..-..-可修遍-通信原理實驗實驗報告實驗二抑制載波邊帶的〔SCgeeao〕一、實驗目：1．了解抑制載波雙邊帶SC-DSB〕調制器的根本原理。2．測試SC-DSB調制器的特性。二、實驗步驟：1．將TIMS系統(tǒng)中的音頻振蕩(AudioOscillator)、主振蕩(MasterSignals)、緩沖放大器(BufferAmplifiers)和乘法(Multiplier)按圖〔1〕連接。圖〔1〕抑制載波的雙邊帶產生方法一2．用頻率計來調整音頻振蕩使其輸出為1kHz作為調制信號并調整緩沖放大器的K1,使其輸出到乘法器的電壓振幅為1V。3．調整緩沖放大器的K2，使主振蕩器輸至乘法器的電壓為1V，作為載波信號。4．測量乘法器的輸出電壓，并繪制其波形。5．調整音頻振蕩器的輸出，重復步驟4。6．將電壓控制振蕩器〔VCO〕?？旌涂烧{低通濾波器〔TuneableLPF〕模塊按圖〔2〕連接。圖〔2〕抑制載波的雙邊帶產生方法二7．VCO得頻率選擇開關器至于"LO〞狀態(tài)下，調整VCO的Vin〔控制電壓DC－3V~3V〕使VCO的輸出頻率為10kHZ。8．將可調低通濾波器的頻率圍選擇圍至"wide〞狀態(tài)，并將頻率調整至最大，此時截至頻率大約在12kHz左右。9．將可調低通濾波器的輸出端連接至頻率計，其讀數(shù)除360就為LPF的3dB截止頻率。10．降低可調LPF的截止頻率，使SC-DSB信號剛好完全通過低通濾波器，記錄此頻率〔fh=fc+F〕。11．再降低3dB截止頻率，至剛好只有單一頻率的正弦波通過低通濾波器，記錄頻率〔fl=fc-F〕12．變化音頻振蕩器輸出為頻率為800Hz、500Hz，重復步驟10、11。三、實驗結果：1. 音頻振蕩器輸出1KHz正弦信號作為調制信號。已調信號波形圖：2. 音頻振蕩器輸出1.5KHz正弦信號作為調制信號。已調信號波形圖：調整音頻振蕩器輸出2KHz正弦信號作為調制信。已調信號波形圖：步驟9：LPF的3DB截止頻率為23.18.〔8.326KHz〕步驟10、11：800Hzfl=9.196kHz,fc=10kHz,fh=10.804kHz500Hzfl=9.487kHz,fc=10kHz,fh=10.513kHz四、實驗結分析：1．此題中的乘法器的kxy中的k值為0.5，所以SC-DSB信號為載波信號與調制信號相乘得到幅度為兩信號幅度的乘，乘法器輸出為乘積的一半，故波形圖中調制信號幅度僅為500mV，而不是1v，包絡的波形為載波信號波形，由調制信號為10KHz時的SC-DSB波形可看出SC-DSB信號有可能存在相位翻轉的問。此外，SC-DSB信號不能用包絡檢波來解！2.總結一下：由實驗可知，調制后的輸出波形是以調制信號為包絡，載波在包絡里振蕩，100kHz的載波信號將調制信號的低通頻譜搬移到載波頻率上。且當調制信號頻率不一樣時，調制后信號的波形差異很大。由圖可看出，在調制信號的一周期載波的振蕩規(guī)律！3.對于該信號的解調，在通信原理上學了很多，可以在接收端將信號與一個同頻同相的載波信號相乘，再通過低通濾波器，得到調制信號的波形。五、思考題：1．如何能使示波器上能清楚地觀察到載波信號的變化？答可以通過觀察輸出信號的頻譜來觀察載波的變另一方調制信號和載波信號的頻率要相差大一些，可通過調整音頻震蕩器來完成。2．用頻率計直接讀SC—DSB信號，將會讀出什么值。答：頻率計測得的圍繞一個中心頻率來回擺動的值。實驗三振幅調(eoao)一、實驗目：1. 了解振幅調制器的根本工作原理。2. 了解調幅波調制系數(shù)的意義求法。二、實驗步驟：1．將Tims系統(tǒng)中的音頻振蕩AudioOscillator可變直流電〔VariableDC主振蕩器MasterSignals〕、加法器Adder〕和乘法器Multiplier〕按圖(3)連接。圖〔3〕振幅調制的產生方法一2．音頻振蕩器輸出為1kHZ主振蕩器輸出為100kHZ將乘法器輸入耦合開置DC狀態(tài)。3．將可變直流器調節(jié)旋鈕逆時針調至最小，此時輸出-2.5V加法器輸出+2.5V。4．分別調整加法器增益G和g，使加法器交流振幅輸為1V，DC輸出為1V。5．用示波器觀察乘法器的輸出，讀出振幅的最大值和最小值，用公式..aMUmmxUmmnaUmmxUmmn計算調制系數(shù)。..6．分別調整AC振幅和C振幅，重復步驟5，觀察超調的波形。7.用圖〔4〕的方法，產生一般調幅波。8．將移相器置"HI〞。9．先不加加法器B輸入端的信號，調整緩沖放大器的增益和加法器的G增益。使加法器輸出為振幅1V的SC-DSB信號。10．移去加法器A輸入端的信號，將B輸入端信號參加，調整加法器的g增益，使加法器輸出為振幅1V的正弦值。11．將A端信號參加，調整移相器的相移，使加法器輸出為調幅波，觀察其波形，計算調制系數(shù)。圖〔4〕振幅調制的產生方法二三、實驗結果：1．加法器交流振幅輸出為1，直流輸出為1，即調制系數(shù)為1時的調制信號波：2．加法器交流振幅輸出為1.3，直流輸出為0.5，即調制系數(shù)為2.6時的超調信號波形：四、實驗結果分析：幅度調制是通原課上學到的最簡單易懂的調制方法，其解調也是相當簡單。直接用包絡檢波就可以！當帶有大載波分量的幅度調制信號超調的時候，如圖2和3所示，調制出來的信號被解調后會產生很嚴重的失真，進展幅度調制時，調制系數(shù)應該小于1，否那么不能正確解調出信號。1．正常調制情況下，已調信號的包絡是調制信號，接收端的包絡檢波器可以從中解調出信號。2．|m(t)|>a時已調信號的包絡不再是調制信號信號波形失真包絡檢波器無法從中解調出正確信號。五、思考題：1、當調制系數(shù)大于1時，調制系數(shù)Ma=(Ummax-Ummin)/(Ummax+Ummin),此公式是否適宜？答：不適宜，因為此時為過渡調制，幅度最小值不是實際最小值，實際最小值應為負值。2、用圖五產生一般調幅波，為何載波分量要和SC-DSB信號一樣。假設兩個相位差90度時，會產生什么圖形？答：因為最后的一般調幅信號為：coswctcoswt+coswt=(1_coswct)*coswt,其中由兩局部組成，為了使這兩局部最后能夠合并，就要求載波分量和DC-DSB信號同相。假設兩個信號相位相差90度，那么：coswctcoswt+sinwt=sqrt(1+coswct*coswct)cos(wt+θ),這是一個振幅不斷變化的調頻波。實驗四包絡與包再(eosadeeoseoe)實驗目：1．了解包絡檢波器EnvelopDetector〕的根本構成和原理。二、實驗步驟：1.利用實驗三的方法組成一個調制系數(shù)為100%的一般調幅波。2．將共享模塊〔UtilitiesModule〕中的整流器〔Rectifier〕和音頻放大器〔HeadphoneAmplifier〕中的3KHz低通濾波器按下列圖2方式連接：用示波器觀察調制系數(shù)為0.5和1.5的輸出波形。將調幅波到公用模塊〔UtilitiesModule〕中的"DIODE+LPF〞的輸入端，用示波器觀察其輸出的波形。圖〔5〕包絡檢波器原理..三、實驗結果：1．調制系數(shù)為0.5的調幅波〔加法器直流振幅輸出為1V，交流振幅輸出為0.5V〕。調制信號波形：公用模(UtilitiesModule)中的"Rectifier〞的輸出端信號波：TUNEABLELPF模塊復原出的調制信號波形：..2．調制系數(shù)為1.5的調幅波〔加法器直流振幅輸出為1V，交流振幅輸出為1.5V〕。調制信號波形：公用模(UtilitiesModule)中的"Rectifier〞的輸出端信號波形：TUNEABLELPF模塊復原出的調制信號波形：..四、實驗結果分析：對于不同方式檢波輸出的分析：普通二極管整流：由于二極管有0.7v〔硅〕左右或0.3v(鍺)的導通壓降，并且在截止時的延時，導致通過低通濾波器輸出的波形有些許失真。精細半波整流：使用運放構造的半波整流，克制了導通壓降，并且速度更快，所以波形幾乎無失真。當調制系數(shù)小于1時調幅波能用包絡檢波器進展解調當調制系數(shù)大于1時調幅波不能用包絡檢波器進展解調。五、思考題：1．是否可用包絡檢波器來解調SC-DSB〞信號？請解釋原因。答不可以因為SC-DSB信號波形的包絡并不代表調制信號在與t軸的交點處有相位翻轉。2．比擬同步檢波和包絡檢波的優(yōu)缺點。答絡檢波的優(yōu)點是簡單經濟缺點是總的發(fā)射功率中的大局部功率被分配給了載波分量，其調制效率相當?shù)屯綑z波的優(yōu)點是：準確、效率高；缺點是：復雜、設備較貴。3.假設調制系數(shù)大于１，是否可以用包絡檢波來復原信號答：不可以，假設調制系數(shù)大于１時，１＋m(t)不是一直為正，解調出來的包絡不是原信號。實驗十八ASK調制與解調一、實驗目的：了解幅度鍵控〔Amplitude-shiftKeyingASK〕調制與解調的根本組成和原理。二、實驗步驟：圖〔6〕用開關產生ASK調制信號..1．將Tims系統(tǒng)中主振蕩器〔MasterSignals〕、音頻振蕩器(AudioOscillator)、序列碼產生器〔SequenceGenerator〕和雙模擬開關〔DualAnalogSwitch〕，按上圖的方式連接。2．將主振蕩器模塊2kHz正弦信號加至序列碼產生器的CLK輸入端并將其輸出的TTLX加至又模擬開關control1，作為數(shù)字信號序列。3．將主振蕩器模塊8.33kHz輸出加至音頻振蕩模塊的同步信號輸入端〔SYNC〕，并將其輸出接到雙模擬開關模塊的IN1。4．用示波器觀察ASK信號。用開關產生ASK調制信號，如圖：5．將ASK調制信號加到由下列圖組成的ASK非同步解調器的輸入端。圖〔7〕Ask非同步解調6．將音頻振蕩器的輸出信號調為4kHz，并將ASK信號加至共享模塊中整流器〔Rectifier〕的輸入端。7．整流器的輸出加到可調低通濾波模塊的輸入端，從低通濾波的輸出端可以得到ASK解調信號。8．將可調直流電壓加到共享模塊的比擬器，決定比擬電平，比擬器輸出為原數(shù)字信號。b)ASK非同步解調：選擇最正確比擬電平VT時，解調出完美波形：如圖：9．用Tims系統(tǒng)中的模塊組成，由下列圖所示的用乘法器組成的ASK調制電路。用乘法器組成的ASK調制電路10．主振蕩器2kHz正弦信號輸入到序列碼產生模塊"CLK〞輸入端，產生數(shù)字信號，再將其X輸出端加以加法器A端。11．將A端信號拿開，在加法器B端加直流電壓，并調整加法器增益調整鈕"g〞，使加法器輸出直流為1V。12．將加法器"A〞端輸入信號加上，并把加法器的輸出加到乘法器X端。13．用示波器觀察加法器輸出信號，如圖：14．用Tims系統(tǒng)的模塊組成如下列圖所示的ASK同步解調電路。圖〔8〕ASK同步解調15.將主振蕩器的100kHz正弦波作為同步檢波的參考電壓參加移相器的輸入，移相器的輸出加至乘法器的Y輸入端〔切換開關至AC〕。16．將上述實驗中產生ASK信號加到乘法器X輸入端。17．乘法器的輸出加至可調低通濾波器。18．再通過共享模塊中比擬器加以整形，形成數(shù)字信號。19．在比擬器輸入端加一個可調的直流電壓，作為比擬電平。20．調整移相器的相移，可調低通濾波器的帶寬和直流電平，使ASK解調信號最大，并用示波器觀察。三、實驗結果分析：1．從調制信號圖可以看出K信號是以單極性不歸零碼序列來控制正弦載波的開啟和關閉的。2．由于K的抗噪聲性能不如其他調制方式，所以該調制方式在目前的衛(wèi)星通信、數(shù)字微波通信中沒被采用，但是由于其調制方式的實現(xiàn)簡單，在光纖通信系統(tǒng)中，振幅鍵控方式卻獲得廣泛應用?？偨Y：ASK信號的原理實際就是以單極性不歸零碼序列來控制正弦載波的開啟與關閉.其非同步解調就是包絡解調,在一樣的信噪比情況下,包絡檢波的誤比特率比同步檢波大。大總結：通原實驗為期比擬短，只有兩次課，我們是分兩周上完的