通信系统实验报告

1、第一次系统实验（通信组)实验四常规双边带调幅与解调实验（AM）一、实验目得1、 掌握常规双边带调幅与解调得原理及实现方法。2、掌握二极管包络检波法原理.3、了解调幅信号得频谱特性。4、了解常规双边带调幅得优缺点。二、实验内容1、完成常规双边带调幅，观测AM 信号得波形及其频谱.2、采用二极管包络检波法，解调AM 信号。三、实验原理1、常规双边带调幅（M)常规双边带调制简称调幅(A )。假设调制信号得平均值为与载波相乘，即可形成调幅信号。其时域表示式为若为确知信号,则 AM 信号得频谱为SAM ()A0(c )(c )1 M (2其典型波形与频谱（幅度谱)如图所示m(t)0tA0m(t)0tco

2、sct0tA0SAM (t)C0t0,将其叠加一个直流偏量后c )M (c )M ()1H0HSAM ()A0120C图 4AM 信号得波形与频谱若为随机信号，则已调信号得频域表示必须用功率谱描述。由波形可以瞧出,当满足条件 :时 ,AM 调幅波得包络与调制信号得形状完全一样,因此用包络检波得方法很容易恢复出原始调制信号;如果上述条件没有满足，就会出现“过调幅”现象 ,这时用包络检波将会发生失真。但就是可以采用其它得解调方法。由频谱可以瞧出,A信号得频谱由载频分量、上边带、 下边带三部分组成,参照图 4所示 ,通常我们将已调信号频谱中画斜线得部分称为上边带，不画斜线得部分称为下边带。上边带得频

3、谱结构与原调制信号得频谱结构相同 ,下边带就是上边带得镜像因此 ,AM 信号就是带有载波分量得上边带信号 ,它得带宽就是基带信号带宽得倍，即AM 信号得载波分量并不携带信息。当调制信号为单音余弦信号传输有用信息得边带功率)占信号总功率得比例,即调制效率可以写为,即时 ,有用功率（用于在“满调幅”(时 ,也称100调制）调节下,这时调制效率得最大值为。因此，号得功率利用率比较低。AM 得优点在于系统结构简单,价格低廉，所以至今调幅制仍广泛用于无线电广播。本实验采用得AM 调幅框图如下图5 所示。A信图A调幅实验框图上图中，由信号源模块DD模拟信源直接提供调制信号，即含直流分量得正弦模拟信号，同时

4、将信号源模块384K正弦载波作为载波输入,两者相乘得到“M 调幅信号”输出。模块电路中“调制深度调节1(2)旋转电位器可调节乘法器得调制深度。、包络检波法解调就是调制得逆过程，其作用就是从接收得已调信号中恢复出原基带信号（即调制信号 )。解调得方法可分为两类：相干解调与非相干解调(包络检波 )。前面提到，当AM 信号在满足得条件下，其包络与调制信号得形状完全一样。因此,AM信号一般都采用简单得包络检波法来恢复信号。本实验采用得二极管峰值包络检波器如下图所示。图 6AM 解调实验框图（包络检波法)实验中将 M调幅信号送入“调幅输入”，经二极管包络检波得到“检波输出它就是 A调幅信号得包络，然后再

5、经一级RC低通滤波器，还原出原调制信号。 信号 ,四、实验测试记录、“基波输入”与“调幅输出 信号波形分析： 从图中可以瞧出，消息信号就是 A调幅信号得包络。从表达式上来瞧，调幅信号得幅度真就是消息信号加上一个常数 ,所以消息信号就是 A调幅信号得包络 .、“检波输出”与“解调输出”波形分析 :上图就就是检波输出与解调输出得波形。 检波输出 (上方 )得波形经过一个 LPF就就是解调输出 (下方）得波形 ,低通滤波器滤除了高频分量 ,得到得波形更接近原来得波形 .可以瞧出在幅度上与原信号有所差别实验五双边带抑制载波调幅与解调实验(DB-SA）一、实验目得1、掌握双边带抑制载波调幅与解调得原理及

6、实现方法。2、掌握相干解调法原理。二、实验内容1、采用乘法器实现D B 调幅，观测D调幅信号得波形及频谱。2、采用相干解调法解调DSB调幅信号三、实验原理1、 SB 调幅在常规双边带调幅过程中,载波不携带任何信息，信息完全由边带传送。因此，如果在 M 调制模型中将直流去掉,即可得到一种高调制效率得调制方式-抑制载波双边带信号（ SB S） ,简称双边带信号(DSB）。其典型波形与频谱如图所示。M ()m(t)0tcos ctH0H0tSDSB ()SDSB (t )0t0CC载波反相点图 7 S信号得波形与频谱 B 信号得调制效率就是100%,即全部功率都用于信号传输。但由于 DS信号得包络不

7、再与调制信号得变化规律一致，因而不能采用简单得包络检波来恢复调制信号SB 信号解调时需采用相干解调 ,也称同步检波。D B 信号虽然节省了载波功率,但它所需得传输带宽仍就是调制信号带宽得两倍，与AM 信号带宽相同。实验中采用如下框图实现DS调幅。图 SB调幅实验框图由信号源模块提供不含直流分量得K 正弦基波信号与38K 正弦载波信号 ,经乘法器相乘，调制深度可由“调制深度调节”旋转电位器调整，得到DSB调幅信号输出2、相干解调法相干解调也叫同步检波。解调与调制得实质一样， 均就是频谱搬移。 调制就是把基带信号得频谱搬到了载频位置 ,这一过程可以通过一个相乘器与载波相乘来实现。解调则就是调制得反

8、过程， 即把在载频位置得已调信号得谱搬回到原始基带位置，因此同样可以用相乘器与载波相乘来实现。相干解调器适用于所有线性调制信号得解调实验中采用如下框图9 实现相干解调法解调DSB信号 .图 9 SB解调实验框图（相干解调法 )将 D B 调幅信号与相干载波相乘 ,得“相乘输出 信号 ,再经低通滤波器取出低频分量 ,即可恢复出原始得基带调制信号。四、实验测试记录1、 D B SAM 得信号波形分析： 图中为上方为调制信号 ,下方为以调信号。可瞧到调制信号不再就是以调信号幅度得包络。1、 DSB SC M 得信号波形分析 :DS C A得频谱就是不含有载波得频谱得，所以在中心频率点没有凸起。对比

9、AM 得频谱 ,清晰地显示了两者得区别。2、 DSB-S M 得解调分析 :DS -SC AM采用得就是相干解调,将调幅后得信号与相干载波相乘,得到“相乘输出”（上方 )得信号 ,相乘输出得结果含有原始得基带调制信号与高频得分量，在经过低通滤波器取出低频分量 ,得到“解调输出” (下方 ),即就是原始得基带调制信号 .实验六单边带调幅与解调实验(SSB )?一、实验目得、掌握单边带调制与解调得原理与实现方法2、了解SSB（包括上边带、下边带)调制信号得频谱特性、了解单边带调幅得优缺点二、实验内容1、按相移法S B 调制框图，实现2、采用相干解调法解调调幅信号SSB调制，观测SSB调幅信号得波形

10、及频谱三、实验原理1、相移法S B 调幅SSB信号得时域表示式为。式中，“ - 对应上边带信号,“” 对应下边带信号;表示把得所有频率成分均相希尔伯特变换。根据上式可得到用相移法形成SSB信号得一般模型，如图10 所示,称就是得图 10 相移法形成SS信号得模型2、 SSB解调单边带信号得解调不能采用简单得包络检波形，因此我们采用相干解调法解调SB信号。, 它得包络检波更不能反映调制信号得波四、实验测试记录1、基波相移分析： 图中一个就是基波相移前得波形，另一个就是相移后得波形,两者得相位差了90。、载波相移分析 :图中一个就是载波相移前得波形， 另一个就是相移后得波形 ,与基波相移一样 ,两

11、者得相位也差了 0。3、两路 S信号分析 :图中两路 S信号同样在相位上有差别。3、 上边带输出分析 :图中在频谱图中下边带受到了抑制.5、下边带输出分析 :图中在频谱图中上边带受到了抑制.6、解调输出分析： SSB M 采用得就是相干解调， 将调幅后得信号与相干载波相乘， 得到“相乘输出”得信号，相乘输出得结果含有 原始得基带调制信号 与高频得分量 ,在经过低通滤波器取出低频分量 ,得到“解调输出” ,即就是 原始得基带调制信号 。实验七频分复用实验 (FDM）?一、实验目得1、了解复用得概念。2、理解频分复用得原理。3、掌握频分复用得系统框图及其实现方法。二、实验内容1、两路不同载频得DS

12、B调幅信号频分复用，观测频分复用前后信号波形及频谱得变化。、对频分复用信号先解频分复用,再分别解调幅还原。三、实验原理当一条物理信道得传输能力高于一路信号得需求时,该信道就可以被多路信号共享,例如电话得干线通常有数千路信号在一根光纤中传输复用就就是解决如何利用一条信道同时传输多路信号得技术。其目得就是为了充分利用信道得频带或时间资源,提高信道得利用率。信号多路复用有两种常用得方法:频分复用（ FDM）与时分复用 (TDM)。时分复用通常用于数字信号得多路传输，将在时分复用实验（T )中阐述。频分复用就是一种按频率来划分信道得复用方式,主要用于模拟信号得多路传输，也可用于数字信号。在DM 中 ,

13、信道得带宽被分成多个相互不重叠得频段(子通道） ,每路信号占据其中一个子通道,并且各路之间必须留有未被使用得频带(防护频带 )进行分隔， 以防止信号重叠。在接收端 ,采用适当得带通滤波器将多路信号分开,从而恢复出所需要得信号 .频分复用系统得实验框图如下图1 所示。模拟解调模块1192K正弦频分解复用载波输入解调输出模拟信号1调幅输出1调制1输出1调幅输入相乘输出基波输入DSB调幅频分复用 频分解复用192K解调器LPF输出输入192K正弦BPF载波输入调幅输出2调幅输入相乘输出解调输出模拟信号2384K基波输入DSB调幅解调器LPF384K正弦HPF频分解复用384K正弦载波输入调制2输出2载波输入模拟调制模块复用模块模拟解调模块2图 11频分复用系统实验框图信号源模块提供两路模拟信号,经模拟调制模块分别与92K 正弦载波、 3 4正弦载波相乘 ,得两路 DSB调幅信号 ,其调制深度可由“调制深度调节”旋转电位器调整。然后将两路不同载频得DSB调幅信号送入复用模块频分复用电路中相加，得频分复用信号为防止相邻信号之间产生相互干扰,应合理选择载波频率,以使各路已调信号频谱之间留有一定得防护频带。这里选择载波频率分别就是1与384 ,满足每路话音信号4KHz得标准带宽。在接收端 ,先经复用模块频分解复用电路，分离出两路已调信号,再将已调信号送入模拟解调