北邮通原实验报告_图文(编辑修改稿)

北邮通原实验报告_图文(编辑修改稿)内容摘要：

6 通信原理实验报告 锁相环在锁定状态下，向上或向下改变输入信号参考频率 使之远离 VCO的中心频率 f0，则当输入信号频率超过某边界值后， VCO便不能在跟踪输入的变化，环路失锁。 向上或向下改变输入信号频率对应有两个边界频率，成称这两个频率的差值为同步带。 锁相环在失锁状态下，向上或向下改变输入信号参考频率 使之接近 VCO的中心频率 f0，则当输入信号频率进入某边界值后， VCO将能跟踪输入的变化，环路锁定。 向上或向下改变输入信号频率对应有两个边界频率，成称这两个频率的差值为捕捉带。 在上述基础上，当 VCO的压控灵敏度为 10KHz/V时，此锁相环的同步带约为 12KHz，对应的Vin输入的直流电压为 177。 最后将主振荡器模块的 100KHz余弦信号输 入于锁相环，适当调节锁相环 VCO的 f0旋钮，使锁相环锁定于 100KHz，此时 LPF输出的直流电压约为零电平。 2）恢复载波 1 将锁相环按上述过程调好，连接，将加法器的输出信号接至图 锁相环的输入端。 移相器的频率选择开关拨到 HI位置。 2 用示波器观察 LPF 输出信号是否是直流信号，以此来判断载波提取 PLL是否处于锁定状态。 3 确定锁相环提取载波成功后，利用双踪示波器分别观察发端的导频信号及收端载波提取锁相环中的 VCO 输出经移相器后的信号波形。 调节移相器中的移相旋钮，达到移相 90 度，使输入于相干解调的恢复载波与发来的导频信号不仅同频，也基本同相。 4 用频谱仪观察恢复载波的振幅频谱。 3）相干解调 1 在上述实验的基础上，将相干解调的相乘、低通滤波器模块连接上，并将发送来的信号与恢复载波分别连至相干解调的乘法器的两个输入端。 2 用示波器观察相干解调相乘、低通滤波器后的输出波形。 3 改变发端音频振荡器的频率，解调输出信号也随之改变。 四、实验结果： DSBSC AM 信号的产生步骤 音频振荡器输出波形（ 10kHz）： 7 通信原理实验报告 可以看出从音频振荡器输出了调制信号 m(t)=cos(wt)的余弦波形。 从图上可以读出该波形的 周期为100us，频率为 10kHz。 主振荡器输出波形（ 100kHz）： 8 通信原理实验报告 可以看出从主振荡器输出了载波信号为 cos𝜔𝑡的余弦波形。 周期是 10us，频率是 100kHz 3 乘法器输出波形（黄色）已经音频信号（蓝色） ： 图中黄色为乘法器输出信号，可以看出虽然载波的周期是 10us,但载波的振幅是随着音频信号的幅度在变化， 而且在音频信号通过 Y=0 轴时会有 相会翻转 现象 ,图中只挑最明显的标出。 9 通信原理实验报告 已调信号振幅频谱： 从图中可以看出其频谱为两个冲击 调整增益 G 后加法器输入输出波形： 从图上可以很容易读出输入与输出信号无论是在振幅上还是频率都一样。 说明此时的增益已经调成了 G=1。 调整增益 g 加法器输出 (加导频 DSBSC AM 信号 )的振幅频谱： 10 通信原理实验报告 可能是当时时间分度调的太大了所以看起来三个尖 分的比较远。 锁相环调试： 实验测得： f1=, f2=, f3=, f4= 故有同步带 F1=f4f1=, 捕捉带 F2=f3f2= 滤波后的输出波形： 由上可以看出滤波器输出的直流电平确实约为零电平。 恢复载波振幅频谱 11 通信原理实验报告  思考题： 1. 整理实验记录波形，说明 DSBSC AM 信号波形的特点。 答： 包络与音频信号一直，在音频信号为零时会有相位翻转现象 2. 整理实验记录振幅频谱，画出已调信号加导频的振幅频谱图（标上频率值）。 根据此振幅频谱，计算导频信号功率与已调信号功率之比。 答： 导频信号振幅频谱的幅度为已调信号的边带频谱幅度的 倍，所以， 经过计算，导频信号功率与已调信号功率之比为： 倍。 3. 实验中载波提取锁相环的 LPF 是否可用 TIMS 系统中的“ TUNEABLE LPF”。 请说明理由。 答：不可以。 锁相环所使用的 LPF 带宽为 ，而 TIMS 系统中的“ TUNEABLE LPF”带宽为 NORMAL: 200Hz5kHz， WIDE: 200Hz12kHz，故使用 NORMAL 档来提取即可。 4. 若本实验中的音频信号为 1kHz，请问实验系统所提供的 PLL 能否用来提取载波。 为什么。 答：不能，因为在频谱上会产生 99kHz 与 101kHz 两个频率的信号，都在带通滤波器的通带之内，提取的载波不纯。 5. 若发端不加导频，收端提取载波还有其他方法吗。 请画出框图。 答：有， 不发送导频时可以用 平方法 提取载波 框图如下：已调信号 平方 载波 二分频 2𝑓0窄带滤波器 90kHz 100kHz 110kHz 12 通信原理实验报告 实验二：具有离散大载波的双边带调幅（ AM） 一、实验目的： （ 1） 了解 AM 信号的产生原理及实现方法。 （ 2） 了解 AM 的信号波形及振幅频谱的特点，并掌握调幅系数的测量法。 （ 3） 了解 AM 信号的非相干解调原理和实现方法。 二、实验系统框图： 产生 AM 信号的系统框图 13 通信原理实验报告 AM 波的非相干解调 三、实验步骤： AM信号的产生 若调制信号为单音频信号： (𝐭) = 𝑨𝒎 ∙ 𝒔 (𝟐𝝅𝒇𝒎𝒕)； 则单音频调幅的 AM信号表达式为： ( ) = ( ) = ( ) 调幅系数 =。 AM 信号的包络与调制信号 M(t)成正比，为避免产生过调制（过调会引起包络失真），要求 a≤ 1。 Am信号的振幅频谱具有离散的大载波，这是与 DSBSC AM信号的振幅频谱的不同之处。 若用 Amax及Amin分别表示单音频振幅频谱 AM信号波形包络的最大值及最小值，则此 AM信号的调幅系数为： = ( ) ( ) 本实验采用包络检波方案产生 AM波。 1）按图表 12进行各模块之间的连接； 2）音频振荡器输出为 5KHz，主振荡器输出为 100KHz，乘法器输 入耦合开关置于 DC状态； 3）分别调整加法器的增益 G及 g均为 1； 4）逐步增大可变直流电压，使得加法器数出波形是正的； 5）观察乘法器输出波形是否为 AM波形； 6）测量 AM 信号的调幅系数 a 值，调整可变直流电压，使 a=； 7）测量 a= AM信号振幅频谱。 AM 信号的解调 由于 AM信号的振幅频谱具有离散大载波，所以收端可以从 AM信号中提取载波进行相干解调，其实现类似于 DSBSC AM信号加导频的载波提取及相干解调的方法。 AM的主要优点时可以实现包络检波器进行非相干解调。 本实验就采用非相干解调方案。 1）输入的 AM信号的调幅系数 a=； 2）用示波器观察整流器（ RECTIFIER）的输出波形； 3）用示波器观察低通滤波器（ LPF）的输出波形； 4）改变输入 AM信号的调幅系数，观察包络检波器输出波形是否随之变。