实验四__调制
实验四 脉冲编码调制与解调实验(PCM)
实验四脉冲编码调制与解调实验（PCM）一、实验目的1、掌握抽样信号的量化原理。
2、掌握脉冲编码调制的基本原理。
3、了解PCM系统中噪声的影响。
二、实验内容1、对模拟信号脉冲编码调制，观测PCM编码。
2、将PCM编码解调还原。
三、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四、实验原理PCM原理框图如下图9-1所示。
编码部分译码部分图9-1 PCM原理框图上图中，信号源模块提供音频范围内模拟信号及时钟信号，包括工作时钟2048K、位同步时钟64K、帧同步时钟8K，送模拟信号数字化模块，经抽样保持、量化、编码过程，产生64K码速率的PCM编码信号。
译码部分同样将PCM编码与各时钟信号送入，经译码、低通滤波器，还原出模拟信号。
五、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、PCM编码（1）信号源模块“2K正弦基波”幅度调节至3V左右。
（2）实验连线如下：信号源模块模拟信号数字化模块（模块左下方PCM编解码）2K正弦基波—————S－IN2048K———————2048K－IN64 K————————CLK－IN8K————————FRAM－IN（3）以“FRAM-IN”信号为内触发源，示波器双踪观测“FRAM-IN”、“PCM-OUT”测试点波形,PCM编码能够稳定观测，且每四帧编码为一个周期。
说明：帧信号对应的4位PCM编码的第一位码，是上一帧8位PCM编码的第8位，可能出现半位为0，半位为1的情况，这是由使用的PCM编译码芯片的工作时序决定。
（4）以“S-IN”信号为内触发源，示波器双踪观测“S-IN”、“PCM-OUT”测试点波形，PCM编码能够稳定观测，每一周期正弦波对应4帧共32位PCM编码，且32位一循环，码速率为64K。
通原实验4-数字调制PSK实验
常认为增加一倍；所以DPSK解调大多采用差厚分德相博干学接收追。求卓越
1.8 2DPSK信号解调
B.相干解调-码变换法电路工作原理
以数字序列 =[101001]为例
发送数据 0 1 0 1 0 0 1
2DPSK
0
载波
这就避免了2PSK中的倒π现象发生，为此得到了广泛的工程应用。 相乘输出
低通输出 由以上分析可知，2DPSK与2PSK的波形不同，他们的同一相位
厚德博学 追求卓越
三、实验应知知识
1.数字移相键控PSK调制的基本原理
数字相位调制又称移相键控，简记PSK,二 进制移相键控记作2PSK。它是利用载波相位 的变化来传送数字信息的。
通常有两种类型：
(1)绝对相移(2PSK或BPSK)
(2)相对相移(差分相移/2DPSK 或DBPSK)
厚德博学 追求卓越
1、2DPSK与2PSK信号有相同的功率谱
2、2DPSK与2PSK信号带宽相同，是基带信号带宽Bs的两倍， 即
3、2DPSK与2PSK信号频带利用率也相同，为
B 2DP SB K 2PS K 厚2德fs博学 追求卓越
1.8 2DPSK信号解调
差分相干解调和相干解调-码变换法，后者又称为极性比较－码 变换法。
Ø切忌无目的地拨弄仪器面板上的开关和按钮。
Ø仪器设备出现问题，请向老师寻求帮助，请勿随便调换配件。 Ø注意仪表允许安全电压（或电流），切勿超过！
当被测量的大小无法估计时，应从仪表的最大量程开始测试，然后逐 渐减小量程。
厚德博学 追求卓越
四、实验内容与步骤
实验用数字调制与解调电路模块的基本组成：
PSK调制解调单元模块电路
通信原理实验
实验四 FSK调制与解调
FSK 调制解调一、实验目的1． 掌握FSK 调制器的工作原理及性能测试；2． 学习基于软件无线电技术实现FSK 调制、解调的实现方法。
二、 实验仪器1． RZ9681实验平台 2． 实验模块： ● 主控模块● 基带信号产生与码型变换模块-A2 ● 信道编码与频带调制模块-A4 ● 纠错译码与频带解调模块-A5 3． 信号连接线 4． 100M 四通道示波器三、实验原理3.1 FSK 调制电路工作原理2FSK （二进制频移键控，Frequency Shift Keying ）信号是用载波频率的变化来传递数字信息，被调载波的频率随二进制序列0、1状态而变化。
2FSK 信号的产生方法主要有两种：一种采用模拟调频电路来实现；另一种采用键控法来实现，即在二进制基带矩形脉冲序列的控制下通过开关电路对两个不同的独立频率源进行选通，使其在每一个码元期间输出0f 或1f 两个载波之一。
FSK 调制和ASK 调制比较相似，只是把ASK 没有载波的一路修改为了不同频率的载波，如下图所示。
图3.3.2.1 FSK 调制电路原理框图上图中，将基带时钟和基带数据通过两个铆孔输入到可编程逻辑器件中，由可编程逻辑器件根据设置的工作模式，完成FSK 的调制，因为可编程逻辑器件为纯数字运算器件，因此调制后输出需要经过D/A 器件，完成数字到模拟的转换，然后经过模拟电路对信号进行调整输出，加入射随器，便完成了整个调制系统。
-A图3.3.2.2 2FSK 调制信号波形示意图在二进制频移键控中，幅度恒定不变的载波信号的频率随着输入码流的变化而切换（称为高音和低音，代表二进制的1和0）。
通常，FSK 信号的 表达式为：bc bbFSK T t t f f T E S ≤≤∆+=0)22cos(2ππ（二进制１）bc bbFSK T t t f f T E S ≤≤∆-=0)22cos(2ππ（二进制０）其中Δf 代表信号载波的恒定偏移。
实验四2FSK调制与解调实验
实验四2FSK调制与解调实验【实验目的】使学生了解2FSK的调制与解调原理；能够通过MATLAB对其进行调制和解调；比较解调前后功率谱密度的差别。
【实验器材】装有MATLAB软件的计算机一台【实验原理】1．数字频率调制又称频移键控（FSK），二进制频移键控记作2FSK。
数字频移键控是用载波的频率来传送数字消息，即用所传送的数字消息控制载波的频率。
2FSK信号便是符号“1”对应于载频f1，而符号“0”对应于载频f2（与f1不同的另一载频）的已调波形，而且f1与f2之间的改变是瞬间完成的。
2．实验中采用压控振荡器实现2FSK的调制；压控振荡器指输出频率与输入控制电压有对应关系的振荡电路(VCO)，频率是输入信号电压的函数的振荡器VCO，振荡器的工作状态或振荡回路的元件参数受输入控制电压的控制，就可构成一个压控振荡器。
3．控制序列采用的是双极性不归零信号，信号‘0’和信号‘1’分别对应-1V和+1V，控制压控振荡器时就可以通过输入的电压不同而产生不同的频率，压控振荡器的中心频率为6KHz，频偏为2kHZ / V，那么产生的频率就是6KHz+2KHz。
示意图：【实验内容与步骤】1、路径设置成指向comm2文件夹；2、产生一组任意的二进制序列:>> b = [1 0 0 1 0 binary(495)]；3、由序列b 得到双极性不归零信号xf；>> xf = wave_gen(b,'polar_nrz') ;4、用该双极性脉冲xf作为VCO（压控振荡器）的输入,在该实验中VCO的中心频率为6kHZ，频偏为2kHZ / V；>>sf = vco(xf);5、设置时间，并显示相应波形。
>> tt = [1:500];>> subplot(211),waveplot(xf(tt))>> subplot(212),waveplot(sf(tt))6、再把它们在频率范围0～20kHZ 内的功率谱密度显示出来。
通信原理实验报告四DPSK和QPSK
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QPSK调制解调系统调制信号的波形：
结果分析，QPSK调制的过程中， 信号电平的大小有 2 /2. 从图像中可以看到， QPSK 调制信号幅度的浮动范围稍大于 BPSK，且均值与 BPSK是一样的，浮动中心都在 0 附近。
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QPSK调制解调系统中误差概率和信噪比（ dB)的函数关系曲线图：
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结果分析： BPSK由, 于相位分别为 0 和 pi ，所以调制信号电平有 1 和-1 两种，平均 值为 0，调制信号波形图像显示信号的幅度大概在 0 附近浮动，与理论预期是相符 的。 BPSK调制解调系统 误差概率和信噪比（ dB)的函数关系曲线图：
结果分析： 可以看到， 图中显示的误码率在信噪比为 -10dB 到 10dB 之间的函数关系 图，蓝色曲线为实际图像，红色曲线为理论图像，可以看到实际曲线和理论曲线吻 合得很好，误码率随信噪比的上升时单调下降的。
结果分析： 可以看到， 图中显示的误码率在信噪比为 -10dB 到 10dB 之间的函数关系 图，蓝色曲线为实际图像，红色曲线为理论图像，可以看到相同的信噪比下， QPSK 误码率的误差要比 BPSK要大，说明 BPSK的性能更优
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实验四 调制解调（ BPSK，QPSK，信噪比）
一、实验目的 掌握数字频带传输系统调制解调的仿真过程 掌握数字频带传输系统误码率仿真分析方法 二、实验原理 数字频带信号通常也称为数字调制信号，其信号频谱通常是带通型的，适合于在带 通型信道中传输。数字调制是将基带数字信号变换成适合带通型信道传输适应信道特性， 也可以采用频率调制、相位调制的方式来达到同样的目的。 1. BPSK 调制解调原理
实验四和五(调幅及检波)
实验四振幅调制器一、实验目的：1．了解集成模拟乘法器的使用方法,掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制载波双边带调幅的方法。
2．研究已调波与调制信号及载波信号的关系。
3．掌握调幅系数测量与计算的方法。
4．通过实验对比全载波调幅和抑止载波双边带调幅的波形。
5.通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。
二、预习要求1．预习幅度调制器有关知识。
2．认真阅读实验指导书，了解实验原理及内容，分析实验电路中用1496乘法器调制的工作原理，并分析计算各引出脚的直流电压。
3．分析全载波调幅及抑制载波调幅信号特点，并画出其频谱图。
三、实验原理1、幅度调制的基本原理在无线电通信中，其基本任务是远距离传送各种信息，如语音、图象和数据等，而在这些信息传送过程中都必须用到调制与解调。
调制是将要传送的信息装载到某一高频振荡(载频)信号上去的过程。
通常称高频振荡为载波信号。
代表信息的低频信号称为调制信号，调制即是用调制信号去控制高频载波的参数,使载波信号的某一个或几个参数（振幅、频率或相位）按照调制信号的规律变化。
按照所控制载波参数（幅度、频率、相位）区分，调制可分为幅度调制、频率调制和相位调制。
幅度调制（调幅）就是载波的振幅（包络）受调制信号的控制，随调制信号的变换而变化的一种调制。
在幅度调制中，又根据所取出已调信号的频谱分量不同，分为普通调幅(标准调幅，AM)、抑制载波的双边带调幅(DSB)、抑制载波的单边带调幅(SSB)等。
它们的主要区别是产生的方法和频谱结构。
在学习时要注意比较各自特点及其应用。
2、单片集成双平衡模拟相乘器MC1496集成模拟乘法器是完成两个模拟量相乘的电子器件。
在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频等过程，均可看成两个信号相乘或包含相乘的过程。
采用集成模拟乘法器实现上述功能比采用分立器件简单，且性能优越。
因此，在无线电通信、广播电视等方面应用较多。
集成模拟乘法器的常见产品有：BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等等。
通信原理实验04 抽样定理与PAM调制解调实验
实验四抽样定理与PAM调制解调实验实验四抽样定理与PAM调制解调实验实验内容1.抽样定理实验2.脉冲幅度调制（PAM）及系统实验一.实验目的1.通过脉冲幅度调制实验，使学生能加深理解脉冲幅度调制的特点。
2.通过对电路组成、波形和所测数据的分析，加深理解这种调制方式的优缺点。
二.实验电路工作原理抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。
抽样过程是模拟信号数字化的第一步，抽样性能的优劣关系到通信设备整个系统的性能指标。
利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为抽样，抽样后的信号称为脉冲幅度（PAM）信号。
抽样定理指出：一个频带受限信号m(t)，如果它的最高频率为f h,则可以实验四抽样定理与PAM调制解调实验（二）实验电路工作原理1.输入电路该电路由发送放大电路组成。
该电路还用于PCM、增量调制编码电路中。
电路电原理图如4-2所示。
2.PAM调制电路调制电路见图4-2。
它是利用CD4066开关特性完成抽样实验的,抽样输出的信号中不含有直流分量。
输出负载端，接有取样保持电路，由R605、C602以及R607等组成，由开关K601来控制，在做调制实验时，K601的2端与3端相连，能观察其取样定理的波形。
在做系统实验时，将K601的1端与2端相连，即与解调滤波电路连通。
3.脉冲发生电路该部分电路详见图4-2所示，主要有两种抽样脉冲，一种由555及其它元件组成，这是一个单谐振荡器电路，能产生极性、脉宽、频率可调的方波信号，可通过调节电位器W601实现输出脉冲频率的变化，以便用来验证取样定理，另一种由CPLD产生的8KHz 抽样脉冲，这两种抽样脉冲通过开关K602来选择。
可在TP603处很方便地观测到脉冲频率变化情况和输出的脉冲波形。
注意实验时，用8KHz抽样脉冲效果较好，而且便于稳定观察。
4.PAM解调与滤波电路解调滤波电路由集成运放电路TL084组成。
组成了一个二阶有源低通滤波器，其截止频率设计在3.4KHz左右，因为该滤波器有着解调的作用，因此它的质量好坏直接影响着系统的工作状态。
实验四 信号抽样与调制解调
实验四 信号抽样与调制解调一、实验目的1、进一步理解信号的抽样及抽样定理；2、进一步掌握抽样信号的频谱分析；3、掌握和理解信号抽样以及信号重建的原理；4、掌握傅里叶变换在信号调制与解调中的应用。
基本要求：掌握并理解“抽样”的概念，理解抽样信号的频谱特征。
深刻理解抽样定理及其重要意义。
一般理解信号重建的物理过程以及内插公式所描述的信号重建原理。
理解频率混叠的概念。
理解调制与解调的基本概念，理解信号调制过程中的频谱搬移。
掌握利用MATLAB 仿真正弦幅度调制与解调的方法。
二、实验原理及方法1、信号的抽样及抽样定理抽样（Sampling ），就是从连续时间信号中抽取一系列的信号样本，从而，得到一个离散时间序列（Discrete-time sequence ），这个离散序列经量化（Quantize ）后，就成为所谓的数字信号（Digital Signal ）。
今天，很多信号在传输与处理时，都是采用数字系统（Digital system ）进行的，但是，数字系统只能处理数字信号，不能直接处理连续时间信号或模拟信号（Analog signal ）。
为了能够处理模拟信号，必须先将模拟信号进行抽样，使之成为数字信号，然后才能使用数字系统进行传输与处理。
所以，抽样是将连续时间信号转换成离散时间信号必要过程。
模拟信号经抽样、量化、传输和处理之后，其结果仍然是一个数字信号，为了恢复原始连续时间信号，还需要将数字信号经过所谓的重建（Reconstruction ）和平滑滤波（Smoothing ）。
图4.1展示了信号抽样与信号重建的整个过程。
图4.2给出了信号理想抽样的原理图：图4.1 模拟信号的数字处理过程x上图中，假设连续时间信号是一个带限信号（Bandlimited Signal ），其频率范围为m m ωω~-，抽样脉冲为理想单位冲激串（Unit Impulse Train ），其数学表达式为：∑∞∞--=)()(s nT t t p δ 4.1由图可见，模拟信号x(t)经抽样后，得到已抽样信号（Sampled Signal ）x s (t)，且：)()()(t p t x t x s = 4.2将p(t)的数学表达式代入上式得到：∑∞∞--=)()()(s s s nT t nT x t x δ 4.3显然，已抽样信号x s (t) 也是一个冲激串，只是这个冲激串的冲激强度被x(nT s ) 加权了。
实验四 抽样定理和PAM调制解调
实验四 抽样定理和PAM 调制解调实验一、实验目的1．通过脉冲幅度调制实验，使学生能加深理解脉冲幅度调制的原理。
2．通过对电路组成、波形和所测数据的分析，加深理解这种调制方式的优缺点。
二、实验内容1．观察模拟输入正弦波信号、抽样时钟的波形和脉冲幅度调制信号，并注意观察它们之间的相互关系及特点。
2． 改变模拟输入信号或抽样时钟的频率，多次观察波形。
三、实验器材1．信号源模块 一块 2．①号模块 一块 3．20M 双踪示波器 一台 4．连接线 若干四、实验原理（一）基本原理 1．抽样定理抽样定理表明：一个频带限制在（0，H f ）内的时间连续信号()m t ，如果以T≤Hf 21秒的间隔对它进行等间隔抽样，则()m t 将被所得到的抽样值完全确定。
假定将信号()m t 和周期为T 的冲激函数）t (T δ相乘，如图1所示。
乘积便是均匀间隔为T 秒的冲激序列，这些冲激序列的强度等于相应瞬时上()m t 的值，它表示对函数()m t 的抽样。
若用()m t s 表示此抽样函数，则有：()()()s T m t m t t δ=图1 抽样与恢复假设()m t 、()T t δ和()s m t 的频谱分别为()M ω、()T δω和()s M ω。
有1()()s s n M M n T ωωω∞=-∞=-∑该式表明，已抽样信号()m t s 的频谱()M s ω是无穷多个间隔为ωs 的()M ω相迭加而成。
这就意味着()M s ω中包含()M ω的全部信息。
上面讨论了低通型连续信号的抽样。
如果连续信号的频带不是限于0与H f 之间，而是限制在L f （信号的最低频率）与H f （信号的最高频率）之间（带通型连续信号），那么，其抽样频率sf 并不要求达到H f 2，而是达到2B 即可，即要求抽样频率为带通信号带宽的两倍。
2．脉冲振幅调制（PAM ）所谓脉冲振幅调制，即是脉冲载波的幅度随输入信号变化的一种调制方式。
实验四OOK信号的调制与解调
实验四OOK信号的调制与解调
北京邮电大学实验报告
实验报告
题目：基于TIMS通信原理实验报告
2022年12月
北京邮电大学实验报告
一、实验目的
1.了解OOK信号的产生及其实现方法。
2.了解OOK信号波形和功率谱的特点及其测量方法。
3.了解OOK信号的解调及其实现方法。
二、实验原理
OOK的产生原理图：
OOK的非相干解调：
将OOK信号整流，再经过低通，实现包络检波，用提取出来的时钟抽样判决得到解调输出
三、实验步骤
1.连接电路，产生OOK信号。
用示波器观察各点信号波形，并用
频谱仪观察各点功率谱（将序列发生器模块印刷电路板上的双列直插开关拨到“11”，使码长为2048。
北京邮电大学实验报告
2.自主完成时钟提取、采样、判决，产生OOK的非相干解调信号。
用
示波器观察各点波形。
四、实验结果
4分频2.083khz时钟信号：
北京邮电大学实验报告
ook调制信号：
00k信号的解调：
北京邮电大学实验报告
与初始序列相比有一定的时延和失真，但是调试了很久，无法改善。
五、实验讨论（思考题）
对OOK信号的相干解调，如何进行载波提取？请画出原理框图及实验
框图。
答：从接收到的OOK信号提取离散的载频分量，恢复载波。
框图如下：北京邮电大学实验报告
六、实验总结：
ook的调制与解调相对来说没有什么特别的困难点，有了上面三次实验的基础，整个实验还是颇为顺利，但是最后解调失真一直不能
削去，以后还是要追求尽善尽美。
FSK调制及解调实验报告
实验四F S K调制及解调实验一、实验目的1、掌握用键控法产生FSK信号的方法。
2、掌握FSK非相干解调的原理。
二、实验器材1、主控&信号源、9号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、实验原理框图FSK调制及解调实验原理框图2、实验框图说明基带信号与一路载波相乘得到1电平的ASK调制信号，基带信号取反后再与二路载波相乘得到0电平的ASK调制信号，然后相加合成FSK调制输出；已调信号经过过零检测来识别信号中载波频率的变化情况，通过上、下沿单稳触发电路再相加输出，最后经过低通滤波和门限判决，得到原始基带信号。
四、实验步骤实验项目一FSK调制概述：FSK调制实验中，信号是用载波频率的变化来表征被传信息的状态。
本项目中，通过调节输入PN序列频率，对比观测基带信号波形与调制输出波形来验证FSK调制原理。
1、关电，按表格所示进行连线。
2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【FSK数字调制解调】。
将9号模块的S1拨为0000。
调节信号源模块的W2使128KHz载波信号的峰峰值为3V，调节W3使256KHz载波信号的峰峰值也为3V。
3、此时系统初始状态为：PN序列输出频率32KH。
4、实验操作及波形观测。
（1）示波器CH1接9号模块TH1基带信号，CH2接9号模块TH4调制输出，以CH1为触发对比观测FSK调制输入及输出，验证FSK调制原理。
（2）将PN序列输出频率改为64KHz，观察载波个数是否发生变化。
实验项目二FSK解调概述：FSK解调实验中，采用的是非相干解调法对FSK调制信号进行解调。
实验中通过对比观测调制输入与解调输出，观察波形是否有延时现象，并验证FSK解调原理。
观测解调输出的中间观测点，如TP6（单稳相加输出），TP7（LPF-FSK），深入理解FSK解调过程。
1、保持实验项目一中的连线及初始状态。
2、对比观测调制信号输入以及解调输出：以9号模块TH1为触发，用示波器分别观测9号模块TH1和TP6（单稳相加输出）、TP7（LPF-FSK）、TH8（FSK解调输出），验证FSK解调原理。
实验4-BPSK调制解调仿真
实验四BPSK调制解调仿真【实验目的】⏹加深移动通信系统中调制解调的理解；⏹能够使用Matlab（或者C语言）进行通信系统调制解调基带仿真，并进行性能分析；【实验内容】⏹使用Matlab（或者C语言）仿真BPSK调制解调（只能相干解调）过程；⏹比较发送端星座图以及不同信噪比下接收端星座图的不同；⏹仿真AWGN信道下BPSK的误码率；【实验设备】⏹一台PC 机【实验步骤】1.产生发送信息比特；2.对信息比特进行BPSK调制；3.将BPSK调制后的发送信号经过AWGN信道，从而获得接收信号波形；4.比较发送端星座图以及不同信噪比下接收端星座图的不同；5.对接收信号进行BPSK解调；6.通过蒙特卡洛方法，仿真系统误码率，画出BPSK调制解调误码率曲线。
【实验报告】按照要求完成实验报告。
实验报告中要求给出不同信噪比条件下（信噪比分别为-5dB,0dB,5dB,10dB）接收端的星座图。
画出AWGN信道下BPSK调制解调误码率曲线。
一、仿真程序及说明clc;clear all;n=1000;SNR=[-5 0 5 10];source=randint(1,n);In_BPSK=source*2-1;for i=1:length(SNR)Y(i,:)=AWGN(In_BPSK,SNR(i));endY_RE=Y;Y_RE(find(Y>0))=1;Y_RE(find(Y<0))=0;for i=1:length(SNR)Y_ERRO(i,:)=abs(Y_RE(i,:)-source)Y_BIT(i)=sum(Y_ERRO(i,:))/n /误码率=错误码元数/传输总码元数endsemilogy(SNR,Y_BIT);grid on;title('误码率');figuresubplot(4,1,1); plot(Y(1,:),0,'*'); title('SNR=-5dB'); subplot(4,1,2); plot(Y(2,:),0,'*'); title('SNR=0dB'); subplot(4,1,3); plot(Y(3,:),0,'*'); title('SNR=5dB') subplot(4,1,4); plot(Y(4,:),0,'*'); title('SNR=10dB');二、总结通过这次试验，巩固的BPSK调制解调以及星座图的知识，也让我们对于不同性噪比下系统性能的优异有了更深的认识。
电子线路非线性部分实验报告实验四 振幅调制器
电子线路非线性部分实验报告振幅调制器班级：通信163同组人：姓名：学号：成绩：实验四 振幅调制器一、实验目的1．掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制载波双边带调幅的方法与过程，并研究已调波与输入信号的关系。
2．掌握测量调幅系数的方法。
3．通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。
二、实验仪器1．双踪示波器。
2．高频信号发生器。
3．万用表。
4．实验板G3。
三、实验内容及步骤实验电路如图4-2 1．直流调制特性的测量（1）调R P2电位器使载波输入端平衡：在调制信号输入端IN2加峰值为100mv ，频率为1kH Z 的正弦信号，调节R P2电位器使输出信号最小，然后去掉输入信号。
（2）在载波输入端IN1加峰值V C 为10mV ，频率为100KH Z 的正弦信号，用万用表测量A 、B 之间的电压V AB ，用示波器观察OUT 输出端的波形，以V AB =0.1V 为步长，记录R P 1由一端调至另一端的输出波形及峰值电压，注意观察相位变化，根据公式)(0t v KV V C AB =计算出系数K 值，并填入表4-1。
2．实现全载波调幅（1）调节R P1使V AB =0.1V ，载波信号仍为V C (t)=10sin2π×105t (mV)，将低频信号V S (t)= V S sin2π×103t (mV) 加至调制器输入端IN2 ，画出V S =30 mV 和100 mV 时的调幅波形（标明峰—峰值与谷—谷值）并测出其调制度M a 。
%100minmax minmax ⨯+-=V V V V M a(注M a =60%，V max =4V min ；M a =30%，V max =2V min )（2）加大示波器扫描速率，观察并记录M a =100%和M a >100%两种调幅波在零点附近的波形情况。
（3）载波信号V C(t)不变，将调制信号改为V S(t)= 100sin2 ×103t (mV)调节R P1，观察输出波形V AM(t)的变化情况，记录M a=30%和M a=100%调幅波所对应的V AB值。
实验四 电光调制
实验四 电光调制实验日期：2011.09.08 实验者：黄键彬（082232034）朱俊杰（082232035）一、实验目的1、 掌握晶体电光调制的原理和实验方法；2、 学会用简单的实验装置测量晶体半波电压；3、 实现模拟光通讯。
二、实验仪器和主要参数可调半导体激光器（λ=650nm ）、DGT-I 型电光调制电源箱（0~350V 连续可调）、铌酸锂晶体（50mm ×6mm ×1.7mm ）、二维调整架、接收器、起偏器、小孔光阑、检偏器及1／4波片等。
三、实验原理1、半波电压根据电光晶体上所加电场方向的不同，将电光调制分为横向电光调制和纵向电光调制。
由于横向电光调制系统具有半波电压低、工艺简单等优点，所以本实验采用的是横向电光调制系统方案。
横向电光调制是以电光调制晶体X 轴加电场，Z 轴通光工作的，图4-1为本实验所采用的横向电光调制方案示意图。
图4-1横向电光调制示意图图4-1中起偏器的偏振方向平行于电光晶体的X 轴，检偏器的偏振方向平行于Y 轴。
当在晶体X 方向加上电场时，折射率椭球绕Z 轴转了45角，其感应轴为x '，y '。
此时，入射光束经起偏器后，以与x 轴平行的线偏振光进入晶体，并分解成沿x '，y '轴的两个相位和振幅均分别相等的分量，即)2c o s (45cos )(z n A z E x X ''⋅'=λπ)2c o s (45s i n )(y z n z y ''⋅A '=E λπ入射光在晶体表面（Z=0）处的光波表示为：AA y x =E =E '')0()0(设入射光强为0I ,则输入光强为：22202)0()0(A EEI y x =E +E =∞''*当光通过长度为l 的晶体后，在输出面l z =处，设x '和y '分量之间产生的相位差为δ∆，不考虑公共的相位因子，则有：δ∆-''=E =E i y x Ael A l )()(先不考虑插入4λ玻片，这样从检偏器出射的光)(l x 'E 和)(l E y '在Y 轴上的分量之和为：()12-A =∆-δi y eE ）（设此时对应的输出光强为I ,则有：()()[]()()[]2s i n2112222δδδ∆=--=∞∆∆-*A eeAE E I i i yy电光的透过率T 可表示为： 2s i n2δ∆=I I T外加点成所引起位相差δ∆为：()d lUn l n n y x 223022γλπλπδ=-=∆''其中，d 为外加电场方向上（即X 方向）的晶体厚度，U 为加在晶体X 方向上的电压，d UE x =。
MSK调制及相干解调实验（精编）
实验四 MSK 调制及相干解调实验一、 实验目的和要求1、了解MSK 调制原理及特性2、了解MSK 解调原理及特性3、了解载波在相干及非相干时的解调特性二、实验内容和原理1）、实验内容1、观察I 、Q 两路基带信号的特征及与输入NRZ 码的关系。
2、观察IQ 调制解调过程中各信号变化。
3、观察解调载波相干时和非相干时各信号的区别。
2）、基本原理1、MSK 调制原理MSK 称为最小移频键控调制，是一种恒包络调制，这是因为MSK 属于二进制连续相位移频键控（CPFSK ）的一种特殊情况，它不存在相位跃变点，因此在带限系统中，能保持恒包络特性。
恒包络调制有以下优点：极低的旁瓣能量；可使用高效率的C 类功率放大器；容易恢复用于相干解调的载波；已调信号峰平比低。
MSK 是CPFSK 满足移频系数0.5h =时的特例：当0.5h =时，满足在码元交替点相位连续的条件，是移频键控为保证良好的误码性能所允许的最小调制指数；且此时波形的相关性为0，待传送的两个信号是正交的。
它能比PSK 传送更高的比特速率。
二进制MSK 信号的表达式可写为：()cos 2MSK c k k s S t t a t T πωϕ⎡⎤=++⎢⎥⎣⎦(4-1)(1)s s k T t kT -≤≤或者()()[]cos MSK c S t t t ωθ=+(4-2)这里(),(1)2k k s s st a t k T t kT T πθϕ=+-≤≤ (4-3)c ω——载波角频率；s T ——码元宽度；k a ——第k 个码元中的信息，其取值为±1； k ϕ——第k 个码元的相位常数，它在时间(1)s s k T t kT -≤≤中保持不变由式（4-1）可见，当a k ＝＋1时，信号的频率为2122c s f T πωπ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(4-4) 当a k ＝＋1时，信号的频率为1122c s f T πωπ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ (4-5)由此可得频率间隔为2112s f f f T ∆=-= (4-6) 110.522s s s h fT T T =∆=⨯== 如图4-1（a ）所示，由图4-1（b ）中的波形可以看出，“＋”信号与“－”信号在一个码元期间恰好相差二分之一周，即相差π。
通信原理实验大全(完整版)
通信实验指导书电气信息工程学院实验一AM调制与解调实验 (1)实验二FM调制与解调实验 (5)实验三ASK调制与解调实验 (8)实验四FSK调制与解调实验 (11)实验五时分复用数字基带传输 (14)实验六光纤传输实验 (19)实验七模拟锁相环与载波同步 (27)实验八数字锁相环与位同步 (32)实验一 AM调制与解调实验、实验目的理解AM 调制方法与解调方法。
二、实验原理本实验中AM 调制方法：原始调制信号为 1.5V 直流+ 1KHZ 正弦交流信号, 载波为20KHZ 正弦交流信号，两者通过相乘器实现调制过程。
本实验中AM 解调方法：非相干解调（包络检波法）。
、实验所需部件调制板、解调板、示波器、计算机（数据采集设备） 四、实验步骤1. 熟悉实验所需部件2. 按下图接线。
'.lODULATICrj BOARD—aU T f = 20 kHzUinf f = 1 HHZ U DC3. 用示波器（或计算机）分别测出上图所示的几个点的波形，并绘制于下面 各图中。
4. 结合上述实验结果深入理解AM 调制方法与解调方法。
CEVIODULATION BOARD-Af-1i11UcEf/J = 2 V 0 = 1 V U = 1.5 V「Setting values on the MODULATION BOARD:U AM Mt>1 [V)勺IV]t [ms]t [ms]t [ms]t [mt]t吩]|实验一参考结果实验二FM 调制与解调实验、实验目的理解FM 调制方法与解调方法。
二、实验原理本实验中FM 调制方法：原始调制信号为2KHZ 正弦交流信号，让其通过V/F （电压/频率转换，即VCO 压控振荡器）实现调制过程。
本实验中FM 解调方法：鉴频法（电容鉴频+包络检波+低通滤波） 、实验所需部件调制板、解调板、示波器、计算机（数据采集设备） 四、实验步骤1. 熟悉实验所需部件2. 按下图接线。
调制原理
f (t) 的傅里叶变换存在的充分条件是 f (t) 在无限区间内绝对可积，即 f (t) 满足下式：
∞
∫ f (t) dt < ∞ −∞
但上 式并非 傅里叶变换存在的必要条件。在引入广义函数概念之后，使一些不满足绝对可 积条件的函数也能进行傅里叶变换。
FFP= abs(-i*exp(i*w)/w+i*exp(-i*w)/w) %求 FFw的模值
（2）、傅里叶变换的数值计算实现法 严格说来，如果不使用 symbolic 工具箱，是不能分析连续时间信号的。采用数值计算
方法实现连续时间信号的傅里叶变换，实质上只是借助于 MATLAB 的强大数值计算功能， 特别是其强大的矩阵运算能力而进行的一种近似计算。傅里叶变换的数值计算实现法的原理 如下：
实现上式时，其要点是要生成f(t)的N个 样本值 f (nτ ) 的向量，以及向量 e− jωknτ ，两向量的
内积（即两矩阵的乘积），结果即完成上式的傅里叶变换的数值计算。 注意：时间取样间隔τ的确定，其依据是τ必须小于奈奎斯特（Nyquist）取样间隔。如果f(t)
不是严 的带限信号 ，则可以根据实际计算的精度要求来确定一个适当的频率 ω0 为信号的
载
波 cosω0t
从频域上看，已调制信号y(t )的频谱为原调制信号f (t)的频谱搬移到 ±w0 处，幅
度降为原F( jw)的 1/2，即
f
(t) cosω0t
↔
1 [F (ω 2
+ ω0 )
+
F (ω
− ω0 )]
3 多路复用
频分多路系统是将频分复用就是在发送端利用不同频率的载波将多路信号的频
实验4 振幅调制器
高频电子线路实验报告（实验4 振幅调制器）班级：姓名：学号：实验四振幅调制器一、实验目的：1．掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑止载波双边带调幅的方法。
2．研究已调波与调制信号及载波信号的关系。
3．掌握调幅系数测量与计算的方法。
4．通过实验对比全载波调幅和抑止载波双边带调幅的波形。
二、实验内容：1．观察模拟乘法器MC1496正常工作时的输出波形图。
2．实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并画出波形图。
3．实现抑止载波的双边带调幅波。
三、基本原理幅度调制就是载波的振幅（包络）受调制信号的控制作周期性的变化。
变化的周期与调制信号周期相同。
即振幅变化与调制信号的振幅成正比。
通常称高频信号为载波信号。
本实验中载波是由晶体振荡产生的10MHZ高频信号。
1KHZ的低频信号为调制信号。
振幅调制器即为产生调幅信号的装置。
在本实验中采用集成模拟乘法器MC1496来完成调幅作用，图4-1为MC1496芯片内部电路图，它是一个四象限模拟乘法器的基本电路，电路采用了两组差动对,由V1－V4组成，以反极性方式相连接，而且两组差分对的恒流源又组成一对差分电路，即V5与V6，因此恒流源的控制电压可正可负，以此实现了四象限工作。
D、V7、V8为差动放大器V5与V6的恒流源。
进行调幅时，载波信号加在V1－V4的输入端，即引脚的⑧、⑩之间；调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端，即引脚的①、④之间，②、③脚外接1KΩ电位器，以扩大调制信号动态范围，已调制信号取自双差动放大器的两集电极（即引出脚⑹、⑿之间）输出。
图4-1 MC1496内部电路图用MC1496集成电路构成的调幅器电路图如图4－2所示，图中VR8用来调节引出脚①、④之间的平衡，VR7用来调节⑤脚的偏置。
器件采用双电源供电方式（＋12V，－9V），电阻R29、R30、R31、R32、R52为器件提供静态偏置电压，保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。
图4-2 MC1496构成的振幅调制电路四、硬件说明：1．本实验要用到“振荡器与频率调制”、“低频调制信号”、“振幅调制”三个实验模块，它们都在试验箱的左上角，分别找到这三个实验模块的位置。
实验四 连续可变斜率增量调制CVSD
实验四连续可变斜率增量调制CVSD(ContinuouslyVariable Slope Delta modulation)一、实验原理和电路说明CVSD编码系统分别由CVSD发送模块和CVSD译码模块模块完成。
CVSD编码器模块将模拟信号进行CVSD编码，转换为数字信号在信道上进行传输。
CVSD译码器模块将信道上接收到的数字信号进行CVSD码字译码处理，还原出模拟信号。
CVSD编译码器使用了莫托洛拉公司生产的大规模集成电路MC34115芯片，该芯片可用于CVSD编码，又可用作CVSD解码，其取决于芯片第15脚的使能信号：“1”电平为编码方式，“0”电平为译码方式。
CVSD编译码器电路组成框图参见图4.1：模拟信号数字信号图4.1CVSD编译码模块框图CVSD发送模块主要由CVSD编码集成电路U801(MC34115)、运放U802(TL082)、本地译码器、音节滤波器和非线性网络组成，CVSD发送模块原理框图见图4.2所示。
外部输入的话音信号经U802A缓冲放大之后，送U801的1脚进行CVSD话音编码（CLKT_Data 为32KHz的编码时钟），CVSD编码之后的数据经9脚输出（CVSD_ENOUT）。
R806、R807、R808、C805和C804组成的积分网络完成本地译码；TP803是恢复的原始模拟信号（近似值），该信号通过2脚送入比较器与输入信号进行比较。
在TP804可以观测到连码一致性脉冲信号，R813、R814和C806构成音节滤波器，用于对连码一致性脉冲进行平滑。
U802B、D801、D802和周围电阻组成非线性网络，使图4.2 CVSD 发送模块原理框图输出时钟 输出数据PAM 模块测试信号在大信号输入时，量化阶自适应的增加，实现斜率连续可变的自适应增量调制。
在通信原理实验箱中，CVSD_ENOUT编码信号可直接送到CVSD译码模块中，亦可经信道调制系统（BPSK或DBPSK）送到接收端。
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实验四调制
一、AM调制
1、低电平调制
1）二极管平衡调制电路
图4.1 二极管平衡调制AM电路
（1）观察电路的特点，V1（V2），V3中哪一个是载波，哪一个是调制信号？（2）通过示波器观察电路波形，并计算电路的调幅系数m a；
（3）从理论上分析为什么该电路可以实现AM调制？
2）模拟乘法器调制电路
图4.2 模拟乘法器调制AM电路
（1）通过示波器观察电路波形，并计算电路的调幅系数m a；
（2）乘法器原则上只能实现DSB调制，该电路为什么可以实现AM调制？3）集电极调幅电路
图4.3 集电极调幅AM电路
（1）通过示波器观察电路波形，并计算电路的调幅系数ma；
（2）将电路中的V4去掉，R1=30Ω，再通过示波器观察输出波形，通过瞬态分析，观察集电极电流波形说明此时电路是什么工作状态？（注意：在设置输出变量时，选择vv3#branch 即可）
4）基极调幅电路
图4.4 基极调幅AM电路
（1）将电路中的V4去掉，R1=30Ω，再通过示波器观察输出波形，并通过瞬态分析，观察集电极电流波形说明此时电路是什么工作状态？
仿真时扫描频率为100us，通道幅值为5mv
二、DSB调制
1）二极管平衡调制
图4.5 二极管平衡调制DSB电路
（1）通过示波器观察波形
（2）与图4.1比较电路的变化；从理论上分析该电路实现DSB调制的原理；
2）乘法器调制
图4.6 乘法器调制DSB电路
（1）通过示波器观察波形
（2）与图4.1比较电路的变化；从理论上分析该电路实现DSB调制的原理；
思考：
（1）下图是二极管调制电路，与图4.1比较，这两个电路的区别，从理论上分
析该电路实现的是AM调制还是DSB调制？
图4.7
（2）根据图4.1和4.2构造实现调制AM信号的模型。
选做：（3）在乘法器实现SSB电路的基础上，通过移相法实现SSB调制电路，调
制信号和载波信号的移相可以通过微分电路。
微分电路可在Sources中的
CONTROL_FUNCTION_B....下的VOLTAGE_DIFFERENTIATOR。