实验五 FM调频波信号调制
普通调制解调实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解普通调制解调的基本原理和过程。
2. 掌握模拟调制和解调的基本方法。
3. 学习调制解调设备的使用和调试方法。
4. 培养实际操作能力和分析问题的能力。
二、实验原理调制解调是一种将数字信号转换为模拟信号，或将模拟信号转换为数字信号的通信技术。
调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，解调是将模拟信号转换为数字信号的过程。
调制解调的基本原理如下：1. 模拟调制：将数字信号转换为模拟信号的过程称为模拟调制。
模拟调制分为调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）三种。
2. 数字调制：将模拟信号转换为数字信号的过程称为数字调制。
数字调制分为调幅键控（ASK）、调频键控（FSK）和调相键控（PSK）三种。
3. 解调：将模拟信号转换为数字信号的过程称为解调。
解调分为模拟解调和数字解调。
三、实验器材1. 模拟调制解调设备：调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）调制器和解调器。
2. 数字调制解调设备：调幅键控（ASK）、调频键控（FSK）、调相键控（PSK）调制器和解调器。
3. 信号发生器：产生模拟信号和数字信号。
4. 示波器：观察调制解调信号波形。
5. 连接线：连接实验器材。
四、实验步骤1. 调制实验（1）调幅（AM）调制实验1）将信号发生器产生的模拟信号接入AM调制器。
2）调整调制器的调制频率和调制指数。
3）观察示波器上的调制信号波形，记录波形数据。
（2）调频（FM）调制实验1）将信号发生器产生的模拟信号接入FM调制器。
2）调整调制器的调制频率和调制指数。
3）观察示波器上的调制信号波形，记录波形数据。
（3）调相（PM）调制实验1）将信号发生器产生的模拟信号接入PM调制器。
2）调整调制器的调制频率和调制指数。
3）观察示波器上的调制信号波形，记录波形数据。
2. 解调实验（1）调幅（AM）解调实验1）将调制信号接入AM解调器。
2）调整解调器的解调频率和解调指数。
3）观察示波器上的解调信号波形，记录波形数据。
实验五语音信号的调制解调
sAM (t )
•
[A0
m(t )]cos( ct )
AM调制的时域和频谱波形特点
• 第一，AM的频谱与基带信号的频谱呈线性关系，只是将基带信号的 频谱搬移，并没有产生新的频谱成分，因此AM调制属于线性调制； • 第二，AM信号波形的包络与基带信号成正比，所以AM信号的解调 可以用相干解调，也可以用非相干解调（包络检波）。
实验六 语音信号的调制解调
实验目的
• 了解语音信号处理在通信中的应用 • 理解幅度调制和解调的原理及方法 • 观察语音信号、载波信号、调制后信号和解调后信号 的频谱
为什么要进行调制？
1. 如果不将信号调制到高频直接传输模拟语音信号，则低频
率的模拟语音信号是无法传播很远的距离的。中国人民广 播电台的播音信号要是不调制，则连市区都出不了就衰减
• • • • • • • • • • •
带通滤波器相关代码： a=[35,65];b=[30,70];%a是通带截止频率，b是阻带起始频率 Wp=a/(fs/2);Ws=b/(fs/2);Rp=3; Rs=15; [N,Wn]= Buttord(Wp,Ws,Rp,Rs) ; %采用巴特沃兹滤波器 [B,A]=Butter(N,Wn,'bandpass'); %采用巴特沃兹滤波器 q=filtfilt(B,A,y); %q是滤波器滤波后的信号 低通滤波器相关代码： Wp=15/(fs/2);Ws=40/(fs/2);Rp=3; Rs=20; [N,Wn]= Buttord(Wp,Ws,Rp,Rs) ; [B,A]=Butter(N,Wn,'low'); m0=filtfilt(B,A,ss_am); %m0是滤波器滤波后的信号
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。
FM调制解调.
通信原理实验实验名称：基于FM信号调制解调的matlab仿真实验地点：KA116姓名：汪辉/胥译涵学号：2011019100013 /2011019100027摘要：FM在通信系统中的使用非常广泛。
FM广泛应用于高保真音乐广播、电视伴音信号的传输、卫星通信和蜂窝电话系统等。
本设计主要是利用MATLAB 集成环境下的M文件，编写程序来实现FM调制与解调过程，并分别绘制出基带信号、载波信号、已调信号的时域波形，再进一步分别绘制出对已调信号叠加噪声后信号。
相干解调后信号和解调基带信号的时域波形。
最后绘出FM基带信号通过上述信道和调制和解调系统后的误码率与信噪比的关系，并通过与理论结果波形对比来分析该仿真调制与解调系统的正确性及噪声对信号解调的影响。
在课程设计中，系统开发平台为Windows 7使用工具软件为MATLAB 7.0。
在该平台运行程序完成了对FM调制和解调以及对叠加噪声后解调结果的观察。
通过该课程设计，达到了实现FM信号通过噪声信道，调制和解调系统的仿真目的。
一、实验目的通过《FM信号的MATLAB仿真设计》的课程设计，掌握通信原理中模拟信号的调制和解调、数字基带信号的传输、数字信号的调制和解调，模拟信号的抽样、量化和编码与信号的最佳接收等原理。
应用原理设计FM调制解调系统，并对其进行仿真。
二、实验要求1、熟悉调制和解调的原理，调制的分类和解调的分类。
熟悉并掌握调频信号的产生与解调。
要求能够熟练应用MATLAB语言编写基本的通信系统的应用程序，进行模拟调制系统，数字基带信号的传输系统的建模、设计与仿真。
所有的仿真用MATLAB 程序实现，系统经过的信道都假设为高斯白噪声信道。
模拟调制要求用程序画出调制信号，载波，已调信号、解调信号的波形，数字调制要求画出误码率随信噪比的变化曲线。
简述理论原理；Matlab程序，要点旁注（可手写）；图示波形，说明合理性；其他重要数据、尝试与思考说明，两人一组,两机器互连,解调三、实验原理：1、 通信按照传统理解就是信息传输。
频率调制实验报告
频率调制实验报告一、实验目的：通过本次实验，掌握频率调制的原理和方法，了解频率调制在通信系统中的应用。
二、实验原理：频率调制是指在信号调制过程中，改变信号的频率以实现信号的传输和调制。
频率调制可以将模拟信号转换为远距离传输的载波信号，常见的应用包括调频广播、调频电视、无线电通信等领域。
频率调制的主要实现方式包括调频调制（FM）和相移键控调制（PM）。
三、实验仪器与材料：1. 示波器2. 音频信号发生器3. 频率调制解调实验箱4. 连接线5. 电源线四、实验步骤：1. 将音频信号发生器与调频解调实验箱相连，并接通电源；2. 在音频信号发生器上输入一个正弦波载频率的模拟信号；3. 在频率调制解调实验箱上进行频率调制的调节，观察调制后的信号波形；4. 调节调频解调实验箱的解调部分，观察解调后的信号波形；5. 分析实验结果，并记录数据。
五、实验结果与分析：在实验中，我们成功实现了对模拟信号的频率调制，并通过示波器观察到了调制前后的信号波形变化。
实验结果表明，频率调制可以改变信号的频率特性，从而实现信号的传输和调制。
通过观察解调后的信号波形，我们可以验证频率调制的有效性，并进一步了解频率调制在通信系统中的应用。
六、实验总结：本次实验通过频率调制的实际操作，使我们更深入地理解了频率调制的原理和方法。
实验结果也验证了频率调制在通信系统中的重要作用。
在今后的学习和研究中，将深入探讨频率调制的相关知识，并将其应用于实际工程中。
七、实验心得：通过本次实验，我们感受到了实验操作的乐趣和挑战，同时也认识到了频率调制在通信领域的广泛应用。
在未来的学习和工作中，我们将不断深化对频率调制的理解，努力创新和应用，为通信技术的发展贡献自己的力量。
以上就是关于频率调制实验的报告，希望对你有所帮助。
频率调制电路实验报告
一、实验目的1. 理解频率调制（FM）的基本原理和过程。
2. 掌握变容二极管调频电路的设计和调试方法。
3. 熟悉高频电子线路实验系统的操作和常用仪器。
4. 通过实验验证频率调制电路的性能指标。
二、实验原理频率调制（Frequency Modulation，FM）是一种通过改变载波频率来传输信息的调制方式。
在FM调制过程中，载波的频率会根据调制信号的幅度而变化，而载波的幅度保持不变。
常用的调频电路有变容二极管调频电路、电压控制振荡器（VCO）调频电路等。
本实验采用变容二极管调频电路，其基本原理如下：1. 调制信号与本振信号经过调制器进行调制，得到调频信号。
2. 调频信号通过变容二极管，其电容值随调制信号的变化而变化，从而改变谐振频率。
3. 调频信号通过滤波器滤波，得到稳定的调频信号。
三、实验仪器与设备1. 高频电子线路实验系统2. 双踪示波器3. 频率计4. 变容二极管5. 滤波器6. 调制信号发生器7. 本振信号发生器四、实验步骤1. 按照实验原理图搭建变容二极管调频电路。
2. 将调制信号发生器输出信号接入调制器，调节调制信号幅度和频率。
3. 将本振信号发生器输出信号接入变容二极管，调节本振信号频率。
4. 使用示波器观察调制器输出信号波形，分析调频效果。
5. 使用频率计测量调频信号的频率变化范围，计算调频指数。
6. 使用滤波器对调频信号进行滤波，观察滤波效果。
7. 改变调制信号幅度和频率，观察调频效果的变化。
五、实验结果与分析1. 调制信号幅度为1Vpp，频率为1kHz时，调频信号波形如图1所示。
可以看出，调频效果较好，调频指数约为10。
图1 调频信号波形2. 本振信号频率为10MHz时，调频信号频率变化范围为9.9MHz至10.1MHz，调频指数约为0.2。
图2 调频信号频率变化范围3. 使用滤波器对调频信号进行滤波，滤波后信号波形如图3所示。
可以看出，滤波效果较好，信号较为稳定。
图3 滤波后信号波形六、实验结论1. 通过实验验证了变容二极管调频电路的基本原理和性能指标。
FM调制解调原理
FM调制解调原理FM调制解调（Frequency Modulation）是一种常见的调制解调方法，用于无线电通信和广播中。
它通过改变载波频率的方式传输模拟信号，实现了音频信号的传输和恢复。
本文将详细介绍FM调制解调的原理和过程。
一、FM调制FM调制是将模拟信号转换为频率变化的载波信号。
它的原理是根据模拟信号的幅度和方向的变化来改变载波频率。
具体来说，调制信号的幅度增大时，载波频率也随之增大；调制信号的幅度减小时，载波频率也随之减小。
调制过程可以通过以下步骤实现：1.信号预处理：将模拟信号的幅度进行放大或压缩，以便适应于调制电路的工作范围。
2.频率偏移：将模拟信号的频率上移或下移到与载波频率相匹配的范围内，以便进行调制。
3.调制过程：将模拟信号的频率变化转化为对载波频率的调制，一般采用带通滤波器和倍频电路来实现。
4.载波生成：生成指定频率的载波信号，一般采用振荡器和频率合成技术。
5.载波调制：将调制信号与载波信号相乘，形成调制后的信号。
这可以通过调制电路中的乘法器或调制芯片来实现。
6.输出滤波：使用低通滤波器去除调制信号中的高频成分，得到调制后的信号。
FM调制的主要特点是具有抗干扰性能好、信号传输距离远、音质较好等优点。
因此，它被广泛应用于广播、电视和无线通信等领域。
二、FM解调FM解调是将调制后的信号转换为原始模拟信号。
它需要通过解调过程来实现。
解调过程中的步骤如下：1.接收调制信号：接收调制后的信号，一般使用天线或其他接收器设备。
2.信号放大：对接收到的信号进行放大处理，以恢复信号的强度和幅度。
3.特定频率过滤：使用特定频率的滤波器去除多余的频率成分和噪声，保留关键的频率。
4.载波消除：使用消除器或识别器去除载波信号，保留调制信号。
5.载波调制：使用调制芯片或解调电路对调制信号进行解调，以恢复原始模拟信号。
6.幅度平衡：通过放大和压缩等处理来平衡信号的幅度，使其与原始信号相匹配。
FM解调的主要特点是具有较高的音质和较低的噪声，能够重现原始模拟信号。
频率调制实验报告
一、实验目的1. 理解频率调制的原理及其在通信系统中的应用。
2. 掌握变容二极管调频器的工作原理和电路设计。
3. 学习使用示波器和频率计等仪器对调频信号进行观测和分析。
4. 熟悉调频信号的解调过程。
二、实验原理频率调制（Frequency Modulation，简称FM）是一种通过改变载波的频率来传递信息的调制方式。
在频率调制中，调制信号（信息信号）与载波信号相乘，得到调频信号。
调频信号的特点是频率随调制信号的变化而变化，而幅度保持不变。
变容二极管调频器是一种常用的调频电路，其工作原理如下：1. 调制信号通过电容C1加到变容二极管D1的结电容上，改变结电容C1的大小。
2. 变容二极管D1的结电容C1与外部LC振荡回路构成谐振回路，谐振频率f0由LC振荡回路的参数决定。
3. 当调制信号加到变容二极管D1上时，结电容C1的变化导致谐振频率f0的变化，从而实现频率调制。
三、实验仪器与设备1. 变容二极管调频器实验装置2. 示波器3. 频率计4. 信号发生器5. 调制信号发生器6. 信号源四、实验步骤1. 搭建变容二极管调频器电路：根据实验装置提供的设计图，连接变容二极管D1、电容C1、LC振荡回路等元件，并接入信号源。
2. 调节电路参数：调整LC振荡回路的参数，使谐振频率f0与信号源频率f0'相等。
3. 观察调频信号：使用示波器观察调制信号和调频信号的波形，分析调频信号的特点。
4. 测量调频信号频率：使用频率计测量调频信号的频率，并与理论计算值进行比较。
5. 解调调频信号：使用调制信号发生器产生与调制信号频率相同的本振信号，通过解调电路将调频信号还原为调制信号。
五、实验结果与分析1. 调频信号波形：通过示波器观察，调频信号的波形呈正弦波形，频率随调制信号的变化而变化。
2. 调频信号频率：使用频率计测量调频信号的频率，结果显示频率随调制信号的变化而变化，符合理论预期。
3. 解调信号波形：通过解调电路将调频信号还原为调制信号，解调信号的波形与原始调制信号基本一致。
频率调制实验指导书
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 sFM (t ) Ac cosc t k f m( )d
5
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。
四、实验任务
实验结束后你必须提交的作业包括：
4
1) FM Receiver.vi。 2) 按照要求完成的实验报告。 下面说明 FM_Rx.vi 的设计过程， 完成后的效果可以收听 FM 广播电台节目。 FM 收音机的原理框图如图 4 所示。在学生程序 FM Receiver.vi 中，框图中接收 调频信号等模块都已经给出，FM 解调部分是同学需要结合通信原理设计算法并 完成的。下面给出实验指导： 接收 调频 信号 调 谐 ( 选择 频率) FM 解调
频率调制实验报告分析
一、实验背景频率调制（Frequency Modulation，简称FM）是一种常见的信号调制方式，通过改变载波的频率来传输信息。
与幅度调制相比，频率调制具有抗干扰能力强、音质好等优点。
本次实验旨在通过搭建频率调制实验电路，验证频率调制的基本原理，并分析其性能。
二、实验目的1. 熟悉频率调制的基本原理和实验方法；2. 掌握频率调制实验电路的搭建和调试；3. 分析频率调制实验结果，了解其性能特点。
三、实验原理频率调制的基本原理是：将信息信号（基带信号）与载波信号进行调制，使载波信号的频率随信息信号的变化而变化。
实验中，我们采用变容二极管作为调制器，通过改变变容二极管的电容值来控制载波的频率。
四、实验器材1. 变容二极管；2. 高频信号发生器；3. 低频信号发生器；4. 频率计；5. 示波器；6. 频率调制实验电路板；7. 连接线等。
五、实验步骤1. 搭建频率调制实验电路，包括变容二极管调制器、低频信号发生器、高频信号发生器等；2. 将低频信号发生器产生的信号输入变容二极管调制器，改变电容值，观察载波信号的频率变化；3. 将调制后的信号输入高频信号发生器，观察调制信号的频率变化；4. 使用频率计测量调制信号的频率，分析其调制特性；5. 使用示波器观察调制信号的波形，分析其波形特性。
六、实验结果与分析1. 调制特性分析实验结果表明，当改变变容二极管的电容值时，载波信号的频率发生相应变化。
随着电容值的增大，载波频率降低；随着电容值的减小，载波频率升高。
这符合频率调制的基本原理。
2. 频率特性分析实验中，我们测量了调制信号的频率。
结果表明，调制信号的频率变化与输入的低频信号成线性关系，即调制信号的频率变化量与低频信号幅度成正比。
这说明频率调制具有较好的线性特性。
3. 波形特性分析实验中，我们使用示波器观察了调制信号的波形。
结果表明，调制信号的波形较为稳定，无明显失真。
这说明频率调制具有较好的波形特性。
4. 抗干扰能力分析与幅度调制相比，频率调制具有更强的抗干扰能力。
FM调频发射制作实验
这是一个比较简单的实用型制作，本文打算从简到繁一步步深入，你若是愿意同步动手实验，不久你将能够制作适合正式场合使用的调频发射机。
当然，实验还是从最简单的做起，下图是一个最简单的振荡器，它是调频发射的基础。
图中的线圈用１.０ｍｍ的漆包线在３.２ｍｍ的钻头上绕６－８圈，可覆盖８８－１０８ＭＨｚ，７圈时在１００ＭＨｚ附近。
按上图连接好，其实就已经是一个简单的发射机了，通电即可发射，不过发射的是未经调制的等幅信号，附近的调频收音机接收到信号只会出现静音。
像下图那样加上调制信号，就可进入实用状态了。
这时，假如你将随身听，影碟机等输出的音源信号连接上图发射机的音频输入端，在附近就可以用收音机来收听了。
上图虽能发射，却不实用，其一是发射能量很小，只能在室内使用，在室外开阔地也不过几十米。
其二是频率不稳，由于天线只是一段导线，通过１００Ｐ电容与振荡回路相连，因此天线周围的环境均会影响发射频率。
若想使其达到能用的程度，应在其后再加两极放大，见下图。
这是应网友的要求搭出的一个功放电路，输出功率令人满意，但是也存在很多问题，将在下文详述。
振荡器与功放连在一起，就成了一个完整的调频发射机，见下图。
图中的发射机很容易制作成功，这里所说的成功是插上天线接通电源即可进入工作状态，若是希望发射机进入最佳工作状态还需要做一些调试。
其实，爱好者做实验最大的乐趣就是通过自己动手调试使作品更趋完善，获得最佳性能。
首先，这种输出电路工作于非甲类状态，对负载阻抗有更严格的要求，通常发射机多为５０Ω输出，爱好者实验不一定容易找５０Ω的射频电缆，而７５Ω的射频电缆到处都能买到，况且７５Ω的天线也容易制作，故此机采用７５Ω输出，通电之前应在输出端接一个７５Ω的电阻，调试完成以后再接７５Ω的天线。
本机最大输出１Ｗ以上，不要用那种１／８Ｗ的小电阻，接上就烧。
烧个电阻倒没什么，可是电阻一烧放大器便相当于空载，管子就危险了。
通电以后所需要调试的最主要内容是发射管的工作点，工作点不同输出的谐波成分大大不同。
高频_频率调制实验报告
一、实验目的1. 理解频率调制的原理，掌握频率调制的基本方法。
2. 通过实验，观察和分析频率调制信号的特性。
3. 学习使用频率调制器，并了解其工作原理。
4. 掌握频率调制信号解调的方法。
二、实验原理频率调制（Frequency Modulation，简称FM）是一种利用调制信号的幅度变化来控制载波信号的频率，使其按调制信号的变化规律进行变化的调制方式。
频率调制具有抗干扰能力强、音质好等优点，广泛应用于广播、通信等领域。
在频率调制中，调制信号称为调制信号（Modulating Signal），载波信号称为载波（Carrier Signal）。
调制信号的频率称为调制频率（Modulating Frequency），载波的频率称为载波频率（Carrier Frequency）。
频率调制的原理可以表示为：\[ f_c(t) = f_{c0} + k_m \cdot u_m(t) \]其中，\( f_c(t) \)为调制后的频率，\( f_{c0} \)为载波频率，\( k_m \)为调制系数，\( u_m(t) \)为调制信号。
三、实验仪器与设备1. 频率调制器2. 高频信号发生器3. 低频信号发生器4. 示波器5. 频率计6. 双踪示波器7. 万用表四、实验步骤（1）连接实验仪器，确保各仪器工作正常。
（2）设置高频信号发生器，输出频率为\( f_{c0} \)的载波信号。
（3）设置低频信号发生器，输出调制信号。
2. 频率调制实验（1）将载波信号输入频率调制器，调节调制系数\( k_m \)，观察调制后的频率调制信号。
（2）使用示波器观察调制信号的波形，记录调制信号的频率变化范围。
（3）使用频率计测量调制信号的频率，记录频率变化范围。
3. 频率调制信号解调实验（1）将频率调制信号输入解调器，观察解调后的信号。
（2）使用示波器观察解调信号的波形，记录解调信号的波形。
（3）使用示波器观察解调信号的频率，记录解调信号的频率。
FM调制
1．FM信号的产生
基带信号：m(t)= +
载波：c(t)=
采样频率： =
信号长度：N=1024
调制指数:mr=0.2,1,5
（a）产生长度为N的m(t)及c(t)序列的数据文件
m(i)=
其中i=0，1……..,N-1
（b）生成不同调制指数的已调波序列：
（c）对不同的mr，求出三组 ，绘出m（i）与 的图形，观察影响以及不同mr的区别。
解调信号时域图
频域图
调制指数为0.2时的时域图
频域图
微分信号
解调信号时域图
频域图
五．实验分析
调制指数较大时，调制产生的FM信号与原信号有非常明显区别，频率变化较大，当调制指数较小时，调制产生失的FM信号与原信号的区别不是很大，即频率变化很小。调制指数较大时，频谱的变化较大，信号的带宽增加，进行了搬移等。采用包络检波都可以恢复原始信号但是必须经过放大。
其他分析：
调制中，载波的幅度都保持恒定，而频率和相位的变化都表现为载波瞬时相位的变化。
已调信号频谱不再是原调制信号频谱的线性搬移，而是频谱的非线性变换，会产生与频谱搬移不同的新的频率成分，故又称为非线性调制。
与幅度调制技术相比，角度调制最突出的优势是其较高的抗噪声性能。
直接调频法：用调制信号直接去控制载波振荡器的频率，使其按调制信号的规律线性地变化。
非线性调制信号的产生与解调
一.实验目的
（1）掌握产生FM信号的模拟方法；
（2）观察信号的波形与频谱；
（3）掌握鉴频器的模拟方法
二.实验要求
（1）产生信号，画出其波形，并通过FFT求出各个信号的频谱，绘出图形，比较他们的异同；
（2）比较不同调制指数的FM信号波形与频谱。
实验五 调频及鉴频实验
实验五调频及鉴频实验一、实验目的1、掌握直接调频的原理及电路设计方法；2、熟悉乘法器鉴频的原理及电路设计方法；3、掌握间接调频的原理及优缺点；4、掌握间接调频电路的设计方法。
二、实验内容1、观察调频波的正弦带；2、观察调制信号幅度对调频波频偏的影响；3、观察鉴频器的输出波形。
三、实验仪器1、20MHz模拟示波器一台2、调试工具一套3、频谱分析仪一台四、实验原理（一）直接调频原理在某些实际情况下，为了满足中心频率稳定度较高的要求，有时采用石英晶体振荡器直接调频电路。
但由于晶体的串联谐振频率和并联谐振频率靠的很近，因而调频的频偏很小。
为了扩大频偏，可在石英晶体支路中串联电感线圈，但同时使振荡频率的稳定度下降。
直接调频的实验原理图如图5－1所示。
图5－1 直接调频实验原理图（二）乘法器鉴频原理图5－2 乘法器鉴频实验原理图乘法器鉴频的实验原理图如图5－2所示，调频波从TP4处输入，解调信号从TT3处输出。
L1、C21、CC1、R19组成移相网络，将调频波转换为调频调相波送入到乘法器的第1脚，此调频调相波与乘法器第10脚的信号相乘，再经低通滤波器滤出所需的低频调制信号即可。
（三）间接调频原理间接调频的关键电路是调相电路。
调相方法通常有三类：一类是网络移相法调相（用调制信号控制谐振回路或移相网络的电抗或电阻元件以实现调相）；第二类是矢量合成法调相；第三类是脉冲调相。
本实验调相运用的是第一类方法。
实验原理图如图5－3所示。
E2图5－3 网络移相法调相实验原理图调制信号从TP9输入，载波从TP11输入，调相波从TP10输出。
变容二极管D2、以及C26、CC1、L4组成中心频率为10.7MHz 的谐振回路。
电阻R27、R28、W1为变容二极管提供静态反相偏置电压。
在谐振回路失谐量不大的情况下，载波通过谐振回路的相移是按照调制信号的规律变化的。
此外从电路幅频特性考虑，载波相移越大，寄生调幅也越大，即只有在失谐不大的情况下才能得到较小的寄生调幅，否则幅度起伏过大，相移角的增大受到限制。
实验五FM调频波信号调制
实验五 FM 调频波信号调制一、仿真实验目的（1）掌握变容二极管调频电路的原理。
（2）了解调频电路的调制特性及测量方法。
（3）观察调频波波形，观察调制信号振幅对频偏的影响。
（4）观察寄生调幅现象，了解其产生及消除的方法。
二、FM 调制原理（变容二极管调频电路）调频即为载波的瞬时频率受调制信号的控制。
许多中小功率的发射机都采用变容二极管直接调频技术，直接调频法即在工作于发射载频的LC 振荡回路上直接调频，具体采用的方法是用模拟基带信号控制振荡回路变容二极管的大小，使振荡器输出信号的瞬时频率随基带信号做线性变化。
其频率的变化量与调制信号成线性关系。
变容二极管j C 通过耦合电容1C 并接在N LC 回路的两端，形成振荡回路总电容的一部分。
因而，振荡回路的总电容C 为：j N C C C += 振荡频率为： )(2121j N C C L LC f +==ππ 变容二极管是一种电抗可变的非线性元件，通过改变外加反向电压可以改变空间电荷区的宽度，从而改变势垒电容的大小。
变容二极管在反向偏置直接调频电路中，不能工作于正向偏压区，必须加上一个大于调制信号振幅的反向直流偏压。
变容二极管调频产生的调频信号的调制指数较大，但载频稳定性较差。
除了这种方法还可直接用锁相环产生调制指数较大，载频很稳定的调频信号。
三、仿真电路变容二极管调频电路如图所示。
该电路为一种针对克拉泼电路做的一种改进型电容三端式电路——西勒电路。
变容二极管的结电容以部分接入的形式纳入在回路中。
该高频等效电路未考虑负载电阻。
所以，振荡频率f 0=1/2πN LC 。
西勒电路在分立元件系统或集成高频电路系统中均获得广泛的应用。
调频波：从示波器上看到的波形频率变化不明显，从频率计（XFC1）可看出频率不停变化。
载波信号80kHz ，调制信号3kHz ，从示波器看不出明显的调频波频率的变化。
调频广播载波频率范围是（88~108）MHz ，低频调制信号最高20kHz,从载波波形也看不出频率的变化。
频率调制实验报告
频率调制实验报告频率调制（Frequency Modulation, FM）实验报告是电子工程相关专业的学生在完成频率调制相关实验后撰写的文档，用于记录实验过程、结果以及分析。
一般来说，一个完整的频率调制实验报告应该包括以下几个主要部分：1. 实验目的：阐述实验的目的和意义，例如通过实验了解频率调制的基本原理、掌握频率调制的实现方法、学习使用相关测试仪器等。
2. 实验原理：详细描述频率调制的理论背景，包括调制解调的基本概念、数学表达式、实现技术等。
此部分应确保内容准确无误，便于读者理解实验的科学依据。
3. 实验设备与材料：列举实验中使用的所有设备和材料，包括信号发生器、示波器、频率计、调制器、解调器等，以及具体型号和规格。
4. 实验内容与步骤：详细记录实验操作的每一个步骤，包括仪器的连接、参数的设置、信号的产生与测量等。
这一部分应尽可能详细，以便他人能够重复实验。
5. 实验结果：呈现实验中获得的数据和观察到的现象，通常包括图表、波形图等视觉辅助材料，以直观显示实验结果。
6. 结果分析与讨论：对实验结果进行深入分析，讨论实验数据与理论预期之间的差异，可能的原因以及对实验设计或执行过程的反思。
7. 结论：总结实验的主要发现，强调实验目的是否已经达到，以及实验对于理解频率调制原理的贡献。
8. 参考文献：列出实验报告中引用的所有文献资料，包括书籍、期刊文章、网络资源等。
9. 附录：可能包括额外的实验数据、原始记录、计算机代码等支持性材料。
在撰写频率调制实验报告时，应保证内容的严谨性和完整性，同时注意版面布局的合理性和文字表述的清晰性。
通过这样的实验报告，不仅可以巩固理论知识，而且可以提高实验技能和科学研究能力。
fm调制的原理与步骤
fm调制的原理与步骤嘿，咱今儿个就来唠唠 FM 调制这档子事儿！FM 调制啊，就像是一场声音的奇妙变装舞会。
你想啊，声音原本就像个素颜的小姑娘，普普通通的。
可经过 FM调制，就像是给这小姑娘化了个美美的妆，一下子就变得特别啦！那它到底是咋变的呢？原理嘛，简单说就是让载波的频率随着要传输的信号变化。
就好比你走路，一会儿快一会儿慢，这频率的变化就代表着你不同的心情和状态。
而载波呢，就像是你走的那条路，它一直都在那，承载着你的这些变化。
那具体步骤呢？首先得有个信号源吧，就像你得先有个想法，有个要表达的东西。
然后把这个信号和载波放在一块儿，让它们发生作用。
这就好像把你的想法放到那条路上，让它跟着路一起走。
在这个过程中，载波的频率就会随着信号的变化而变化啦！比如说，信号强的时候，载波的频率就变高些；信号弱的时候，载波的频率就变低些。
这不就跟你高兴的时候走路快点，不高兴的时候走路慢点一个道理嘛！FM 调制有啥好处呢？嘿，那可多了去了！它能让信号更抗干扰，就像给信号穿上了一层厚厚的铠甲，那些干扰想欺负它都难呢！而且它传输的质量也高啊，能让接收的那一头听到更清晰、更逼真的声音。
你想想看，要是没有 FM 调制，咱们听广播、听音乐能有那么好的效果吗？那肯定不行啊！所以说啊，FM 调制可真是个了不起的技术。
咱再回过头来想想，FM 调制不就像是个神奇的魔法棒嘛，轻轻一挥，就能把普通的声音变得多姿多彩。
这得多厉害呀！总之呢，FM 调制就是这么神奇，这么重要。
它让我们的声音世界变得更加丰富多彩，让我们能享受到更好的音频体验。
所以啊，可得好好感谢那些发明和研究FM 调制的科学家们呢！他们可真是太牛啦！现在，你对 FM 调制是不是有了更深的了解呢？是不是觉得它特别有意思呀？。
模拟调制实验报告
一、实验目的1. 理解模拟调制的基本原理和过程。
2. 掌握AM（调幅）、FM（调频）和PM（调相）三种基本调制方式的特点和应用。
3. 学习模拟调制系统的性能分析，包括带宽、调制指数等。
4. 通过实验验证调制和解调过程，加深对理论知识的理解。
二、实验原理模拟调制是将基带信号（信息信号）转换成适合在信道中传输的频带信号的过程。
常见的模拟调制方式包括调幅、调频和调相。
1. 调幅（AM）：在AM调制中，载波的幅度随基带信号的幅度变化而变化。
其基本原理是利用调制信号控制载波的幅度。
2. 调频（FM）：在FM调制中，载波的频率随基带信号的幅度变化而变化。
其基本原理是利用调制信号控制载波的频率。
3. 调相（PM）：在PM调制中，载波的相位随基带信号的幅度变化而变化。
其基本原理是利用调制信号控制载波的相位。
三、实验设备1. 实验箱2. 信号发生器3. 示波器4. 数字频率计5. 阻抗匹配器四、实验步骤1. AM调制实验- 使用信号发生器产生一个正弦波作为载波信号。
- 将基带信号输入调制器，调整调制指数，观察调制信号的变化。
- 使用示波器观察调制信号的波形，分析调制指数对调制信号的影响。
- 使用数字频率计测量调制信号的频率，分析调制信号的带宽。
2. FM调制实验- 使用信号发生器产生一个正弦波作为载波信号。
- 将基带信号输入调制器，调整调制指数，观察调制信号的变化。
- 使用示波器观察调制信号的波形，分析调制指数对调制信号的影响。
- 使用数字频率计测量调制信号的频率，分析调制信号的带宽。
3. PM调制实验- 使用信号发生器产生一个正弦波作为载波信号。
- 将基带信号输入调制器，调整调制指数，观察调制信号的变化。
- 使用示波器观察调制信号的波形，分析调制指数对调制信号的影响。
- 使用数字频率计测量调制信号的频率，分析调制信号的带宽。
五、实验结果与分析1. AM调制实验- 当调制指数较小时，调制信号近似为未调制信号。
FM模拟调制与解调
电子信息与通信学院实验报告实验名称FM信号的调制与解调课程名称通信原理姓名顾康学号U201413323日期2017/3/14 地点成绩教师徐争光1 实验目标本实验完成了对音乐信号的FM 调制与解调。
要达到的效果是让音乐信号经历了调制、信道传送、解调的过程后仍能不失真地播放。
2 调制与解调原理2.1 调制角度调制信号的一般表达式为：()cos[()]m c s t A t t ωϕ=+式中：A 为载波的恒定振幅；[()]c t t ωϕ+为信号的瞬时相位，记为()t θ；()t ϕ为相对于载波相位c t ω的瞬时相位偏移；d[()]/dt c t t ωϕ+是信号的瞬时角频率，记为(t)ω；而d ()/dt t ϕ称为相对于载频c ω的瞬时频偏。
所谓频率调制（FM ），是指瞬时频率偏移随调制信号()m t 成比例变化，即d ()()dtf t K m t ϕ= 式中：f K 为调频灵敏度。
这时相位偏移为：()()ft K m d ϕττ=⎰，代入角度调制信号的一般表达式，可得调频信号为：()cos[()]FM c f s t A t K m d ωττ=+⎰以下为FM 调制的代码：2.2解调由于非相干解调对NBFM 信号及WBFM 信号均适用，所以采用非相干的解调方法。
调频信号的一般表达式为：()cos[()]c f x t A t K m d ωττ=+⎰ 则解调输出应为：()()d f y t K K m t =这就是说，调频信号的解调是要产生一个与输入调频信号的频率呈线性关系的输出电压。
完成这种频率-电压转化关系的器件是频率检波器，简称鉴频器。
下图描述了一种振幅鉴频器进行相干解调的特性与原理框图。
限幅器的作用是消除信道中的噪声和其他原因引起的调频波的幅度起伏，带通滤波器（BPF ）是让调频信号顺利通过你，同时滤除带外噪声及高次谐波分量。
微分器和包络检波器构成了具有近似理想鉴频特性的鉴频器。
微分器的作用是把幅度恒定的调频波()x t 变成幅度和频率都随原始信号()m t 变化的调幅调频()d s t ，即()()()sin d c f c f s t A K m t t K m d ωωττ⎡⎤⎡⎤=-++⎣⎦⎣⎦⎰包络检波器则将其幅度变化检出并滤去直流，再经低通滤波后即得解调输出()()d f y t K K m t =式中：d K 为鉴频器灵敏度（V/(rad/s)）以下为解调部分代码：3实验难点与解决方案实验中我先尝试最简单的AM方式，但是结果十分不理想，噪声的干扰太大。
【报告】通原硬件实验报告调频波FM的产生
【关键字】报告
北京邮电大学
一、实验目的
①掌握调频波调制器的基本工作原理；
②掌握调频波的特点。
二、实验原理
图一：FM调制时域波形图
1、原理框图
图二：FM调制原理框图
m(t)：均值为零的模拟基带信号（低频）；
VCO：压控振荡器，振荡频率随输入信号的电压改变。
当输入电压为零时，振荡器产生一个频率为（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。
2、实验连接图
图三：FM调制实验连接图
三、实验内容
（一）掌握FM 信号的调制方法；
（二）掌握TIMS 系统的实验方法。
四、试验设备
音频振荡器（Audio Oscillator），电压控制振荡器（VCO）和
缓冲缩小器（Buffer Amplifiers）。
五、实验步骤
（一）了解VCO 的中心频率概念。
（二）了解频偏概念，可以通过缩小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。
（三）设计FM 调制系统。
六、实验结果
图四：FM调制
蓝色：模拟基带信号m(t)；
黄色：已调信号s(t)。
七、实验分析
此次实验较为简单，在实验中并没有遇到什么难题。
此处省略。
八、实验体会
有些实验还是蛮简单的，并不是每个实验都那么难做。
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实验五 FM 调频波信号调制
一、仿真实验目的
（1）掌握变容二极管调频电路的原理。
（2）了解调频电路的调制特性及测量方法。
（3）观察调频波波形，观察调制信号振幅对频偏的影响。
（4）观察寄生调幅现象，了解其产生及消除的方法。
二、FM 调制原理（变容二极管调频电路）
调频即为载波的瞬时频率受调制信号的控制。
许多中小功率的发射机都采用变容二极管直接调频技术，直接调频法即在工作于发射载频的LC 振荡回路上直接调频，具体采用的方法是用模拟基带信号控制振荡回路变容二极管的大小，使振荡器输出信号的瞬时频率随基带信号做线性变化。
其频率的变化量与调制信号成线性关系。
变容二极管j C 通过耦合电容1C 并接在N LC 回路的两端，形成振荡回路总电容的一部分。
因而，振荡回路的总电容C 为：j N C C C += 振荡频率为： )
(21
21j N C C L LC f +=
=
ππ 变容二极管是一种电抗可变的非线性元件，通过改变外加反向电压可以改变空间电荷区的宽度，从而改变势垒电容的大小。
变容二极管在反向偏置直接调频电路中，不能工作于正向偏压区，必须加上一个大于调制信号振幅的反向直流偏压。
变容二极管调频产生的调频信号的调制指数较大，但载频稳定性较差。
除了这种方法还可直接用锁相环产生调制指数较大，载频很稳定的调频信号。
三、仿真电路
变容二极管调频电路如图所示。
该电路为一种针对克拉泼电路做的一种改进型电容三端式电路——西勒电路。
变容二极管的结电容以部分接入的形式纳入在回路中。
该高频等效电路未考虑负载电阻。
j
j j
N C C C C C C C C C C C ++=++++=
666521111
1111
LC。
西勒电路在分立元件系统或集成高频电路系统中均所以，振荡频率f0=1/2π
N
获得广泛的应用。
调频波：从示波器上看到的波形频率变化不明显，从频率计（XFC1）可看出频率不停变化。
载波信号80kHz，调制信号3kHz，从示波器看不出明显的调频波频率的变化。
调频广播载波频率范围是（88~108）MHz，低频调制信号最高20kHz,从载波波形也看不出频率的变化。
FM调频波信号调制电路图
FM 调频波信号波形图
四、实验步骤和测试内容
（1） 测试变容二极管的静态调制特性，即拿掉3V ，保留直流电压1V ，观察02 V 以及取其它值时振荡频率的变化，这时的振荡器属于压控振荡器。
（2）观察调频波波形。
（3）观察调制信号振幅对频偏的影响，观察寄生调幅现象。
五、实验报告要求
1．整理实验数据，在同一坐标纸上画出静态调制特性曲线，并求出其调制灵敏度，说明曲线斜率受哪些因素的影响。
答：受电压和频率影响。
2. 分析调制信号振幅对频偏的影响
答：对于一般的频率调制电路，
小信号情况下，调频的频偏和调制信号的幅度成线性关系；
大信号情况下，频率调制率也会出现像放大器增益饱和类似的情况。
实验六 FM 调频信号的解调
一、仿真实验目的
（1）熟悉乘积型相位鉴频器的基本工作原理，熟悉模拟乘法器的使用。
（2）掌握并联回路对S 曲线和对解调波形的影响。
二、FM 解调原理（乘积型相位鉴频器）
乘积型相位鉴频器实际上是一种正交鉴频器。
调频信号一路直接加至乘法器，另一路经相移网络移相后(参考
信号)加至乘法器。
由于调频信号和参考信号同频正交，因此，称之为正交鉴频器。
单调谐移相网络传输特性，在失谐不太大的情况下
其幅频、相频特性
假定输入调频波的中心频率ωc=ω0，将输入调频波的瞬时角频率
ω=ωc -ΔωmcosΩt=ωc+Δω代入上式，得
u s 移相网络u s ′低通滤波
u o
K u 1C L R u 2(a )0
f 02
πϕ(b )
C 1
01012)(21)(ωωωωω-+≈
=T
u jQ R
C j U U j A 2
001021)(⎪
⎪⎭⎫ ⎝⎛-+≈ωωωωωT u Q R
C j A 00
00222arctan 2)(ωωωπωωωπ
ωϕ--≈⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛--=
T T Q Q
设低通滤波器增益为1，则
当Δf/f0<<1时，乘积型相位鉴频器输出为： 三、仿真实验电路
调频信号的解调电路如图所示。
调频信号源采用中心频率30KHz ，调制频率为3KHz 。
调频信号的解调电路图
002222
)(ωω
πωωωπ
ωϕ∆-=--≈
T
T
Q Q 000o 2sin 2sin )22cos()(f f
Q U Q U Q U t u T
T T ∆=∆=∆-=ωωωωπ0
o 2)(f f
Q U
t u T ∆≈
四、实验步骤和测试内容
（1）观察并联回路对波形的影响。
答：改变R1的值，观察波形如图所示
（2）测量鉴频特性曲线，由此计算鉴频灵敏度和线性频率范围。
五、实验报告要求
整理实验数据，在同一坐标纸上画出鉴频特性曲线，并计算计算鉴频灵敏度和线性频率范围。