现代通信原理实验

现代通信原理

实验报告

班级学号：

姓名：

指导教师：

实验一测试各种模拟信号并观察

一、实验目的：

1、熟悉各种模拟信号的产生方法及其用途。

2、观察分析各种模拟信号波形的特点。

二、实验内容及要求：

1、测量并分析各测量点波形及数据。

2、熟悉几种模拟信号的产生方法，了解信号的来源、变换过程和使用方法。

三、实验原理及设计思想：

模拟信号源电路用来产生实验所需的各种低频信号：同步正弦波信号、非同步信号、音乐信号和载波信号。

错误！未找到引用源。(1)同步正弦波信号

同步信号源用来产生与编码数字信号同步的2KHz正弦波信号，可用在PAM抽样定理、增量调制、PCM编码实验，作为模拟输入信号。错误！未指定书签。(2)非同步信号源

非同步信号源利用混合信号SoC型8位单片机C8051F330，采用DDS(直接数字频率合成)技术产生。通过波形选择器S6选择输出波形，对应发光二极管亮。

(3)载波产生电路

载波产生电路用来产生数字调制所需的正弦波信号，频率有64KHz和128KHz两种。

“64K同步正弦波”（“64K”同步正弦波）为其测量点。

四、实验方案：

1、模拟信号源电路用来产生实验所需的各种低频信号：同步正弦波信号、非同步信号和音乐信号。用示波器测“2K同步正弦波”“64K 同步正弦波”“128K同步正弦波”各点输出正弦波形，对应的电位器W1,W2,W3可分别改变各正弦波的幅度。

2、用示波器测量“非同步信号源”输出波形：

(1)S6选为“正弦波”，改变W4，调节信号幅度（0-4V），用示波器观察输出波形

(2)保持信号幅度3V，改变S7、S8，调节信号频率（180Hz~18KHz），用示波器观察输出波形

(3)将波形分别选为三角波，方波，重复上面两个步骤

3、将控制开关K1设为“ON”，令音乐片加上控制信号，产生音乐信

号输出，用示波器在“音乐输出”端口观察音乐信号输出波形。

五、实验使用仪器：

1、信号源模块一块

2、连接线

3、20双踪示波器

六、实验数据记录及结果分析：

七、实验总结

熟练使用信号源级示波器，和各种模拟信号的产生方法及其用途。观察分析各种模拟信号波形的特点。64k同步正弦波，2k正弦波。

实验二 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、实验内容

1、观察模拟输入正弦波信号、抽样时钟的波形和脉冲幅度调制信号，并注意观察它们之间 的相互关系及特点。

2、改变模拟输入信号或抽样时钟的频率，多次观察波形。

三、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

四、实验原理

（一） 基本原理 1、抽样定理

抽样定理表明:一个师限制在(0，H f )内的时间连续信号叫()t m ，如果以

H

f T 21

≤

秒的间隔对它进行等问隔抽样，则叫()t m 将被所得到的抽样值完全确定。 假定将信号()t m 和周期为T 的冲激函数)(t T δ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()t m 的值，它表示对函数()t m 的抽样。若用()t m s 表示此抽样函数，则有:

假设()t m ，)(t T δ和()t m s 的频谱分别为()()ωδωT M ,和()ωs M 。按照频率卷积定理，()t m )(t T δ的傅立叶变换是()ωM 和()ωδT 的卷积:

()()()[]ωδωπ

ωT s M M *=

21

()∑∞

-∞

=-=

n s

T

T n T

ωωδπδ2

因为

()T

s πω2=

所以 ()()⎥⎦

⎤

⎢⎣⎡-*=∑∞

-∞=n s T s n w M T w M ωωδ)(1

由卷积关系，上式可以写成

()()∑∞

-∞

=-=n s s n M T M ωωω1

需要注意，若抽样间隔H

f T 21>

，则()ωM 和()ωδT 的卷积在相邻的周期内存在重叠，因此不能由()ωs M 恢复()ωM 可见H

f T 21

=是抽样的最大问隔，它被称为奈奎斯特间隔。

上面讨论了低通型连续信号的抽样。如果连续信号的频带不是限于O 与H f 之间，而是限制在L f （信号的最低频率）与H f （信号的最高频率）之间(带通型连续信号)，那么，其抽样频率兀并不要求达到2H f 而是达到2B 即可，即要求抽样频率为带通信号带宽的两倍

图3-2画出抽样频率Is ~2B(无混叠)和Is <2B(有混叠)时两种情况下冲激抽样信号的频谱。

图2-2

采用不同抽样频率时抽样信号的频率

2、脉冲振幅调制(PAM)

所谓脉冲振幅调制，即是脉冲载波的幅度随输入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，则前面所说的抽样定理，就是脉冲增幅调制的原理。

但是实际上真正的冲激脉冲串并不能付之实现， n 日通常只能采用窄脉冲串来实现。因而，研究窄脉冲作为脉冲载波的PAM 方式，将具有实际意义。

图2-3

PAM 方式有两种:自然抽样和平顶抽样。自然抽样又称为"曲顶"抽样，己抽样信号 ms （t)的脉冲"顶部"是随m(t)变化的，即在顶部保持了m(t)变化的规律(如图2-3所示)。于 顶抽样所得的己抽样信号如图3-3

所示，这里每一抽样脉冲的幅度正