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1、实验2 振幅调制(Amplitude modulation)与解调 (一) 通信原理实验报告通信硬件实验一 &
2、nbsp; 实验2 振幅调制(Amplitude modulation)与解调 一、实验目的:(1)掌握振幅调制器的基本工作原理; (2)掌握调幅波调制系数的意义和求法。 (3)掌握包络检波器的基本构成和原理。二、实验原理1、AM调制原理 AM信号产生如图21所示 图21 AM信号时域波形 方法一: 原理框图如图22所示 图22 AM信号调制原理框图(方法一) 其中m(t)为一均值为零的模拟基带信号(低频); c(t
3、)为一正弦载波信号(高频); DC为一直流分量。 方法二: 图23 AM信号调制原理框图(方法二) 2、AM信号解调原理(包络检波) 图24 AM信号解调原理框图 三、实验内容1、AM信号调制 (1) 采用AM信号调制原理框图方法一或方法二实现AM信号的调制。 采用原理框图方法一 (2) 请实现调制系数分别为:1,0.5和1.5三种情况的调制。 1. 采用上面原理框图实现的调制将音频振荡器产生的正弦信号sin(wt)
4、的频率调节至KHz将可变直流电压的旋钮调至最小2. 实现调制系数分别为:1,0.5和1.5三种情况的调制通过调节加法器中的即可实现不同的调制系数 调制系数为1时调制系数为0.5时 调制系数为1.5时(不够标准,接近2了) 可参考的模块如下: 音频振荡器(Audio Oscillator),可变直流电压(Variable DC),主振荡器(Master Signals),加法器(Adder)和乘法器(Multiplier),移相器(Phase Shifer)。 2、AM信号解调 采用包络检波的方式实现AM信号的解调。
5、 (2) 请实现调制系数分别为:1,0.5和1.5三种情况的解调。 调制系数为1时调制系数为0.5时 调制系数为1.5时采用的模块如下: 共享模块(Utilities Module)和音频放大器(Headphone Amplifier) 四、思考题: (1) 若用同步检波,如何完成实验?比较同步检波和包络检波的有缺点。答:用同步检波则在接受AM调制信号端乘一个恢复载波信号,再经过低通滤波器就完成同步解调了。同步检波要求恢复载波于接受信号载波同频同相,一般要在发端加一离散的载频分量即导频,则在发端要分配一部分功率给导频;或者在收
6、端提取载波分量,复杂且不经济。线形良好,增益高,对调制系数没要求。包络检波不需要提取载波分量,比较简单经济;但要求调制系数小于等于1,抗干扰差。(2) 若调制系数大于1,是否可以用包络检波来还原信号。答: 不可以,这时已经出现失真现象。(如解调系数为1.5时已经出现失真)(3) 调制系数分别”<1”, ”>1”, ”=1”时,如何计算已调信号的调制系数? 答:可以由公式: 计算。提示: (1) 实验前应按照原理画出模块连接图。(2) 实验前要熟悉各个模块的用途,如共享模块各部分功能。 (3) 实验中应首先检查各个模块是否完好。 (4)
7、 实验中若可调DC模块无法调节,可采用该模块“+5V”信号,为了完成实验中不同调制系数的要求,音频振荡器和加法器之间应加入缓冲放大器模块。 (5) 调制系数公式可写为:。实验3、SSB信号的调制与解调一、实验目的 1、掌握单边带(SSB)调制的基本原理。 2、掌握单边带(SSB)解调的基本原理。 3、测试SSB调制器的特性。 二、实验原理 1、SSB调制原理 图31 SSB信号调制原理框图 2、SSB解调原理框图 图32 SSB信号解调原理框图 三、实验内容 1、SSB信号的调制 1、按照下面原理框图所示,利用现有模块完成SSB信号的调制2、检查正交分相器,看其产生的两
8、个输出是否正交,即相位相差pi/2,不正交的话说明此正交分相器是坏的,需换一个。3、调节移相器使加法器的输出最大4、通过调节加法器使两个乘法器的输出幅度相等5、如果仍未出现正确的信号波形,则调节移相器,注意慢慢调,以防调过。按照原理框图所示,利用现有模块完成SSB信号的调制。 可采用的模块如下: 音频振荡器(Audio Oscillator),主振荡器(Master Signals),加法器(Adder),乘法器(Multiplier)2个,移相器(Phase Shifer),正交分相器(Quadrature Phase Splitter)。 实验提示: (1) 如图31所示,可采
9、用音频振荡器产生一个基带信号;记录信号的幅度和频率。 (2) 如图31所示:QPS为正交分相器,其输出为两路正交信号。 (3) 如图31所示:载波可由主振荡器输出一个高频信号; (4) 如图31所示:通过移相器使载波相移Pi/2。 注意:在使用前要验证是否相移Pi/2,即两支路应正交。 (5) 两路正交DSB信号通过加法器输出。 注意:两支路在加法器中增益应相同,即应分别断开每一支路,检查加法器的输出幅度应相同。 (6) 考虑SSB信号的时域波形的包络是怎样的。 原理框图如下:实验波形: 2、SSB信号的解调 按照原理框图所示,利用现有模块自己独立设计完成SSB信号的解调。 采用的模块如下: 主振荡器(Master Signals),乘法器(Multiplier),移相器(Phase Shifter),可调低通滤波器(Tunable LPF)。 思考题: 请判断SSB调制信号是上边带还是下边带,若输出为另一边带,如何连接? 答:利用软件功能可以进行相关设置,可以由软件