通信電子線路Multisim仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告

...wd......wd......wd...通信電子線路實(shí)驗(yàn)報(bào)告Multisim調(diào)制電路仿真目錄一、綜述1二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容21.常規(guī)調(diào)幅AM2〔1〕根本理論2〔2〕Multisim電路仿真圖3〔3〕結(jié)論：62.雙邊帶調(diào)制DSB6〔1〕根本理論6〔2〕Multisim電路仿真圖73.單邊帶調(diào)制SSB8〔1〕工作原理8〔2〕Multisim電路仿真圖94.調(diào)頻電路FM10〔1〕工作原理10〔2〕Multisim電路仿真圖105.調(diào)相電路PM11〔1〕工作原理11〔2〕Multisim電路仿真圖12三、實(shí)驗(yàn)感想12一、綜述基帶信號(hào)是原始的電信號(hào)，一般是指根本的信號(hào)波形，在數(shù)字通信調(diào)制技術(shù)中則指相應(yīng)的電脈沖。在無線遙測(cè)遙控系統(tǒng)和無線電技術(shù)中調(diào)制就是用基帶信號(hào)控制高頻載波的參數(shù)〔振幅、頻率和相位〕，使這些參數(shù)隨基帶信號(hào)變化。用來控制高頻載波參數(shù)的基帶信號(hào)稱為調(diào)制信號(hào)。未調(diào)制的高頻電振蕩稱為載波〔可以是正弦波，也可以是非正弦波，如方波、脈沖序列等〕。調(diào)制方式按照調(diào)制信號(hào)的性質(zhì)分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制兩類；按照載波的形式分為連續(xù)波調(diào)制和脈沖調(diào)制兩類。模擬調(diào)制有調(diào)幅〔AM〕、調(diào)頻〔FM〕和調(diào)相〔PM〕。數(shù)字調(diào)制有振幅鍵控〔ASK〕、移頻鍵控〔FSK〕、移相鍵控〔PSK〕和差分移相鍵控(DPSK〕等。脈沖調(diào)制有脈幅調(diào)制〔PAM〕、脈寬調(diào)制〔PDM〕、脈頻調(diào)制〔PFM〕、脈位調(diào)制〔PPM〕、脈碼調(diào)制〔PCM〕和增量調(diào)制〔ΔM〕。⑴調(diào)幅(AM〕：用調(diào)制信號(hào)控制載波的振幅，使載波的振幅隨著調(diào)制信號(hào)變化。已調(diào)波稱為調(diào)幅波。調(diào)幅波的頻率仍是載波頻率，調(diào)幅波包絡(luò)的形狀反映調(diào)制信號(hào)的波形。調(diào)幅系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但抗干擾性差，傳輸時(shí)信號(hào)容易失真。⑵調(diào)頻(FM〕：用調(diào)制信號(hào)控制載波的振蕩頻率，使載波的頻率隨著調(diào)制信號(hào)變化。已調(diào)波稱為調(diào)頻波。調(diào)頻波的振幅保持不變，調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率偏離載波頻率的量與調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)值成比例。調(diào)頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)稍復(fù)雜，占用的頻帶遠(yuǎn)較調(diào)幅波為寬，因此必須工作在超短波波段。抗干擾性能好，傳輸時(shí)信號(hào)失真小，設(shè)備利用率也較高。⑶調(diào)相(PM〕：用調(diào)制信號(hào)控制載波的相位，使載波的相位隨著調(diào)制信號(hào)變化。已調(diào)波稱為調(diào)相波。調(diào)相波的振幅保持不變，調(diào)相波的瞬時(shí)相角偏離載波相角的量與調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)值成比例。在調(diào)頻時(shí)相角也有相應(yīng)的變化，但這種相角變化并不與調(diào)制信號(hào)成比例。在調(diào)相時(shí)頻率也有相應(yīng)的變化，但這種頻率變化并不與調(diào)制信號(hào)成比例。(4)在模擬調(diào)制過程中已調(diào)波的頻譜中除了載波分量外在載波頻率兩旁還各有一個(gè)頻帶，因調(diào)制而產(chǎn)生的各頻率分量就落在這兩個(gè)頻帶之內(nèi)。這兩個(gè)頻帶統(tǒng)稱為邊頻帶或邊帶。位于比載波頻率高的一側(cè)的邊頻帶，稱為上邊帶。位于比載波頻率低的一側(cè)的邊頻帶，稱為下邊帶。在單邊帶通信中可用濾波法、相移法或相移濾波法取得調(diào)幅波中一個(gè)邊帶，這種調(diào)制方法稱為單邊帶調(diào)制(SSB〕。單邊帶調(diào)制常用于有線載波和短波無線電多路通信。在同步通信中可用平衡調(diào)制器實(shí)現(xiàn)抑制載波的雙邊帶調(diào)制〔DSB-SC〕。在數(shù)字通信中為了提高頻帶利用率而采用殘留邊帶調(diào)制(VSB〕，即傳輸一個(gè)邊帶〔在鄰近載波的局部也受到一些衰減〕和另一個(gè)邊帶的殘留局部。在解調(diào)時(shí)可以互相補(bǔ)償而得到完整的基帶。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.常規(guī)調(diào)幅AM〔1〕根本理論振幅調(diào)制就是用調(diào)制信號(hào)去控制高頻率的載波信號(hào)，使載波的振幅隨調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律而變化。所得到的已調(diào)波就是調(diào)幅波設(shè)載波信號(hào)為u低頻的調(diào)制信號(hào)為u所得條幅波的振幅可以表示為：u(t)其波形如圖：//條幅波要求所加大直流的電壓值必須大于UΩ，否則已調(diào)波的包絡(luò)并不能表示原始信號(hào)〔2〕Multisim電路仿真圖I.Mf=0.5II.Mf=1III.Mf=1.5〔3〕結(jié)論：Mf>1時(shí)出現(xiàn)過調(diào)幅，波形失真2.雙邊帶調(diào)制DSB〔1〕根本理論由調(diào)幅信號(hào)頻譜分析可知，載波信號(hào)本身不包含信息，有用信息包含在上下邊頻上，因此為節(jié)省功率可只發(fā)射上下邊頻而不發(fā)射載波，這種方式稱為雙邊帶調(diào)制其表達(dá)式可表示為：u其波形和頻譜分別如圖：〔2〕Multisim電路仿真圖3.單邊帶調(diào)制SSB〔1〕工作原理因?yàn)檫咁l中，任何一個(gè)邊頻已包含了調(diào)制信號(hào)的全部信息，所以為了節(jié)省頻帶，可進(jìn)一步抑制掉其中一個(gè)邊帶，而只發(fā)送一個(gè)邊頻，這就是SSB。它的表示式為：u(t)=Umcos(c+Ω)或u(t)=Umcos(c-Ω)t原理框圖：〔2〕Multisim電路仿真圖4.調(diào)頻電路FM〔1〕工作原理設(shè)調(diào)制信號(hào)為UΩcosΩt，根據(jù)調(diào)頻定義。調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率應(yīng)隨uω瞬時(shí)相位θ調(diào)頻波為：v〔2〕Multisim電路仿真圖由于Multisim自帶了Voltagecontrolledsinewave壓控正弦振蕩器，所以用其調(diào)頻較為簡(jiǎn)單5.調(diào)相電路PM〔1〕工作原理PM波的瞬時(shí)相位隨uΩ線性變化，即PM波的瞬時(shí)相位:θ(t)=ωct+o+kpUΩcosΩt=ωct+o+mpcosΩt其波形圖為〔2〕Multisim電路仿真圖三、實(shí)驗(yàn)感想本次實(shí)驗(yàn)通過Multisim仿真直觀地讓我們認(rèn)識(shí)到AM、FM、PM調(diào)制電路的工作原理和波形形狀，并通過比擬它們電路的異同，對(duì)課本知識(shí)有更深入的了解，對(duì)高頻電路的課程學(xué)習(xí)十分有幫助。 不同調(diào)制電路是有聯(lián)系的，理論上FM通過一個(gè)積分器可以得到PM波形，但是實(shí)際仿真的結(jié)果十分不理想，應(yīng)該是和積分器的電阻電容選擇有關(guān)。DSB通過一個(gè)濾波器也能變成SSB，但仿真效果仍不理想，結(jié)果發(fā)現(xiàn)是濾波器設(shè)計(jì)不理想，很難實(shí)現(xiàn)帶通。在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，Multisim