通信原理实验报告

通信原理实验报告抑制载波双边带的产生一实验目的了解抑制载波双边带SCDSB调制器的基本原理。测试SCDSB调制器的特性。二实验步骤1将TIMS系统中的音频振荡器AUDIOOSCILLATOR、主振荡器MASTERSIGNALS、缓冲放大器BUFFERAMPLIFIERS和乘法器MULTIPLIER按图连接。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，并调整缓冲放大器的K1,使其输出到乘法器的电压振幅为1V。调整缓冲放大器的K2，使主振荡器输至乘法器的电压为1V作为载波信号。测量乘法器的输出电压，并绘制其波形。见下图调整音频振荡器的输出，重复步骤4。见下图6将电压控制振荡器（VCO）模快和可调低通滤波器（TUNEABLELPF）模块按图连接。7VCO得频率选择开关器至于“LO”状态下，调整VCO的VIN（控制电压DC3V3V）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，此时截止频率大约在12KHZ左右。LPF截止频率最大的时候输出频响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SCDSB信号刚好完全通过低通滤波器，记录此频率（FHFCF）。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（FLFCF）只通过单一频率的LPF输出12变化音频振荡器输出为频率为800HZ、500HZ，重复步骤10、11。OSC500HZOSC800HZ的频响三、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SCDSB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（AMPLITUDEMODULATION）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（AUDIOOSCILLATOR）、可变直流电压（VARIABLEDC）、主振荡器（MASTERSIGNALS）、加法器（ADDER）和乘法器（MULTIPLIER）按图连接。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25V，加法器输出为25V。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（MAX1556MV,MIN606MV）调制系数0446、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。图3超调的波形7、用图五的方法，产生一般调幅波。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SCDSB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MAUMMAXUMMIN/UMMAXUMMIN,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SCDSB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COSWCTCOSWTCOSWT1_COSWCTCOSWT,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DCDSB信号同相。若两个信号相位相差90度，则COSWCTCOSWTSINWTSQRT1COSWCTCOSWCTCOSWT,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（ENVELOPEDETECTOR）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。图1100一般调幅波2、将共享模块（UTILITIESMODULE）中的整流器（RECTIFIER）和音频放大器（HEADPHONEAMPLIFIER）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05和15的输出波形，见图3，图4。图3调制系数为05的输入输出波形图4调制系数为15的输入输出波形4、将调幅波到公用模块（UTILITIESMODULE）中的“DIODELPF”的输入端，用示波器观察其输出的波形。图5调制系数为1的输入输出波形图6调制系数为05的输入输出波形图7调制系数为15的输入输出波形三、思考题1、是否可用包络检波器来解调“SCDSB”信号请解释原因答不可以，因为DSBSCAM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（SAMPLINGANDRECONSTRUCTION）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（MASTERSIGNAL）、音频振荡器（AUDIOOSCILLATORS）、双脉冲产生器（TWINPULSEGENERATOR）、双模拟开关（DUALANALOGSWITCH）和音频放大器（HEADPHONEAMPLIFIER）按图1连接图1取样信号连接图2、将主振荡器中的83KHZ取样信号的输出接到双脉冲产生器的CLK端。3、将双脉冲产生器的Q1的输出端接至双模拟开关的控制1（CONTROL1）的输入端。4、将主振荡器的MESSAGE的输出端的信号（2KHZ）接到双模拟开关的LN1输入端。5、用示波器观察双模拟开关的输出信号。见图2图2双模拟开关输出的取样信号6、将双模拟开关的输出信号接至音频放大器的输入端。用示波器进行观察。若输出信号太小可调整音频放大器放大量。图3接音频放大器的输出信号7、用VCO的模拟输出替代主振荡器的取样信号。接到双脉冲产生器的输入，使VCO在3KHZ6KHZ只见进行变化，观察音频放大器的输出，并与主振荡器的MESSAGE输出端信号进行比较，得出信号不失真所需的最小取样频率。图4F3KHZ时音频放大器输出信号图5F6KHZ时音频放大器输出信号信号不失真临界波形图6信号不失真所需最小取样频率三、思考题1为什么要从取样信号中恢复原信号，需要低通滤波器画出取样信后的频谱答因为其为调频波，其频谱的变化规律反映了调制信号。2、为什么取样脉冲的频率要大于两倍信号频率，而不是等于。答因为取样脉冲的频率要等于两倍信号频率时，其频谱是连续的，不容易用滤波器恰好滤出原信号。实验十八ASK调制与解调（ASKMODULATIONDEMODULATION）一、实验目的了解幅度键控（AMPLITUDESHIFTKEYINGASK）调制与解调的基本组成和原理。二、实验步骤1、将TIMS系统中主振荡器（MASTERSIGNALS）、音频振荡器（AUDIOOSCILLATOR）、序列码产生器（SEQUENCEGENERATOR）和双模拟开关（DUALANALOGSWITCH）。按图1的方式连接。图1用开关产生ASK调制信号2、将主振荡器模块2KHZ正弦信号加至序列码产生器的CLK输入端并将其输出的TTLX加至双模拟开关CONTROL1，作为数字信号序列。3、将主振荡器模块833KHZ输出加至音频振荡模块的同步信号输入端（SYNC），并将其输出接到双模拟开关模块的IN1。4、用示波器观察ASK信号。图22ASK的调制信号5、将ASK调制信号加到由图3组成的ASK非同步解调器的输入端。6、将音频振荡器的输出信号调为4KHZ，并将ASK信号加至共享模块中整流器（RECTIFIER）的输入端。7、整流器的输出加到可调低通滤波器模块的输入端，从低通滤波的输出端可以得到ASK解调信号。图3ASK非同步解调8、将可调直流电压加到共享模块的比较器，决定比较电平，比较器输出为原数字信号。图42ASK的非同步解调9、用TIMS系统中的模块组成，由图5所示的用乘法器组成的ASK调制电路。10、主振荡器2KHZ正弦信号输入到序列码产生模块“CLK”输入端，产生数字信号，再将其X输出端加以加法器A端。11、将A端信号拿开，在加法器B端加直流电压，并调整加法器增益调整钮“G”，使加法器输出直流为1V。12、加法器“A”端输入信号加上，并把加法器的输出加到乘法器X端。图5用乘法器组成的ASK调制电路13、用示波器观察加法器输出信号。图6利用乘法器产生的2ASK信号14、用TIMS系统的模块组成如图7所示的ASK同步解调电路。15、将主振荡器的100KHZ正弦波作为同步检波的参考电压加入移相器的输入，移相器的输入加至乘法器的Y输入端（切换开关至AC）。16、将上述实验中产生ASK信号加到乘法器X输入端。17、乘法器的输出加至可调低通滤波器。18、再通过共享模块中比较器加以整形，形成数字信号。19、在比较器输入端加一个可调的直流电压，作为比较电平。图7ASK同步解调20、调整移相器的相移，可调低通滤波器的带宽和直流电平，使ASK解调信号最大，并用示波器观察。图8频谱（蓝色为载波,红色为已调信号）图9同步解调输出（蓝色为解调输出,红色为调制信号）实验心得本次通原实验我们通过实验再次学习了通信原理这门课程里的一些基本的内容，从示波器上可以相当直观的看出个中调制解调信号的不同，通过不同参数的设置，也可以看出波形的改变，非常有利于我们对通信原理这门课程的学习和深入了解。本次实验主要遇到的困难来自于对实验仪器操作的不熟练和对于通信原理基本知识的淡忘。由于信通院的实验仪器与我们过去使用的实验仪器有较大