通信原理实验报告

实验2 SSB 信号的调制与解调
一、实验目的
（1）掌握单边带（SSB）调制的基本原理
（2）掌握单边带（SSB）解调的基本原理
（3）测试SSB 调制器的特性
二、实验器材
硬件环境：
☐ TIMS教学实验
☐ PC微机
软件开发环境：
☐ LoriotPro V2.00
☐ Windows XP操作系统
三、实验原理
DSB双边带调制需要带宽比较大，取双边带中的上边带或者是下边带，其携带的消息与双边带一致，但是带宽可以降低。

SSB调制原理如下：
SSB 信号调制原理框图
SSB解调原理图如下：
SSB 信号解调原理框图
四、实验步骤
按如下连接图连接好
SSB调制部分
具体实验步骤及各个参数：
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。

M（t）的频率为4KHz，振幅为1V。

载波可由主振荡器输出一个高频信号。

C（t）的频率为100kHZ，振幅为1V
移相器的部分要注意细调，调制两个波形相差90度
SSB解调部分
要注意调节低通滤波器的带宽，使输出来的波形和原波形基本一致。

调整好乘法器和加法器的参数，从示波器中观察调制和输出波形。

五、实验结果
这个是载波移相前后的比较图，很明显我们控制了相位差为90度。

调制后的波形为：
波形很规整，是我们想要的波形
对比一下，调制前和调制后的波形
解调采用的是相干解调法。

解调后与输入的对比图如下：
黄线为解调后的，蓝线为解调前波形 图上可以看出解调后的图像的振幅大概是原波形振幅的4
1。

与在书本上学到的知识一致。

解调产生了相移，并有一定的毛刺。

六、分析及讨论
输入信号，单边带调幅信号的时域表示式为
理论上，输出的调制信号应该是一个幅度恒定的信号，但实验结果却出现了幅度的波动，这种情况是附加相移引起的，说明实验中移相器的参数没有调整好。

后来又认真调了移相器，得到实验结果中的载波相差90度的结果，这样子输出得到的波形幅度一致。

在实验的过程中，为了得到规整正确的波形，进行了大量的系数的调试，包括加法器系数的调制，乘法器系数的调试。

在实验的解调过程中，遇到过很多问题，主要是解调出来波形的振幅并不是调制前振幅的1/4，一度让我们很困惑，后来联想上课时讲到的知识，解调最后的关键步骤就是低通滤波器。

所以认真调了一下低通滤波器的带宽，最后调出了我们想要的波形。

本次实验的调制和解调部分都比较复杂，连线较多，需要很认真仔细，一些系数的调制往往会很大程度的影响波形，要不急不躁，慢慢来，通过波形的反馈来仔细调制这些系数。

很大程度上锻炼了我们的动手能力以及判断力。

七、意见与建议
实验过程中，最讨厌见到的事情，莫过于波形的过度不稳定，在第一次实验时，我们选择的实验台，在设置和旁边同学设置一致的前提下，出现的结果和他们的大不一样，出现了大量的毛刺，不规整，幅度不一致，让人特别无奈，这次实验，我们换了一台实验机器，结果就好多了。

看来找实验机器的运气也会影响到实验的结果啊，建议希望老师能够在理论课课堂上能够给我们看一些这些调制后的时域波形图，加深一下我们的印象，在实验中更加容易判断现在的波形是由于什么问题导致的，容易针对问题对症下药。

实验5 2FSK 信号的调制（FSK-Modulation）
一、实验目的
理解移频键控系统调制原理，及测试方案
设计中心频率为5KHz：
☐ 掌握2FSK信号的调制方法
☐ 掌握TIMS系统的实验方法
二、实验器材
硬件环境：
☐ TIMS教学实验
☐ PC微机
软件开发环境：
☐ LoriotPro V2.00
☐ Windows XP操作系统
三、实验原理
调制原理图
方法一：相位连续的FSK
方法二：相位不连续的FSK
主要使用的部件有：主振荡器（Master Signals），序列码产生器（Sequence Generator），电压控制振荡器（VCO）和音频振荡器（Audio Oscillator），加法器（Adder），双模开关（Dual Analog Switch），可变直流电压（Variable DC）。

四、实验步骤
1.采用相位连续的调制方法，VCO输出中心频率调为5khz
实验连接图：
2、按照上述实验图连接，并观察示波器波形的输出，调节示波器的各项参数，使输出的波形易于观看。

五、实验结果
单独的实验输出波形
Fsk调制波形与输入二进制序列的对照图：
黄线为输出波形，蓝线为二进制波形
六、分析及讨论
在这次实验中会用到VCO 模块，VCO 的输出中心频率为5KHZ 中心频率是vco 在输入电压为0时输出信号的频率。

而频偏是输出信号相对于中心频率的偏移量。

频偏的大小和输入信号的大小有关系。

输入信号绝对值和0相差越大，频偏越大。

本次实验的过程比较顺利，很容易就得到了想要的波形，在实现了相位连续的调制后，迫于时间压力，就没有再用相位不连续的FSK 调制，相位 不连续的FSK 调制可以认为是两个ASK 系统的相加，也比较容易。

这次实验很简单，相对于前面的几次实验，做起来压力也会小很多。

可能在实验截图中，如果把输入二进制波形和输出波形分开会更好一些。

七、意见及建议
这次实验我们换到了一个已经做完全部实验的同学的机器上去做，做起来果然很顺利，同时在这次实验课上我们上一次用的那台机器的示波器也出现了问题，另外一组在那台机器上做实验的同学就很痛苦。

希望实验设备能够再给力一些，实验过程中，大家可以互相帮助，在帮助检查好连线的前提下，若是实验结果仍然差距较大，可以考虑换一台机器来做。

最后，非常感谢老师的指导与帮助。

实验6 BPSK的调制（BPSK Modulation）一、实验目的
理解移相键控系统调制解调原理，及测试方案。

产生基带、双极性不归零码及频带信号。

掌握BPSK 信号的调制方法。

掌握BPSK 信号的解调方法。

掌握TIMS 系统的实验方法。

二、实验器材
硬件环境：
☐ TIMS教学实验
☐ PC微机
软件开发环境：
☐ LoriotPro V2.00
☐ Windows XP操作系统
三、实验原理
二进制移相键控（BPSK）调制的基本原理
BPSK 信号波形
BPSK 调制信号的产生，原理图
二进制移相键控（BPSK）解调的基本原理
四、实验步骤
实验调制连接图：
实验解调连接图：
判决部分主要用比较模块实现。

1.按照设计好的BPSK调制连线图连线。

2.用示波器观察二进制序列和数字调制信号的波形。

3.按照设计好的BPSK解调连线图连线。

4.用示波器观察对比调制信号和解调信号的波形。

五、实验结果
蓝线为输入二进制信号，黄线为调制后
黄线为判决前解调后的图像。

蓝色为原输入二进制。

黄线为判决后输出，蓝线为输入
经过判决后输出的二进制序列和原序列一致。

六、分析及讨论
实验在调制过程都比较简单，在解调过程中，要经过判决，这个比较复杂，在判决前我们看到的波形并不理想，如何判决才能使输出的序列和原序列一致，是个很大的问题，我们选择用比较器进行判决，首先要比较的直流电压的大小很让人头大，我们调好电压之后，结果还是不行，最后只能一边调直流电压，一边观察输出的波形与输入序列之间的差距，细调微调之后终于做好了。

七、意见及建议
尽管之前几次实验选择的机器为实验的顺利进行增加了一定的难度，但是在这几次的硬件实验中，我还是学到了不少东西，回顾这三节实验课，我们还是学到了不少，成长了很多，对书本上的一些只是有了实际层面的理解，印象更加深刻。

无论是理论知识，还是动手能力，都得到了很大的提升，希望老师能够检查一下一些实验器材，为我们的实验减少一些外围因素的影响，最后衷心地感谢老
师这几个星期以来的对我们的指导和帮助。