增量调制实验

现代通信原理实验指导书 实验一 增量调制与解调实验

一、实验目的

1、掌握增量调制编码的基本原理，并理解实验电路的工作过程。 2、了解用不同速率时钟编码时的输出波形。

3、理解连续可变斜率增量调制系统的电路组成与基本工作原理。

4、熟悉增量调制系统在不同工作频率、不同信号频率和不同信号幅度下跟踪输入信号的情况。

二、实验内容

1、观察增量调制编码各点处的波形并记录下来。 2、观察增量调制译码各点处的波形并记录下来。 3、观察增量调制信号的频谱。

三、实验仪器

1、信号源模块

2、模拟信号数字化模块 3、频谱分析模块（可选） 4、终端模块（可选）

5、20M双踪示波器 一台 6、音频信号发生器（可选） 一台 7、立体声单放机（可选） 一台 8、立体声耳机（可选）

实验四 增量调制编译码的MATLAB仿真

一、实验目的

1. 掌握利用MATLAB进行仿真的方法； 2. 理解增量调制编译码的原理； 3. 理解自适应增量调制的原理。

二、实验仪器及软件

电脑、MATLAB7.0软件

三、实验原理

增量调制简称ΔM或DM，它是继PCM后出现的有一种模拟信号数字传输的方法，可以看成是DPCM的一个重要特例。其目的在于简化语音编码方法。

ΔM与PCM虽然都是用二进制代码去表示模拟信号的编码方式。但是，在PCM中，代码表示样值本身的大小，所需码位数较多，从而导致编、译码设备复杂；而在ΔM中，它只用一位编码表示相邻样值的相对大小，从而反映出抽样时刻波形的变化趋势，与样值本身的大小无关。

1. 简单增量调制编译码的基本思想

为了说明这个概念，我们来看图4 -1。图中，m(t)代表时间连续变化的模拟信号，我们可以用一个时间间隔为Δt， 相邻幅度差为+σ或-σ的阶梯波形m’(t)来逼近它。只要Δt足够小，即抽样速率fs=1/Δt足够高，且σ足够小，则阶梯波m’(t)可近似代替m(t)。其中，σ为量化台阶，Δt=Ts为抽样间隔。

阶梯波m’(t)有两个特点：第一，在每个Δt间隔内， m’(t)的幅值不变；第二，相邻间隔的幅

目 录

摘 要 ....................................................... 1 ABSTRACT .................................................... 2

第一章 绪论 .......................................... 1 第二章 PCM脉冲编码 ................................... 2

2.1 模拟信号的抽样及频谱分析 ..................................... 2 2.1.1 信号的采样 ................................................. 2 2.1.2 抽样定理 ................................................... 3 2.1.3 采样信号的频谱分析 ......................................... 4 2.2 量化 .....................................

目 录

摘 要 ....................................................... 1 ABSTRACT .................................................... 2

第一章 绪论 .......................................... 1 第二章 PCM脉冲编码 ................................... 2

2.1 模拟信号的抽样及频谱分析 ..................................... 2 2.1.1 信号的采样 ................................................. 2 2.1.2 抽样定理 ................................................... 3 2.1.3 采样信号的频谱分析 ......................................... 4 2.2 量化 .....................................

晶体电光调制实验仪

1．实验仪器

1．晶体电光调制电源 输出正弦波调制幅度：0～300V连续可调，频率1K 输出直流偏置电压：0～600V ,连续可调 2．铌酸锂(LiNbO3)电光晶体 尺寸5×1.7×50mm 镀银电极

3．He-Ne激光器及可调电源 波长632.8nm，＜1.5mW，电流连续可调 4．可旋转偏振片 最小刻度值1° 5．光电接收器 PIN光电池 6．有源音响 漫步者 2．实验目的

1．掌握晶体电光调制的原理和实验方法。

2．学会用简单的实验装置测量晶体半波电压、电光常数的实验方法。 3．观察电光效应所引起的晶体光学特性的变化和会聚偏振光的干涉现象。 3．实验原理

当给晶体或液体加上电场后，该晶体或液体的折射率发生变化，这种现象称为电光效应。电光效应在工程技术和科学研究中有许多重要应用，它有很短的响应时间（可以跟上频率为1010Hz的电场变化），可以在高速摄影中作快门或在光速测量中作光束斩波器等。在激光出现以后，电光效应的研究和应用得到迅速的发展，电光器件

实验三 ASK调制及解调实验

一、实验目的

1、 掌握用键控法产生ASK信号的方法。 2、 掌握ASK非相干解调的原理。

二、实验器材

1、 主控&信号源、9号模块 各一块 2、 双踪示波器 一台 3、 连接线 若干

三、实验原理

1、实验原理框图

信号源PN15128K基带信号调制输出载波1ASK解调输出门限判决LPF-ASK低通滤波整流输出半波整流解调输入门限调节9# 数字调制解调模块 ASK调制及解调实验原理框图

2、实验框图说明

ASK调制是将基带信号和载波直接相乘。已调信号经过半波整流、低通滤波后，通过门限判决电路解调出原始基带信号。

四、实验步骤

实验项目一 ASK调制

概述：ASK调制实验中，ASK（振幅键控）载波幅度是随着基带信号的变化而变化。在本项目中，通过调节输入PN序列频率或者载波频率，对比观测基带信号波形与调制输出波形，观测每个码元对应的载

实验一 增量式码盘原理及应用

一、实验目的：

1、 掌握光电编码器的工作原理与使用方法。 2、 掌握T法测速的基本原理。

二、实验设备：

1、 EM400教学设备一台。 2、 计算机一台。 3、 双踪示波器一台。

三、实验原理：

（一） 光电编码器的工作原理

以最常用的增量式光电编码器说明其原理（如图1-1）：

图1-1 增量式光电编码器的工作原理

1 发光二极管 2 光电圆盘 3 转盘缝隙 4 遮光板 A B C 光敏元件

光电圆盘与被测轴连接，光线通过光电圆盘和遮光板的缝隙，在光电元件上形成明暗交替变化的条纹，在A、B光敏元件上产生近似于正弦波的电流信号，经放大整形电路变成相位相差90°的方波信号，如图1-2所示。轴每转动一圈，只产生一个C相脉冲，用做参考零位的标志脉冲，在数控机床的进给控制中，C相脉冲用来产生机床的基准点。A相和B相的相位差可用作电机的旋转方向判别，若A相超前于B相，对应电机作正向运动；反之，对应电机作反向运动。该方波的前沿或后沿产生的计数脉冲，可以形成代表正向和反向位置的脉冲序列。此外，在实际应用中，为了提高编码器信号的传输能力和抗干扰能力，每一相都以差分形式输出，如A相有A和A/一起差动输出。

A相B相C相 图1

2012-2013 第二学期

开放实验项目

题 目：两路话音＋两路计算机数据综合

传输系统实验

学生姓名

专业名称： 电子信息工程 指导教师：

2013年 5月 20日

脉冲编码调制解调实验

一、实验原理

（一）基本原理

PCM 调制原理框图

1、 量化

从数学上来看，量化就是把一个连续幅度值的无限数集合映射成一个离散幅度值的有限数集合，模拟信号的量化分为均匀量化和非均匀量化。

x模拟入 量化器 y量化值 模拟信号的量化

2、 编码

所谓编码就是把量化后的信号变换成二进制码，其相反的过程称为译码。当然，这里的编码和译码与差错控制编码和译码是完全不同的，前者是属于信源编码的范畴。

（二）实验电路说明

模拟信号在编码电路中，经过抽样、量化、编码，最后得到PCM编码信号。在单路编译码器中，经变换后的PCM码是在一个时隙中被发送出去的，在其他的时隙中编译码器是没有输出的，即对一个单路编译码器来说，它在一个PCM帧（32个时隙）里，只在一个特定的时隙中发送编码信号。同样，译码电路也只是在一个特定的时隙（

实验三 ASK调制及解调实验

一、实验目的

1、 掌握用键控法产生ASK信号的方法。 2、 掌握ASK非相干解调的原理。

二、实验器材

1、 主控&信号源、9号模块 各一块 2、 双踪示波器 一台 3、 连接线 若干

三、实验原理

1、实验原理框图

信号源PN15128K基带信号调制输出载波1ASK解调输出门限判决LPF-ASK低通滤波整流输出半波整流解调输入门限调节9# 数字调制解调模块 ASK调制及解调实验原理框图

2、实验框图说明

ASK调制是将基带信号和载波直接相乘。已调信号经过半波整流、低通滤波后，通过门限判决电路解调出原始基带信号。

四、实验步骤

实验项目一 ASK调制

概述：ASK调制实验中，ASK（振幅键控）载波幅度是随着基带信号的变化而变化。在本项目中，通过调节输入PN序列频率或者载波频率，对比观测基带信号波形与调制输出波形，观测每个码元对应的载

实验 10 PSK 调制解调

一、实验目的

1.掌握 PSK 调制解调的工作原理及性能要求；

2.进行 PSK 调制、解调实验，掌握相干解调原理和载波同步方法；

3.理解 PSK 相位模糊的成因，思考解决办法。

二、实验原理

1.1 2PSK 调制原理

2PSK（二进制相移键控，Phase Shift Keying）信号是用载波相位的变化表征被传输信息状态的，通常规定0 相位载波和π 相位载波分别代表传“1”和传“0”。

NRZ输入

PSK

调制信号

图 10-1 2PSK 调制信号波形

PSK 调制由“信道编码与频带调制-A4”模块完成，该模块基于 FPGA 和 DA 芯片，采用

软件无线电的方式实现频带调制。

图 10-2 PSK 调制电路原理框图

上图中，基带数据和时钟，通过 2P6 和 2TP8 两个铆孔输入到 FPGA 中，FPGA 软件完成PSK 的调制后，再经 DA 数模转换即可输出相位键控信号，调制后的信号从 4TP2 输出。2.2PSK 解调原理

实验中 2PSK 信号的解调采用相干解调法，首先要从调制信号中提取相干载波，在实验中

采用数字 costas 环提取相干载波，二相 PSK(DPSK)解调器采用数字科斯塔斯环(Constas 环)解调，其原理如下图