脉冲振幅调制PAM
PAM
原理:时钟信号CLK为16K的方波信号,D触发器为边沿触发器,将反相输出端“Q反”与D端连接在一起,由CLK输入信号,当时钟信号在下降沿时开始工作,当D输入1时,Q反输出为0,同时反馈给D,此时Q反为1再反馈给D,则Q为1输出,其利用反馈,当输入两次是输出一次,从而达到分频效果,输出端Q输出的信号即为二分频信号。
BJT是电流控制器件,有两种载流子参与导电,属于双极性器件;而FET是电压控制电流器件,只依靠一种载流子导电,因而属于单极性器件。虽然两种器件的控制原理有所不同,但通过类比可发现,组成电路的形式极为相似。
MOS场效应管是数字电路最常用的器件,在合适的出入信号作用下,具有开关特性。此次课程设计就是利用MOS场效应管的开关特性来对语音信号进行取样。原理如图3-9所示:
本次课程设计采用System View来进行仿真。
SystemView是美国ELANIX公司推出的,基于Windows环境下运行的用于系统仿真分析的可视化软件工具,它使用功能模块(Token)去描述程序,无需与复杂的程序语言打交道,不用写一句代码即可完成各种系统的设计与仿真,快速地建立和修改系统、访问与调整参数,方便地加入注释。
2.2 PAM调制器总原理框图
PAM调制器总原理框图如下图2-1所示:
采用一个多谐振荡器作为方波发生器,
图2-1 PAM调制器设计框图
三、各单元电路设计:
3.1方波发生器:
多谐振荡器(Astable Multivibrator)实际上是方波发生器,是一种自激振荡器,在接通电源以后,不需要外加触发信号,便能自动地产生矩形脉冲。由于矩形波中除基波外还包含了许多高次谐波分量。因此,习惯上又将矩形波振荡器又称为多谐振荡器。如图3-1所示:
试验四脉冲幅度调制PAM及系统试验
实验二第一部分1.脉冲幅度调制实验步骤用示波器在TP601处观察,以该点信号输出幅度不失真时为好,如有削顶失真则减小外加信号源的输出幅度或调节W108。
在TPP603处观察其取样脉冲信号。
改变CA601处的电容,再用示波器观察TP602该点波形。
做详细记录、绘图。
2.PAM通信系统实验步骤(1)将K602的2端和3端相连,为CPLD产生的8KHz抽样时钟脉冲,用示波器观测TP601~TP604各点波形,并做详细记录、绘图。
(2)将K602的1端和2端相连,然后改变CA601的电容,即改变抽样频率f sr,使f>f sr、 f c =2f sr、f c<2f sr,在TP603处用示波器观测系统输出波形,以判断和验证取样定理在系统中的正确性,同时做记录和绘图,记下在系统通信状态下的奈奎斯特速率。
(3)在TP111处用示波器观察话音输出波形,通过喇叭听话音,感性判断该系统对话音信号的传输质量。
3.CA601上插电容,可改变抽样时钟。
电容在5600pf~0.1 f 之间。
五.测量点说明TP601:若外加信号幅度过大,则被限幅电路限幅成方波了,因此信号波形幅度尽量小一些。
方法是:调节通信话路终端发送放大电路中的电位器 W108。
TP602:抽样脉冲波形输出,其抽样脉冲波形由抽样时钟电路(在TP603处观察)决定,在抽样时钟电路里,在CA601中插上不同大小的电容,可改变抽样时钟的频率。
电容值在5600pf~0.1μf 之间选取。
TP603:抽样时钟信号输出,抽样频率由CA601上的电容大小决定,用频率计测量其频率的大小。
电容值在5600pf~0.1μf 之间选取;另一种抽样时钟为CPLD可编程模块产生的8KHz时钟脉冲,由开关K602选择。
TP604:收端PAM调制信号,由开关K601的1脚与2脚相接。
开关的设置:K601:取样与解调。
K602:取样脉冲选择,1—2:555定时器产生的脉冲;2—3:电路内部产生的8KHz脉冲。
变频器的PAM控制方式
PAM控制是 Pulse Amplitude Modulation(脉冲振幅调制)控制的简称,是一种在整流电路部分对输出电压(电流)的幅值进行控制,而在逆变电路部分对输出频率进行控制的控制方式。
因为在PAM控制的变频器中逆变电路换流器件的开关频率即为变频器的输出频率,所以这是一种同步调速方式。
由于逆变电路换流器件的开关频率(以下简称载波频率)较低,使用PAM控制方式的变频器进行调速驱动时具有电动机运转噪声小、效率高等特点。
但是,由于这种控制方式必须同时对整流电路和逆变电路进行控制,控制电路比较复杂。
此外,这种控制方式还具有当电动机进行低速运转时波动较大的缺点。
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通信原理一脉冲幅度调制PAM
CUST
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实验一
脉冲幅度调制(PAM)及系统实验
四、实验原理知识点2:脉冲调制
x(t ) 假 设 信号 波 形 O t 脉 冲 高度 在 变 化 PAM 波 形 O t
脉 冲 位置 不 变 宽度 变 化 PDM波 形 O 脉 冲 宽变 不 变 脉 冲 位 置在 变 化 PPM波 形 t
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脉冲幅度调制(PAM)及系统实验
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2、脉冲幅度调制实验注意事项 a、+5V工作 b、按下按键开关:K2、K3、K100、K600 c 、按一下“复位”、“开始”与“ PAM”功能 键,显示代码“8” d、外加800Hz的信号从S201进入 e、验证取样定理时,有时会产生不同步现象, 在示波器中观察不到稳定的信号。此时可适当 调整外加信号频率,使之同步,有时需要反复 耐心地调整才能观察到。特别当观察fc≤2fsr 时,注意判断区别临界状态时的波形及频率, 并记下奈氏(Nyquist)速率。
O
t
PAM、 PDM、 PPM
信号波形
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脉冲幅度调制(PAM)及系统实验
四、实验原理知识点3: PAM
PAM是脉冲载波的幅度随基带信号变化的一种调制方式。若脉
冲载波是冲激脉冲序列,则前面讨论的抽样定理就是脉冲振幅调制 的原理。也就是说,按抽样定理进行抽样得到的信号就是一个 PAM 信号。
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脉冲脉冲幅度调制 PAM及系统实验
实验一 脉冲幅度调制 (PAM)及系统实验
【实验性质】:验证性实验
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脉冲幅度调制(PAM)及系统实验
脉冲振幅调制技术-解释说明
脉冲振幅调制技术-概述说明以及解释1.引言1.1 概述脉冲振幅调制技术是一种常见的调制技术,通过控制脉冲信号的幅度变化来传输信息。
该技术广泛应用于通信领域,包括无线通信、光纤通信等。
脉冲振幅调制技术具有简单、高效、抗干扰等优点,但也存在一些局限性。
在本文中,将探讨脉冲振幅调制技术的基本原理、应用领域以及其优势与局限性。
通过深入分析和讨论,希望能够更加全面地了解脉冲振幅调制技术,为其在不同领域的应用提供更多的参考与启发。
1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,将从概述、文章结构和目的三个方面介绍本文的主题。
接着在正文部分,将详细介绍脉冲振幅调制技术的基本原理、应用领域以及其优势与局限性。
最后在结论部分,对本文进行总结,并展望脉冲振幅调制技术未来的发展方向。
1.3 目的本文的目的是深入探讨脉冲振幅调制技术,介绍其基本原理、应用领域以及优势与局限性。
通过对这一技术的详细解析,旨在帮助读者更好地了解和掌握脉冲振幅调制技术,为相关领域的研究和实践提供参考和指导。
同时,也希望能够激发读者对于脉冲振幅调制技术的兴趣,促进其在科学技术领域的进一步应用和发展。
通过本文的阐述,希望能够为相关领域的研究人员和工程师提供一些启发和思路,推动脉冲振幅调制技术的发展和创新。
2.正文2.1 脉冲振幅调制技术的基本原理脉冲振幅调制(PAM)技术是一种调制技术,其基本原理是通过改变信号的振幅来传输信息。
在PAM技术中,信号被转换为一系列脉冲,其中脉冲的振幅直接对应于信号的幅度。
这种调制技术通常用于数字通信系统中,可以有效地传输信息并保持信号的完整性。
在PAM技术中,信号首先经过采样和量化处理,然后通过脉冲调制器将信号转换为一系列脉冲信号。
这些脉冲信号的振幅根据信号的幅度来调制,通过调制器控制脉冲的振幅大小,从而实现信号的传输。
在接收端,信号经过解调器解调,将脉冲信号转换回原始信号。
脉冲振幅调制技术的基本原理是基于脉冲信号的振幅来传输信息,通过调整脉冲的幅度来实现数据传输。
PAM调制
PAM调制解调系统一、目的1.熟悉脉冲振幅调制的工作原理2.加深对抽样定理的理解3.了解PAM调制与解调电路的基本组成二、内容1.完成电路的搭接。
2.用示波器观察在不同的抽样脉冲、不同的正弦信号下编码输出(PAM)的波形。
3.用示波器观察PAM译码电路输出的信号波形。
三、基本原理1.电路组成脉冲幅度调制系统结构图如图1所示,主要由输入电路,调制电路、脉冲发生电路、解调滤波电路组成。
其中输入电路、调制电路原理图见图2,解调滤波电路见图3,脉冲发生电路略。
图1 PAM调制解调系统结构图图10-2 PAM调制电路原理图图3 PAM解调电路原理图2.电路工作原理这是一种简单的脉冲幅度调制电路,在设计上有一定的普遍性和代表性,电路清晰直观。
为了能够更深刻地理解电路工作原理和波形测试,没有使用大规模的专用芯片,而采用了分离器件与小规模集成电路相结合的设计。
由图2可知,外部输入的低频正弦信号从A_IN经电容C33进入抽样电路U23,高频抽样脉冲经PULSE_IN进入抽样电路U23的控制门,当有高电平送入时,U23打开X0(输入)与X(PAM输出)的通道,使正弦信号通过,当为低电平或没有接入抽样脉冲时,X(PAM输出)为0,这样,我们就通过一个简单电路实现了抽样电路。
其波形请参看图4。
对于PAM信号的译码,只需用低通滤波器即可实现。
图3为一个五阶的LPF电路,U22A与U22B分别组成两个二阶的有源LPF,R55与C34组成一个一阶无源LPF;U22D 为输出信号放大器,最终译码信号由A_OUT输出,其波形请参看图4。
3、脉冲生成电路工作原理该部分的脉冲是从脉冲信源模块的PULSE OUT端口引出来的,该端口的输出脉冲S1开关状态PULSE OUT输出脉冲频率1-5:OFF 6:ON 4KH Z1-4:OFF 5:ON 6:OFF 8KH Z在此过程中,对PCM编译码单元也要接通电源。
四、步骤2.PAM调制步骤1)打开电源开关。
PAM
实验二 模拟信号的数字传输系统设计分析一、实验内容脉冲振幅调制(PAM )系统二、实验要求1、根据设计要求应用软件搭建模拟信号的数字传输(调制、解调)系统;2、运行系统观察各点波形并分析频谱等。
三、实验原理脉冲振幅调制(PAM )是利用冲击函数对原始信号进行抽样,它是一种最基本的模拟脉冲调制,它往往是模拟信号数字化过程中的必经之路。
设基带脉冲信号的波形为m (t ),其频谱为M(f);用这一信号对一个脉冲载波s (t )调幅。
s (t )的周期为s T ,其频谱为S(f);脉冲宽度为τ,幅度为A ;并设抽样信号()s m t 是m (t )和s (t )的乘积。
则抽样信号()s m t 的频谱就是二者频谱的卷积:0000()()*()sin ()(2)s H H s n A M f M f S f c n f M f nf T τπτ+=-==-∑其中 sin ()sin()/()H H H c n f n f n f πτπτπτ=图1中示出PAM 调制过程的波形与频谱。
s (t )的频谱包络|S (f )|的包络呈|sinx/x|形,并且PAM 信号()s m t 的频谱()s M f 包络|()s M f |的包络也呈|sinx/x|形。
若s (t )的周期T ≤(1/2)H f ,则采用一个截止频率H f 的低通滤波器仍可以分离原模拟信号。
图 1 脉冲振幅调制实验总体的电路如下图图2所示,把输入信号与脉冲信号通过相乘器相乘,这样在频域就达到了卷积的效果。
这样频谱就会在频谱分开,如图1所示,通过信道传输后再通过低通滤波器,只要低通滤波器的截止频率2H wc f π>就可以实现解调。
图2 PAM 原理四、实验步骤与结果1、实验总体电路如下图所示,图中采用的是高斯信号源(图符0),其幅值为1V 。
两个低通滤波器(图符1与图符7)的截止频率均为300Hz ,脉冲(图符2)的频率为5KHz ,而脉冲宽度为周期的一半,即1/2s T τ=。
pam调制解调原理
PAM(脉冲振幅调制)是一种模拟调制技术,用于将模拟信号转换为脉冲序列,同时PAM调制解调器用于从脉冲序列中还原出原始的模拟信号。
以下是PAM 调制解调的基本原理:
PAM调制(脉冲振幅调制):
1. 采样:首先,模拟信号会以一定的采样率进行采样。
采样率必须足够高,以捕捉模拟信号的高频成分,避免信息损失。
2. 量化:采样后的信号将会被量化为离散的振幅级别。
这一步骤将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
3. 编码:量化后的离散信号转换为脉冲序列。
每个振幅级别对应一个脉冲幅度,形成离散的脉冲序列。
4. 调制:用脉冲序列来调制一个载波信号。
脉冲幅度决定了载波振幅的变化,从而实现了脉冲振幅调制。
PAM解调(脉冲振幅解调):
1. 脉冲检测:接收端接收到经过传输的PAM信号,然后对每个脉冲进行检测,以确定脉冲是否存在。
2. 重构:脉冲检测后,通过对脉冲幅度进行重新构建,恢复出脉冲调制前的振幅级别。
3. 解量化:将重构后的振幅级别解量化,得到一系列的离散振幅。
4. 反采样:最后,对离散振幅进行反采样,以得到连续的模拟信号。
PAM调制解调的优点包括简单、易于理解和实现。
然而,PAM的主要缺点是对噪声和失真敏感,因此在实际通信中,通常会选择其他更先进的调制解调技术,如QAM(正交振幅调制)或PSK(相移键控)来应对这些问题。
pam实验原理
pam实验原理PAM实验原理引言:PAM(Pulse Amplitude Modulation,脉冲幅度调制)是一种常用的调制技术,广泛应用于通信和数据传输领域。
本文将介绍PAM实验原理及其应用。
一、PAM的基本原理PAM是一种将模拟信号转换为数字信号的调制技术。
其基本原理是通过改变脉冲的幅度来表示模拟信号的变化。
在PAM中,模拟信号的幅度被离散化,然后用脉冲的幅度来表示。
PAM信号的幅度通常用离散级别来表示,离散级别的数量决定了PAM信号的分辨率。
二、PAM的实验过程1. 实验器材准备:准备一个模拟信号发生器、一个脉冲调制器和一个示波器。
2. 设置模拟信号:使用模拟信号发生器产生一个模拟信号,该信号可以是正弦波、方波或任何其他形式的连续信号。
3. 进行PAM调制:将模拟信号输入到脉冲调制器中,根据实验要求设置合适的脉冲宽度和脉冲幅度。
4. 观测PAM信号:将PAM信号连接到示波器上,观察PAM信号的波形和幅度变化。
三、PAM的应用1. 通信领域:PAM广泛应用于数字通信系统中。
在数字通信中,模拟信号被数字化后,通过PAM技术转换为数字信号进行传输。
2. 数据传输领域:PAM也被用于数据传输中。
通过改变脉冲的幅度,可以表示二进制数据的不同状态,实现数据的传输和接收。
3. 光纤通信:PAM在光纤通信中也有应用。
通过将模拟信号转换为脉冲信号,可以实现光信号的调制和传输。
4. 音频处理:PAM技术也被用于音频处理中。
将音频信号转换为脉冲信号后,可以进行数字音频处理和存储。
四、PAM的优势和局限性1. 优势:PAM技术简单易行,实现成本低。
同时,PAM信号的抗干扰能力较强,传输质量较高。
2. 局限性:PAM信号的带宽较宽,传输距离有限。
同时,PAM信号容易受到噪声和失真的影响,对传输环境要求较高。
结论:PAM是一种常用的调制技术,通过改变脉冲的幅度来表示模拟信号的变化。
PAM在通信和数据传输领域有广泛的应用,尤其在数字通信和音频处理中发挥着重要作用。
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 Hm 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 (tδT (t 的傅立叶变换是M (ω 和δT (ω 的卷积:M s (ω =1[M (ω *δT (ω ] 2π2π因为δT =Tωs =n =-∞∑δ∞T(ω-n ωs2π T∞1⎡⎤所以M s (ω =⎢M (ω *∑δT (ω-n ωs ⎥T ⎣n =-∞⎦由卷积关系,上式可写成1∞M s (ω =∑M (ω-n ωsT n =-∞该式表明,已抽样信号m s (t 的频谱M s (ω 是无穷多个间隔为ωs 的M (ω 相迭加而成。
这就意味着M s (ω 中包含M (ω 的全部信息。
需要注意,若抽样间隔T 变得大于1,则M (ω 和δ(ω 的卷积在相邻的周期内存T 2f H1是抽样的最大间隔,2f H在重叠(亦称混叠),因此不能由M s (ω 恢复M (ω 。
pam脉冲幅度调制原理
pam脉冲幅度调制原理PAM(Pulse Amplitude Modulation)脉冲幅度调制,是一种模拟调制方式。
它采用的是脉冲的幅度来表示模拟信号的大小。
这种调制在通讯、雷达、工业自动化等领域得到广泛应用。
PAM的基本原理是将模拟信号按一定时间间隔离散成一系列脉冲信号,再通过调整脉冲幅度的大小来表达模拟信号的信息。
因此,PAM调制的核心是脉冲生成和脉冲幅度调制两个部分。
脉冲生成部分通常采用计数器和时钟等元器件,将连续时间的模拟信号转换为离散时间的脉冲信号。
时钟发出的脉冲决定了采样的时间,计数器生成的脉冲信号则是采样的结果。
脉冲幅度调制部分则采用电容或电阻等元器件对脉冲信号进行调整。
具体来说,可以将输入的模拟信号经过样保持器采样,然后通过比较器将采样的脉冲信号与一个阈值比较,生成一个二进制信号,称为脉冲编码。
在脉冲编码的基础上,再由脉冲调制器将输出的脉冲信号的幅度进行调制。
脉冲调制器采用的方式多种多样,一般分为基带调制和载波调制两种方式。
基带调制就是直接使用脉冲信号的幅度来表示模拟信号的幅度,只需将脉冲信号进行定量放大即可。
载波调制则是将脉冲信号进行调制到载波上,再将载波通过适当的滤波器进行去除高次谐波,得到输出的模拟信号。
需要注意的是,在进行PAM调制时,要注意脉冲的重叠情况。
如果脉冲重叠,就会导致信号失真。
因此,一般需要合理设计脉冲的宽度和间隔时间,保证脉冲信号的准确性和可靠性。
总之,PAM脉冲幅度调制是一种在通讯、雷达、工业自动化等领域广泛应用的模拟调制方式。
它采用脉冲的幅度来表达模拟信号的大小,具有简单、稳定、可靠等优点,但也需要注意脉冲重叠情况,保证信号的准确性和可靠性。
5.2 PAM调制解析
t
2 -
-2 H
O
2 H |Ms ( )|
2
t (c)
2 -
-2 H
O (d )
2 H
2
图 5.2-3 自然抽样的PAM波形及频谱
PAM信号
ms (t ) m(t )s(t )
(5.2 - 1)
) ( 2n H )
s(t)的频谱信号 2 S ( ) Ts
傅立叶展开
C (t ) cn e jns t
抽样信号
xs (t ) x(t ) C(t )
抽样信号频谱
xs ( ) cn X ( ns )
n
M( ) m(t) t s(t) A (a )
- H O H
|S ( )|
T (b ) ms (t)
1 M s ( ) Ts
A M S ( ) TS
n
M ( n )
s
n
(5.1 - 6) (5.2 - 3)
Sa(n
H
)M ( 2n H )
比较上两式,可以发现它们的不同之处是: 理想 抽样的频谱被常数 1/Ts加权,因而信号带宽为无穷大;
t
图 5.2-1 PAM、 PDM、 PPM信号波形
m(t)
M( )
t (a )
- H O H (b )
T (t)
T ( )
t (c) 2 T (d ) Ms ( )
ms (t)
t
H O H
2 T (f )
取样信号 是理想 PAM信 号
(e)
PAM调制 ppt课件
信号的调制
载波调制 正弦信号作为载波
脉冲调制
PAM、 PDM、 PPM 等
1.定义(PAM: Pulse Amplitude Modulation)
脉冲调制:就是以时间上离散的脉冲串作为载波,
用模拟基带信号m(t)去控制脉冲串的某参数,使其按 m(t)的规律变化的调制方式。 通常,按基带信号改变脉冲参量(幅度、宽度和位置) 的不同,把脉冲调制又分为:
t (c) ms(t)
M( )
- H O H (b)
T ( )
2
T
(d)
Ms( )
取样信号
t
H O H
2
T
是理想
(e)
(f )
PAM信 图5 .2-1-1抽样过程的时间函数及对应频谱图 号
脉冲振幅调制(PAM)是脉冲载波的幅度随基带
信号变化的一种调制方式。若脉冲载波是冲激脉冲序 列,则前面讨论的抽样定理就是脉冲振幅调制的原理。 也就是说,按抽样定理进行抽样得到的信号ms(t)就是 一个PAM信号。
2. 平顶抽样的脉冲调幅
平顶抽样又叫瞬时抽样,它与自然抽样的不同 之处在于它的抽样后信号中的脉冲均具有相同的形 状——顶部平坦的矩形脉冲,矩形脉冲的幅度即为瞬 时抽样值。原理框图中的脉冲形成电路的作用就是 把冲激脉冲变为矩形脉冲。
mq(t)
Q()
m(t)
×
ms(t)
脉冲形 mq(t) 成电路
O
T
1 (a)
(b)
(c)
(d) -
-0
图5.2-5平顶取样
ms (t) m(nTs ) (t nTs ) n
试验四脉冲幅度调制PAM及系统试验
实验二第一部分1.脉冲幅度调制实验步骤用示波器在TP601处观察,以该点信号输出幅度不失真时为好,如有削顶失真则减小外加信号源的输出幅度或调节W108。
在TPP603处观察其取样脉冲信号。
改变CA601处的电容,再用示波器观察TP602该点波形。
做详细记录、绘图。
2.PAM通信系统实验步骤(1)将K602的2端和3端相连,为CPLD产生的8KHz抽样时钟脉冲,用示波器观测TP601~TP604各点波形,并做详细记录、绘图。
(2)将K602的1端和2端相连,然后改变CA601的电容,即改变抽样频率f sr,使f>f sr、 f c =2f sr、f c<2f sr,在TP603处用示波器观测系统输出波形,以判断和验证取样定理在系统中的正确性,同时做记录和绘图,记下在系统通信状态下的奈奎斯特速率。
(3)在TP111处用示波器观察话音输出波形,通过喇叭听话音,感性判断该系统对话音信号的传输质量。
3.CA601上插电容,可改变抽样时钟。
电容在5600pf~0.1 f 之间。
五.测量点说明TP601:若外加信号幅度过大,则被限幅电路限幅成方波了,因此信号波形幅度尽量小一些。
方法是:调节通信话路终端发送放大电路中的电位器 W108。
TP602:抽样脉冲波形输出,其抽样脉冲波形由抽样时钟电路(在TP603处观察)决定,在抽样时钟电路里,在CA601中插上不同大小的电容,可改变抽样时钟的频率。
电容值在5600pf~0.1μf 之间选取。
TP603:抽样时钟信号输出,抽样频率由CA601上的电容大小决定,用频率计测量其频率的大小。
电容值在5600pf~0.1μf 之间选取;另一种抽样时钟为CPLD可编程模块产生的8KHz时钟脉冲,由开关K602选择。
TP604:收端PAM调制信号,由开关K601的1脚与2脚相接。
开关的设置:K601:取样与解调。
K602:取样脉冲选择,1—2:555定时器产生的脉冲;2—3:电路内部产生的8KHz脉冲。
脉冲幅度调制PAM
(3)τ的大小要兼顾通信中对带宽和脉冲宽度这两个
互相矛盾的要求。
2020/9/10
6
01.脉冲幅度调制PAM
平顶抽样的PAM方式:
xH t
脉冲形
xt
xs t 成电路 xH t
h(t)
T s (a)
通信技术
communication technology
南京信息职业技术学院 姜敏敏
目录
01 脉冲幅度调制PAM
01.脉冲幅度调制PAM
2020/9/10
xt
基带信号
0
PAM
0
PDM
0
PPM
0
t
t
t
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01.脉冲幅度调制PAM
脉幅调制(PAM)的工作原理:就是脉冲载波的幅度随 基带信号变化的一种调制方式。
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T t
(b)
设脉冲形成电路的传输函数为 H ,其输出信号频谱应
为 XH :
X H X S H
1 Ts
H X
n
2n H
1 Ts
H X
n
2n H
2020/9/10
7
谢谢
南京信息职业技术学院 姜敏敏
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2020/9/10
5
01.脉冲幅度调制PAM
比较采用矩形窄脉冲抽样与采用冲激脉冲抽样(理想抽 样)的过程和结果,可得:
pam 脉冲振幅调制
pam 脉冲振幅调制PAM(Pulse Amplitude Modulation)是一种在时间轴上对脉冲的幅度进行调制的数字调制方法。
与PCM(Pulse Code Modulation)不同,PAM不使用编码来表示输入信号的幅度,而是直接将输入信号的幅度映射到输出脉冲的幅度上。
PAM是一种简单而有效的数字调制方法,具有较高的抗干扰能力和较低的误码率。
在通信系统中,PAM通常用于模拟信号的数字传输,例如音频和视频信号。
PAM的实现简单,可以在硬件上方便地实现,因此在许多通信系统中得到了广泛应用。
PAM调制的基本原理是将输入信号的幅度映射到输出脉冲的幅度上。
在PAM中,每个输出脉冲的幅度都与输入信号的某个特定值相对应。
输入信号被采样,每个采样值被映射到一个输出脉冲的幅度上。
输出脉冲的幅度与输入信号的采样值成比例。
在PAM中,每个输出脉冲的幅度都表示一个特定的二进制数字。
输出脉冲的幅度越高,表示的二进制数字就越大;输出脉冲的幅度越低,表示的二进制数字就越小。
因此,PAM是一种幅度键控(Amplitude Shift Keying)调制方法。
PAM的一个优点是它可以提供比PCM更高的抗干扰能力。
这是因为在PAM中,每个输出脉冲的幅度都与输入信号的采样值成比例,因此可以更准确地表示输入信号的值。
而在PCM中,每个采样值都被编码为一个二进制数字,因此存在量化误差和噪声。
此外,PAM的另一个优点是它可以提供比PCM更低的误码率。
这是因为在PAM中,每个输出脉冲的幅度都与输入信号的采样值成比例,因此可以更准确地表示输入信号的值。
而在PCM中,每个采样值都被编码为一个二进制数字,因此存在编码错误和噪声。
然而,PAM也存在一些缺点。
首先,它对非线性失真和噪声很敏感。
这是因为在PAM中,每个输出脉冲的幅度都与输入信号的采样值成比例,因此如果存在非线性失真或噪声,将会导致输出脉冲的幅度失真。
其次,PAM需要精确的时间同步和时钟恢复电路来确保正确的解调。
PAM脉冲幅度调制器电路设计解读
《通信系统基础实验》课程设计性实验报告设计课题: PAM脉冲幅度调制器电路设计专业班级:通信工程 (1)班学生姓名:学号:指导教师:陈昊目录第1章 PAM原理及方框图 (3)第2章 PAM单元模块设计 (6)2.1 方波产生电路 (6)2.2 分频器 (7)2.3 积分单稳电路 (7)2.4 限幅放大电路 (8)2.5 取样门 (9)第3章电路原理图 (11)第4章系统仿真 (12)第5章总结与体会 (14)第6章参考文献 (16)摘要利用电子设计自动化(EDA)Multisim 2001 仿真软件平台对通信系统实验课程的功能部件进行仿真分析。
以软件代替硬件,以仿真模拟实做。
使抽象的理论变得直观形象,大大提高了课堂教学效果,也弥补学院实验实训中心硬件条件的不足。
Multisim 2001 用于通信系统实验课程的实验教学对通信系统实验的仿真,传统的做法是建立实际电路或用购买的实验箱,利用各种仪器进行测试、计算和性能分析。
这种方法往往受实验仪器精度的制约,影响实验的准确性,还常由于电路搭接时的种种问题引起性能改变。
Multisim2001 是当今全球著名的电路仿真标准工具之一,利用它进行通信电子电路的仿真实验,不仅可以大大扩展高频电路实验的种类。
而且由于它输入信号的幅度、频率和相位都可以控制到精确数值,实验效率可以大大提高,用数字仪器仪表测量,提高了实验精确度,同时具有分析与设计电路的强大功能。
因此,利用其对通信电子电路进行。
关键词:通信系统基础实验;Multisim 200l 仿真分析;PAM第1章 PAM原理及方框图脉冲振幅调制(PAM)是脉冲调制中最常用的一种调制方式,它是把模拟信号变为一系列在时间上离散的窄脉冲,这些窄脉冲的幅度随模拟信号瞬时值的变化而变化,从PAM信号的幅度来看仍然是连续的,因此,这种信号仍属模拟信号的范畴。
PAM是抽样定理的一个运用,抽样定理指出,一个频带受限的信号m(t),如果它的最高频率为fh,则可以唯一地由频率等于或大于2fh的样值系列所决定。
脉冲调制与数字调制
脉冲调制与数字调制
脉冲调制(PM)和数字调制(DM)都是数字信号传输领域中常见的
信号调制技术。
它们的主要区别在于使用的模拟信号的形式不同,因
此它们各自有其特定的应用领域和优缺点。
脉冲调制技术利用不同宽度、幅度和位置的脉冲信号来表示数字信息。
脉冲调制可以分为脉冲振幅调制(PAM)、脉冲宽度调制(PWM)
和脉冲位置调制(PPM)三种。
PAM是将数字信号直接转换成脉冲幅度,常用于光纤通信。
PWM是将数字信号转换成等宽度脉冲中的占空比,应用于电动机驱动和变换器。
PPM是利用脉冲位置不同表示数字信息,应用于雷达、无线电和通信等领域。
脉冲调制优点在于具有简
单的电路和较少的带宽需求,但其缺点是容易受到噪声和失真的干扰,信号多次传输后可能会产生重复的错误。
数字调制技术将数字信号直接转换成模拟信号,以便进行传输。
数字
调制可分为振幅移键(ASK)、频移键(FSK)、相移键(PSK)和正交振幅调制(QAM)四种。
ASK是将数字信号转换成不同幅度的调制信号,常用于无线通信。
FSK是将数字信号转换成不同频率的调制信号,应用于多媒体传输和车载广播等。
PSK是用相对移位来表示数字
信号,适用于数字电视和手机通信等。
QAM是将两路调制信号合并来表示数字信号,应用于数字电视和数字音频等传输。
数字调制优点在
于能够通过增加传输的位数和调制方式来提高信息的可靠性,但其需要更高的带宽和更复杂的系统设计。
综上所述,脉冲调制和数字调制各有其应用领域和优点。
在实际应用中需要根据具体情况选择合适的调制技术来保证信息的可靠传输。
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v b a M
Mi为第i个量化区间的终点为
mi a iv
qi为第i个量化区间的量化电平
qi
mi
mi1 2
所以量化的输出可以用下面的公式表示:
mq qi 当mi-1 m mi
一话音信号经过拾音器后,转换成电压信号,其取值范 围是 [-10,3]。将此信号进行抽样后进行量化后在PCM系统中 传输,假设利用三位二进制码表示一个PAM值。试求如下参 数: (1) 量化电平数M (2)第4个量化区间的终点 (3) 第6个量化区间的量化电平
时的一样。
(2)用平顶抽样实现PAM 提出的背景:实际取样时,在下列两种情况下要求样值脉冲宽
度足够大,而且是平顶脉冲:
一种情况是发送端编码量化时,要求输入样值脉冲在编码期间 幅度保持恒定,且编码量化运算需要一定时间;
另一种情况是接收端,为了减小取样衰减,希望样值脉冲的宽
度足够大。这时需要用平顶抽样实现PAM。
PAM是脉冲载波的幅度随基带信号变化的一种调制方式。 如果脉冲载波是由冲激脉冲组成的,则抽样定理就是脉冲振幅 调制的原理。
由于真正的冲激脉冲串不能实现,实际应用中,通常只能 采用窄脉冲串作为载波来实现PAM,因而研究PAM具有实际意 义。PAM包括自然抽样和瞬时平顶抽样。
(1) 自然抽样实现PAM 采用自然抽样的PAM的方框图
(4)将y轴的区间(0,1)均匀的划分为8段,在段内分成均匀 的16段,每一等份作为一个量化层。
(5)将相应的交点连接起来得到8个折线段。
(6)因为还包括小于0的电平,所以在第三象限也有8个折线段, 但是在第一象限中第一,二段的折线的斜率和第三象限第一, 二段相同,所以四条连成一条,这样整个平面有13条线,所以 一称为13折线.
X轴各段的阶距一样吗?Y轴呢? 在上图中各条线段的表达式一样吗,它们之间有什么 区别?
13折线的意义: 用这样方法得到的曲线在电路上容易实现,而且这样的
曲线逼近A律(当A=87.6)压扩的连续,光滑曲线.因此这种 方法也成13折线A律。
13折线的优点: (1)能用7位的非线性码表示11位的线性编码。 (2)节约带宽。
采用平顶抽样的PAM调制信号的框图及信号的波形
二、模拟信号的量化 量化的基本思路:人为规定用有限个电平来表示模拟抽
样值,其作用是将取值连续的抽样信号变成取值离散的抽样 的过程. 1) 均匀量化
原理:把输入信号的取值域按等距离分割的量化成为均匀 量化,可以用下图表示,在图中:
量化的间隔为(M量化电平数):
A
在话音通信中一般采用两种方式: 律和 律.在具体的
实现中,由于两种方法得到的特性图是连续的曲线,在线 路上难以实现,所以采取近似的压缩方法:分段折线压缩 法.
压扩
近似压扩
均匀量化
A
律和 律的数学表达式如下:
y ln(1 x) , 0 x 1 ln(1 )
y
Ax
ln(1 )
2) 非均匀量化
非均匀量化的原理:根据信号的不同区间来确定量化
间隔的.也就是说信号的取值小的区间,其量化间隔也小, 信号的取值大的区间,其量化间隔也大.(信号的幅度已经 发生变化)
实现的方法:将抽样值经过压扩以后在进行均匀
量化通常使用的压扩器中,大多采用对数式压缩,即: 实现压扩系统的系统函数是对数式的。
本次课程的主要内容:
1.脉冲振幅调制PAM (Pulse Amplitude Modulation) 1)自然抽样实现PAM 2)用平顶抽样实现PAM
2.模拟信号的量化 1)均匀量化
2)非均匀量化
一、脉冲振幅调制(PAM) 脉冲振幅调制的原理:
脉冲振幅调制采用时间上离散的脉冲串作为载波的调制方式, 可分为脉冲振幅调制(PAM)、脉冲宽度调制(PDM)和脉冲相位调制 (PPM)。
m(t)
ms(t)
m(t)
PAM的波形及频谱(在发送端)
解调过程(在接收端) 采用矩形窄脉冲抽样的频谱与采用冲激脉冲抽样(理想抽样)
的频谱很类似,区别仅在于其包络按辛格函数Sa(x)逐渐衰减。由
于在n=0时Sa(ns)为常数,所以采用低通滤波器就可以从Ms()中 滤出(解调)原频谱M()。脉冲振幅调制及其解调过程与理想抽样
1 ln Ax
, ,
ln(1 )
0x 1 A
1 x 1 A
在公式中,x,y是归一化的压缩输入输出的电压。 A, 表
示压缩的程度.
13折线的绘制方法:
(1)将输入输出的电压归一。
(2)将x轴的区间(0,1)不均匀的划分为8段,划分的规律是: 每一次以二分之一取段。
(3)将x轴上分好的8段,在段内分成均匀的16段,每一等份作 为一个量化层。
在量化的过程中会产生误差,用下面的公式来衡量:
Sq
Nq
E m2q (kTs ) E m(kTs ) mq (kTs ) 2
其信号的功率比如公式:
Nq E (m mq )2
b
(x
a
mq )2
f
( x)dx
M
Hale Waihona Puke i 1mi mi1
(
x
qi
)2
f
( x)dx
Sq E mq2
b a
(mq
)
2
f
( x)dx
M
i 1
(q ) mi
mi1
2 i
f
( x)dx
根据以上两个公式,可以知道:
Sq M 2 1 Nq
(一个系统的信噪比由噪声,信号,系统三个因素决定, 必须根据不同的情况得出的公式进行计算)
均匀量化的缺点: (1)对概率密度非均匀分布的信号的功率比不高. (2)无论抽样值的大小如何,量化噪声的均方根值不变.