通原实验报告

振幅调制（Amplitude Modulation）与解调实验目的：

了解TIMS 实验的软硬件环境和基本的软件调试方式；

掌握AM 信号的调制方法；

掌握AM 信号的解调方法；

掌握调制系数的含义；

实验原理：

具有离散大载波（AM）调制的基本原理，原理框图如下：

AM 信号调制原理框图

包络检波器的基本构成和原理，原理框图如下：

AM 信号解调原理框图

AM信号输出

AM信号产生实验连接图

AM信号的非相干解调实验连接图

实验器件：

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），乘法器（Multiplier），移相器（Phase Shifer），共享模块（Utilities Module）和音频放大器（Headphone Amplifier）

实验步骤：

按照设计图设计AM 调制与解调系统，模拟基带信号频率为1KHz，电压振幅为1V；载波为一高频信号，电压振幅为1V；

实现AM 调制与解调系统，分别观察基带信号、调制信号和解调信号的波形；

调制系统参数，观察调制系数为a>1，a=1，a<1 时调制信号和解调信号的波形变化。实验波形：

a>1

a=1

a<1

思考题：

1、若用同步检波，如何完成实验？比较同步检波和包络检波的有缺点。

用同步检波则在接受AM调制信号端乘一个恢复载波信号，再经过低通滤波器就完成同步解调了。同步检波要求恢复载波于接受信号载波同频同相，一般要在发端加一离散的载频分量即导频，则在发端要分配一部分功率给导频，或者在收端提取载波分量，复杂且不经济。线形良好，增益高，对调制系数没要求。包络检波不需要提取载波分量，比较简单经济，但要求调制系数小于等于1，抗干扰差。

2、若调制系数大于1，是否可以用包络检波来还原信号。

不可以，这时已经出现失真现象。

3、调制系数分别”<1”，”>1”，”=1”时，如何计算已调信号的调制系数？

A B分别表示波形垂直方向上的最大和最小长度，代入下述公式即可求出

调幅系数ma = [(A-B)/(A+B)] • 100 %

SSB 信号的调制与解调

实验目的：

理解单边带系统调制解调原理，及测试方案；掌握SSB 信号的调制方法；掌握SSB 信号的解调方法；掌握调制系数的含义。

实验原理：

单边带（SSB）调制的基本原理，原理框图如下：

SSB 信号调制原理框图

单边带（SSB）解调的基本原理，原理框图如下：

SSB 信号解调原理框图

SSB输出

解调输出SSB信号调制和解调连接图

实验器件：

音频振荡器（Audio Oscillator），主振荡器（Master Signals），

加法器（Adder），乘法器（Multiplier），移相器（Phase Shifer），正交分相器（Quadrature Phase Splitter），可调低通滤波器（Tunable LPF）

实验步骤：

采用音频振荡器产生一个基带信号，记录信号的幅度和频率。载波可由主振荡器输

出一个高频信号；

QPS 为正交分相器，其输出为两路正交信号；

通过移相器使载波相移π/2，注意检查移相器的性能。

实验波形：

思考题：

分析调制系统是上边带还是下边带，如何实现另一边带的调制系统？

利用软件功能可以进行相关设置，可以由软件自动计算该信号频率，由于基带信号频率为1K,载波频率为100K，所以上边带信号频率为101K，下边带信号频率为99K。要想输出为另一边带，只需把移相器反相钮调往相反方向就可以了。同时这也提供了一种分辨上下边带的方法，即通过对比调节移相器反相钮前后信号就可以看出上下边带分别是哪个了。

调频波（FM）的产生

实验目的：

理解调频系统调制原理，及测试方案；

掌握FM 信号的调制方法；

掌握TIMS 系统的实验方法；

掌握调频波的特点。

实验原理：

调频波（FM）调制的基本原理。

振荡频率随输入信号的电压改变。当输入电压为零时，振荡器产生一个中心频率的

正弦波；当输入基带信号的电压变化时，该振荡频率做相应的变化。可利用压控振荡器（VCO）实现直接调频。FM 信号的系统框图如下图所示

FM 调制原理框图

FM输出

FM信号调制连接图

实验器件：

音频振荡器（Audio Oscillator），电压控制振荡器（VCO）和缓冲放大器（Buffer Amplifiers）。

实验步骤：

了解VCO 的中心频率概念。

了解频偏概念，可以通过放大器改变基带信号幅度观察FM 信号时域、频域波形。

实验中调节VCO，使其中心频率为10KHz。

设计FM 调制系统。

实验波形：

实验总结及意见建议：

对于AM调制和解调与SSB的调制和解调要注意调好G和g的比例，对于FM调制要注意调节VCO的中心频率为10KHz。希望老师能够有更多的时间来帮助同学解决在实验过程中遇到的种种问题，多留意一些实验过程，而不是只关注最后的一个实验结果。