北京交通大学 通原实验-调制AM,FM
通信原理实验报告--信号源实验
通信原理实验报告--信号源实验通信原理实验报告信号源实验一、实验目的本次通信原理实验的目的是深入了解信号源的工作原理和特性，通过实际操作和观察，掌握信号源的产生、调制和分析方法，为后续的通信系统学习和研究打下坚实的基础。
二、实验原理（一）信号源的分类信号源根据其产生信号的方式和特点，可以分为正弦信号源、方波信号源、脉冲信号源等。
正弦信号源是最常见的一种，其输出的信号具有单一频率和稳定的幅度。
（二）信号的调制调制是将原始信号（称为基带信号）加载到高频载波上的过程。
常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
在本次实验中，我们重点研究了幅度调制。
（三）信号的频谱分析通过傅里叶变换，可以将时域信号转换为频域信号，从而分析信号的频谱特性。
频谱分析对于理解信号的频率组成和带宽等特性具有重要意义。
三、实验设备与仪器本次实验使用的设备和仪器包括：信号源发生器、示波器、频谱分析仪、电源等。
信号源发生器用于产生各种类型的信号；示波器用于观察信号的时域波形；频谱分析仪用于分析信号的频谱；电源为实验设备提供稳定的工作电压。
四、实验步骤（一）正弦信号的产生与测量1、打开信号源发生器，设置输出为正弦波，频率为 1kHz，幅度为5V。
2、将信号源的输出连接到示波器的输入通道，观察正弦波的时域波形，测量其幅度和周期，并计算频率。
（二）方波信号的产生与测量1、在信号源发生器上设置输出为方波，频率为2kHz，幅度为3V，占空比为 50%。
2、用示波器观察方波的时域波形，测量其幅度、周期和占空比。
（三）脉冲信号的产生与测量1、设置信号源输出为脉冲波，频率为 5kHz，幅度为 4V，脉冲宽度为10μs。
2、通过示波器观察脉冲波的时域波形，测量其幅度、周期和脉冲宽度。
（四）幅度调制实验1、产生一个频率为 1kHz 的正弦波作为基带信号，幅度为 2V。
2、产生一个频率为 10kHz 的正弦波作为载波信号，幅度为 5V。
通信原理实验实验报告
通信原理实验实验报告通信原理实验实验报告一、引言通信原理是现代通信技术的基础，而通信原理实验则是学习和理解通信原理的重要途径之一。
本次实验旨在通过实际操作和数据分析，加深对通信原理的理解，并掌握相关实验技能。
二、实验目的本次实验的主要目的是通过实验验证通信原理中的一些基本概念和理论，包括调制、解调、信道传输特性等。
同时，通过实验数据的分析，探究不同参数对通信系统性能的影响。
三、实验原理1. 调制与解调调制是将要传输的信息信号转换成适合传输的调制信号的过程，解调则是将接收到的调制信号恢复成原始信息信号的过程。
常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。
2. 信道传输特性信道传输特性是指信号在传输过程中受到的各种干扰和衰减的影响。
常见的信道传输特性包括衰减、失真、噪声等。
在通信系统设计中，需要考虑信道传输特性对信号质量的影响，并采取相应的措施进行补偿或抑制。
四、实验步骤1. 实验一：调制与解调在实验一中，我们选择了幅度调制（AM）作为调制方式。
首先，通过信号发生器产生一个正弦波作为基带信号，然后将其调制到无线电频率范围。
接下来，通过解调器将接收到的信号解调，并与原始信号进行比较分析。
2. 实验二：信道传输特性在实验二中，我们通过建立一个简单的传输系统来研究信道传输特性。
首先，我们将信号源连接到信道输入端，然后通过信道模拟器模拟信道的衰减、失真和噪声等特性。
最后，我们使用示波器观察信号在传输过程中的变化，并记录相关数据。
五、实验结果与分析1. 实验一：调制与解调通过实验一的数据分析，我们可以得出调制信号与原始信号的关系，并进一步了解幅度调制的特点。
同时，我们还可以观察到解调过程中的信号失真情况，并对解调算法进行改进。
2. 实验二：信道传输特性实验二的数据分析主要包括信号衰减、失真和噪声等方面。
通过观察示波器上的波形变化，我们可以了解信号在传输过程中的衰减程度，以及失真和噪声对信号质量的影响。
北邮通原硬件实验报告
北邮通原硬件实验报告信息与通信工程学院通原硬实验报告20XX年通信原理硬实验报告学院：信息与通信工程学院班级：202120xx04姓名：学号：班内序号：组号：同组人：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453实验一双边带抑制载波调幅（DSB-SCAM）一．实验目的（1）了解DSB-SCAM信号的产生及相干解调的原理和实现方法。
（2）了解DSB-SCAM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-SCAM信号加导频分量的条下，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-SCAM）信号的产生和表达式图1.12.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1.23.DSB-SCAM信号的产生及相干解调原理框图图1.34．实验内容及结果1.DSB-SCAM信号的产生（1）实验步骤：图1.41.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-SCAM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。
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调制与解调实验一、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 E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）。
三、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。
MODULATION BOARDDEMODULATION BOARDSetting values on theMODULATION BOARD:J T f - 20 kHz f 二 1 kH2 U M3. 用示波器（或计算机）分别测出上图所示的几个点的波形,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。
ZZtdl It HzUDCV-% Ui巧LO =Q UCEW cHU QUI T ! I 1 沁 3.2.u = 2 V0 - 1 VU - 1.5 V并绘制于下面□l Nil【J】1 [ns]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。
Setting values on the MODULATION BOARD:U lM f = 2 kHz u = 0.5 V3.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。
通信原理软件仿真实验报告-实验3-模拟调制系统—AM系统
成绩西安邮电大学《通信原理》软件仿真实验报告实验名称：实验三模拟调制系统——AM系统院系：通信与信息工程学院专业班级：通工学生姓名：学号：（班内序号）指导教师：报告日期：2013年5月15日实验三模拟调制系统——AM系统●实验目的：1、掌握AM信号的波形及产生方法；2、掌握AM信号的频谱特点；3、掌握AM信号的解调方法；4*、掌握AM系统的抗噪声性能。
●仿真设计电路及系统参数设置：图1 模拟调制系统——AM系统仿真电路建议时间参数：No. of Samples = 4096；Sample Rate = 20000Hz1、记录调制信号与AM信号的波形和频谱；调制信号为正弦信号，Amp= 1V，Freq=200Hz；直流信号Amp = 2V；余弦载波Amp = 1V，Freq= 1000Hz；频谱选择|FFT|；2、采用相干解调，记录恢复信号的波形和频谱；接收机模拟带通滤波器Low Fc = 750Hz，Hi Fc = 1250Hz，极点个数6；接收机模拟低通滤波器Fc = 250Hz，极点个数为9；3、采用包络检波，记录恢复信号的波形和频谱；接收机包络检波器结构如下：其中图符0为全波整流器Zero Point = 0V；图符1为模拟低通滤波器Fc = 250Hz，极点个数为9；4、在接收机模拟带通滤波器前加入高斯白噪声；建议Density in 1 ohm = 0.00002W/Hz；观察并记录恢复信号波形和频谱的变化；5*、改变高斯白噪声的功率谱密度，观察并记录恢复信号的变化。
仿真波形及实验分析：1、记录调制信号与AM信号的波形和频谱；图1-1 调制信号波形图1-2 AM已调信号波形图1-3 调制信号的频谱图1-4 AM——已调制信号的频谱分析：AM信号的波形包络包含基带信号信息，频率是载波频率，频谱有边带分量和载波分量。
2、采用相干解调，记录恢复信号的波形和频谱；图2-1 AM——相干解调信号的波形图2-2 AM——相干解调信号的频谱分析：相干解调恢复出来的信号和原始信号相同，其频谱波形跟原始信号频谱波形基本相同。
通信原理实验13 模拟调制解调实验(FM)
实验十三模拟调制解调实验（FM）实验内容1.模拟调制(FM)实验2.模拟解调(FM)实验一、实验目的1.掌握变容二极管调频电路的工作原理及调频调制特性及其测量方法。
2.熟悉相位鉴频器的基本工作原理。
3.了解鉴频特性曲线（S曲线）的正确调整方法。
二、实验电路工作原理(一)模拟调制实验1.变容二极管工作原理调频即为载波的瞬时频率受调制信号的控制。
其频率的变化量与调制信号成线性关系。
常用变容二极管实现调频。
变容二极管调频电路如图8-1所示。
从J2处加入调制信号，使变容二极管的瞬时反向偏置电压在静态反向偏置电压的基础上按调制信号的规律变化，从而使振荡频率也随调制电压的规律变化，此时从J1处输出为调频波（FM）。
C15为变容二级管的高频通路，L1为音频信号提供低频通路，L1和C23又可阻止高频振荡进入调制信号源。
图8-1 变容二极管调频f因为LCf π21=，所以电容小时，振荡频率高，而电容大时，振荡频率低。
从图（a ）中可以看到，由于C-u 曲线的非线性，虽然调制电压是一个简谐波，但电容随时间的变化是非简谐波形，但是由于LCf π21=，f 和C 的关系也是非线性。
不难看出，C-u 和f-C的非线性关系起着抵消作用，即得到f-u 的关系趋于线性（见图（c ））。
2. 变容二极管调频器获得线性调制的条件设回路电感为L ，回路的电容是变容二极管的电容C （暂时不考虑杂散电容及其它与变容二极管相串联或并联电容的影响），则振荡频率为LCf π21=。
为了获得线性调制，频率振荡应该与调制电压成线性关系，用数学表示为Au f =，式中A 是一个常数。
由以上二式可得LCAu π21=，将上式两边平方并移项可得2222)2(1-==Bu u LA C π，这即是变容二极管调频器获得线性调制的条件。
这就是说，当电容C 与电压u 的平方成反比时，振荡频率就与调制电压成正比。
3. 调频灵敏度调频灵敏度f S 定义为每单位调制电压所产生的频偏。
通信原理实验报告AM调制
=
= （2）
式中, 称为调幅系数(或调制指数) ，其中0＜ ≤1。而当 ＞1时，在 附近， 变为负值，它的包络已不能反映调制信号的变化而造成失真，通常将这种失真成为过调幅失真，此种现象是要尽量避免的。
四．仿真电路原理设计图
1．AM调制电路及仿真结果
图1（调制电路电路图）
图2（调制信号与调幅波仿真图）
PCM通信系统的实验方框图如图所示。
在PCM脉冲编码调制中，话音信号经防混叠低通滤波器后进行脉冲抽样，变成时间上离散的PAM脉冲序列，然后将幅度连续的PAM脉冲序列用类似于“四舍五入”办法划归为有限种幅度，每一种幅度对应一组代码，因此PAM脉冲序列将转换成二进制编码序列。对于电话，CCITT规定抽样率为8KHz，每一抽样值编8位码（即为28=256个量化级），因而每话路PCM编码后的标准数码率是64kB。采用a律十三折线编码，它设计应用于PCM 30/32系统中。它每一帧分32个时隙，采用时分复用方式，最多允许接入30个用户，每个用户各占据一个时隙，另外两个时隙分別用于同步和标志信号传送，系统码元速率为2.048MB。各用户PCM编码数据的发送和接收,受发送时序与接收时序控制,它仅在某一个特定的时隙中被发送和接收，而不同用户占据不同的时隙。若仅有一个用户，在一个PCM 帧里只能在某一个特定的时隙发送和接收该用户的PCM编码数据，在其它时隙没有数据输入或输出。
（2）控制振荡器的工作状态实现调频
在微波发射机中，常用速调管振荡器作为载波振荡器，其振荡频率受控于加在管子发射极上的发射极电压。因此，只需将调制信号加至发射极即可实现调频。
若载波是由多谐振荡器产生的方波，则可用调制信号控制积分电容的充放电电流，从而控制其振荡频率。
2.间接调频原理
通信原理实验_实验报告
一、实验名称通信原理实验二、实验目的1. 理解通信原理的基本概念和原理；2. 掌握通信系统中的调制、解调、编码和解码等基本技术；3. 培养实际操作能力和分析问题能力。
三、实验内容1. 调制与解调实验（1）实验目的：验证调幅（AM）和调频（FM）调制与解调的基本原理；（2）实验步骤：1. 准备实验设备：调幅调制器、调频调制器、解调器、示波器、信号发生器等；2. 设置调制器参数，生成AM和FM信号；3. 将调制信号输入解调器，观察解调后的信号波形；4. 分析实验结果，比较AM和FM调制信号的特点；（3）实验结果与分析：通过实验，观察到AM和FM调制信号的特点，验证了调制与解调的基本原理。
2. 编码与解码实验（1）实验目的：验证数字通信系统中的编码与解码技术；（2）实验步骤：1. 准备实验设备：编码器、解码器、示波器、信号发生器等；2. 设置编码器参数，生成数字信号；3. 将数字信号输入解码器，观察解码后的信号波形；4. 分析实验结果，比较编码与解码前后的信号特点；（3）实验结果与分析：通过实验，观察到编码与解码前后信号的特点，验证了数字通信系统中的编码与解码技术。
3. 信道模型实验（1）实验目的：验证信道模型对通信系统性能的影响；（2）实验步骤：1. 准备实验设备：信道模型仿真软件、信号发生器、示波器等；2. 设置信道模型参数，生成模拟信号；3. 将模拟信号输入信道模型，观察信道模型对信号的影响；4. 分析实验结果，比较不同信道模型下的信号传输性能；（3）实验结果与分析：通过实验，观察到不同信道模型对信号传输性能的影响，验证了信道模型在通信系统中的重要性。
4. 通信系统性能分析实验（1）实验目的：分析通信系统的性能指标；（2）实验步骤：1. 准备实验设备：通信系统仿真软件、信号发生器、示波器等；2. 设置通信系统参数，生成模拟信号；3. 仿真通信系统，观察系统性能指标；4. 分析实验结果，比较不同参数设置下的系统性能；（3）实验结果与分析：通过实验，观察到不同参数设置对通信系统性能的影响，验证了通信系统性能分析的重要性。
通信原理amfm调制的应用案例
通信原理：AM-FM调制的应用案例1. 摘要本文将介绍通信原理中的AM-FM调制，并给出了一些具体的应用案例。
本文主要分为以下几个部分进行介绍：首先，介绍AM-FM调制的基本原理；其次，列举一些AM-FM调制在无线通信、广播和音频处理等领域的具体应用案例；最后，总结本文内容。
2. AM-FM调制的基本原理AM-FM调制是一种常见的调制技术，它将音频信号（即基带信号）调制到载波信号上，从而实现信号的传输和处理。
具体来说，AM调制是利用载波信号的幅度来携带音频信号的调制技术。
在AM调制中，载波信号的幅度会根据音频信号的变化而变化，从而在接收端可以通过解调还原出原始的音频信号。
FM调制则是利用载波信号的频率来携带音频信号的调制技术。
在FM调制中，载波信号的频率会根据音频信号的变化而变化，从而在接收端可以通过解调还原出原始的音频信号。
3. AM-FM调制的应用案例3.1 无线通信AM-FM调制在无线通信领域有着广泛的应用。
以下是一些应用案例：•蜂窝手机通信：蜂窝手机通信使用AM-FM调制来将语音信号转换为无线信号进行传输。
AM-FM调制可以提供高质量的音质和较大的通信范围。
•无线电广播：AM-FM调制被广泛用于无线电广播中。
AM广播主要用于传输较远距离的信号，而FM广播则提供更高质量的音质。
这两种调制方式使得广播可以达到不同的传输需求。
•数字调制：AM-FM调制也被用于数字调制中。
数字调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，而AM-FM调制可以实现这一转换。
数字调制在无线通信中有着重要的应用，例如在无线局域网（WiFi）和蓝牙等通信标准中。
3.2 广播AM-FM调制在广播领域有着重要的应用。
以下是一些应用案例：•电台广播：AM-FM调制是电台广播的关键技术之一。
AM广播主要用于中短波广播，而FM广播则主要用于调频广播。
AM广播可以传播较远距离，而FM广播提供更高质量的音质。
•卫星广播：卫星广播通过AM-FM调制来传输音频信号。
北邮通原实验报告
电子工程学院通信原理硬件实验报告指导教师:实验日期：目录实验一双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM） (4)一、实验目的 (4)二、实验原理 (4)三、实验连接框图 (5)四、实验步骤 (6)五、实验结果与分析 (7)六、思考题 (9)七、问题及解决 (10)实验二具有离散大载波的双边带调幅（AM） (11)一、实验目的 (11)二、实验原理 (11)三、实验连接框图 (12)四、实验步骤 (13)五、实验结果与分析 (14)六、思考题 (18)实验四线路码的编码与解码 (19)一、实验目的 (19)二、实验原理 (19)三、实验连接框图 (20)四、实验步骤 (20)五、实验结果及分析 (21)实验六眼图 (28)一、实验目的 (28)二、实验原理 (28)三、实验连接框图 (28)四、实验步骤 (28)五、实验结果及分析 (29)六、问题及解决 (29)实验八二进制通断键控（OOK） (30)一、实验目的 (30)二、实验原理 (30)三、实验框图 (30)四、实验步骤 (31)五、实验结果及分析 (33)六、思考题 (38)实验心得 (39)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式。
2.了解DSB-SC AM的信号波形及振幅频谱特点，并把握其测量方式。
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式。
4.把握锁相环的同步带和捕捉带的测量方式，把握锁相环提取载波的调试方式。
二、实验原理DSB-SC AM信号的产生及相干解调原理框图如下将均值为0的模拟基带信号m(t)与正弦载波c(t)相乘取得DSB-SC AM信号，其频谱不包括离散的载波分量。
DSB-SC AM信号的解调只能采纳相干解调。
为了能在接收端获取载波，其中一种方式是在发送端添加导频（如上图）。
收端可用锁相环来提取导频信号作为恢复载波。
北京交通大学通信原理吐血总结
希尔博特变换器的传递函数，带宽相移⺴网网络，信号幅度不变，每个频率成分一一律相移-90 利用用相移⺴网网络，使DSB信号的上下边带的相位符号反相，消除 残留边带VSB 残留边带滤波器，对一一个边带不完全抑制，保留小小部分；对另一一个边带不完全通过，保留大大部分 滤波器+-w0，1/2幅值处，互补滚降对称
数字信号基带传输
码形设计的原则 1、便于定时提取 2、不含直流分量，低频成分少，频谱相对集中 3、一一定的自自检能力力 4、不产生生误码扩散 5、适合不同统计特性的信源 6、编码效率高高、编译码设备简单 常用用码形 传号差分码是异或，空号差分码是同或。均设0 HDB3码编码规则 取节：相邻V之间奇数个非非0码就取000V；偶数个非非0码就取B00V 定符号：V的取值，第一一个V+，以后交替+—，然后1与B的符号交替变化
模拟调制系统的抗噪声性能用用解调器的解调增益衡量 但是。⻅见下面面总结。。。。。 接收机前端模型
解调器输入入信噪比比
解调器输出信噪比比
解调增益
不同调制方方式下的解调增益 1、DSB调制系统 Si=1/2*f(t)^2 Ni=n0*2fm So=1/4*f(t)^2 No=1/4Ni G=2 2、SSB调制系统 Si=f(t)^2 Ni=n0*fm So=1/4*f(t)^2 No=1/4Ni G=1 注意：DSB和SSB在计算时带宽不同，DSB和AM相同 解调增益G的大大小小只是各自自经过相干解调后的本身身信噪比比的改善程度，并不说明谁更好。 对比比结论： （1）SSB节省一一半带宽，同时介入入的噪声功率Ni也比比DSB小小一一半 （2）在相同调制信号f(t)时，已调信号功率Si，SSB比比DSB大大一一倍 （3）解调增益衡量解调器对输入入信噪比比的改善程度，仅用用来评价解调器本身身的抗噪声性能，如用用来比比较一一种解调方方式采用用不同解调方方法时的抗噪声性能 （4）不同调制系统的性能评价，相同输入入信号功率Si和相同噪声功率谱n0/2，比比较输出信噪比比。DSB和SSB输出信噪比比相同，所以抗噪声性能相同 3、AM调制系统 包络检波 得到的完全就是⺫目目标信号 Si=1/2*A^2+1/2*f(t)^2，是调制时的功率 Ni=n0*2fm So=f(t)^2 No=Ni，前后噪声功率无无变化。
北交大通原labview实验报告-FM
《通信系统实验》课程研究性学习手册姓名祖健文学号12211189同组成员刘少强指导教师李丞时间2014年12月一、实验任务：1、实验简介：频率调制（FM ）常用于无线电和电视广播。
世界各地的FM 调频广播电台使用从87.5MHz 到108MHz 为中心频率的信号进行传输，其中每个电台的带宽通常为200kHz 。
2、实验目标：进一步学习并练习图形化编程方式；学习并运用LabVIEW 和USRP 的基本模块、使用和调试方法；在直观深入理解调频收音机的工作原理的基础上，培养将具体通信原理知识转化为编程算法的思维模式、以及图形化编程的能力，感受真实信号。
3、实验任务：实现一个频率调制的收音机，并正确接收空中的调频广播电台信号。
二、理论分析： 1、频率调制FM （Frequency Modulation ）代表频率调制，常用于无线电和电视广播。
世界各地的FM 调频广播电台使用从87.5MHz 到108MHz 为中心频率的信号进行传输，其中每个电台的带宽通常为200kHz 。
本实验重新温习FM 的理论知识，并介绍其基本的实现方法。
通过一个基带信号)(t m 调节载波的数学过程分为两步。
首先，信源信号经过积分得到关于时间的函数)(t θ，再将该函数当作载波信号的相位，从而实现根据信源信号变化对载波频率进行控制的频率调制过程。
FM 发射机频率调制的框图如图1所示。
图1频率调制示意图在图1的框图中，将信源信号的积分得到一个相位和时间的方程，即：⎰+=tfc d m k t f t 0)(22)(ττππθ（1.1）式中，c f 代表载波频率，f k 代表调制指数，)(τm 代表信源信号。
调制结果是相位的调制，与在时域上载波相位的变化有关。
此过程需要一个正交调制器如下图2所示：图2相位调制在此次实验中，NI USRP-2920通过天线接收FM 信号，经模拟下变频后，再使用两个高速模拟/数字转化器和数字下变频后将信号下变频至基带I/Q 采样点，采样点通过千兆以太网接口发送至PC ，并在LabVIEW 中进行信号处理。
北邮 通原实验-调频 和采样、判决
北京邮电大学通信原理实验报告学院：电子工程学院班级： 2011211206组员：实验三：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 信号的产生单音频信号 ()cos(2)m m t a f t π=经FM 调制后的表达式 其中 调制指数由卡松公式可知FM 信号的带宽为FM 信号的产生框图如下图所示。
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。
VCO 的压控电压()v t 同基带信号()m t 成正比，所以()m t 就是FM 解调的输出信()sin 2sin 2f m m m aK t f t f t f ϕπβπ==f m aK f β=()cos[2()]FM c c s t A f t t πϕ=+2(1)mB f β≈+号。
锁相环解调FM信号有两个关键点，一是开环增益足够大，二是环路滤波器的带宽要与基带信号带宽相同。
三、实验框图FM信号的产生图2.4.4 产生FM信号的实验连接图四、实验步骤1、FM信号的产生（1）单步调试VCOa.将VCO模块的印刷电路板上的拨动开关置于VCO模式。
将VCO板块前面板上的频率选择开关置于“HI”状态。
然后，将VCO模块插入系统机架的插槽内。
b.将可变直流电压模块的输出端与VCO模块的Vin端相连接，示波器接于VCO 输出端：•直流电压为零时，调节VCO模块的f0旋钮，使VCO的中心频率为100赫兹。
•在-2V至于+2范围内改变直流电压，测量VCO的频率及线性工作范围。
•调节VCO模块的GAIN旋钮，使得直流电压在+/-2V范围内变化时，VCO的频率在+/-5HZ内变化。
（2）将音频振荡器的频率调到2Hz，作为调制信号输入于VCO的Vin输入端。
通信原理实验二
通信原理实验二实验二：调制与解调一、实验目的1. 理解调制与解调的基本概念；2. 掌握调幅（AM）、调频（FM）以及解调的原理；3. 实现AM、FM的信号调制与解调。
二、实验原理1. 调制原理调制是指在通信过程中将信息信号调制到载波上，以便传输的过程。
调制是将信息信号的某些特征参数随时间变化的过程。
1.1 调幅（AM）调制调幅是指通过改变载波的振幅来传输信息的一种调制方式。
调幅信号能够改变载波的背景亮度，使其随着信息信号的变化而变化。
1.2 调频（FM）调制调频是通过改变载波的频率来传输信息的一种调制方式。
调频信号能够改变载波的频率，使其频率随着信息信号的变化而变化。
2. 解调原理解调是指将调制信号中的信息还原出来的过程。
解调过程是调制的逆过程。
2.1 调幅（AM）解调调幅解调是从调幅信号中还原出原始信号的过程。
调幅信号在传输过程中会叠加一定的噪声，因此解调时需要采取一定的处理方法，如包络检波、同步检波等。
2.2 调频（FM）解调调频解调是从调频信号中还原出原始信号的过程。
调频信号在传输过程中对噪声具有较好的抵抗能力，因此解调过程较为简单，常采用频率鉴别解调等方法。
三、实验内容1. 实现AM调制与解调2. 实现FM调制与解调四、实验步骤1. 搭建AM调制电路，将音频信号与载波信号进行调制；2. 实现AM解调，将调制后的信号还原为音频信号；3. 搭建FM调制电路，将音频信号与载波信号进行调制；4. 实现FM解调，将调制后的信号还原为音频信号；5. 测试与观测调制与解调过程中的信号波形变化。
五、实验数据记录与分析（根据实际实验情况填写数据并进行相应的分析）六、实验总结通过本次实验，我们学习了调制与解调的原理，并实际搭建电路进行了AM和FM的调制与解调。
通过观测信号波形变化，我们加深了对调制与解调过程的理解，并掌握了相关的实验操作技巧。
本次实验对我们理解通信原理中的调制与解调起到了很好的辅助作用。
通原实验预习报告27班楚博策1
北京邮电大学实验报告题目：通信原理实验题目：AM,FM,SSB信号班级：2009211127专业：信息工程姓名：楚博策成绩：一，实验名称具有里三大载波的双边带调幅（AM）二.实验目的1.学习AM信号的波形特点，如何产生AM信号。
2.观察AM信号的波形与频谱特点，测量调幅系数3.分辨并归纳相干解调与非相干解调的异同以及分别使用的方法。
三．实验原理基带信号表达式为m（t）=Amsin（2πfmt）AM调制函数为s（t）=AcA（1+asin2πfmt）sin2πfct其中a=Am/A解调分为两种相干解调与非相干解调1相干解调，s（t）与载波sin2πfct相乘，通过低通滤波然后去掉直流成分得到基带信号m （t）。
2.非相干解调（包络检波）运用包络检波器，得到s（t）的包络AcA（1+asin2πfmt，去掉其中的直流成分得到m（t）。
四．实验步骤1,.产生AM信号。
（1），首先根据公式s（t）=AcA（1+asin2πfmt）sin2πfct，连接好模拟波形发生器的各个模块（2），调整音频振荡器输出为5khz，主振荡器输出为100khz，乘法器输入耦合开关置于DC 状态（3），调整加法器增益g，G分别为1（4），增加直流增益使得加法器输出为正数。
（5）测试调幅系数a的值，调整直流电压，使得a=0.8（6）观察此时AM信号振幅频谱2．.s（t）解调（1）.输入AM调幅系数a=0.8（2）。
观察低通滤波器与整流器的输出波形是否正确（3）。
观察包络检波器的输出是否根据调幅系数a变化而变化（4）改变发端信号频率，观察输出变化一实验名称单边带信号SSB二实验目的掌握如何调制出单边带波形SSB，学习单边带波形与频谱波形特点，掌握调制与解调方法原理三．实验原理单边带ssb分为上边带和下边带，S上（t）=Acm（t）cos2πfct-Ac （t）sin2πfctS下（t）= Acm（t）cos2πfct+Ac （t）sin2πfct、调制有两种方法，其中一种为先加载波，然后通过一个便带滤波器方法二就是根据s（t）的公式形式进行调制SSB信号的解调和AM信号的解调十分相似四，实验步骤1.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。
通信原理实验模拟调制系统(AM,FM)实现方法
实验一模拟调制系统（AM，FM）实现方法一、实验目的实现各种调制与解调方式的有关运算二、实验内容对DSB，抑制载波的双边带、SSB，FM等调制方式下调制前后的信号波形及频谱进行观察。
要求用system view 或Matlab中的基本工具组建各种调制解调系统，观察信号频谱。
三、实验原理AM:1)标准调幅就是常规双边带调制，简称调幅（AM）。
将调制信号m(t)与一个直流分量A叠加后与载波相乘可形成调幅信号。
AM信号的的频谱由载频分量、上边带、下边带组成。
上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。
2）DSB。
若在AM调制模型中将A0去掉，即得到双边带信号（DSB）。
与AM信号比较，因为不存在载波分量。
3）SSB。
单边带调制（SSB）是将双边带信号中的一个边带滤掉而形成的。
产生SSB信号的方法有：滤波法和相移法。
SSB调制包括上边带调制和下边带调制。
解调：解调是调制的逆过程，其作用是从接受的已调信号中恢复调制信号。
解调的方法可分为两类：相干解调和非相干解调（包络检波）。
1）相干解调。
解调与调制的实质一样，均是频谱搬移。
即把在载频位置的已调信号的浦搬回到原始基带位置。
2）包络检波。
包络检波器就是直接从已调信号的幅度中提取预案调制信号。
FM：调制中，若载频的频率随调制信号变化，称为频率调制或调频（FM）。
调频信号的产生方法有两种：直接调频和间接调频。
1）直接调频。
用调制信号直接控制载波振荡器的频率，使其按调制信号的规律线性变化。
2）间接调频。
先将调制信号积分，然后对载波进行调相，即可产生一个NBFM信号，再经n次频倍器得到WBFM信号。
解调：调频信号的解调也分为相干解调和非相干解调。
相干解调仅适用于NBFM信号，而非相干解调对于NBFM和WBFM信号均适用。
四、实验内容(一)标准调幅信号实验代码：f=5;T=1/f;fc=500;A=1.5;ts=0.001;fs=1/ts;t=0:ts:2*T;mt=cos(2*pi*f*t)+cos(2*pi*2*f*t);%调制信号ft=cos(2*pi*fc*t);%载波yt=(mt+A).*ft;%调幅信号N=2*T/ts;%设置抽样点数Mf=abs(fft(mt,N));%求调制信号频谱Ff=abs(fft(ft,N));%求载波频谱Yf=abs(fft(yt,N));%求调幅信号频谱ff=fs*(0:N-1)/N;%将调制信号与其频谱在同一图中作出figure(1);subplot(2,1,1);plot(t,mt);title('调制信号');subplot(2,1,2);plot(ff,Mf(1:N));title('调制信号频谱');%将载波与其频谱在同一图中作出figure(2);subplot(2,1,1);plot(t,ft);title('载波');subplot(2,1,2);plot(ff,Ff(1:N));title('载波频谱');%将调幅信号与其频谱在同一图中作出figure(3);subplot(2,1,1);plot(t,yt);title('调幅信号');subplot(2,1,2);plot(ff,Yf(1:N)); title('调幅信号频谱'); 生成图像如下：放大后看到，在4HZ,8HZ处有冲击，符合要求。
通信原理实验报告AM调制
通信原理实验报告专业_________学号_________姓名_________年月_________实验一AM调制与解调的仿真实验一.实验目的1. 加深理解AM调制与解调的基本工作原理与电路组成。
2. 掌握AM调制与解调系统的调试与测量技能。
3. 初步掌握Multism在电子仿真实验中的应用。
二.实验平台计算机和multisim电路仿真软件。
三.实验原理AM信号是载波信号振幅在V mo上下按输入调制信号规律变化的一种调幅信号，表达式如下：V°(t) V mo k a U (t) COSW c t ( 1)由表达式(1)可知，在数学上，调幅电路的组成模型可由一个相加器和一个相乘器组成。
A M为相乘器的乘积常数，A为相加器的加权系数，且A k, A m AV cm k a 设调制信号为：u(t)= E c U M COS t载波电压为：U c(t) U CM COS W c t上两式相乘为普通振幅调制信号：U s(t) K(E C U CM cos t ) U cM cos w c t=KU CM (E C+U M cos t) COSW c t=KU cM E c(1 M a cos t) COSW c t=U S (1 M a cos t) cosw C t (2)式中，M a U M Ec称为调幅系数(或调制指数)，其中0V M a < 1。
而当M a > 1时，在U c(t )t 附近，U c(t)变为负值，它的包络已不能反映调制信号的变化而造成失真，通常将这种失真成为过调幅失真，此种现象是要尽量避免的四.仿真电路原理设计图1. AM调制电路及仿真结果图2 （调制信号与调幅波仿真图）2. AM解调电路（包络检波法）及仿真结果图4 （调幅波波形）图5:（电路输出解调端波形）3. 过调幅现象仿真结果五.心得体会虽然电路实现比较简单，但是其中体现的原理还是很深奥的，通过此次电路仿真，也对振幅调制与解调电路的实现有了更为直观的认识。
课程设计报告：AM、FM、PM实现及性能比较
通过化解，利用傅立叶变化公式可得NBFM信号的频域表达式：
（2-4）
在NBFM中,由于下边频为负,因而合成矢量不与载波同相,而是存在相位偏移 ，当最大相位偏移满足式（2-2）时，合成矢量的幅度基本不变,这样就形成了FM信号。
图2-5NBFM信号频谱
3.2.3PM调制原理
在模拟调制中，一个连续波有三个参数可以用来携带信息而构成已调信号.当幅度和频率保持不变时,改变载波的相位使之随未调信号的大小而改变，这就是调相的概念。
q=(0：N/2-1）*fs/N;
mx=abs（y3（1：N/2)）；
figure(3）
subplot(2,1,2),plot(q，mx)，title(’载波fc频谱’)
y4=0。01*randn(1,length(t))；%用RANDN产生高斯分布序列
w=y4。^2;％噪声功率
figure(4)
subplot(2，1，1)；
图2-7可控相移网络调相原理图
四、几种调制方式间的比较
4。1PM与FM的比较
FM
(1)瞬时频率：
(2)瞬时相位：
(3)最大频偏：
(4)最大相位：
⑸表达式:
PM
4。2几种不同的模拟调制方式
假定所有调制系统在接收机输入端具有相等的信号功率，且加性噪声都是均值为0、双边功率谱密度为/2的高斯白噪声,基带信号带宽为，在所有系统都满足
例如， 为正弦型信号。综合前面的分析，可总结各种模拟调制方式的信号带宽、制度增益、输出信噪比、设备（调制与解调)复杂程度、主要应用等如所示。表中还进一步假设了AM为100％调制。
4.3几种模拟调制的性能比较
就抗噪性能而言,WBFM最好，DSB、SSB、VSB次之，AM最差。NBFM与AM接近。图3—33示出了各种模拟调制系统的性能曲线，图中的圆点表示门限点.门限点以下，曲线迅速下跌;门限点以上，DSB、SSB的信噪比比AM高4.7dB以上，而FM（＝6)的信噪比比AM高22dB。
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基于LabVIEW和USRP的调频一、实验目标本实验的目的是实现一个基于LabVIEW和NI-USRP平台的调频收音机，并正确接收空中的调频广播电台信号。
让学生可以直观深入的理解调频收音机的工作原理，感受真实信号。
并通过实验内容熟悉图形化编程方式，了解软件LabVIEW和USRP硬件基本模块的使用和调试方法，为后续实验奠定基础。
二、实验环境与准备软件LabVIEW 2012（或以上版本）；硬件NI USRP（1台）及配件。
三、实验原理1. 频率调制FM（Frequency Modulation）代表频率调制，常用于无线电和电视广播。
世界各地的FM调频广播电台使用从87.5MHz到108MHz为中心频率的信号进行传输，其中每个电台的带宽通常为200kHz。
本实验重新温习FM的理论知识，并介绍其基本的实现方法。
m调节载波的数学过程分为两步。
首先，信源信号经过通过一个基带信号)(t，再将该函数当作载波信号的相位，从而实现根据积分得到关于时间的函数)(t信源信号变化对载波频率进行控制的频率调制过程。
FM发射机频率调制的框图如图1所示。
图 1 频率调制示意图在图1的框图中，将信源信号的积分得到一个相位和时间的方程，即： ⎰+=t f c d m k t f t 0)(22)(ττππθ（1.1）式中，c f 代表载波频率，f k 代表调制指数，)(τm 代表信源信号。
调制结果是相位的调制，与在时域上载波相位的变化有关。
此过程需要一个正交调制器如下图2所示：图 2 相位调制在此次实验中，NI USRP -2920通过天线接收FM 信号，经模拟下变频后，再使用两个高速模拟/数字转化器和数字下变频后将信号下变频至基带I/Q 采样点，采样点通过千兆以太网接口发送至PC ，并在LabVIEW 中进行信号处理。
假设已知调频信号的数学表达式：⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=⎰∞-t )(cos )(ττωd m k t A t s f c c FM（1.2）式中，c A 代表载波幅度，f k 代表调制指数，()m τ代表信源信号。
由于在软件无线电中，各种调制都是在数字域实现的，所以首先要对式1.2进行数字化。
若将调频信号以t 为采样间隔离散化，则式1.2中的积分运算应转化为适合用软件处理的数值积分，可采用复化求积法实现FM 连续数学表达式的离散化。
即把积分区间分成若干子区间，再在每个子区间上用低阶求积。
即将积分区间［a ，b ］分为n 等份，分点kh x k =，n a b h -=，k ＝0，1，…，n 在每个子区间[]1,+k k x x 上引用梯形公式()()()[]121++≈⎰+k k x xx f x f h dx x f k k ，求和得复化求积公式为： ()()()()[]∑∑⎰⎰-=+-=+≈==+10110a 2x 1n k k k n k x x b x f x f h dx x f dx f I k k （1.3）采用复化求积公式后，按三角运算展开后可得到FM 的离散数学表达式为：()[]()[])sin(2)1(sin )cos(2)1(cos )(11s c n i s s s f s c n i s s s f s FM nT T i x iT x T k nT T i x iT x T k nT s ωω•⎭⎬⎫⎩⎨⎧-+-•⎭⎬⎫⎩⎨⎧-+=∑∑== （1.4）从理论上来说，各种通信信号都可以用正交调制的方法加以实现，如图3所示。
图 3正交调制实现框图根据图3，可以写出它的时域数学表达式为：()()()())sin(cos t t Q t t I t S c c FM ωω+= （1.5）2. 反正切解调原理在本实验中，推荐一个经典的解调方法——反正切方法。
其基本思想和实现过程如下：对于连续波调制，调制信号的数字表达式可以写成：()[]n n A n S φω+=c 0cos )( （1.6）换句话讲，()()()[]∑Φ++=0c cos n m k n n A n S ω（1.7）式中，c ω表示载频的角频率，k 表示比例因子，0φ是一个常数。
展开1.7的结果是： ()()[][])sin()(sin )()cos()(cos 00n n m k n A n n m k n A n S c c ωω∑∑Φ+-Φ+=（1.8）根据正交展开，设置同向分量如下：()[]∑Φ+=0)(cos )(n m k n A n X I （1.9） 假设正交分量是：()[]∑Φ+=0)(sin )(n m k n A n X Q（1.10）对正交分量与同向分量之比值进行反正切运算，得： ()0)(arctan ∑Φ+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=Φn m k X X n I Q （1.11）然后，对相位差分，就可以得到调制信号为：()())(1n m n n =-Φ-Φ （1.12）即对接收到的经过下变频的基带正交信号化为极坐标的形式，得到其相位后再进行求导处理，得到调制信号。
四、设计过程1、硬件连接：用网线将USRP 设备与PC 机连接，如图4所示。
由于调频收音机有音频输出，所以要求计算机有声卡，并且有声音播放器。
在控制面板中将PC 机的IP 设定为192.168.10.1，网关为255.255.255.0。
连接USRP 的电源、天线。
在windows 的开始菜单中All Programs\\National Instruments\\NI-USRP 目录下面找到NI-USRP Configuration Utility ，在Change IP Address 选项卡中应该能够看到设备（包括Device ID, IP Address, Type/revision)，如图5所示。
如果看不到设备，请点击Find Devices 来寻找设备。
如果需要，可以选定一个设备并且在右边New IP Address 栏中输入新IP 地址，点击Change IP Address 来修改USRP 设备的IP 地址。
图4 用网线将USRP 设备与PC 机连接图5 NI-USRP Configuration Utility 界面2、FM_Rx.vi 设计过程：FM 收音机的原理框图如图6所示。
在学生程序FM_Rx.vi 中，框图中接收调频信号等模块都已经给出，FM 解调部分是我们需要结合通信原理设计算法并完成的。
图6 FM 收音机原理框图⑴ 改变载波频率[Hz]找到要收听的广播电台，例如，如果中心频率是接收调频信号 调谐(选择频率) 中放 FM 解调 低放94.7MHz并且电台出现在频谱图上-1M位置处，那么该广播电台的频率为93.7MHz。
⑵将I/Q速率[样本数/秒]减小到200k。
⑶打开频谱图中的自动模式“Auto Scale X”。
⑷移动到程序框图（CTRL+E）。
⑸从未完成的图形程序“Disabled Diagram”中捕捉VI并把它们放在程序框图中。
⑹我们的目标是：基于FM解调器是从一个实信号恢复原始的音频。
从得到一个FM调制的I/Q采样信号开始，为了恢复音频，我们将从以下几步实现算法：①提取瞬时相位的I/Q信号，一种方法是利用反正切函数：phase_est =arctan(Q/I)；②去除因为反正切操作引入的在+/-180度处的信号不连续性；③使用相位的一阶导数来估计瞬时频率，它随着我们想恢复的消息（音频）成比例变化；④最后使用重采样来降低数据率以便与声卡相配。
⑺用橙色通道线将程序框图左边的while循环与subResampleWF.vi中的重采样（dt）模块的输入端连接起来。
⑻删除subSound_Out_16b_mono.vi右侧的棕色波形线和subResFMpleWF.vi 上方的输出和移位寄存器右侧的连线。
⑼最后，删除进入PS/PSD VI的VI，并连接导数和重采样波形VI。
⑽运行VI。
重要模块解析：（这部分内容用来说明subVIs提供的已编写好的功能模块）①subComplextoPolarWF.vi 图标“”功能：将复数向极坐标转换位置：文件夹“FM Receiver”→“subVIs”中②subUnwrap Phase - Continuous.vi 图标“”功能：将[−π,π]相位展开为连续相位位置：文件夹“FM Receiver”→“subVIs”中③subDifferentiateContinuous.vi 图标“”功能：对相位逐点求导位置：文件夹“FM Receiver”→“subVIs”中实验效果验证：运行结果如下图9所示。
可以通过接收不同的FM广播电台来检查你设计接收机的性能，注意观察接收信号的功率谱。
图9调频接收机的前面板3、程序框图解释：整体程序框图如图10所示。
包含USRP编程，反正切处理，以及声卡编程三部分。
图10 FM整体程序USRP编程部分在图11红色框出，包括打开USRP接收通道，参数配置，开始采集，连续获取下变频后的基带波形数据，将读出的波形数据存入右边框出的基带IQ移位寄存器中，While循环左边对移位寄存器初始化。
最后停止并关闭USRP，释放资源。
图11 USRP编程部分基带波形的反正切处理在图12中间红色框出，其中subFMDemod.vi部分程序需要我们编写。
解调后波形送到时域信号显示，快速傅里叶变换PS/PSD后的波形送到频域信号显示。
图12 基带波形的反正切处理声卡的编程在图13红色框出，包括声卡参数配置，音量调节，连续向声卡缓存写入声音数据，最后对声音输出清零。
图13 声卡编程部分五、结论及分析对subFMDemod.vi的编程如图14所示，首先将基带复数波形向极坐标转化，然后展开相位，对相位求导，求导后的波形即解调后波形，送到时域信号显示，重采样后的信号送到声卡输出。
图14 对subFMDemod.vi的编程设计好解调电路以后，连接USRP，运行程序，即可得到一台FM收音机。
我们的收音机能够正常收听普通的电台，收听效果较好，噪声很小，可以自由调整音量大小。
声音频谱范围集中在0-1kHz，符合人声音的频率范围，但在19kHz 附近观测到尖峰脉冲，但不会对收听造成影响。
收听时程序面板如图15所示：图15 FM收音机界面六、实验扩展1、频偏的意义是什么？它怎样影响调制信号？从听众的角度，我们能做些什么来解决这些影响？做一些测试验证自己的观点。
答：频偏就是调频波频率摆动的幅度，一般说的是最大频偏，它影响调频波的频谱带宽。
但并不是说最大频偏越大，频谱带宽就一定越宽，这里面还有个调制指数的问题。
调制指数m=最大频偏/调制低频的频率，调制指数直接影响移频波频谱的形状与带宽。
一般说来，调制指数越大，移频波频谱的带宽越宽。
而最大频偏是调制指数的一个决定因素，所以说它影响调频波的频谱带宽频偏是调频波里的特有现像，是指固定的调频波频率向两侧的偏移。