脉冲幅度调制与解调实验.doc

实验七 脉冲幅度调制与解调实验一. 实验目的1.理解脉冲幅度的原理特点2.了解脉冲幅度调制波形的频谱特点二.实验内容1.观察基带信号，脉冲幅度调制信号，抽样时钟的波形，并注意观察他们的关系及特点2.改变基带信号或抽样信号的频率，重复观察波形3.观察脉冲幅度调制波形的频谱三.实验器材信号源模块 PAN AM模块 终端模块 频谱分析模块 20M双踪示波器 频率计 音频信号发生器 立体声单放机 立体声耳机 连接线四.实验原理抽样定理表明：一个频带限制在内的时间联系信号，如果以秒的时间对它进行等间隔抽样，则将被所得到的抽样值完全确定。 假设将信号和周期为T的冲激函数相乘，如图7-1所示。乘积便是均匀间隔为T秒的的冲激序列，这些冲激序列的强度等于相应瞬时上的值，他表示对函数的抽样。若用表示此抽样函数，则用： 假设、和的频谱分别为、和。按照频率卷积定理，的傅里叶变换是和的卷积： 因为 ， 所以 则 该式表明，已抽样信号的频谱是无穷多个间隔为的相迭加而成。这就意味着中包含的全部信息。 需要注意，若抽样间隔T变得大于，则和的卷积在相邻的周期内存在重叠，因此不能由恢复。可见，是抽样的最大间隔，它被称为奈奎斯特间隔。 所谓脉冲振幅调制，即是脉冲载波的幅度随基带信号变化的调制方式。如果脉冲载波是由脉冲组成的，则上述所介绍的抽样定理，就是脉冲幅度调制原理。 但是，实际上理想的冲激串物理实现困难，通常采用窄脉冲串来代替。本实验模板采用32K或64K或1MHz的窄矩形脉冲来代替理想的窄脉冲串，当然，也可以采用外接抽样脉冲对输入信号进行脉冲幅度调制，本实验采用图7-3所示的原理方框图。具体的电路原理如图7-4所示 图中，被抽样的信号从S201输入，若此信号为音频信号（300340），则它经过TL084构成的电压跟随器隔离之后，被送到模拟开关4066的第1脚。此时，将抽样脉冲由S202输入，其频率大于或等于输入音频信号频率的2倍即可，但至少应高于3400Hz。该抽样脉冲送到U201(4066)的13脚作为控制信号；当该脚为高电平时U201的1脚和2脚导通，输出调制信号；当U201的13脚为低电平，U201的1脚和2脚断开，无波形输出。当U201的2脚就可以观察到比较理想的脉冲幅度调制信号。 若要调制出原始信号，则将调制信号送入截止频率为3400Hz的低通滤波器。因为脉冲信号的频率远高于输入的音频信号的频率，因此通过低通滤波器之后高频的抽样时钟信号已经被滤除，因此，只需通过一低滤波器便能无失真地还原出原音频信号。五、实验步骤1. 将信号源模块、PAM AM模块、频谱分析模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。2. 。能无失真地还原出原音频信号，现困难，通常采用窄脉冲串，插上电源，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下各模块的开关，再按一下信号源模块的复位键，各模块均开始工作。3. 将信号模块产生的2KHz将信号模块产生的2KHz（峰-峰值在2左右V，从信号输出输出号模块的复位键点“模拟输出”输出）62.5KHz的方波（从信号输出点64KHz输出）送入PAMAM模块的信号输入点“PAM时钟输入”，观察“调制输出”和“解调输出”点的波形。4. 将点将点“PAM音频输入和“调制输出”的波形分别送入频谱分析模块，观察其频谱并比较之。六、实验结果调制输出解调输出PAM音频输入FFT调制输出FFT七、实验感想通过本实验让我们理解脉冲幅度的原理 特点及脉冲幅度调制波形的频谱特点。也验证了采