实验5++抽样定理及PAM脉冲幅度调制实验
抽样定理和脉冲调幅(PAM)实验范文
实验二:抽样定理和脉冲调幅(PAM)实验一、实验目的
通过本实验,学生应达到以下要求:
1、观察并了解PAM信号形成、平顶展宽、解调和滤波等过程;
2、验证并理解抽样定理,掌握对频谱混叠现象的分析方法;
3、观察时分多路系统中非理想信道之间的路际串话现象,分析并掌握其形成原因。
二、实验内容
本实验课完成以下实验内容:
采用专用集成抽样保持开关完成对输入信号的抽样;
多种抽样时隙的产生;
采用低通滤波器完成对PAM信号的解调;
测试出入信号频率与抽样频率之间的关系,观察频谱混叠现象,验证抽样定理;
多路脉冲条幅(PAM);
观察并测试时分多路PAM信号和高频串话。
三、实验原理
在通信技术中为了获取最大的经济效益,就必须充分利用信道的传输能力,扩大通信容量。因此,采取多路化制式是极为重要的通信手段。最常用的多路复用体制是频分多路复用( FDM) 通信系统和时分多路复用( TDM) 通信系统。频分多路技术是利用不同频率的正弦载波对基带信号进行调制,把各路基带信号频谱搬移到不同的频段上,在同一信道上传输。
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,抽样后的信号好称为脉冲调幅信号。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。抽样定理:fs>2fh,才能从抽样信号中可以无失真的恢复出原信号。
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。数字通信系统是以此定理作为理论基础的。在工作设备中,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整个系统的性能指标。
抽样
量
化
编
码
信
道
抽样定理和信号恢复实验报告
本实验采用有源低通滤波器,如图4-6所示。若给定截止频率fc,并取Q= (为避免幅频特性出现峰值),R1=R2=R,则:
C1= (4-1)
C2= (4-2)
5. 通过本实验你有何体会。
五、实验设备
1. 双踪示波器 1台
三、教师评价
指导教师:
图5-1 连续信号抽样过程
将连续信号用周期性矩形脉冲抽样而得到抽样信号,可通过抽样器来实现,实验原理电路如图5-2所示。
2. 连续周期信号经周期矩形脉冲抽样后,抽样信号的频谱
它包含了原信号频谱以及重复周期为fs(f s = 、幅度按 Sa( )规律变化的原信号频谱,即抽样信号的频谱是原信号频谱的周期性延拓。因此,抽样信号占有的频带比原信号频带宽得多。
(3)拨动开关1K1拨到“2K”位置,选择截止频率fc2=2KHz的滤波器;拨动开关1K1拨到“4K”位置,选择截止频率fc2=4KHz的滤波器;此时在1TP04可观察恢复的信号波形。
(4)拨动开关K601拨到“空”位置,未接滤波器。同学们可按照图5-8,在基本运算单元搭试截止频率fc1=2K的低通滤波器,抽样输出波形1P03送入Ui端,恢复波形在
以三角波被矩形脉冲抽样为例。三角波的频谱:
实验五 抽样定理与信号恢复
1台
四. 实验内容和步骤
1. 抽样信号波形的观测 2. 验证抽样定理与信号恢复
1.抽样信号波形的观测
1. 调节信号源,使之输出f=1KHz,幅度A=3V的三角波; 2. 连接信号源输出端与抽样定理模块上点P41; 3. 拨码开关K401拨至左边; 4. 用示波器观察TP42处抽样信号的波形,调整电位器 W41改变抽样频率,使抽样频率分别为3K、6K和12K, 观察并记录这3种情况下抽样信号的波形。
2、整理信号恢复实验的结果,画出各种情况下 F(t)与F′(t)波形,比较后得出结论。
3、比较F(t)分别为正弦波和三角波,其 Fs(t)的频谱特点。
4、通过本实验你有何体会。
2. 验证抽样定理与信号恢复
信号恢复实验方框图如图5-7:
F(t)
抽样器
FS(t)
S(t)
低通 滤波器
F’(t)
图5-7 信号恢复实验方框图
1. 分别设计两个有源低通滤波器,电路形式如图5-6所示。 (利用U43、R43、R44、C42与C41、C43来实现)分别 设fc1=2KHz,fc2=4KHz,R1=R2=5.1KΩ,试计算C1 和C2值(计算公式见5-1,5-2)。
2. 调节信号源,使其输出f=1KHz,A=1V的三角波;连接 信号源输出端与P41,并把抽样信号Fs(t)的输出端P42 与低通滤波器输入端相连,示波器CH1接原始被抽样 信号输入点P41,CH2接恢复信号输出点TP45,对比观 察信号恢复情况:
04016437-郑志刚-PAM调制与抽样定理实验
PAM 调制与抽样定理实验
04016437郑志刚 04016428朱晗东
一、实验目的
1.掌握自然抽样、平顶抽样特性;
2.理解抽样脉冲脉宽、频率对恢复信号的影响; 3.理解低通滤波器幅频特性对恢复信号的影响; 4.了解混迭效应产生的原。
二、实验仪器
1. RZ9681实验平台
2. 实验模块: • 主控模块
• 信源编码与时分复用模块A3 •
信源译码与时分解复用模块A6
3. 100M 双通道示波器
4. 信号连接线
5. PC 机(二次开发)
三、实验原理
1. 抽样定理简介
抽样定理告诉我们:如果对某一带宽有限的时间连续信号(模拟信号)进行抽样,且抽样速率达到一定数值时,那么根据这些抽样值就能准确地还原原信号。这就是说,若要传输模拟信号,不一定要传输模拟信号本身,可以只传输按抽样定理得到的抽样值。
图1.2-1 信号的抽样与恢复
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。按照频率卷积定理,()
m t ()T t δ的傅立叶变换是()M ω和()T δω的卷积:
[]11()()()()2s T s n M M M n T ωωδωωωπ∞
=−∞
=*=−∑
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。 需要注意,若抽样间隔T 变得大于 , 则()M ω和()T δω的卷积在相邻的周期内存
在重叠(亦称混叠),因此不能由()M s ω恢复()M ω。可见, 是抽样的最大间隔,它被称为奈奎斯特间隔。下图所示是当抽样频率s f ≥2B 时(不混叠)及当抽样频率s f <2B 时(混叠)两种情况下冲激抽样信号的频谱。
通信原理实验5
实验五抽样定理实验
一、实验目的
1、了解抽样定理在通信系统中的重要性。
2、掌握自然抽样及平顶抽样的实现方法。
3、理解低通采样定理的原理。
4、理解实际的抽样系统。
5、理解低通滤波器的幅频特性对抽样信号恢复的影响。
6、理解低通滤波器的相频特性对抽样信号恢复的影响。
7、理解带通采样定理的原理。
二、实验器材
1、主控&信号源、3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
图1-1 抽样定理实验框图
2、实验框图说明
抽样信号由抽样电路产生。将输入的被抽样信号与抽样脉冲相乘就可以得到自然抽样信号,自然抽样的信号经过保持电路得到平顶抽样信号。平顶抽样和自然抽样信号是通过开关S1切换输出的。
抽样信号的恢复是将抽样信号经过低通滤波器,即可得到恢复的信号。这里滤波器可以选用抗混叠滤波器(8阶3.4kHz的巴特沃斯低通滤波器)或FPGA数字滤波器(有FIR、IIR两种)。反sinc滤波器不是用来恢复抽样信号的,而是用来应对孔径失真现象。
要注意,这里的数字滤波器是借用的信源编译码部分的端口。在做本实验时与信源编译码的内容没有联系。
四、实验步骤
实验项目一抽样信号观测及抽样定理验证
概述:通过不同频率的抽样时钟,从时域和频域两方面观测自然抽样和平顶抽样的输出波形,以及信号恢复的混叠情况,从而了解不同抽样方式的输出差异和联系,验证抽样定理。
信号源:MUSIC 模块3:TH1(被抽样
信号)
将被抽样信号送入抽样单元
信号源:A-OUT 模块3:TH2(抽样脉
冲)
提供抽样时钟
模块3:TH3(抽样
输出)
抽样定理和脉冲调幅(PAM)实验
实验二:抽样定理和脉冲调幅(PAM)实验一、实验目的
通过本实验,学生应达到以下要求:
1、观察并了解PAM信号形成、平顶展宽、解调和滤波等过程;
2、验证并理解抽样定理,掌握对频谱混叠现象的分析方法;
3、观察时分多路系统中非理想信道之间的路际串话现象,分析并掌握其形成原因。
二、实验内容
本实验课完成以下实验内容:
采用专用集成抽样保持开关完成对输入信号的抽样;
多种抽样时隙的产生;
采用低通滤波器完成对PAM信号的解调;
测试出入信号频率与抽样频率之间的关系,观察频谱混叠现象,验证抽样定理;
多路脉冲条幅(PAM);
观察并测试时分多路PAM信号和高频串话。
三、实验原理
在通信技术中为了获取最大的经济效益,就必须充分利用信道的传输能力,扩大通信容量。因此,采取多路化制式是极为重要的通信手段。最常用的多路复用体制是频分多路复用( FDM) 通信系统和时分多路复用( TDM) 通信系统。频分多路技术是利用不同频率的正弦载波对基带信号进行调制,把各路基带信号频谱搬移到不同的频段上,在同一信道上传输。
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,抽样后的信号好称为脉冲调幅信号。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。抽样定理:fs>2fh,才能从抽样信号中可以无失真的恢复出原信号。
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。数字通信系统是以此定理作为理论基础的。在工作设备中,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整个系统的性能指标。
抽样
量
化
编
码
信
道
解
码
滤
通信原理-抽样定理(PAM)实验报告
通信原理-抽样定理(PAM)实验报告
5(1)信号源模块“DDS-OUT”
5(2)“抽样信号”与“PAM输出”4KHZ:
8KHZ:
16KHZ:
5(3):“抽样信号”和“解调输出”4KHZ:
8KHZ:
16KHZ:
注:各学院可根据教学需要对以上栏木进行增减。表格内容可根据内容扩充。
信号的采样和恢复
深圳大学实验报告课程名称:信号与系统
实验项目名称:实验五信号的采样和恢复学院:信息工程学院
专业:电子信息工程
实验时间:
实验报告提交时间:
教务处制
(a) 连续信号的频谱
(b ) 高抽样频率时的抽样信号及频谱(不混叠)
(c ) 低抽样频率时的抽样信号及频谱(混叠)
图5-2 抽样过程中出现的两种情况
4、点频抽样还原实验采用分立方式,对2kHz 正弦波进行抽样和还原,首先2kHz 的方波经过截止频率为低通滤波器得到2kHz 的正弦波,然后用可调窄脉冲对正弦波进行抽样得到抽样信号,抽样信号经低通滤波器后还原出正弦波。
考虑下面的正弦信号: ()cos(
)2
s
x t t ωφ=+
假定以两倍于该正弦信号的频率s ω对它进行脉冲串采样,若这个已采样的冲激信号作为输入加到一个截止频率为/2s ω的理想低通滤波器上,其所产生的输出是:
()(cos )cos(
)2
s
r x t t ωφ=
由此可见,当φ=0或是2π的整数倍时,如右图,x(t)可以完全恢复。
当2
π
φ=-时,()sin(
)2
s
x t t ω=
该信号在采样周期2s πω整数倍点上的值都是零;因此在这个采样频率下所产生的信号全是零。当这个零输入加到理想低通滤波器上时,所得输出当然也都是零。
5、为了实现对连续信号的抽样和抽样信号的复原,除选用足够高的抽样频率外,常S
T 1 m ω-
m ω
ω
()ωF
t
()t f
m ω- m ω
s ω
s ω-
ω
()ωs F 0 s T
t
()t f s
S
T 1
m ω- m ω
s ω
s ω-
ω
()ωs F 0 s T
t
()t f s
实验报告五_信号的采样与恢复
深圳大学实验报告课程名称:信号与系统
实验项目名称:信号的采样与恢复
学院:信息工程
专业:电子信息
指导教师:
报告人:学号:班级:
实验时间:
实验报告提交时间:
教务部制
深圳大学学生实验报告用纸
注:1、报告内的项目或内容设置,可根据实际情况加以调整和补充。
2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。
抽样定理PAM PCM
• 4SW02为系统功能设置开关,每位拨上为1,拨 下为0,设置不同码型,具体设置如下: • 4SW02 • S11:01010:接收滤波器截止频率2.65K • S12:01011:接收滤波器截止频率5.3K • S13:01100:接收滤波器截止频率10.6K
DDS信号源(位于大底板左侧) 调制输入:外部调制信号输入铆 孔 P03:DDS各种信号输出铆孔。 P04:20KHZ载波输出铆孔。 P09:抽样脉冲输出铆孔。 SS01:复合式按键旋纽, 按键用来选择输出信号状态; 旋纽用来改变信号频率。 LCD:显示输出信号的频率。 W01:输出信号幅度调节。
5.时钟为128KHz,模拟信号为正弦波的 PCM 编码数据观察: (1)拨码器4SW02设置“01001”(拨上为1, 拨下为0 ) (2)DDS信号源设置为2KHz正弦波状态。 (3)双踪示波器探头分别接在测量点34TP01、 34P01、34P02、 34P03和34P04 ,观察抽样 脉冲、正弦波信号、PCM编码数据及恢复的模 拟信号并记录于表1。调节W01电位器,改变正 弦波幅度,并仔细观察PCM编码数据的变化。
8.关机拆线: 实验结束,关闭电源,拆除信号连线, 并按要求放置好实验模块。
表1
测试点 P09(抽样脉冲) 波形 16KHz
注意:按此表记录
P03(2kHz同步正弦信号)
32TP01(PAM信号)
抽样定理和PAM调制解调实验
《通信原理》实验报告
实验抽样定理和PAM 调制解调实验
系别:信息科学与技术系专业班级:通信工程0901班学生姓名: M C 同组学生:成绩:指导教师:惠龙飞
(实验时间:2011年11月18日——2011年11月18日)
华中科技大学武昌分校
实验三抽样定理和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
三、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,f H )内的时间连续信号m (t ,如果以T ≤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δT (t )相乘,如图3-1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 s (t 表示此抽样函数,则有:
1
秒2f H
m s (t =
m (t δT (t
图3-1 抽样与恢复
假设m (t 、δT (t 和m s (t 的频谱分别为M (ω 、δT (ω 和M s (ω 。按照频率卷积定理,m (t
δT (t 的傅立叶变换是M (ω 和δT (ω 的卷积:
M s (ω =
1
[M (ω *δT (ω ] 2π
2π
因为δT =
T
ωs =
n =-∞
∑δ
∞
T
(ω-n ωs
2π T
∞
1⎡⎤
PAM 调制与抽样定理实验
《信息处理综合实验》
实验报告(一)
班级:
姓名:
学号:
日期:2020-11-15
实验一 PAM 调制与抽样定理实验
一、实验目的
1.掌握自然抽样、平顶抽样特性;
2.理解抽样脉冲脉宽、频率对恢复信号的影响;
3.理解低通滤波器幅频特性对恢复信号的影响;
4.了解混迭效应产生的原理。
二、实验内容及步骤
自然抽样验证
(1). 选择自然抽样功能在实验框图上通过“切换开关”,选择到“自然抽样”功能;
(2). 修改参数进行测量通过实验框图上的“原始信号”、“抽样脉冲”按钮,设置实验参数,如:设置原始信号为:“正弦”,2000hz,幅度为17;设置抽样脉冲:频率:8000hz,占空比:4/8(50%);
(3). 抽样信号时域观测用双通道示波器,在3P2 可观测原始信号,在3P4 可观测抽样脉冲信号,在3P6 可观测PAM 取样信号;
(4). 抽样信号频域观测使用示波器的FFT 功能或频谱仪,分别观测3P2,3P4,3P6 测量点的频谱;
(5). 恢复信号观察通过实验框图上的“恢复滤波器”按钮,设置恢复滤波器的截止频率为3K(点击截止频率数字),在6P3 观察经过恢复滤波器后,恢复信号的时域波形。(6). 改变参数重新完成上述测量修改模拟信号的频率及类型,修改抽样脉冲的频率,重复上述操作。
频谱混叠现象验证
(1). 设置各信号参数设置原始信号为:“正弦”,1000hz,幅度为20;设置抽样脉冲:频率:8000hz,占空比:4/8(50%);恢复滤波器截止频率:2K;
(2). 频谱混叠时域观察使用示波器观测原始信号3P2,恢复后信号6P4。逐渐增加3P2 原始信号频率:1k,2k,3k,…,7k,8k;观察示波器测量波形的变化。当3P2 为6k 时,记录恢复信号波形及频率;当3P2 为7k 时,记录恢复信号波形及频率;记录3P2 为不同情况下,信号的波形,并分析原因,其是否发生频谱混叠?
抽样定理和脉冲调幅(PAM)实验
抽样定理和脉冲调幅(PAM)实验
抽样定理,也称为奈奎斯特-香农定理或奈斯凯-香农定理,是信号处理中的一条基本定理,它表明,如果我们想要完全恢复连续的信号,我们必须将信号进行采样,采样频率必须要大于信号中频率最高的成分的两倍。抽样定理告诉我们,如果我们使用低于两倍信号最高频率的采样频率,则不能完整地恢复原始信号。因此,抽样定理是数字信号处理的基础之一。
脉冲调幅(PAM)是数字通信的一种基本模式,其通过将模拟信号转换为数字信号来完成模拟通信与数字通信之间的转换。PAM是一种基本的数字化模拟调制技术,它将模拟信号进行采样并将其转换为数字信号,在数字信号中,每个样本由一个固定数量的二进制数表示。在PAM中,我们使用一个调制脉冲来调制数据信号,这样可以将数据信号从一个信号空间映射到另一个信号空间,因此可以实现数字化通信。
在实际应用中,抽样定理和脉冲调幅(PAM)通常被用于数字通信和数字信号处理方面。
为了理解抽样定理和脉冲调幅(PAM)如何工作,我们可以进行以下实验:
实验1:抽样定理实验
在这个实验中,我们需要一个函数生成器(signal generator)和一个示波器(oscilloscope)来生成和观察信号。设置函数生成器以产生一个正弦波信号,然后使用示波器来查看该信号。以5kHz的频率采样信号,观察它的样本的数量和质量。接下来,将抽样频率调整为10kHz并观察示波器上的波形,你会发现它看起来更平滑。继续增加采样率以尝试找到一个极限值,达到这个极限值之后,再增加采样率不会对信号的质量产生任何显著的改进。
PAM调制与抽样定理实验.docx
、实验目的PAM调制与抽样定理实验
1. 掌握自然抽样、平顶抽样特性;
2. 理解抽样脉冲脉宽、频率对恢复信号的影响;
3. 理解低通滤波器幅频特性对恢复信号的影响;
了解混叠效应产生的原
理。
餐验模1块:豐时分复用模块
A3
信源译码与时分解复用模块A6
3. 100M双通道示波器
4•信号连接线
三P d原理次开发)
设连续信号????,其最高截止频率为????如果用频率为????2????抽样信号对????进行抽样,样定理???就可以被样值信号唯一地表示。?也就是说,如果一个连续信号??????的频谱中最
高频率不超过????这种信号必定是个周期性的信号,当抽样频率????2????,抽样后的信号就包含原始连续信?号的全部信息,而不会有信息丢失,在接收端就可以用一个低通滤波器根
据这些抽样信号的样本来还原原来的连续信号??????
抽样定理告诉我们:如果对某一带宽有限的模拟信号进行抽样,且抽样速率达到一定的数值时,那么根据这些抽样值就可以准确地还原信号。也就是说,我们在传送模拟信号的时候,不一定要传送模拟信号本身,而是可以只传输按抽样定理得到的抽样值,这样我们在接收端依然可以根据接收到的抽样值还原出原始信号。
图1信号的抽样与恢复
、实验目的PAM调制与抽样定理实验
图1信号的抽样与恢复
2
> ????
假设??????????
对于理想抽样 叶变换的性质,时域的乘积等于频域
的卷积,我们可
— —????
i i
???????? [?????)?? ????*???= ? ???????????????
上式表明,????"???" 2????? ??……?■??■ 的各?次谐波为中心点相叠加而成, 幅度只
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
实验5++抽样定理及PAM脉冲幅度调制实验
实验5 抽样定理及PAM脉冲幅度调制实验
一、实验目的
1.通过对模拟信号抽样的实验,加深对抽样定理的理解;
2.通过PAM调制实验,使学生能加深理解脉冲幅度调制的特点;
3.学习PAM调制硬件实现电路,掌握调整测试方法。
二、实验仪器
1.PAM脉冲调幅模块,位号:H(实物图片如下)
2.时钟与基带数据发生模块,位号:G(实物图片见第3页)
3.20M双踪示波器1台
4.频率计1台
5.小平口螺丝刀1只
6.信号连接线3根
三、实验原理
抽样定理告诉我们:如果对某一带宽有限的时
间连续信号(模拟信号)进行抽样,且抽样速率达到一定数值时,那么根据这些抽样值就能准确地还原原信号。这就是说,若要传输模拟信号,不一定要传输模拟信号本身,可以只传输按抽样定理得到的抽样值。 通常,按照基带信号改变脉冲参量(幅度、宽度和位置)的不同,把脉冲调制分为脉幅调制(PAM )、脉宽调制(PDM )和脉位调制(PPM )。虽然这三种信号在时间上都是离散的,但受调参量是连续的,因此也都属于模拟调制。关于PDM 和PPM ,国外在上世纪70年代研究结果表明其实用性不强,而国内根本就没研究和使用过,所以这里我们就不做介绍。本实验平台仅介绍脉冲幅度调制,因为它是脉冲编码调制的基础。 抽样定理实验电路框图,如图1-1所示。
图1-1 抽样的实验过程结构示意图
本实验中需要用到以下5个功能模块。 1.非同步函数信号或同步正弦波发生器模块:它提供各种有限带宽的时间连续的模拟信号,并经过连线送到“PAM 脉冲调幅模块”,作为脉冲幅度调制器的调制信号。P03/P04测试点可用于调制信号的连接和测量;另外,如果实验室配备了电话单机,也可以使用用户电话模块,这样验证实验效果更直接、更形象,P05/P07测试点可用于语音信号的连接和测量。 2.抽样脉冲形成电路模块:它提供有限高度,不同宽度和频率的的抽样脉冲序列,并经过连线送到“PAM 脉冲调幅模块”, 作为脉冲幅度调制器的抽样脉冲。P09测试点可用于抽样脉冲的连模
抽样信道信号开关抽样器 32P01 32TP01 32P02 32P03 P15
4SW02P09 P14
P04 32W01
接和测量。该模块提供的抽样脉冲有同步和非同步两种,同步的抽样脉冲是频率为8KHz ,占空比为50%或近似50%的矩形脉冲;非同步的抽样脉冲由555定时器产生,其频率通过W05连续可调。 3.PAM 脉冲调幅模块:它采用模拟开关CD4066实现脉冲幅度调制。抽样脉冲序列为高电平时,模拟开关导通,有调制信号输出;抽样脉冲序列为低电平,模拟开关断开,无信号输出。因此,本模块实现的是自然抽样。在32TP01测试点可以测量到已调信号波形。 调制信号和抽样脉冲都需要外接连线输入。已调信号经过PAM 模拟信道(模拟实际信道的惰性)的传输,从32P03铆孔输出,它可能会产生波形失真。 PAM 模拟信道电路示意图如图1-2所示,32W01(R1)电位器可改变模拟信道的传输特性,当R1C1=R2C2时,PAM 已调信号理论上无失真。 4.接收滤波器与功放模块:接收滤波器是数字低通滤波器,它的作用是恢复原调制信号。数字低通滤波器的截止频率受工作时钟控制,它由4SW02的置位确定。铆孔P14是接收滤波器与功放的输入端,实验时需用外接导线将32P03与P14连接。 5.时钟与基带数据发生模块:它提供系统工作时钟和接收数字低通滤波器工作时钟。接收数字低通滤波器截止频率的设置由该模块中微型连排拨动开关4SW02置位确定。
图1-2 PAM 信道仿真电路示意图 32W01
C1
C2 32P03 R2
32TP01
最后强调说明:实际应用的抽样脉冲和信号恢复与理想情况有一定区别。理想抽样的抽样脉冲应该是冲击脉冲序列,在实际应用中,这是不可能实现的。因此一般是用高度有限、宽度较窄的窄脉冲代替,本实验中提供的抽样脉冲,是频率为8KHz,占空比为50%或近似50%的矩形脉冲或由555定时器产生的频率连续可调的脉冲。另外,实际应用中使信号恢复的滤波器不可能是理想的。当滤波器特性不是理想低通时,抽样频率不能就等于被抽样信号频率的2倍,否则会使信号失真。考虑到实际滤波器的特性,抽样频率要求选得较高。由于PAM通信系统的抗干扰能力差,目前很少实用。它已被性能良好的脉冲编码调制(PCM)所取代。
四、可调元件及测量点的作用
32P01:模拟信号输入连接铆孔。
32P02:抽样脉冲信号输入连接铆孔。
32TP01:输出的抽样后信号测试点。
32P03:经仿真信道传输后信号的输出连接铆孔。
32W01:仿真信道的特性调节电位器。
五、实验内容及步骤
1.插入有关实验模块:
在关闭系统电源的条件下,将“时钟与基带数据发生模块”、“PAM脉冲幅度调制模块”,插到底板“G、H”号的位置插座上(具体位置可见底板右下角的“实验模块位置分布表”)。注意模块插头与底板插座的防呆口一致,模块位号与底板位号的一致。
2.信号线连接:
用专用铆孔导线将P04、32P01;P09、32P02;32P03、P14连接(注意连接铆孔的箭头指向,将输出铆孔连接输入铆孔)。
3.加电:
打开系统电源开关,底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常,请立即关闭电源,查找异常原因。
4.输入模拟信号观察:
模拟信号发生器产生的模拟信号送入抽样模块的32P01点,用示波器在32P01处观察,调节同步正弦波电位器W04,使该点正弦信号幅度约1V(峰一峰值)。
5.取样脉冲观察:
示波器接在32P02上,拨动抽样脉冲形成电路的开关K02,当K02置于C8位,示波器显示8K同步的抽样脉冲;当K02置于C555位,示波器显示非同步的抽样脉冲,其频率通过W05连续可调。
6.取样信号观察:
示波器接在32TP01上,可观察PAM取样信号,示波器接在32P03上,调节“PAM脉冲幅度调制”上的32W01可改变PAM信号传输信道的特性,PAM 取样信号波形会发生改变。
7.取样恢复信号观察:
PAM解调用的低通滤波器电路(接收端滤波放大模块,信号从P14输入)共设有三组参数,其截止频率分别为2.65KHZ、5.3KHZ、10.6KHZ。根据被抽样的信号频率,通过拨码器4SW02可设置的滤波器参数,由于模拟信号接的是2KHZ的同步正弦波,所以选择滤波器截止频率为2.65KHZ,即拨码器4SW02设置为01010。
根据下面建议自己设计实验步骤,进行取样恢复信号观察实验。
(1) 在一定频率的模拟信号(一般2KHZ)下,设置低通滤波器2.65KHZ截止频率。调节不