北邮通信原理硬件实验报告

通信原理硬件实验

实验报告

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北京邮电大学

目录

第一部分必做实验 0

实验二抑制载波双边带的产生（DSBSC GENERATION） 0

一．实验目的 0

二．实验原理 0

三．实验步骤 0

四、实验结果 (2)

五、思考题 (7)

实验三振幅调制（AMPLITUDE MODULATION） (7)

一、实验目的 (7)

二、实验原理 (7)

三、实验步骤 (8)

四、实验结果 (9)

五、思考题 (12)

实验四包络与包络再生(ENVELOPS AND ENVELOPS RECOVERY) (12)

一、实验目的 (12)

二、实验原理 (13)

三、实验步骤 (13)

四、实验结果 (13)

五、思考题 (15)

实验十八ASK调制与解调(ASK-MODULATION & DEMODULATION) 16

一、实验目的 (16)

二、实验原理 (16)

三、实验步骤 (16)

四．实验结果 (20)

第二部分选做实验 (23)

实验十一取样与重建（SAMPLING AND RECONSTRUCTION） (23)

一．实验目的 (23)

二、实验原理 (23)

三、实验步骤 (24)

四、实验结果 (25)

五、思考题 (28)

第三部分实验心得 (28)

第一部分必做实验

实验二 抑制载波双边带的产生（DSBSC GENERATION ） 一．实验目的

１．了解抑制载波双边带(SC-DSB)调制器的基本原理。 ２．测试SC-DSB 调制器的特性。

二．实验原理

双边带抑制载波调幅信号s(t)是利用模拟基带信号m(t)与正弦载波c(t)相乘得到，如下图所示：

产生的调幅信号的数学表达式为：

在本实验中就是用这种方法产生SC-DSB ，主振荡器的输出作为载波信号c(t)，为幅度为1V ，频率为100KHZ 的正弦波，音频振荡器产生调制信号m(t)，再经缓冲放大器组成，幅度为1V ，频率为1KHZ 。

三．实验步骤

1．将TIMS 系统中的音频振荡器(Audio Oscillator)、主振荡器(Master Signals)、缓冲放大器(Buffer Amplifiers)和乘法器(Multiplier)按图二连接。

)(=A t c )cos()()()()(ϕω+=∙=t A t m t c t m t s

图二抑制载波的双边带产生方法一

2．用频率计来调整音频振荡器，使其输出为1kHz 作为调制信号，并调整缓冲放大器的K1,使其输出到乘法器的电压振幅为1V。

３．调整缓冲放大器的K2，使主振荡器输至乘法器的电压为1V作为载波信号。

４．测量乘法器的输出电压，并绘制其波形。

5．调整音频振荡器的输出，重复步骤4。

6．将电压控制振荡器（VCO）模快和可调低通滤波器（Tuneable LPF）模块按图三连接。

图三抑制载波的双边带产生方法二

7．VCO 得频率选择开关器至于“LO”状态下，调整VCO 的Vin（控制电压DC－3V~3V ）

使VCO 的输出频率为10kHZ。

8．将可调低通滤波器的频率范围选择范围至“wide”状态，并将频率调整至最大，此时截至频率大约在12kHz 左右。

9．将可调低通滤波器的输出端连接至频率计，其读数除360 就为LPF 的3dB 截止频率。10．降低可调LPF 的截止频率，使SC-DSB 信号刚好完全通过低通滤波器，记录此频率

（fh=fc+F）。

11．再降低3dB 截止频率，至刚好只有单一频率的正弦波通过低通滤波器，记录频率

（fl=fc-F）

12．变化音频振荡器输出为频率为800Hz、500Hz，重复步骤10、11。

四、实验结果

1.音频振荡器输出1kHz，电压振幅为1v时调制信号CH1和已调信号CH2的波形图：

分析：可以看到输出电压的幅度为1v

输入调制信号为输出抑制载波双边带信号的包络，输入信号的频率也与抑制载波双边带的包络频率相同，实验结果正确也验证了抑制双边带信号的特征。

2调整音频振荡器的输出得到的调制信号和已调信号波形图：

分析：调整的音频振荡器的输入，可看到抑制载波双边带的输出也发生变化。

3.降低可调LPF 的截止频率，使SC-DSB 信号刚好完全通过低通滤波器，此时的调制信号和已调信号波形图：

此时

=f

H

10.981KHz

4.再降低3dB 截止频率， 至刚好只有单一频率的正弦波通过低通滤波器， 此时的调制信号和已调信号波形图如下：

=f L

8.84KHz

5．变化音频振荡器输出频率为800HZ 时

f

H

=10.96KHz

f

=9kHZ

L

变化音频振荡器输出频率为500HZ时f

=10.6KHz

H

f

=9.20KHz

L

五、思考题

1、如何能使示波器上能清楚地观察到载波信号的变化？

答：可以通过观察输出信号的频谱来观察载波的变化，另一方面，调制信号和载波信号的频 率要相差大一些，可通过调整音频震荡器来完成。

2．用频率计直接读SC —DSB 信号，将会读出什么值。

答：因为SC-DSB 信号实质上时两个不同频率（ωωωω-+c c ，）的信号相加，所以频率不是特别稳定，直接用频率计读会是来回摆动的值，但频率变化不会很大。

实验三 振幅调制（AMPLITUDE MODULATION ） 一、实验目的

1、了解振幅调制器的基本工作原理。

2、 了解调幅波调制系数的意义和求法。

二、实验原理

1、 振幅调制信号由调制信号m(t)与直流相加的和与载波信号c(t)相乘得到，如下图所示：

产生振幅调制信号的数学表达式为：

)cos()](m 1[)(s a ϕω+∙+=t t m A t

在本实验中用上述方法产生振幅调制波，音频振荡器产生频率为1khz 的调 制信号m(t)，可变直流电压产生1V 的直流信号，主振荡器产生频率为100khz 的载波信号c(t)，先将调制信号与直流信号送入加法器，最后将他们送入乘法器中得到抑制双边带调制信号s(t)。 2、 一般调幅波的产生有调制信号先与载波信号相乘，在讲结果与载波信号相加得到，如下

图所示：