PAM调制解调系统.doc

63通信原理V型 实验指导书PAM调制解调系统一、 目的1. 熟悉脉冲振幅调制的工作原理2. 加深对抽样定理的理解3. 了解PAM调制与解调电路的基本组成二、 内容1. 完成电路的搭接。2. 用示波器观察在不同的抽样脉冲、不同的正弦信号下编码输出（PAM）的波形。3. 用示波器观察PAM译码电路输出的信号波形。三、 基本原理1. 电路组成脉冲幅度调制系统结构图如图1所示，主要由输入电路，调制电路、脉冲发生电路、解调滤波电路组成。其中输入电路、调制电路原理图见图2，解调滤波电路见图3，脉冲发生电路略。图1 PAM调制解调系统结构图图10-2 PAM调制电路原理图图3 PAM解调电路原理图2. 电路工作原理这是一种简单的脉冲幅度调制电路，在设计上有一定的普遍性和代表性，电路清晰直观。为了能够更深刻地理解电路工作原理和波形测试，没有使用大规模的专用芯片，而采用了分离器件与小规模集成电路相结合的设计。由图2可知，外部输入的低频正弦信号从A_IN经电容C33进入抽样电路U23，高频抽样脉冲经PULSE_IN进入抽样电路U23的控制门，当有高电平送入时，U23打开X0（输入）与X（PAM输出）的通道，使正弦信号通过，当为低电平或没有接入抽样脉冲时，X（PAM输出）为0，这样，我们就通过一个简单电路实现了抽样电路。其波形请参看图4。对于PAM信号的译码，只需用低通滤波器即可实现。图3为一个五阶的LPF电路，U22A与U22B分别组成两个二阶的有源LPF，R55与C34组成一个一阶无源LPF；U22D为输出信号放大器，最终译码信号由A_OUT输出，其波形请参看图4。3、脉冲生成电路工作原理该部分的脉冲是从脉冲信源模块的PULSE OUT端口引出来的，该端口的输出脉冲频率范围为128K4K，其具体对应关系如下：S1开关状态PULSE OUT输出脉冲频率1-5：OFF 6：ON4KHZ1-4：OFF 5：ON 6：OFF8KHZ1-3：OFF 4：ON 5-6：OFF16KHZ1-2：OFF 3：ON 4-6：OFF32KHZ1：OFF 2：ON 3-6：OFF64KHZ1：ON 2-6：OFF128KHZ在此过程中，对PCM编译码单元也要接通电源。四、 步骤1. PAM调制实验连接线源端口目的端口正弦信号源：OUT1或OUT2PAM调制单元：A IN脉冲产生模块：PULSE OUTPAM调制单元：B IN2. PAM调制步骤1) 打开电源开关。2) 调整低频正弦信号源，用示波器分别测量PAM调制单元A_IN和PULSE_IN端口的波形与频率。3) 调整正弦信号源的可调电阻（OUT1对应RP1，OUT2对应RP3），将其输出频率为一整数值（OUT1为3KHZ、OUT2为1KHZ）；将PCM&ADPCM编译码单元的拨码开关S1的6拨向ON的位置，此时PULSE OUT输出的脉冲为4KHZ的脉冲，记录下，然后分别将S1的5、4、3、2、1拨向ON的位置（脉冲频率逐渐提高），记录各种脉冲频率下的PAM_OUT的输出波形。借助理论分析说明抽样定理的正确性。4) 将输入正弦频率fst3KHZ，特别当观察抽样频率fc2fst时，请注意区别临界状态时的波形与频率，并记下奈氏速率。5) 在验证抽样定理时，有时会产生波形不同步现象，在示波器中观察不到稳定的信号，此时可以调整输入正弦信号的频率使之同步，有时需反复耐心地调整才能观察到，也可将示波器外加触发信号源，它可以是抽样脉冲，也可为输入正弦，视具体情况而定。3. PAM解调连线关闭系统电源，保持PAM调制部分连线不变，继续增加以下连线：源 端 口目 的 端 口PAM调制单元：PAM OUTPAM解调单元：PAM IN4. PAM解调步骤1) 接通所用实验模块的电源。2) 将输入正弦信号频率固定在2KHZ，改变抽样脉冲的频率fc，用示波器观察PAM解调单元的输出端口（解调信号）的输出波形，并与输入波形相比较，检查其失真度。3) 将输入正弦信号频率fst固定在4KHZ，改变抽样脉冲的频率fc，使 fcfst，fc=fst，fcfst，观察并记录PAM解调单元的输出端口A_OUT的输出波形，记录在系统通信状态下的奈氏速率。附加内容（选做）：PAM双机通信系统设计关闭系统电源，取两套PAM调制解调模块，一套为一号机，另一套为二号机，将两台系统的连线做如下更改：l 用导线将两台系统的GND端口连接；l 将一号机的PAM已调信号与二号机的调制信号相连接；l 将二号机的PAM已调信号与一号机的调制信号相连接； 调整两台系统的抽样频率，观察两台系统的PAM解调输出，与原始正弦信号进行对比，分析其失真度。五、 报告要求1. 绘出