抽样定理和脉冲调幅(PAM)实验.doc

电子信息工程学系实验报告
课程名称：通信原理 实验项目名称：抽样定理和脉冲调幅（PAM ）实验 实验时间：
班级：通信091 姓名：Jxairy 学号：910705131
实 验 目 的:
1)
验证抽样定理； 2)
观察了解PAM 信号形成过程，平顶展宽解调过程。

实 验 环 境 与 仪 器: 1)
抽样定理和脉冲调幅（PAM ）实验模块 2)
数字频率计 8110A 3) 低频信号发生器
XFD7 4) 直流稳压电源 JWY-30-4 5) 双踪同步示波器 SR8 6) 毫伏表 GB9 实 验 原 理:
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调幅
（PAM ）信号。

在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。

并且，从抽样信号中可以
无失真地恢复出原信号。

图02-01示意地画出了传输一路语音信号的PCM 系统。

从图中可以看出要实现对语音的PCM 编码，首
先就要对语音信号进行抽样，然后才能进行量化和编码。

因此，抽样过程是语音信号数字化的重要环节，
也是一切模拟信号数字化的重要环节。

图02-01 单路PCM 系统示意图
1. 抽样定理：一个频带受限信号m(t)如果它的最高频率为f H （即m(t)的频谱中没有f H 以上的分量），可以
唯一地由频率等于或大于2f H 的样值序列所决定。

图02-02 抽样定理实验方框图
2.脉冲幅度调制（PAM）：是脉冲载波的幅度随基带信号变化的一种的调制方式。

若脉冲载波是冲激脉冲
m()t就是一个PAM信号。

序列，则按抽样定理进行抽样得到的信号
s
PAM信号在时间上是离散的，但在幅度上却是连续的。

而在PCM系统里，PAM信号只有在被量化和编码后才有传输的可能。

本实验仅提供一个PAM系统的简单模式。

图02-03 多路脉冲调幅实验框图
实验内容及过程:
(一)、抽样和分路脉冲的形成
用示波器和频率计观察并核对各脉冲信号的频率、波形及脉冲宽度，并记录相应的波形。

1)在TP1观察主振脉冲信号。

2)在TP2观察分路抽样脉冲（1-1）（8kHz）。

(二)、验证抽样定理
连接TP2–TP6，观察并画出以下各点的波形。

1)低频正弦信号从TP4输入，fH = 1kHz，幅度约2VP-P。

2)以TP4作双踪同步示波器的同步信号，观察TP8——抽样后形成的PAM信号。

把输入信号调整到一
合适的频率上，使PAM信号在示波器上显示稳定，计算在一个信号周期内的抽样次数。

核对信号频率与抽样频率的关系。

抽样次数：8次，抽样频率：250Hz，信号频率：1000Hz，信号频率是抽样频率的4倍。

3)连接TP8 –TP14，在TP15观察经低通滤波器和放大器的解调信号。

测量其频率，确定和输入信号的
关系。

解调频率：1000Hz，是输入信号的4倍。

4)改变f H，令f H = 6k Hz，重复步骤2，3项内容。

(三)、PAM信号的形成和解调
连接TP8 - TP11、TP13 - TP14、TP2 - TP12，观察并画出以下各点的波形。

1)低频正弦信号从TP4输入，f H = 1k Hz，幅度约2VP-P。

同上TP4波形
2)以TP4作为双踪同步示波器的同步信号，在TP8观察单路PAM信号。

同上TP8波形
3)在TP13观察选通后的单路解调展宽信号，用示波器读出τ的宽度。

τ=
4)在TP15观察经低通滤波器放大后的音频信号。

实验结果及分析：
(一)、抽样和分路脉冲的形成
经过抽样过程，通过示波器和频率计观察并核对TP1主振脉冲信号和TP2分路信号的频率、波形及脉冲宽度，如图02-04、图02 -05所示。

图02-04 TP1观察主振脉冲信号图02 -05 TP2观察分路抽样脉冲(二)、验证抽样定理
将低频正弦信号从TP4输入（其中fH = 1kHz，幅度约2VP-P）。

以TP4作双踪同步示波器的同步信号，观察TP8——抽样后形成的PAM信号。

TP4输入信号波形如图02 -06所示，同步信号TP1与抽样信号TP8对比如图02 -07所示。

连接TP8 –TP14，用示波器观察TP15低通滤波器和放大器的解调信号，如图02 -08所示。

当f H = 6k Hz波重复上述步骤2、3，实验结果如图02 -09和图02 -10所示。

图02 -06 输入信号TP4波形图02 -07 同步信号TP1与抽样信号TP8对比分析：抽样次数：8次，抽样频率：250Hz，信号频率：1000Hz，信号频率是抽样频率的4倍。

图02 -08 TP15波形图02 -09f H = 6kHz时TP1与TP8对比
图02 10 f H = 6kHz时TP15波形
(三)、PAM信号的形成和解调
图02 -11 TP13单路解调展宽信号图02 -11TP15低通滤波器放大后的音频信号分析：通过上述实验波形对比，抽样频率越高，经过PAM调制还原恢复出的信号越接近于真是信号。

实验心得：。