通信原理硬件實(shí)驗(yàn)報(bào)告北郵

1、振幅調(diào)制與解調(diào)（AM）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.掌握振幅調(diào)制器的基本工作原理；2.掌握調(diào)幅波調(diào)制系數(shù)的意義和求法；3.掌握包絡(luò)檢波器的基本構(gòu)成和原理。實(shí)驗(yàn)原理：1調(diào)制原理其中m（t）為一均值為0的模擬基帶信號(hào)；C（t）為一正弦載波信號(hào)；DC為一直流分量。2解調(diào)原理 使用相干解調(diào)的方法對(duì)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1、AM信號(hào)調(diào)制 音頻振蕩器（Audio Oscillator）：產(chǎn)生一低失真，具有500Hz到10KHz范圍內(nèi)頻率可調(diào)的正弦波信號(hào)可變直流電壓（Variable DC）：可調(diào)范圍DC輸出（正負(fù)2.5伏可調(diào)）主振蕩器（Master Signals）：1. 產(chǎn)生100KHz載波振蕩器(Carrier

2、 Oscillator）、正交正弦波輸出和數(shù)字輸出2. 8.3KHz取樣時(shí)鐘脈沖（sampling clock）3. 2kHz正弦信號(hào)加法器（Adder）：將兩組模擬輸入信號(hào)A(t)和B(t)相加。乘法器（Multiplier）：兩組模擬信號(hào)相乘移相器（Phase Shifer）：產(chǎn)生輸入和輸出之間相位改變的信號(hào)2、 AM信號(hào)解調(diào)共享模塊（Utilities Module）：含有四種獨(dú)立的功能音頻放大器（Headphone Amplifier）：將微弱的音頻信號(hào)通過內(nèi)部的放大電路將其放大，從而發(fā)出響亮的聲音實(shí)驗(yàn)過程AM調(diào)制1按圖進(jìn)行各模塊的連接；2音頻振蕩器輸出為1khz，主振蕩器為100kh

3、z，乘法器處于dc開關(guān)狀態(tài)；3調(diào)整加法器的增益G及g均為1；4逐步增加可變直流電壓，使加法器輸出波形為正；5慣出圖形是否為am波形；6調(diào)整a值，調(diào)整可變直流電壓使a=0.5，1，1.5;7.觀察不同a值調(diào)制與解調(diào)信號(hào)波形的變化。AM的解調(diào)1 輸入a2 用示波器觀察rectifier輸出波形3 用示波器觀察lpf4 改變am的調(diào)幅系數(shù)a，觀察包絡(luò)檢波器輸出波形是否隨之變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果調(diào)制系數(shù)a=1原信號(hào)和AM信號(hào)原信號(hào)和解調(diào)信號(hào)a=0.8原信號(hào)和AM信號(hào)原信號(hào)和解調(diào)信號(hào)a=1.2原信號(hào)和AM信號(hào)原信號(hào)和解調(diào)信號(hào)實(shí)驗(yàn)分析（1）若用同步檢波，如何完成實(shí)驗(yàn)？比較同步檢波和包絡(luò)檢波的優(yōu)缺點(diǎn)。使用同步檢波需

4、要在am調(diào)制信號(hào)上乘以恢復(fù)載波，在進(jìn)行低通濾波即可；同步檢波對(duì)調(diào)制系數(shù)無要求，且增益高但是復(fù)雜不經(jīng)濟(jì)，包絡(luò)檢波比較簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)但是抗干擾差。（2） 若調(diào)制系數(shù)大于1，是否可以用包絡(luò)檢波來還原信號(hào)？不可以，會(huì)出現(xiàn)失真現(xiàn)象。（3）調(diào)制系數(shù)分別“<1” ， “>1” ， “=1” 時(shí)，如何計(jì)算已調(diào)信號(hào)的調(diào)制系數(shù)？調(diào)制系數(shù)通過a=Am/A可得實(shí)驗(yàn)總結(jié)這是我們的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了不少的問題，如出現(xiàn)了連接完成后不出圖像的問題，后來發(fā)現(xiàn)是因?yàn)槲覀儾]有進(jìn)行計(jì)算，參數(shù)錯(cuò)誤了，在這次試驗(yàn)后相信我們下次會(huì)變得更認(rèn)真一點(diǎn)，爭(zhēng)取自如的做完實(shí)驗(yàn)。SSB信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆諉芜厧В⊿SB）調(diào)制的基

5、本原理。掌握單邊帶（SSB）解調(diào)的基本原理。測(cè)試SSB調(diào)制器的特性。實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)設(shè)備：SSB信號(hào)的調(diào)制:音頻振蕩器（Audio Oscillator），主振蕩器（Master Signals），加法器（Adder），乘法器（Multiplier）2個(gè)，移相器（PhaseShifer），正交分相器（Quadrature Phase Splitter）。SSB信號(hào)的解調(diào):主振蕩器（Master Signals），乘法器（Multiplier），移相器（Phase Shifter），可調(diào)低通濾波器（Tunable LPF）。實(shí)驗(yàn)過程 按如圖所示連線，注意要通過移相器使載波相移90度。調(diào)整好乘法器的

6、參數(shù)，從示波器中觀察調(diào)制和輸出波形。實(shí)驗(yàn)結(jié)果調(diào)制信號(hào)解調(diào)信號(hào)實(shí)驗(yàn)分析1.請(qǐng)判斷SSB調(diào)制信號(hào)是上邊帶還是下邊帶，若輸出為另一邊帶，如何連接？下邊帶信號(hào)，如果產(chǎn)生上邊帶信號(hào)需要將正交移相器的其中一路輸出加上反相與另一路輸出相加即可。2.實(shí)驗(yàn)總結(jié)SSB是一個(gè)很繁瑣的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)了波形不正確，進(jìn)行了一系列的調(diào)整后終于使波形有了起伏。在這次的實(shí)驗(yàn)中有不少的參數(shù)需要調(diào)整，這極大的鍛煉了我們的耐心，也讓我們對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)有了更深的了解。FM的調(diào)制實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆說m調(diào)制的基本原理，測(cè)試fm調(diào)制器的特性實(shí)驗(yàn)原理：Vco的輸入為m，當(dāng)?shù)溲艦?時(shí)，vco輸入頻率為f，當(dāng)輸變化時(shí)，vco的震蕩頻率作相應(yīng)的變化

7、。實(shí)驗(yàn)設(shè)備音頻振蕩器（Audio Oscillator），電壓控制振蕩器（VCO）和緩沖放大器（Buffer Amplifiers）。實(shí)驗(yàn)過程按如圖所示連接好，調(diào)節(jié)vco，使其中心頻率為10khz實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)分析 1. 在FM調(diào)頻系統(tǒng)中經(jīng)過計(jì)算=1.479a=1.1Kf=5.52kFm=4k2.分析頻偏對(duì)時(shí)域頻域波形的影響？ 頻偏會(huì)導(dǎo)致時(shí)域波形疏密的改變，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致波形幅度出現(xiàn)變化3.這次的實(shí)驗(yàn)連接較為簡(jiǎn)單，但是需要進(jìn)行調(diào)波形。ASK調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.掌握2ASK調(diào)制器的基本工作原理2.掌握2ASK解調(diào)器的基本工作原理實(shí)驗(yàn)原理：2ASK調(diào)制（解調(diào)）原理1、2ASK信號(hào)波形:2、2ASK調(diào)

8、制信號(hào)的產(chǎn)生:實(shí)驗(yàn)原理圖，如圖所示：方法一和方法二2ASK調(diào)制（解調(diào)）原理2ASK信號(hào)解調(diào):2ASK信號(hào)的解調(diào)可以采用同步或非同步解調(diào)方式。非同步解調(diào)同步解調(diào)實(shí)驗(yàn)設(shè)備:音頻振蕩器:產(chǎn)生一低失真，具有500Hz到10KHz范圍內(nèi)頻率可調(diào)的正弦波信號(hào) 主振蕩器:振蕩器是指不需要輸入信號(hào)控制就能自動(dòng)地將直流電轉(zhuǎn)換為特定頻率和振幅的正弦交變電壓（電流）的電路。序列碼產(chǎn)生器:產(chǎn)生兩組獨(dú)立的偽隨機(jī)序列X和Y，有模擬與TTL準(zhǔn)位兩種信號(hào)模式雙模開關(guān):由準(zhǔn)位數(shù)字信號(hào)控制，產(chǎn)生單極模擬信號(hào)。加法器:將兩組模擬輸入信號(hào)A(t)和B(t)相加乘法器:兩組模擬信號(hào)相乘可變直流電壓:提供可調(diào)節(jié)大小的直流電壓共享模塊：（

9、1）信號(hào)比較器和信號(hào)限幅器（clipper）/限幅器（limiter）；（2）精密半波整流器；（3）簡(jiǎn)易二極管和RC低通濾波器（LPF）；（4）單極RC低通濾波器?？烧{(diào)低通濾波器：產(chǎn)生低頻信號(hào)兩種頻率范圍：WIDE（2KHz to 10KHz）和NORMAL（900Hz to 5KHz），由面板開關(guān)控制。移相器：產(chǎn)生輸入和輸出之間相位改變的信號(hào)實(shí)驗(yàn)過程：1.將Tims系統(tǒng)中主振蕩器（Master Signals）、音頻振蕩器(Audio Oscillator)、 序列碼產(chǎn)生器（Sequence Generator）和雙模擬開關(guān)（Dual Analog&#

10、160;Switch），按上圖的方式連接。2.將主振蕩器模塊2 kHz正弦信號(hào)加至序列碼產(chǎn)生器的CLK輸入端并將其輸出的TTLX加至又模擬開關(guān)control 1，作為數(shù)字信號(hào)序列。3.將主振蕩器模塊8.33 kHz輸出加至音頻振蕩模塊的同步信號(hào)輸入端（SYNC），并將其輸出接到雙模擬開關(guān)模塊的IN1。4.用示波器觀察ASK信號(hào)。1. 將音頻振蕩器的輸出信號(hào)調(diào)為4kHz，并將ASK信號(hào)加至共享模塊中整流器（Rectifier）的輸入端。2. 整流器的輸出加到可調(diào)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(diào)信號(hào)。3.  將可調(diào)直流電壓加到共享模

11、塊的比較器，決定比較電平，比較器輸出為原數(shù)字信號(hào)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：2ASK信號(hào)調(diào)制ASK信號(hào)解調(diào):實(shí)驗(yàn)分析：1. 比較相干解調(diào)和非相干解調(diào)的相同點(diǎn)、不同點(diǎn)？ 相同點(diǎn)是都可以對(duì)2ASK進(jìn)行解調(diào)，不同點(diǎn)是相干解調(diào)需要載波提取電路，非相干解調(diào)不需要。相干解調(diào)的抗噪聲性能更好。2.ASK 信號(hào)是以單極性不歸零碼序列來控制正弦載波的開啟和關(guān)閉的。 3.實(shí)驗(yàn)調(diào)制過程中發(fā)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)中噪聲較多，說明ASK信號(hào)抗噪聲性能不是特別好，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(diào)制方式的實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，在光纖通信系統(tǒng)中，振幅鍵控方式卻獲得廣泛應(yīng)用。FSK 信號(hào)的調(diào)制實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆疹l率鍵控（Frequency Shif

12、t Keying FSK）調(diào)制的基本組成和原理，掌握相位連續(xù)和不連續(xù)的問題。實(shí)驗(yàn)原理：FSK調(diào)制（解調(diào)）原理方法一：相位連續(xù)方法二：相位不連續(xù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備：主振蕩器（Master Signals），序列碼產(chǎn)生器（Sequence Generator），電壓控制振蕩器（VCO）和音頻振蕩器（Audio Oscillator），加法器（Adder），雙模開關(guān)（Dual Analog Switch），可變直流電壓（Variable DC）。實(shí)驗(yàn)過程：1）相位連續(xù)FSK調(diào)制系統(tǒng)中，使VCO的輸出中心頻率為5KHz；（2）二進(jìn)制數(shù)字序列信號(hào)利用主振蕩器的2KHz正弦信號(hào)加到序列碼產(chǎn)生器的時(shí)鐘控制端（CLK）

13、；實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)分析：1.思考：在FSK信號(hào)調(diào)制中，雙模開關(guān)起什么作用，可由哪個(gè)模塊代替？FSK信號(hào)調(diào)制中，雙模開關(guān)用來產(chǎn)生相位不連續(xù)的2FSK信號(hào)，可以用VCO代替2. 頻偏會(huì)使波形產(chǎn)生相位的偏差，同時(shí)會(huì)對(duì)波形的疏密產(chǎn)生影響。3. 中心頻率是vco在輸入電壓為0時(shí)的輸出信號(hào)的頻率。輸入信號(hào)絕對(duì)值越大，頻偏就越大BPSK調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.掌握BPSK調(diào)制器的基本工作原理；2.掌握BPSK解調(diào)器的基本工作原理。實(shí)驗(yàn)原理：BPSK調(diào)制（解調(diào)）原理BPSK信號(hào)波形：  BPSK調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生:BPSK信號(hào)解調(diào):實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1、BPSK信號(hào)調(diào)制:音頻振蕩器（Audio Oscillato

14、r），移相器（Phase Shiter），序列碼產(chǎn)生器（Sequence Generator），線性編碼器（Line-code Encode）和乘法器（Multiplier）。2、 BPSK信號(hào)解調(diào):移相器（Phase Shifter），乘法器（Multiplier），可調(diào)低通濾波器（Tuneable LPF），定標(biāo)模塊（decision-maker module）和線性解碼器（Line-code Dncode）組成。實(shí)驗(yàn)過程：（1）調(diào)整音頻振蕩器，使其輸出為8KHz。（2）音頻振蕩器TTL輸出端的8KHz信號(hào)加到線性編碼器的M.CLK輸入端，通過線性編碼器中除4電路，輸出（2KHz）TTL信號(hào)至序列碼產(chǎn)生器的時(shí)鐘TTL.CLK。（3）序列碼產(chǎn)生器的輸出端，接至線性編碼器的