04班29号张诗悦-通原硬件实验报告解析
通信原理硬件实验报告(最新-哈工程)
实验报告
哈尔滨工程大学教务处制
实验一、数字基带信号实验
一、实验目的
1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点
2、掌握AMI、HDB2的编码规则
3、了解HDB3(AMI）编译码集成电路CD22103.
二、实验仪器
双踪示波器、通信原理VI实验箱一台、M6信源模块
三、实验内容
1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ)、传号交替反转码(AMI)、三阶高密度双极性码（HDB3)、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。
2、用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。
3、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形.
四、基本原理
1、单极性码、双极性码、归零码、不归零码
对于传输数字信号来说，最常用的方法是用不同的电压电平来表示两个二进制数字，即数字信号由矩形脉冲组成。
a)单极性不归零码,无电压表示”0"，恒定正电压表示"1”，每个码元时间的中间点是采样时间,判决门限为半幅电平。
b)双极性不归零码，”1"码和"0”码都有电流，”1”为正电流，"0"为负电流，正和负的幅度相等,判决门限为零电平。
c)单极性归零码，当发”1"码时，发出正电流，但持续时间短于一个码元的时间宽度，即发出一个窄脉冲；当发"0"码时，仍然不发送电流。
d)双极性归零码，其中”1"码发正的窄脉冲，”0"码发负的窄脉冲，两个码元的时间间隔可以大于每一个窄脉冲的宽度，取样时间是对准脉冲的中心。
归零码和不归零码、单极性码和双极性码的特点：
不归零码在传输中难以确定一位的结束和另一位的开始，需要用某种方法使发送器和接收器之间进行定时或同步；归零码的脉冲较窄，根据脉冲宽度与传输频带宽度成反比的关系,因而归零码在信道上占用的频带较宽。
通原实验报告
通原实验报告
实验一：双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM）
一、实验目的：
*了解DSB-SC AM信号的产生及相干解调的原理和实现方法。 *了解DSB-SC AM 信号波形及振幅频谱特点，并掌握其测量方法。
*了解在发送DSB-SC AM信号加导频分量的条件下，收端用锁相环提取载波的原理及其实现方法。
*掌握锁相环的同步带和捕捉带的测量方法，掌握锁相环提取载波的测试方法。
二、实验原理： DSB-SC AM信号的产生及相干解调原理：
增益G
m(t) S(t) m(t) LPF 输出 DSB-SC AM信号
恢复载波
载波导频增益g 90 °
VCO
LPF
将均值为零的模拟基带信号m(t)与正弦载波相乘得到DSB-SC AM信号，其频谱不包含载波分量。 DSB-SC AM信号的解调只能采用相干解调。为了能在接收端获取载波，在发端加导频。收端用窄带锁相环来提取导频信号作为恢复载波。锁定后的VCO输出信号与导频同频且几乎同相。相干解调是将发来的信号s(t)与恢复载波相乘，再经过低通滤波后输出模拟基带号。
三、实验步骤
(A) DSB-SC AM信号的产生
1、实验步骤：
（1）调整音频振荡器输出的模拟信号频率为10KHZ，作为均值为零的调制信号m(t)。主
振荡器输出100KHZ的模拟载波信号。如下图：
主振荡器输出音频振荡器输出
将两路信号连接到乘法器的两个输入端。
（2）乘法器输出波形如下图，波形在调制信号半周期的整数倍处的过零点存在相位翻转。
（3）已调信号的振幅频谱如下图：
该频谱具有以下特点：没有单独的载波分量，在载波频率的两侧有相互对称的两个冲击信号，分别称为上、下边带。该频谱是将基带信号线性搬移到载波频率上得到的。
北京邮电大学 通信原理实验报告 硬件部分
北京邮电大学实验报告
题目：基于TIMS通信原理实验报告
班级：2009211126班
专业：信息工程
姓名：
成绩：
实验1振幅调制（AM）与解调
一、实验目的
（1）掌握具有离散大载波（AM）调制的基本原理；
（2）掌握包络检波器的基本构成和原理；
（3）掌握调幅波调制系数的意义和求法。
二、实验原理
幅度调制是由DSB-SC AM信号加上一离散的大载波分量（设载波的初始相位φc=0），其表示式为
s t=A c1+m t cos2πf c t
式中要求基带信号波形m t≤1，使AM信号的包络A c1+m t总是正的，式中的A c cos2πf c t是载波分量A c m t cos2πf c t是DSB-SC AM信号。
定义
m n t=
m(t)
max|m(t)|，|m(t)|≤1
a=max m t,|m(t)|≤1
称标量因子a为调制系数或调幅系数。
有两种调制方式，调制框图如下
AM 信号调制原理框图1
AM 信号调制原理框图2 解调原理框图如下
AM 信号解调原理框图
三、实验步骤
1、按如下所示的连接图连接好
AM信号调制连接图
AM信号解调连接图
2、调节加法器上两路输入信号的放大倍数，同时用示波器监测，在保证加法器输出波形不削顶的情况下，调节至交流信号峰值与直流成分之比(即调制系数)为小于1、等于1、大于1，观察调制信号和解调信号波形图；
3、观察滤波器输入输出波形的变化，分析原因。
四、实验结果
音频振荡器的输出频率调整为1kHZ，直流电压幅度调整为1V。
a<1时，基带与调制信号波形如下
调制与解调输出
调制与解调信号
通信原理实验报告答案
通信原理实验报告答案
通信原理实验报告
CPLD可编程数字信号发生器实验
一、实验目的
1、熟悉各种时钟信号的特点及波形。
2、熟悉各种数字信号的特点及波形。
二、实验内容
1、熟悉CPLD可编程信号发生器各测量点波形。
2、测量并分析各测量点波形及数据。
三、实验仪器
1、通信原理0 号模块一块
2、示波器一台
四、实验原理
1、CPLD数字信号发生器，包括以下五个部分：①时钟信号产生电路；②伪随机码产生电路；③帧同步信号产生电路；
④NRZ码复用电路及码选信号产生电路；⑤终端接收解复用电路。
2、24位NRZ码产生电路
本单元产生NRZ信号，信号速率可根据输入时钟不同自行选择，帧结构如下图所示。帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16路为2路数据信号，每路8位。此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号。LED亮状态表示1码，熄状态表示0码。
五、实验框图
六、实验步骤
1、观测时钟信号输出波形。
信号源输出两组时钟信号，对应输出点为“CLK1”和“CLK2”，拨码开关S4的作用是改变第一组时钟“CLK1”的输出频率，拨码开关S5的作用是改变第二组时钟“CLK2”的输出频率。拨码开关拨上为1，拨下为0，拨码开关和时钟的对应关系如下表所示
按如下方式连接示波器和测试点：
启动仿真开关，开启各模块的电源开关。
1）根据表1-2改变S4，用示波器观测第一组时钟信号“CLK1”的输出波形；2）根据表1-2改变S5，用示波器观测第二组时钟信号“CLK2”的输出波形。
2、用示波器观测帧同步信号输出波形。
北邮通原硬件实验报告
降低输入信号频率。
六、
通过这次实验我们对2ASK信号的产生原理与调制、解调的方法有了更进一步的了解，通过预习我们对调制与解调信号的波形以及需要调节的参数都有了一定的了解，使得我们在波形图的调节上顺利了许多。同时这次试验也让我们体会到团结协作的重要性，我们分工明确，很快就完成了此次实验。相信在以后的学习生活中，我们还会有更多的收获。
北京邮电大学实验报告
题目：基于TIMS通信原理实验报告
班级：
专业：信息工程
姓名
成绩：
实验
一、
1)掌握具有离散大载波（AM）调制的基本原理；
2)掌握包络检波器的基本构成和原理；
3)掌握调幅波调制系数的意义和求法。
二、
2.1
2.1.1.
幅度调制是由DSB-SC AM信号加上一离散的大载波分量（设载波的初始相位 ），其表示式为
2）按照实验连接图，完成TIMS各模块与示波器之间的连接，实现ASK调制与解调系统。
3）观察输入数字序列及调制后的输出波形并截图进行分析。
4）观察输入数字序列及解调后的输出波形并截图进行分析。
四、
4.1 2ASK
图4.1输入数字序列及2ASK调制信号
4.2 2ASK
图4.2输入数字序列及解调后输出信号
图2.52ASK信号解调原理框图（同步）
2
北京邮电大学通信原理硬件实验报告
北京邮电大学实验报告
题目：基于SYSTEMVIEW通信原理实验报告
班级：2011211127
专业：信息工程
姓名：
成绩：
实验三简单基带传输系统
一、实验目的和要求
目的：熟悉系统仿真软件systemview，掌握观察系统时域波形，特别是眼图的操作方法。
要求：自己构建一个简单的基带传输系统，进行系统性能的测试。
二、实验原理和内容
实验内容：构造一个简单示意性基带传输系统。以双极性 PN码发生器模拟一个数据信源，码速率为100bit/s，低通型信道噪声为加性高斯噪声（标准差＝0.3v）。要求：
1．观测接收输入和滤波输出的时域波形；
2．观测接收滤波器输出的眼图。
实验原理：简单的基带传输系统原理框图如下，该系统并不是无码间干扰设计的，为使基带信号能量更为集中，形成滤波器采用高斯滤波器。
系统框图
三、主要仪器设备
计算机、SystemView仿真软件
四、实验步骤与操作方法
第1步：进入SystemView系统视窗，设置“时间窗”参数:
①运行时间：Start Time: 0秒； Stop Time: 0.5秒；
②采样频率：Sample Rate：10000Hz。
第2步：调用图符块创建仿真分析系统,各模块参数如下：
第3步：单击运行按钮，运算结束后按“分析窗”按钮，进入分析窗后，单击“绘制新图”按钮，分别显示出“PN码输出”、“信道输入”、“信道输出”和“判决比较输出”时域波形；
第4步：观察信源 PN码和波形形成输出的功率谱；
第5步：观察信道输入和输出信号眼图。
四、实验数据记录和处理
1)运行实验软件，创建系统仿真电路如下图：
通原硬件 04班07号邓璨
通信原理硬件实验
实验报告
班级：2011211104
姓名：邓璨
班内序号：07
学号：2011210098
实验一：双边带抑制载波调幅（DSB-AM）
一、实验目的：
(1)了解DSB-SC AM信号的产生以及相干解调的原理和实现方法；
(2)了解DSB-SC AM信号波形以及振幅频谱特点,并掌握其测量方法；
(3)了解在发送DSB-SC AM 信号加导频分量的条件下,收端用锁相环提取载波的原理及其实现方法；
(4)掌握锁相环的同步带和捕捉带的测量方法,掌握锁相环提取载波的调试方法。
二、实验系统框图：
DSB-SC加导频的产生
测量VCO压控灵敏度的框图
DSB-SC加导频分量的相干解调及载波提取框图
三、实验步骤：
SC-DSB 信号的数学表达式为s(t)=Acm(t)cos(Wct)，这个实验产生SC-DSB 的方法很简单，就是用载波跟调制信号直接相乘，其中载波是由主振荡器产生为幅度为1V，频率为100KHZ 的正弦波，而调制信号由音频振荡器产生的正弦信号再经缓冲放大器组成，幅度为1V，频率为1KHZ。
1、DSB-SC AM 信号的产生
1）按照图连接，将音频振荡器输出的模拟音频信号及主振荡器输出的100KHz模拟载频信号分别用连接线连至乘法器的两个输出端；
2）用示波器观看音频输出信号的信号波形的幅度以及振荡频率，调整音频信号的输出频率为10kHz,作为均值为0的调制信号m(t)；
3）用示波器观看主振荡器输出信号的幅度以及振幅频谱；
4）用示波器观看乘法器的输出波形，并注意已调信号波形的相位翻转与已调信号波形；
通信原理硬件实验报告
通信原理硬件实验报告
实验二抑制载波双边带的产生
一．实验目的：
１．了解抑制载波双边带(SC-DSB)调制器的基本原理。
２．测试SC-DSB 调制器的特性。
二．实验步骤：
1．将TIMS 系统中的音频振荡器(Audio Oscillator)、主振荡器(Master Signals)、缓冲放大器(Buffer Amplifiers)和乘法器(Multiplier)按图连接。
2．用频率计来调整音频振荡器，使其输出为1kHz 作为调制信号，并调整缓冲放大器的K1,使其输出到乘法器的电压振幅为1V。
３．调整缓冲放大器的K2，使主振荡器输至乘法器的电压为1V 作为载波信号。４．测量乘法器的输出电压，并绘制其波形。见下图：
５．调整音频振荡器的输出，重复步骤4。见下图：
6．将电压控制振荡器（VCO）模快和可调低通滤波器（Tuneable LPF）模块按图连接。
8．将可调低通滤波器的频率范围选择范围至“wide”状态，并将频率调整至最大，此时截至频率大约在12kHz 左右。
LPF 截止频率最大的时候输出:(频响)
9．将可调低通滤波器的输出端连接至频率计，其读数除360 就为LPF 的3dB 截止频率。10．降低可调LPF 的截止频率，使SC-DSB 信号刚好完全通过低通滤波器，记录此频率（fh=fc+F）。
11．再降低3dB 截止频率，至刚好只有单一频率的正弦波通过低通滤波器，记录频率（fl=fc-F）
只通过单一频率的LPF 输出:
12．变化音频振荡器输出为频率为800Hz、500Hz，重复步骤10、11。
通信原理实验报告
通信原理实验报告
一、实验目的
1、熟悉信号源实验模块提供的信号类别；
2、加深对PCM 编码过程的理解；
3、掌握2ASK 、2FSK 的调制、解调原理；
4、通过观察噪声对信道的影响，比较理想信道与随机信道的区别，加深对随机信道的理解。 二、实验器材 实验模块---信号源 双踪示波器
模拟信号数字化模块 数字调制模块 信道模拟模块 数字解调模块 连接线
三、实验原理
1、测试工具---示波器：
（1）示波器的输入功能区：从通道1和通道2输入
（2）示波器的测量功能区：QuickMeas 光标调节和快速测量，可以测量电压和频率；auto-scale 自动触发扫描；在左上角的按钮可以调节扫描时间；在右上角的按钮可以调节水平位置。
（3）示波器的控制功能区，Run/Stop 可以暂停便于得出波形 2、模拟信号数字化（PCM 编码）
脉冲编码调制（PCM ）简称为脉码调制，它是一种将模拟语音信号变换成数字信号的编码方式。PCM 的原理框图：
PCM 主要包括抽样、量化与编码三个过程。抽样是把时间连续的模拟信号转换成时间离散、幅度连续的抽样信号；量化是把时间离散、幅度连续的抽样信号转换成时间离散幅度离散的数字信号；编码是将量化后的信号编码形成一个二进制码组输出。
(1)、采样：利用奈奎斯特定律，fs 2fb,(fs 是采样频率，fb 是信号的截止频率)，满足这个不等式关系信号才不会重叠，以致信号不能还原。
(2)、量化：模拟信号的量化分为均匀量化和非均匀量化。本实验模块中所用到的PCM 编码芯片TP3067是采用近似于A 律函数规律的13折线（A=87.6）的压扩特性压扩特性来进行
通原硬件实验报告最终版
2.了解AM的信号波形及振幅频谱的特点，并掌握调幅系数的测量方法
3.了解AM信号的非相干解调原理和实现方法。
2、AM信号的产生及解调原理
1.AM信号的产生
若调制信号为单音频信号
则单音频调幅的AM信号表达式为
调幅系数 。
AM信号的包络与调制信号m（t）成正比，为避免产生过调制，要求a≤1。
若用Amax及Amin分别表示单音频调幅AM信号波形包络的最大值及最小值，则此AM信号的调幅系数为
产生AM信号的方法如下
2.AM信号的解调
由于AM信号的振幅频谱具有离散大载波，所以收端可以从AM信号中提取载波进
行相干解调，其实现类似于DSB-SC AM信号加导频的载波提取及相干解调的方法。
3、AM信号的产生
实验一 ：双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM)
一、实验目的
1.了解DSB-SC AM信号的产生及相干解调的原理和实现方法。
2.了解DSB-SC AM的信号波形及振幅频谱特点，并掌握其测量方法。
3.了解在发送DSB-SC AM信号加导频分量的条件下，收端用锁相环提取载波的原理及实现方法。
4.掌握锁相环的同步带和捕捉带的测量方法，掌握锁相环提取载波的调试方法。
由图可知，导频信号的频谱幅度是A1=174mV，边频信号的频谱幅度是A2=216mV，所以导频信号功率与已调信号功率的百分比=32.45%，接近理论值32%，误差主要来源于读数误差。
北京邮电大学_通原实验报告_软件部分
三、实验原理
二进制移相键控（2PSK）是利用载波的相位未携带二进制信息的调制式，通常用0º和180º分别代表0和1。
（1）调制原理
时域表达式为： ,
其中{ }为双极性二进制数字序列， {+1，-1}；
为二进制符号间隔；
（t）为基带发送成形滤波器的冲激响应，设A=1。
2PSK信号的产生框图：
（2）解调原理
五、仿真连线图
仿真连线图：
六、实验结果与分析
1、无噪声情况下
基带信号调制信号解调信号
同向
正交
无噪声眼图
无噪声星座图
星座图能量杂乱，系统性能较差。
1、噪声方差为1情况下
有噪声眼图
有噪声星座图
星座图能量杂乱，无法辨别能量点，系统性能更差。
有噪声眼图LPF带宽增加50%
有噪声星座图LPF带宽增加50%
无噪声眼图LPF带宽增加50%
北邮实验报告封面
北邮实验报告封面
篇一：北邮通原实验报告
北京邮电大学
通信原理实验报告
班级：xxxxxxxx 专业：xxxxxx 姓名：
xxxx 学号：xxxxx 同组人：xxxx
目录
通信原理实验报告 ................................................ ................................................... (1)
实验一：双边带抑制载波调幅（DSB-AM） ........................................ (3)
一、实验目的： .............................................. ................................................... . (3)
二、实验系统框
................................................... .. (3)
三、实验步骤： .............................................. ................................................... . (4)
四、实验结果： .............................................. ................................................... . (6)
通信原理硬件实验报告
实验一 双边带抑制载波调幅（DSB —SC AM ）
一、实验目的
(1)了解DSB-SC AM 信号的产生及相干解调的原理和实现方法
(2)了解DSB-SC AM 信号波形及振幅频谱特点，并掌握其测量方法。 (3)了解在发送DSB AM 信号加导频分量的条件下，收端用锁相环提取载波的远离及其实现方法。
(4)掌握锁相环的同步带和捕捉带的测量方法，掌握锁相环提取载波的调试方法。 二、实验原理及连接图 (1)DSB 调制原理 :
其中
为一均值为零的模拟基带信号（低频）；
为一正弦载波信号（高频）；
DSB 调制信号产生原理框图：
s(t)
(2) DSB 相干解调原理:
原理框图:
s(t)
(3)DSB-SC AM 信号加导频的实验连接图:
(4)DSB-SC AM 信号的相干解调及载波提取实验连接图:
三、实验步骤
（一）DSB-AM信号的产生
1.按照图
2.2.2所示，将音频振荡器输出的模拟音频信号及主振荡器输出的100KHZ 模拟载频信号分别用连接线连至乘法器的两个输入端。
2.用示波器观看音频振荡器输出信号的信号波形的幅度以及振荡频率，调整音频信号的输出频率为10KHZ，作为均值为0的调制信号。
3.用示波器观看主振荡器的输出波形的幅度及振荡频率
4.用示波器观看乘法器的输出波形，并注意已调信号波形的相位翻转与调制信号波形的关系。
5.测量已调信号的振幅频谱，注意其振幅频谱的特点。
6.按照图2.2.2，将DSB-SC AM信号及导频分量分别连到加法器的输入端，观看加法器的输出波形及振幅频谱，分别调整加法器中的增益G和g，具体调整方法如下：
通信原理硬件实验实验报告
通信原理硬件实验实验报告
班级：
专业:
姓名
成绩
Beijing University of Posts and Telecommunications
1、实验内容（要求）
学习使用SystermView 软件进行通原实验仿真。练习做16QAM 调制星座图仿真图，
并验证无码间干扰的奈奎斯特准则。
2、 实验目的
使用SystermView 软件对通信原理中学过的调制方式和基本准则进行计算机仿真，通过对仿真波形的讨论，加深同学们对通信原理内容的学习和理解。本次实验主要目的是熟悉SystermView 软件，学习基本的设计思路，学会画实验原理图，自己设置相应的参数进行仿真，学习对仿真结果判断、讨论。
3、 设计思路（原理） （一）16QAM 调制
正交幅度调制（QAM ）是有两个相互正交载波的多电平振幅键控信号叠加而成的，可以表示为S(t)=错误！未找到引用源。 i=1,2,……M ，0错误！未找到引用源。t ≤错误！未找到引用源。
本次实验验证矩形星座16QAM 信号的产生和解调。具体如下： 1. 信号的产生
信号有两个四进制的正弦信号产生，分别乘以正交的载波cosw c t 错误！未找到引用源。和sinw c t 错误！未找到引用源。 相加后成为矩形星座16QAM 信号；
2、信号解调
QAM 信号的解调采用的是对接收波采用两个正交信号的相干解调，并串变换后输出即为16QAM 信号，本次实验的目的是观察讨论16QAM 的矩形星座，故最后没有对信号进行并串变换，而是对分析器的输出进二维整合得到星座图。
16QAM 信号 错误！未找到引用源。进制信号 错误！未找到引用源。进制信号
通原实验
电压控制振荡器（VCO）
功能： 输入： 输出： 操作操作： 有两种操作模式： VCO和FSK产生器 TTL和模拟输出信号 VCO输出信号 基带和载波频率范围可由PCB上的设定开关选取。
缓冲放大器（Buffer Amplifiers）
功能： 对输入信号产生一定的增益
输入：
输出： 操作操作：
模拟信号
DSB m(t )* c(t ) cos t cos t
1 cos( )t 1 cos( )t 2 2
( )
其中 m(t ) cos t 为一均值为零的模拟基带信号（低频）；
c(t ) cos t 为一正弦载波信号（高频）；
m(t ) cos t
图2－1AM信号时域波形图
AM调制（解调）原理
方法一：
原理框图如图所示：
图2－2AM信号调制原理框图（方法一） 其中 m(t ) 为一均值为零的模拟基带信号（低频）；
c (t ) 为一正弦载波信号（高频）；
DC为一直流分量。
方法一实现AM信号调制
1、AM信号调制 用模块音频振荡器（Audio Oscillator），可变直 流电压（Variable DC），主振荡器（Master Signals），加法器（Adder）和乘法器 （Multiplier），移相器（Phase Shifer）实现下 述系统： 采用AM信号调制原理框图方法一实现AM信号的 调制 .
通原实验报告
调频（FM ）
一、实验目的
1、了解用VCO 作调频器的原理及实验方法。
2、测量FM 信号的波形图及振幅频率。
3、了解利用锁相环作FM 解调的原理及实现方法。 二、实验原理 1、FM 信号的产生
若调制信号是单音频信号
()cos(2)m m t a f t π=
则FM 信号的表达式为
()cos[2()]FM c c s t A f t t πϕ=+
其中
()sin 2sin 2f m m m
aK t f t f t f ϕπβπ=
= 其中K f 为频率偏移常数（Hz/V ），f m
aK f β=
是调制指数。
由卡松公式可知FM 信号的带宽为
2(1)m B f β≈+
产生FM 信号的方法之一是利用VCO ，如下图所示。
VCO 的输入为()m t ，当输入电压为0时，VCO 输入频率为c f ；当输入模拟基带信号的电压变化时，VCO 的振荡频率作相应的变化。 2、锁相环解调FM 信号
锁相环解调的原理框图如下图所示。
锁相环锁定时，VCO 输出的FM 信号与接收到的输入FM 信号之间是同频关系，相位也几乎相同。锁相环解调的原理如下所述。 假设锁相环输入是FM 信号s(t)，则
()cos[2()]FM c c s t A f t t πϕ=+ φ t =2πK f m τ dτt
−∞
对于VCO 来说，它的控制电压是环路滤波器的输出v(t).VCO 的瞬时频率为
f v t =f c +K v v (t )
其中K v 是VCO 的压控灵敏度（Hz/V ），VCO 的输出可表示为
s o t =A O sin 2πf c t +φo (t )
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2013年通信原理硬件实验报告
学院：信息与通信工程学院
班级：2011211104
姓名：张诗悦
学号：2011210120
班内序号：29号
组号：09号
同组人：王文雪
目录
实验一：双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM） (3)
实验二：具有离散大载波的双边带调幅波(AM) (14)
实验三：调频（FM） (21)
实验六：眼图 (28)
实验七：采样，判决 (31)
实验八：二进制通断键控（OOK） (34)
实验十一：信号星座(选作) (41)
实验十二：低通信号的采样与重建 (45)
实验一 双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM ）
一．实验目的
（1）了解DSB-SC AM 信号的产生及相干解调的原理和实现方法。
（2）了解DSB-SC AM 的信号波形及振幅频谱的特点，并掌握其测量方法。 （3）了解在发送DSB-SC AM 信号加导频分量的条件下，收端用锁相环提取载波的原理及其实现方法。 （4）掌握锁相环的同步带和捕捉带的测量方法，掌握锁相环提取载波的测试方法。
二．实验器材
PC 机一台、TIMS 实验平台、示波器、导线等。
三．实验原理
1.双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM ）信号的产生和表达式
图1.1
2.双边带抑制载波调幅信号的解调
基本思路：利用恢复的载波与信号相乘，将频谱搬移到基带，还原出原基带信号。
图1.2
3.DSB-SC AM 信号的产生及相干解调原理框图
()()()()()
cos c c c s t m t c t m t A t ωϕ==+
图1.3
四．实验内容及结果
1.DSB-SC AM信号的产生
（1）实验步骤：
图1.4
1.按照上图，将音频振荡器输出的模拟音频信号及主振荡器输出的100KHz模
拟载频信号分别用连接线至乘法器的两个输入端。
2.用示波器观看音频振荡器输出信号的信号波形的幅度及振荡频率，调整音频信号的输出频率为10KHz，作为均值为0的调制信号m(t)。
3.用示波器观看主振荡器输出信号的波形的幅度及振荡频率。
4.用示波器观看乘法器的输出波形，并注意已调信号的波形的相位翻转与调制信号波形的关系。
5.测量已调信号的振幅频谱，注意其振幅频谱的特点。
6.按照图1.3将DSB-SC AM信号及导频分别连到加法器的输入端，观看加法器的输出波形及振幅频谱，分别调整加法器中的增益G和g。
（2）实验结果：
1.主震荡器输出100kHz载波信号：
图1.5
2.模拟10kHz音频信号输出，作为调制信号m(t)：
图1.6
3.乘法器输出DSB-SC AM信号：
图1.7
上图即为调制后的DSB-SC AM信号，可以看出该波形无法体现调制信号的包络特性，在每周期之间有可能会产生相位翻转，无法通过包络检波解调，但可以进行相干解调。
4.DSB-SC AM信号加导频后的频谱：
通过调整加法器的G和g，使得加入的导频信号振幅频谱为已调信号边带频谱的0.8倍。此时导频信号功率约为信号功率的0.32倍。
图1.8
2.DSB-SC AM信号的相干解调及载波提取
1.锁相环的调试
（1）实验步骤
1.单独测量VCO的性能
将VCO前面板上的频率选择开关拨到HI载波频段的位置，VCO的错误！未找到引用源。输入端不接信号。调节错误！未找到引用源。输出波形如下图所示：
图1.9
然后将可变直流电压模块的DC输出端与VCO模块的错误！未找到引用源。端相连接，从双踪示波器分别接于VCO输出端及DC输出端，如图所示：
图1.10
调节使其当直流电压为零时，VCO 的中心频率为100KHz ，可变直流电压为错误！未找到引用源。时的VCO 频率偏移为错误！未找到引用源。。
图1.11 图1.12
2.单独测量锁相环中的相乘、低通滤波器的工作是否正常。
原理图：
图1.13
输入信号和VCO 输出信号的差拍信号如图：
图1.14
3.测量锁相环的同步带及捕捉带
图1.15
按照上图将载频提取的锁相环闭环连接，使用另一VCO作为输入于锁相环的信号源，如下图所示：
图1.16
首先将信号源VCO的中心频率调到比100KHz小很多的频率，使锁相环处于失锁状态。调节信号源VCO，使其频率由低往高缓慢变化。当示波器的信号波形由交流信号变为直流信号时，说明锁相环由失锁状态进入锁定状态，记录输入信号的频率错误！未找到引用源。。继续将信源的频率往高调节，直到从示波器见到的波形由直流突变为交流信号，说明锁相环失锁，记录此时的输入信号的频率错误！未找到引用源。。再从错误！未找到引用源。开始，将输入信号的频率从高往低调，记录自首次捕捉到同步时的频率错误！未找到引用源。，继续向低调节频率，直到再次失锁，记录频率错误！未找到引用源。。
根据测量得到的错误！未找到引用源。、错误！未找到引用源。、错误！未找到引用源。、错误！未找到引用源。的值可以算出锁相环的同步带及捕捉带为：同步带：错误！未找到引用源。
捕捉带：错误！未找到引用源。
（2）实验结果
1.根据实验结果可以看出VCO调整正确并正常工作。
2.实验测得：
kHz f 005.891= kHz f 981.932= kHz f 84.1043= kHz f 81.1084= 同步带：kHz kHz kHz f f f 805.19005.8981.108141=-=-=∆
捕捉带：kHz kHz kHz f f f 859.10981.9384.104232=-=-=∆
2.恢复载波 （1）实验步骤
1.将加法器的输出信号接至锁相环的输入端，将移相器模块的频率选择开关拨到HI 位置。
2.用示波器观察锁相环中的LPF 输出信号是否是直流信号，一次判断PLL 是否处于锁定状态。
3.在确定锁相环提取载波成功后，利用双踪示波器分别观察发端的导频信号及手段载波提取锁相环中VCO 的输出经相移后的信号波形。
4.观察恢复载波振幅频谱，并加以分析。
（2）实验结果
1.恢复载波波形：
图1.17 2.恢复载波频谱：