北邮通原硬件实验报告 - 图文

信息与通信工程学院

通信原理硬件实验报告

班

姓 学 序

日

级： 名： 号： 号： 期：

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目录

必做部分

目录 .................................................................................................................................................. 2 实验一：双边带抑制载波调幅（DSB-SCAM） .......................................................................... 4

一、实验目的 ........................................................................................................................... 4 二、实验原理 ........................................................................................................................... 4 三、实验框图 ........................................................................................................................... 6 四、实验步骤 ........................................................................................................................... 7 五、 实验结果与分析 ............................................................................................................. 8 六、 思考题 ........................................................................................................................... 11 七、问题及解决方法 ............................................................................................................. 13 实验二：具有离散大载波的双边带调幅（AM） ...................................................................... 14

一、实验目的 ......................................................................................................................... 14 二、实验原理 ......................................................................................................................... 14 三、实验框图 ......................................................................................................................... 15 四、实验步骤 ......................................................................................................................... 16 五、实验结果与分析 ............................................................................................................. 17 六、思考题 ............................................................................................................................. 20 七、问题及解决方法 ............................................................................................................. 20 实验三：调频（FM） .................................................................................................................. 22

一、实验目的 ......................................................................................................................... 22 二、实验原理 ......................................................................................................................... 22 三、实验框图 ......................................................................................................................... 23 四、实验步骤 ......................................................................................................................... 24 五、实验结果与分析 ............................................................................................................. 25 六、思考题 ............................................................................................................................. 27 七、问题及解决方法 ............................................................................................................. 28 实验六：眼图 ................................................................................................................................ 29

一、实验目的 ......................................................................................................................... 29 二、实验原理 ......................................................................................................................... 29 三、实验框图 ......................................................................................................................... 29 四、实验步骤 ......................................................................................................................... 30 五、实验结果与分析 ............................................................................................................. 30 六、问题及解决方法 ............................................................................................................. 31 实验七：采样、判决 .................................................................................................................... 32

一、实验目的 ......................................................................................................................... 32 二、实验原理 ......................................................................................................................... 32 三、实验框图 ......................................................................................................................... 32 四、实验步骤 ......................................................................................................................... 33 五、实验结果与分析 ............................................................................................................. 34 六、思考题 ............................................................................................................................. 35

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七、问题及解决方法 ............................................................................................................. 35 实验八：二进制通断键控（OOK） ........................................................................................... 35

一、实验目的 ......................................................................................................................... 36 二、实验原理 ......................................................................................................................... 36 三、实验框图 ......................................................................................................................... 36 四、实验步骤 ......................................................................................................................... 37 五、实验结果与分析 ............................................................................................................. 38 六、思考题 ............................................................................................................................. 39 七、问题及解决方法 ............................................................................................................. 40 实验十二：低通信号的采样与重建 ............................................................................................. 41

一、实验目的 ......................................................................................................................... 41 二、实验原理 ......................................................................................................................... 41 三、实验框图 ......................................................................................................................... 41 四、实验步骤 ......................................................................................................................... 42 五、实验结果与分析 ............................................................................................................. 42 六、思考题 ............................................................................................................................. 44 七、问题及解决方法 ............................................................................................................. 45

选做部分

实验九：二进制移频键控（2FSK） ........................................................................................... 46

一、实验目的 ......................................................................................................................... 46 二、实验原理 ......................................................................................................................... 46 三、实验框图 ......................................................................................................................... 47 四、实验步骤 ......................................................................................................................... 47 六、问题及解决方法 ............................................................................................................. 50 实验十一：信号星座 .................................................................................................................... 51

一、实验目的 ......................................................................................................................... 51 二、实验原理 ......................................................................................................................... 51 三、实验框图 ......................................................................................................................... 51 四、实验步骤 ......................................................................................................................... 51 五、实验结果与分析 ............................................................................................................. 52 六、思考题 ............................................................................................................................. 55 七、问题及解决方法 ............................................................................................................. 56

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实验一：双边带抑制载波调幅（DSB-SCAM）

一、实验目的

1、了解DSB-SC AM信号的产生以及相干解调的原理和实现方法。 2、了解DSB-SC AM信号波形以及振幅频谱特点,并掌握其测量方法。 3、了解在发送DSB-SC AM信号加导频分量的条件下,收端用锁相环提取载波的原理及其实现方法。

4、掌握锁相环的同步带和捕捉带的测量方法,掌握锁相环提取载波的调试方法。

二、实验原理

DSB信号的时域表达式为

sDSB(t)?m(t)cos?ct 频域表达式为

1SDSB(?)?[M(???c)?M(???c)]2 其波形和频谱如下图所示

将均值为零的模拟基带信号m(t)与正弦载波c(t)相乘得到DSB—SC AM信号，其频谱不包含离散的载波分量。

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DSB—SC AM信号的解调只能采用相干解调。为了能在接收端获取载波，一种方法是在发送端加导频。收端可用锁相环来提取导频信号作为恢复载波。此锁相环必须是窄带锁相，仅用来跟踪导频信号。 在锁相环锁定时，VCO输出信号

与输入的导频信号错误！未找到

引用源。的频率相同，但二者的相位差为错误！未找到引用源。度，其中错误！未找到引用源。很小。锁相环中乘法器的两个输入信号分别为发来的信号s(t)与锁相环中VCO的输出信号，二者相乘得到

在锁相环中的LPF带宽窄，能通过错误！未找到引用源。分量，滤除m(t)的频率分量及四倍频载频分量，因为错误！未找到引用源。很小，所以错误！未找到引用源。约等于错误！未找到引用源。。LPF的输出以负反馈的方式控制VCO,使其保持在锁相状态。锁定后的VCO输出信号错误！未找到引用源。经90度移相后，以错误！未找到引用源。作为相干解调的恢复载波，它与输入的导频信号同频，几乎同相。

相干解调是将发来的信号s(t)与恢复载波相乘，再经过低通滤波后输出模拟基带信号，经过低通滤波可以滤除四倍载频分量，而通过隔直流电路滤除，于是输出为错误！未找到引用源。。

是直流分量，可以

三、实验框图

1、DSB-SC AM信号的产生

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2、DSB-SC AM信号的相干解调及载波提取

3、测量VCO的压控灵敏度

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四、实验步骤

1、DSB—AC信号的产生

（1）将音频振荡器输出的模拟音频信号及住振荡器输出的100KHZ模拟载频信号分别用连线联结至乘法器的两个输入端。

（2）用示波器观看音频振荡器输出信号的信号波形的幅度和激荡平率，调整为10KHZ。

（3）用示波器观看主震荡输出波形。

（4）用示波器观看乘法器的输出波形及其频谱。

（5）将已调信号和导频分量加到加法器的两个输入端，调整加法器上的参数G和g,使其与实际相符。观看输出波形及其频谱。具体调整方法如下:

a.首先调整增益G：将加法器的B输入接地端接地，A输入端接已调信号，用示波器观看加法器A输入端的信号幅度与加法器输出信号幅度。调节旋钮G，使得加法器输出幅度与输入一致，说明此时G=1

b.再调整增益g：加法器A输入端仍接已调信号，B输入端接导频信号。用频谱仪观看加法器输出信号的振幅频谱，调节增益g旋钮，使导频信号振幅频谱的幅度为已调信号的边带频谱幅度的0.8倍。此导频信号功率约为已调信号功率的0.32倍。

2、DSB—AC信号的相干解调及其载波提取 （1）锁相环的调试：

a.调整VCO的中心频率f0在100KHZ

b.将直流电压输入VCO，改变其值从-2——2V，观察VCO的频率及其线性工作范围

c.调节VCO的压控灵敏度到合适范围。 d.检测LPF是否正常工作。

e.反复测量锁相环的同步带和捕捉带，使其尽量准确。 （2）恢复载波

a.将电路按照原理图连接好，用示波器观察锁相环中的LPF的输出信号是否

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为直流信号，以此判定是否锁定。

b.贯穿导频信号和VCO的输出是否同步，调节移相器使其相依到达90度。 c.观察恢复载波的频谱振幅。 （3）相干解调

a.将已调信号和恢复的载波接入解调乘法器的两个输入端。 b.观察解调后的输出波形。

c.改变音频振荡器的频率，观察解调输出波形的变化。

五、实验结果与分析

（1）dsb-sc am信号的产生

1、音频振荡器输出调制信号

由图可看出音频信号的频率f为10.05kHz，振幅约为1.46V。

乘法器输出dsb-sc信号波形

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主震荡频率为100kHz，可以从图上看出，乘法器输出信号包络为调制信号，频率与载波频率相同为100kHz。输出振幅约为1.4V，与调制信号振幅相同。音频信号零点位置存在相位翻转。

3、乘法器输出频谱

由图可看出，dsb-sc am信号在100kHz处并无频谱分量，仅在左右各偏移10kHz处存在信号，与理论分析一致。

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4、已调信号波形

5、调整加法器中的G，g

由图，调整G=1，同理调节g，是导频信号振幅频谱的幅度为已调信号频谱的边带频谱幅度的0.8倍。

6、带导频的调幅信号

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