AM 信号的解调 (8)实验结果 (9)调制系数0.7 (9)调制系数1 (11)调制系数1.5 (12)实验分析 (14)思考题 (14)问题总结 (14)SSB 信号的调制与解调 (15)实验目的 (15)实验原理 (15)实验设备 (16)实验过程 (16)实验结果 (18)实验分析 (19)思考题 (19)问题总结 (19)实验3 调频波(FM)的产生 (20)实验目的 (20)实验原理 (20)实验设备 (21)实验过程 (21)实验结果 (22)实验分析 (23)思考题 (23)问题总结 (23)ASK 调制与解调 (24)实验目的 (24)实验原理 (24)实验设备 (27)实验过程 (27)实验结果 (27)实验分析 (30)思考题 (30)问题总结 (31)相位连续FSK信号调制 (31)实验目的 (31)实验原理 (31)实验设备 (32)实验步骤 (32)实验结果 (33)实验分析 (34)思考题 (34)问题总结 (34)BPSK的调制(BPSK Modulation) (34)实验目的 (34)实验原理 (35)实验设备 (35)实验过程 (35)实验结果 (36)实验分析 (37)思考题 (37)问题总结 (37)振幅调制与调制实验目的对双边带抑制载波调幅信号的解调必须采用相干解调,因而在收端应有载波提取电路,这对于广播调幅是不经济的,为此人们想出在发端双边带抑制载波调幅基础上再加上离散的大载波分量,使得接收机的解调可用包络检波器,使得更加经济实用。

了解TIMS 实验的软硬件环境和基本的软件调试方式。

掌握具有离散大载波(AM)调制的基本原理。

通过仪器平台,掌握包络检波器的基本构成和原理,掌握调幅波调制系数的意义和求法,测试AM 调制器的特性。

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北京邮电大学实验报告题目:基于TIMS通信原理实验报告实验二SSB调制与解调.班级:26专业:信息工程姓名:杨瑞毛颖成绩:实验二SSB调制与解调一、实验目的:掌握SSB调制的原理,产生SSB信号并对它进行解调,分析SSB调制器的特性。

二、实验器材:主振荡器(Master Signals),序列码产生器(Sequence Generator),电压控制振荡器(VCO)和音频振荡器(Audio Oscillator),加法器(Adder),双模开关(Dual Analog Switch),可变直流电压(V ariable DC)。

三.实验原理:SSB调制原理框图SSB解调原理框图四.实验内容:1、SSB信号调制根据SSB信号调制原理框图,实现SSB信号调制。

采用模块如下:音频振荡器(Audio Oscillator),主振荡器(Master Signals),加法器(Add er),乘法器(Multiplier),移相器(Phase Shifter),正交分相器(Quadrature Phase Splitter)。

2、SSB信号解调根据SSB信号解调原理框图,实现SSB信号解调。

采用模块如下:主振荡器(Master Signals),移相器(Phase Shifter),乘法器(Multiplier),可调低通滤波器(Tunable LPF)。

1、SSB信号的产生实验过程中,应首先验证各个实验器件是否完好无损,即检测各个器件能否完成它们所对应的功能。

确认无误后,按上图进行连接,接电并调节示波器,通过调节移相器以及加法器的两个按钮得到相关波形,并在电脑上选择适当的通道进行显示和截图。

2、SSB信号的解调采用器件如下:音频振荡器(Audio Oscillator),主振荡器(Master Signals),加法器(Ad der),乘法器(Multiplier),移相器(Phase Shifter),正交分器(Quadrature Phase Splitter),可调低通滤波器(Tunable LPF)。

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信息与通信工程学院通信原理硬件实验报告指导教师:实验日期:2016年4月6日—5月25日实验一:双边带抑制载波调幅(DSB-SC AM)一、实验目的1、了解DSB-SC AM信号的产生以及相干解调的原理和实现方法。

2、了解DSB-SC AM信号波形以及振幅频谱特点,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其实现方法。

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 信号的时域表达式为()()cos DSB c s t m t tω=频域表达式为1()[()()]2DSB c c S M M ωωωωω=-++其波形和频谱如下图所示DSB-SC AM 信号的产生及相干解调原理框图如下图所示将均值为零的模拟基带信号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,一种方法是在发送端加导频,如上图所示。

收端可用锁相环来提取导频信号作为恢复载波。

此锁相环必须是窄带锁相,仅用来跟踪导频信号。

在锁相环锁定时,VCO 输出信号与输入的导频信号的频率相同,但二者的相位差为,其中很小。

锁相环中乘法器的两个输入信号分别为发来的信号s(t)(已调信号加导频)与锁相环中VCO 的输出信号,二者相乘得到在锁相环中的LPF 带宽窄,能通过分量,滤除m(t)的频率分量及四倍频载频分量,因为很小,所以约等于。

LPF 的输出以负反馈的方式控制VCO,使其保持在锁相状态。

锁定后的VCO输出信号经90度移相后,以作为相干解调的恢复载波,它与输入的导频信号同频,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信号经过低通滤波可以滤除四倍载频分量,而是直流分量,可以通过隔直流电路滤除,于是输出为。

三、实验框图1、根据原理图得到产生DSB-SC AM信号的实验连接框图如图所示2、DSB-SC AM信号的相干解调及载波提取实验连接图3、测量VCO的压控灵敏度四、实验步骤1、DSB—AC信号的产生(1)将音频振荡器输出的模拟音频信号及住振荡器输出的100KHZ模拟载频信号分别用连线联结至乘法器的两个输入端。

(2)用示波器观看音频振荡器输出信号的信号波形的幅度和振荡频率,调整为10KHZ,作为均值为0的调制信号m(t)。

(3)用示波器观看主振荡器输出波形的幅度及振荡频率。

(4)用示波器观看乘法器的输出波形,并注意已调信号波形的相位翻转与调制信号波形的关系。

(5)测量已调信号的振幅频谱,注意其振幅频谱的特点。

(6)将已调信号和导频分量加到加法器的两个输入端,调整加法器上的参数G和g,使其与实际相符。

观看输出波形及其频谱。

具体调整方法如下:a.首先调整增益G:将加法器的B输入接地端接地,A输入端接已调信号,用示波器观看加法器A输入端的信号幅度与加法器输出信号幅度。

调节旋钮G,使得加法器输出幅度与输入一致,说明此时G=1b.再调整增益g:加法器A输入端仍接已调信号,B输入端接导频信号。

用频谱仪观看加法器输出信号的振幅频谱,调节增益g旋钮,使导频信号振幅频谱的幅度为已调信号的边带频谱幅度的0.8倍。

此导频信号功率约为已调信号功率的0.32倍。

2、DSB—AC信号的相干解调及其载波提取(1)锁相环的调试:VCO模块及其框图如上述实验框图所示。

将VCO模块前面板上的频率选择开关拨到HI载波频段的位置,VCO的VIN输入端暂不接信号。

用示波器观看VCO的输出波形及工作频率,然后旋转VCO模块前面板上的f0按钮,改变VCO 中心频率,其频率范围约为70~130KHz。

然后将可变直流电压模块的DC输出端与VCO模块的VIN相连接,双踪示波器分别接于VCO输出端及DC输入端。

a.当直流电压为0时,调整VCO模块的f0按钮,使VCO的中心频率f0为100KHz。

b.从-2V至+2V改变直流电压,观察VCO的频率及其线性工作范围。

c.调节VCO的GAIN旋钮,使得在可变直流电压为V时的VCO频率频偏为KHz。

值得注意的是,不同GAIN值对应不同的VCO压控灵敏度。

(2)单独测量锁相环中的相乘、低通滤波器的工作是否正常按下图所示的电路图进行试验,即锁相环处于开环状态。

锁相环中的LPF输出端不要接至VCO的输入端。

此时,下图中的乘法器相当于混频器。

在实验中,将另一VCO作为信号源输入乘法器。

改变信源VCO的中心频率,用示波器观看锁相环中的相乘、低通滤波的输出信号,它应该是输入信号与VCO输出信号的差拍信号。

(3)测量锁相环的同步带及捕捉带将载频提取的锁相环闭环连接,仍使用另一VCO作为输入于锁相环的信号源,如下图所示。

首先将信号源VCO的中心频率调到比100KHz小很多的频率,是锁相环处于失锁状态(示波器输出为交变波形)。

调节信号源VCO,使其频率由低往高缓慢变化。

当示波器呈现的信号波形由交变信号变为直流信号时,说明锁相环由失锁状态进入了锁定状态,记录输入信号的频率f2。

继续将信源的频率往高调节,环路电压跟着变化,直到从示波器见到的信号波形由直流突变为交流信号,说明锁相环失锁,记录此时的输入信号频率f4.再从f4开始,将输入信号频率从高往低调,记录再次捕捉到同步时的频率f3.继续向低调节频率,直到再次失锁,记录频率f1。

上述过程可反复进行几次。

同步带捕捉带(4)恢复载波a) 将图中的锁相环按上述过程调好,在按照指导书图示实验连接,将加法器输出信号接至锁相环的输出端。

将移相器模块印刷电路板上的频率选择开关拨到HI位置。

b) 用示波器观察锁相环的LPF输出信号是否是直流信号,以此判断载波提取PLL是否处于锁定状态。

若锁相环锁定,用双踪示波器可以观察发端导频信号与锁相环VCO输出的信号时候同步的,二者的相应相位差为,且很小。

若锁相环失锁,则锁相环LPF输出波形是交流信号,可缓慢调节锁相环VCO模块的旋钮,直至锁相环LPF输出为直流,即锁相环由失锁进入锁定,继续调接旋钮,使LPF输出的直流电压约为0电平。

c) 在确定锁相环提取载波成功后,利用双踪示波器分别观察发端的导频信号及收端载波提取锁相环中VCO的输出经移相后的信号波形,调节移相器模块中的移相旋钮,达到移相,使输入于相干解调的恢复载波与发来的导频信号不仅同频,也基本同相。

d) 用频谱仪观测恢复载波的振幅频谱,并加以分析。

(5)相干解调a) 在前述实验的基础上,将信号和恢复载波分别连接至相干解调的乘法器的输入端。

b) 用示波器观察相干解调相乘、低通滤波后的输出波形。

c) 改变发端音频信号的频率,观察输出波形的变化。

五.实验结果与分析(1)dsb-sc am信号的产生1、音频振荡器输出调制信号波形,频率为10KHz2、主振荡器输出信号波形,频率为100KHz3、乘法器输出DSB-SC信号波形乘法器输出信号包络为调制信号,音频信号零点位置存在相位翻转。

4、乘法器输出频谱由图可看出,dsb-sc am 信号在100kHz 处并无频谱分量,仅在左右各偏移10kHz 处存在信号,与理论分析一致。

5、加法器输出波形与频谱6、加法器输出频谱从图可以看出,在100KHz 位置为导频信号,两边为已调信号。

导频信号振幅频谱的幅度为已调信号频谱的边带频谱幅度的0.8倍,导频信号功率约为已调信号的0.8*0.8/2=0.32倍。

(2) DSB-SC AM 信号的相干解调及载波提取 1、调整VCO 中心频率为100kHzkHz20406080100120140dB -60-50-40-30-20-10012M ay 2015 20:39kHz20406080100120140dB -60-50-40-30-20-10012M ay 2015 20:362、测试同步带和捕捉带直流电压为+-2v频率可变直流电压为+-1v时,VOC频率偏移为+-10khz测量得出f1=94.37K f2=96.15K f3=104.2K f4=106.4K 同步带 =12.03K捕捉带=8.05K3、锁相环相乘.4、解调输出波形解调输出的波形与输入波形基本同频同相,仅在幅度上有偏差。

5.恢复载波用锁相环提取载波提取载波的频谱图 六、思考题1、说明DSB-SC AM 信号波形的特点答: DSB-SC 为双边带调幅,是只传输两个边带的调制方式。

双边带调制是实现频谱搬移,其波形振幅随着调制信号变化,但与普通调幅波不同,它的包络不再反映调制信号的波形,而是在零值上下变化,并且在调制信号等于0的瞬间,书岸边带调幅波的高频振荡相位可能出现180度的相位突变。

经幅度调制后,基带信号的频谱被搬移到了载频fc 处。

若模拟基带信号带宽为W ,则调幅信号带宽为2W ,因为在频域中输出此调幅信号s(t)的信道带宽B=2W 。

2、画出已调信号加导频的振幅频谱,算出导频信号功率与已调信号功率之比。

答:由图可知,导频信号功率与已调信号功率的百分比为31.2%,接近理论值32%。

3、实验中载波提取的锁相环中的LPF 能不能用TIMS 系统中的“TUNEABLE LPF ”?答:不能,TUNEABLE LPF 中WIDE 一项中带宽的滤波范围是2kHz-12kHz ,输出信号频率可能大于范围被滤掉导致结果错误,所以不能使用。

4、若本实验中的音频信号为1kHz ,请问实验系统所提供的PLL 能否用来提取载波?为什么? 答:不能,因为锁相环的截止频率为2.8kHz ,如果音频信号为1kHz 则锁相环会跟踪音频信号,造成信号失真。

kHz20406080100120140dB -60-50-40-30-20-10012M ay 2015 20:365、若发端不加导频,收端提取载波还有其他方法吗?请画出框图 答:使用平方环法或科斯塔斯环法提取。

平方环法框图:科斯塔斯环法框图:实验二:具有离散大载波的双边带调幅(AM )一、实验目的1、了解AM 信号的产生原理和实现方法。

2、了解AM 信号波形和振幅频谱的特点,并掌握调幅系数的测量方法。

3、了解AM 信号的非相干解调原理和实现方法。

二、实验原理 1、AM 信号的产生对于单音频信号()sin(2)m m m t A f t π=进行AM 调制的结果为()(sin(2))sin 2(1sin(2))sin 2AM c m m c c m c s t A A A f t f t A A a f t f tππππ=+=+其中调幅系数mA a A =。

AM 信号的包络与调制信号m(t)成正比,为避免产生过调制(过调会引起包络失真)要求1a ≤。

AM 信号的振幅频谱具有离散的大载波,这是与DSB-SC AM 信号的振幅频谱的不同之处。

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