通信原理实验二 抽样定理实验(PAM).doc

贵州大学实验报告学院：计信学院 专业：网络工程 班级：091姓名学号实验组实验时间2012-5-23指导教师成绩实验项目名称实验二 抽样定理实验（PAM）实验目的1、掌握抽样定理的概念。2、掌握模拟信号抽样与还原的原理及实现方法。3、了解模拟信号抽样过程的频谱。实验要求根据抽样定理抽样信号进行脉冲抽样，并记录PAM输出波形。实验原理1、图8-1是模拟信号的抽样原理框图。图8-1 模拟信号的抽样原理框图实际上理想冲激脉冲串物理实现困难，实验中采用DDS直接数字频率合成信源产生的矩形脉冲来代替理想的窄脉冲串。抽样信号规定在音频信号3003400Hz范围内，由信号源模块提供。抽样脉冲的频率根据抽样定理的描述，应大于或等于输入音频信号频率的2倍。抽样信号和抽样脉冲送入模拟信号数字化模块抽样电路中，产生PAM抽样信号。3、抽样信号的还原若要解调出原始语音信号，将抽样信号送入截止频率为3400Hz的低通滤波器即可。图8-2 抽样信号的还原原理框图实验仪器1、信号源模块 一块2、模拟信号数字化模块 一块 3、20M双踪示波器 一台4、带话筒立体声耳机 一副5、频谱分析仪 一台实验步骤1、将模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下两个模块中的电源开关，对应的发光二极管灯亮，两个模块均开始工作。（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）3、信号源模块调节“2K调幅”旋转电位器，使“2K正弦基波”输出幅度为3V左右。4、实验连线如下： 信号源模块 模拟信号数字化模块2K正弦基波抽样信号DDS-OUT 抽样脉冲模拟信号数字化模块内连线PAM输出解调输入5、不同频率方波抽样（1）信号源模块“DDS-OUT”测试点输出选择“方波A”，调节“DDS调幅”旋转电位器，使其峰峰值为3V左右。（2）示波器双踪观测“抽样信号”与“PAM输出”测试点波形，对比方波A的频率为4KHz、8KHz、16KHz等典型频率值时“PAM输出”测试点波形及频谱的区别。 这里可采用频谱分析仪或数字存储示波器的频谱分析功能进行信号频谱分析。（3）示波器双踪观测“抽样信号”和“解调输出”测试点波形，对比方波A的频率为4KHz、8KHz、16KHz等典型频率值时抽样信号还原的效果。6、模拟语音信号抽样与还原用信号源模块模拟语音信源输出的“TOUT”话音信号代替2K正弦信号输入模拟信号数字化模块中，还原的“解调输出”信号送回信号源模拟语音信源“RIN”测试点，耳机接收话筒语音信号，完成模拟语音信号抽样与还原的整个过程。实验内容1、采用不同频率的方波对同一模拟信号抽样并还原，观测并比较抽样信号及还原信号的波形和频谱。2、采用同一频率但不同占空比的方波对同一模拟信号抽样并还原，观测并比较抽样信号及还原信号的波形和频谱。实验数据1、对2K正弦基波用不同方波进行抽样的过程：（1）、4KHZ方波A（2）8KHZ方波A（3）16KHZ方波A由上面3个图的比较可知，对基波信号进行抽样的抽样脉冲即方波A的频率越大，在一个周期内的抽样点就越多，PAM输出点的波形就越接近基波信号。频谱更密集。2、对2KHZ正弦基波抽样后信号的还原过程：示波器双踪观测“抽样信号”和“解调输出”测试点波形，对比方波A的频率为4KHz、8KHz、16KHz等典型频率值时抽样信号还原的效果。由实验观察可知，“抽样信号”和“解调输出”测试点波形完全相同。说明解调还原出原基波信号。实验总结1、 通过本实验，我初步明白了抽样定理的原理。2、 学会了对模拟信号进行抽样和还原的方法，以及用集成箱实现并在示波器上显示。3、 理解了不同频率的方波对同