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1、 目 录目 录1第一部分 单元实验1第一章 工具模块1实验一 信号源实验1实验二 信道与眼图实验6实验三 终端实验9第二章 模拟调制与频分复用11实验四 常规双边带调幅与解调实验（AM）11实验五 双边带抑制载波调幅与解调实验（DSB-SC AM）15实验六 单边带调幅与解调实验（SSB AM）18实验七 频分复用实验（FDM）21第三章 模拟信号数字化与时分复用24实验八 抽样定理实验（PAM）24实验九 脉冲编码调制与解调实验（PCM）28实验十 连续可变斜率增量调制与解调实验（CVSD）33实验十一 时分复用实验（TDM）37第四章 基带传输的常用码型42实验十二 码型变换实验42实验十
2、三 眼图实验46第五章 二进制数字调制48实验十四 2ASK调制与解调实验48实验十五 2FSK调制与解调实验52实验十六 2PSK调制与解调实验56实验十七 DPSK调制与解调实验61第六章 多进制数字调制65实验十八 QPSK调制与解调实验65实验十九 OQPSK调制与解调实验71实验二十 DQPSK调制与解调实验74实验二十一 /4DQPSK调制与解调实验78第七章 现代数字调制82实验二十二 16QAM调制与解调实验82实验二十三 MSK调制与解调实验86实验二十四 GMSK调制与解调实验91第八章 同步95实验二十五 同步载波提取实验95实验二十六 位同步信号提取实验99实验二十七
3、帧同步信号提取实验102第九章 信道编码106实验二十八 汉明码编译码实验106实验二十九 循环码编译码实验110实验三十 卷积码编译码实验112实验三十一 Turbo编译码实验115第十章 网格编码调制120实验三十二 VB编译码实验120实验三十三 8PSK调制与解调实验124实验三十四 网格编码调制实验（TCM）128第十一章 伪随机序列与扩频通信133实验三十五 GOLD序列特性实验133实验三十六 GOLD序列的捕获与跟踪实验138实验三十七 扩频与解扩实验143第十二章 用户接口149实验三十八 用户接口及DTMF检测实验149第二部分 系统实验153实验三十九 模拟调制系统实验1
4、53实验四十 数字基带传输系统实验一156实验四十一 数字基带传输系统实验二159实验四十二 数字频带传输系统实验一162实验四十三 数字频带传输系统实验二165实验四十四 数字频带传输系统实验三168实验四十五 CDMA移动通信系统实验一171实验四十六 CDMA移动通信系统实验二175实验四十七 数字程控交换系统实验178第三部分 创新型实验181第十三章 GPRS应用实验181实验四十八 上位机控制GPRS基本实验181实验四十九 上位机控制GPRS通话实验186实验五十 上位机控制GPRS短信收发实验189实验五十一 单片机控制GPRS基本实验193实验五十二 单片机控制GPRS通话实
5、验196实验五十三 单片机控制GPRS短信收发实验199实验五十四 ARM控制GPRS通话实验203实验五十五 ARM控制GPRS短信收发实验210第十四章 无线收发应用实验215实验五十六 单片机控制无线多信道传输实验215实验五十七 单片机控制无线跳频传输实验217实验五十八 单片机控制模拟信号无线传输实验222实验五十九 单片机控制数据无线传输实验224实验六十 ARM控制无线多信道传输实验228实验六十一 ARM控制数据无线传输实验231第一部分 单元实验第一章 工具模块实验一 信号源实验一、实验目的1、了解通信系统的一般模型及信源在整个通信系统中的作用。2、掌握信号源模块的使用方法。
6、二、实验内容1、对应液晶屏显示，观测DDS模拟信源输出波形。2、观测各路数字信源输出。3、观测正弦点频信源输出。4、模拟语音信源耳机接听话筒语音信号。三、实验仪器1、信号源模块 一块2、带话筒立体声耳机 一副3、20M双踪示波器 一台四、实验原理1、通信系统的一般模型通信系统的一般模型如下图1-1所示。图1-1 通信系统的一般模型信源的作用是把各种消息转换成原始电信号。根据消息的种类不同，信源可分为模拟信源和数字信源。模拟信源输出连续的模拟信号，如话筒的语音信号；数字信源则输出离散的数字信号，如NRZ码信号。信号源模块大致分为DDS模拟信源、数字信源、正弦点频信源和模拟语音信源几部分。2、DD
7、S模拟信源DDS直接数字频率合成模拟信源输出波形种类、频率、幅度及方波B占空比均可通过“DDS信源按键”调节（具体的操作方法见“实验步骤”），并对应液晶屏显示波形信息。正弦波输出频率范围为1Hz200KHz，幅度范围为200mV4V。三角波输出频率范围为1Hz20KHz，幅度范围为200mV4V。锯齿波输出频率范围为1Hz20KHz，幅度范围为200mV4V。方波A输出频率范围为1Hz50KHz，幅度范围为200mV4V，占空比50不变。方波B输出频率范围为1Hz20KHz，幅度范围为200mV4V，占空比以5步进可调。输出波形如下图1-2所示。图1-2 DDS模拟信源信号波形3、数字信源（1
8、）数字时钟信号24.576M：钟振输出时钟信号，频率为24.576MHz。2048K： 类似方波的时钟信号输出点，频率为2048 KHz。64K： 方波时钟信号输出点，频率为64 KHz。32K： 方波时钟信号输出点，频率为32KHz。8K： 方波时钟信号输出点，频率为8KHz。64K、32K、8K波形要求两两对应，在上升边沿对齐，如下图1-3所示。图1-3 数字时钟信号波形（2）伪随机序列PN15： N15位的m序列输出点，码型为1111 0101 1001 000，15位一周期循环。PN31： N31位的m序列输出点，码型为1111 1001 1010 0100 0010 1011 101
9、1 000，31位一周期循环。PN511：N511位的m序列输出点，511位一周期循环。（3）24位NRZ码信源24位NRZ码型由“NRZ码型选择”拨码开关SW01、SW02、SW03任意设置；码速率由“码速率选择”拨码开关SW04、SW05任意设置。拨码开关SW04、SW05的作用是改变分频器的分频比。每4位对应BCD码的1位，来分别表示分频比的千位、百位、十位、个位。用于分频的主频是768KHz，4位BCD码最大表示为“9”，大于“9”的均认为是“9”。例如：SW04、SW05设置为00000001 00101000，表示对768KHz主频128分频，此时测试点“BS”输出位同步频率为6
10、KHz，“NRZ”码速率为6Kbps。NRZ： 24位NRZ码输出点，码速率数值上等于位同步信号BS的频率，码型可通过拨码开关SW01、SW02、SW03改变，24位一周期循环。BS： 24位NRZ码的位同步信号输出点，方波，频率由“码速率选择”拨码开关确定。2BS： 对应2倍位同步信号频率值的方波输出点。FS： 帧同步信号输出点，窄脉冲，高电平对应24位NRZ码第一位码元的前半位。NRZ、FS、2BS、FS波形要求两两对应，在上升边沿对齐，如下图1-4所示。图1-4 NRZ码信源输出信号波形4、正弦点频信源1K正弦基波：1KHz正弦波输出点，波形关于地对称，Vp-p1V0.3V。2K正弦基波
11、：2KHz正弦波输出点，波形关于地对称，调节“2K调幅”旋转电位器P03，幅度范围：200mV200mV5V1V。192K正弦载波：192KHz正弦波输出点，波形关于地对称，Vp-p3.6V0.4V。384K正弦载波：384KHz正弦波输出点，波形关于地对称，调节“384K调幅”旋转电位器P04，幅度范围：200mV200mV5V1V。5、模拟语音信源话筒语音信号先进入音频放大电路，然后从“TOUT”测试点输出。接收到的语音信号从“RIN”测试点输入，经音频放大电路送入耳机中接听。两个旋转电位器“T音量调节”和“R音量调节”调节两个音频放大电路的放大倍数。五、实验步骤1、将信号源模块小心地固定
12、在主机箱中，确保电源接触良好。2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再按下信号源模块中的电源开关，对应的发光二极管灯亮，信号源模块开始工作。（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）3、DDS模拟信源（1）按键“波形选择”，“DDSOUT”测试点输出波形种类在正弦波、三角波、锯齿波、方波A、方波B间循环切换。（2）按键“步进选择”，“DDSOUT”测试点输出波形频率步进值在1KHz、10KHz、 1Hz、50Hz间循环切换。（3）按键“1”或“1”，“DDSOUT” 测试点输出波形频率增加或减少相应的步进值。（4）当输出波形选择“方波B”时，按键
13、“功能切换”，此时液晶屏显示“步进”切换为“占空比”。再按键“1”或“1”，方波B占空比由0开始，每次增加或减少5。再次按键“功能切换”，此时液晶屏显示“占空比”切换回“步进”。（5）按键“复位”，“DDS”测试点输出波形2KHz正弦波，频率步进值为1KHz。说明：按“复位”键后，设置的方波B的占空比信息仍保存；若断电后再开电，方波B的占空比还原为0。（6）“DDSOUT”的波形信息应与液晶屏显示对应。（7）“DDSOUT”测试点输出波形幅度可由“DDS调幅”旋转电位器P05调节，波谷值为0，波峰值在200mV4V间变化。（8）对应液晶屏显示，示波器观测“DDSOUT”测试点波形，掌握DDS模
14、拟信源的使用方法。4、数字信源（1）示波器观测各路数字时钟信号。（2）示波器观测各路伪随机序列。（3）任意设置“NRZ码型选择”拨码开关和“码速率选择”拨码开关，示波器观测24位NRZ码信源信号。5、正弦点频信源调节两个“调幅”旋转电位器，示波器观测四路正弦点频信源信号波形。6、模拟语音信源连接测试点“TOUT”与“RIN”，将耳机和话筒插入相应的音频插座，一边说话一边调节两个“音量调节”旋转电位器P01、P02，直至耳机能听到清晰的说话声音。六、课后扩展题什么是“DDS直接数字频率合成模拟信源”？它的基本原理是什么？有兴趣的同学可以查阅相关资料，搭建硬件电路，编写软件程序，自主开发，实现一个
15、简单的DDS模拟信源。或在实验箱配套的CPLD二次开发模块、DSP二次开发模块的硬件平台上，完成“直接数字频率合成实验”。实验二 信道与眼图实验一、实验目的1、掌握用眼图来定性评价基带传输系统性能。2、掌握信道与眼图模块的使用方法。二、实验内容1、信号送入高斯白噪信道，调节噪声功率大小，观测信道输出。2、数字基带传输信道观测眼图。三、实验仪器1、信号源模块 一块2、信道与眼图模块 一块3、20M双踪示波器 一台4、虚拟仪器（选配） 一块5、频谱分析仪 一台四、实验原理1、高斯白噪本实验中我们用伪随机序列模拟高斯白噪声。伪随机噪声具有类似于随机噪声的一些统计特性，同时又便于重复产生和处理。由于它
16、具有随机噪声的优点，又避免了它的缺点，因此获得了日益广泛的实际应用。目前广泛应用的伪随机噪声都是由数字电路产生的周期序列（经滤波等处理后）得到的。我们把这种周期序列称为伪随机序列。通常产生伪随机序列的电路为一反馈移存器。它又可分为线性反馈移存器和非线性反馈移存器两类。由线性反馈移存器产生出的周期最长的二进制数字序列称为最大长度线性反馈移存器序列，通常简称为m序列。由于m序列的均衡性、游程分布、自相关特性和功率谱与上述随机序列的基本性质很相似，所以通常认为m序列属于伪噪声序列或伪随机序列。用m序列的这一部分频谱作为噪声产生器的噪声输出，虽然这种输出是伪噪声，但是多次进行某一测量，都有较好的重复性
17、。将m序列进行滤波，就可取得上述功率谱均匀的部分作为输出。实验中，“噪声功率调节”旋转电位器用来控制叠加在信号上的噪声功率的大小。2、传输畸变和眼图一个实际的基带传输系统，尽管经过了精心的设计，但要使其传输特性完全符合理想情况是困难的，甚至是不可能的。因此，码间干扰也就不可能避免。我们知道，码间干扰问题与发送滤波器特性、信道特性、接收滤波器特性等因素有关，因而计算由于这些因素所引起的误码率就非常困难，尤其在信道特性不能完全确知的情况下，甚至得不到一种合适的定量分析方法。眼图就是一种能够方便地估计系统性能的实验手段。这种方法的具体做法是：用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器水平扫
18、描周期，使其与接收码元的周期同步。这时就可以从示波器显示的图形上观察出码间干扰和噪声的影响，从而估计出系统性能的优劣程度。所谓眼图就是指示波器显示的图形，因为在传输二进制信号波形时，它很像人的眼睛。为了说明眼图和系统性能之间的关系，我们把眼图简化为一个模型，如图2-1所示。该图表述了下列意思：（1）眼图张开部分的宽度决定了接收波形可以不受串扰影响而抽样、再生的时间间隔。显然，最佳抽样时刻应是“眼睛”张开最大的时刻；（2）对定时误差的灵敏度可由眼图的斜边之斜率决定，斜率越陡，对定时误差就越灵敏；（3）图中的阴影区的垂直高度表示信号畸变范围；（4）图中央的横轴位置对应判决门限电平；（5）在抽样时刻
19、上，上下两阴影区的间隔距离之半为噪声的容限，即若噪声瞬时值超过这个容限，就有可能发生错误判决。图2-1 眼图模型五、实验步骤1、将信号源模块、信道与眼图模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下两个模块中的电源开关，对应的发光二极管灯亮，两个模块均开始工作。（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）3、高斯白噪信道（1）将信号源模块任一测试点信号（建议“24.576M”时钟信号除外），送入高斯白噪信道“输入”点。（2）示波器观测“噪声”测试点，为位数较长的伪随机序列，示波器无法稳定观测。（3）观测
20、“噪声”的频谱，应为伪随机序列的频谱，逼近高斯白噪的频谱特性。 这里可采用频谱分析仪或选配的虚拟仪器进行信号频谱分析。（4）示波器观测“输出”测试点，调节“噪声功率调节”旋转电位器P01。逆时针旋转到底时无失真，顺时针增大噪声功率，且输出信号波形上叠加的噪声越明显。（5）观测“输出”测试点信号的频谱随噪声功率大小的变化情况。4、观测眼图（1）信号源模块“码速率选择”拨码开关设置为3分频，即拨为00000000 00000011。（2）此时，将256K码速率的NRZ码或任一伪随机序列，例如PN15，送入“256K”数字基带传输信道“输入”测试点。（3）示波器设定为外触发方式，即选择为“Ext”触
21、发。1通道接“256K”数字基带传输信道“输出”，“EXT TRIG”外触发通道接信号源模块“BS”，调节“256K码速率带限信道”“眼图调节”旋转电位器，观测眼图“眼睛”张开/闭合过程。注： 数字基带传输系统实验中，时分复用信号的码速率为256K，送入256K数字基带传输信道观测眼图；时分复用信号经单极性码型变换后，BPH/CMI编码的码速率为512K，送入512K数字基带传输信道观测眼图。“512K码速率带限信道”观测眼图的操作步骤与之相同。信道与眼图模块作为工具模块之一，本实验中仅要求掌握其使用方法，在今后的实验中再具体使用到。六、课后扩展题回顾模拟电子技术基础等教材中关于滤波器设计的相
22、关内容。推荐电子线路设计、实验、测试（华中科技大学出版社 谢自美主编）“RC有源滤波器的快速设计”一节内容。有兴趣的同学可自行设计一个无源或者有源的滤波器，模拟有限带宽信道。在面包板上搭建硬件电路，通过观测滤波器的输出，检验滤波器设计的质量好坏。熟悉Pspice软件使用的同学，在搭建硬件电路之前，还可先软件仿真来验证。实验三 终端实验一、实验目的1、了解终端在整个通信系统中的作用。2、掌握终端模块的使用方法。二、实验内容1、将信号源模块24位NRZ码及其位同步BS、帧同步FS，送入数字终端，观察对应发光二极管的显示情况。2、信号源模块模拟语音信源与终端模块模拟终端对接，实现简易的双方语音通信。
23、三、实验仪器1、信号源模块 一块2、终端模块 一块3、带话筒立体声耳机 两副四、实验原理终端是传送消息的目的地，把原始电信号还原成相应的信息，例如模拟终端的耳机，接收传送过来的语音信号。通信系统的质量优劣很大程度上取决于接收系统的性能，因为影响信息可靠传输的不利因素，如信道特性不理想及信道中存在噪声等，都将直接作用到接收端。终端模块的主要功能有两个：一是将原始的数字基带信号与接收到的数字信号分别用发光二极管同时显示，根据两组发光二极管的亮灭情况来判断接收到的数字信号中是否出现误码，进而判断整个通信系统通信质量的优劣；另一个是将接收到的模拟信号经耳机转换为语音信号，通过与原始语音的声音质量对比来
24、判断系统通信质量的好坏。因此，终端模块也相应分成两部分，即数字终端部分和模拟终端部分。1、数字终端实验中，数字基带信号的接收与发送均为串行信号。为稳定观测发光二极管显示情况，规定数字终端输入的NRZ码是每帧24位周期循环的。NRZ码及其位同步BS、帧同步FS送入数字终端“DATA1/2”、“BS1/2”、“FS1/2”测试点，经CPLD程序串/并转换后，对应发光二极管DATA1（D01D24）或DATA2（D25D48）亮灭显示。NRZ码为“1”时，对应发光二极管亮；NRZ码为“0”时，对应发光二极管灭。通过比较信号源模块发送的数字基带信号与终端模块接收的数字信号这两组发光二极管的亮灭情况，可
25、以直观地判断接收到的数字信号中是否出现错码。 数字终端原理框图如下图3-1所示。图3-1 数字终端原理框图2、模拟终端模拟终端原理框图如下图3-2所示。图3-2 模拟终端原理框图话筒语音信号先进入音频放大电路，然后从“TOUT”测试点输出。接收到的语音信号从“RIN”测试点输入，经音频放大电路送入耳机中接听。两个旋转电位器“T音量调节”和“R音量调节”调节两个音频放大电路的放大倍数。五、实验步骤1、将信号源模块、终端模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下两个模块中的电源开关，对应的发光二极管灯亮，两个模块均开始工作。（注意，此处只是验证
26、通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）说明：本实验中只是完成最基本的数字基带信号、模拟语音信号的接收实验，在后续的实验中，终端模块将作为衡量通信系统传输质量好坏的工具，特别是系统实验中起到重要作用，希望同学们能够灵活使用。3、数字终端（1）信号源模块“码速率选择”及24位“NRZ码型选择”拨码开关均任意设置。（2）实验连线如下： 信号源模块 终端模块“数字终端”NRZDATA1BSBS1FSFS1（3）观察终端模块下方“DATA1”24位发光二极管的亮灭情况是否与信号源模块24位“NRZ码型选择”拨码设置一致。NRZ码为“1”时，对应发光二极管亮；NRZ码为“0”时
27、，对应发光二极管灭。（4）同理，观察“DATA2”发光二极管亮灭情况是否与信号源模块NRZ码的设置一致。4、模拟终端（1）连接模拟终端测试点“TOUT”与“RIN”，将耳机和话筒插入相应的音频插座，一边说话一边调节两个“音量调节”旋转电位器P01、P02，直至耳机能听到清晰的说话声音。（2）信号源模块模拟语音信源与终端模块模拟终端对接，实现简易的双方语音通信。六、课后扩展题阅读教师参考书光盘中附带的LM386芯片数据手册，掌握语音功放电路的典型结构。有兴趣的同学可尝试在面包板上搭建一个语音功放电路，通过实验调试检验实际效果。第二章 模拟调制与频分复用实验四 常规双边带调幅与解调实验（AM）一、
28、实验目的1、掌握常规双边带调幅与解调的原理及实现方法。2、掌握二极管包络检波法原理。3、了解调幅信号的频谱特性。4、了解常规双边带调幅的优缺点。二、实验内容1、完成常规双边带调幅，观测AM信号的波形及其频谱。2、采用二极管包络检波法，解调AM信号。三、实验仪器1、信号源模块 一块2、模拟调制模块 一块3、模拟解调模块 一块4、20M双踪示波器 一台5、带话筒立体声耳机 一副四、实验原理幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使之随调制信号作线性变化的过程。幅度调制器的一般模型如图4-1所示。图4-1 幅度调制器的一般模型设调制信号的频谱为，冲激响应为的滤波器特性为，则该模型输出已调信号的时域
29、和频域一般表达式为式中，为载波角频率，。由以上表达式可见，对于幅度调制信号，在波形上，它的幅度随基带信号规律而变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱结构在频域内的简单搬移。由于这种搬移是线性的，因此幅度调制通常又称为线性调制。1、常规双边带调幅（AM）常规双边带调制简称调幅（AM）。假设调制信号的平均值为0，将其叠加一个直流偏量后与载波相乘，即可形成调幅信号。其时域表示式为若为确知信号，则AM信号的频谱为其典型波形和频谱（幅度谱）如图4-2所示图4-2 AM信号的波形和频谱若为随机信号，则已调信号的频域表示必须用功率谱描述。由波形可以看出，当满足条件：时，AM调幅波的包络与调制信号的形
30、状完全一样，因此用包络检波的方法很容易恢复出原始调制信号；如果上述条件没有满足，就会出现“过调幅”现象，这时用包络检波将会发生失真。但是可以采用其它的解调方法。由频谱可以看出，AM信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成，参照图4-2所示，通常我们将已调信号频谱中画斜线的部分称为上边带，不画斜线的部分称为下边带。上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。因此，AM信号是带有载波分量的上边带信号，它的带宽是基带信号带宽的2倍，即AM信号的载波分量并不携带信息。当调制信号为单音余弦信号，即时，有用功率（用于传输有用信息的边带功率）占信号总功率的比例，即调制效率可以写为
31、在“满调幅”（ 时，也称100调制）调节下，这时调制效率的最大值为。因此，AM信号的功率利用率比较低。AM的优点在于系统结构简单，价格低廉，所以至今调幅制仍广泛用于无线电广播。本实验采用的AM调幅框图如下图4-3所示。图4-3 AM调幅实验框图上图中，由信号源模块DDS模拟信源直接提供调制信号，即含直流分量的正弦模拟信号，同时将信号源模块384KHz正弦载波作为载波输入，两者相乘得到“AM调幅信号”输出。模块电路中“调制深度调节1（2）”旋转电位器可调节乘法器的调制深度。2、包络检波法解调是调制的逆过程，其作用是从接收的已调信号中恢复出原基带信号（即调制信号）。解调的方法可分为两类：相干解调和
32、非相干解调（包络检波）。前面提到，当AM信号在满足的条件下，其包络与调制信号的形状完全一样。因此，AM信号一般都采用简单的包络检波法来恢复信号。本实验采用的二极管峰值包络检波器如下图4-4所示。图4-4 AM解调实验框图（包络检波法）实验中将AM调幅信号送入“调幅输入”，经二极管包络检波得到“检波输出”信号，它是AM调幅信号的包络，然后再经一级RC低通滤波器，还原出原调制信号。五、实验步骤1、将信号源模块、模拟调制模块、模拟解调模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下三个模块中的电源开关，对应的发光二极管灯亮，三个模块均开始工作。（注意，
33、此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）3、AM调幅（1）信号源模块“DDSOUT”测试点输出2KHz正弦波信号，调节“DDS调幅”旋转电位器，使其峰峰值为1V左右。同时，调节“384K调幅”旋转电位器，使“384K正弦载波”输出峰峰值为3.6V左右。（2）实验连线如下：信号源模块 模拟调制模块“相乘调幅1”DDSOUT 基波输入384K正弦载波 载波输入（3）调节“调制深度调节1”旋转电位器，用示波器观测“调幅输出”信号波形。这里也可采用“相乘调幅2”电路完成同样过程。（4）示波器双踪观测模拟调制模块“基波输入”与“调幅输出”信号时，将示波器两通道幅度单
34、位调到同一档，例如均为“1V/格”档位，理解基波信号是AM调幅信号的“包络”这一概念。4、AM解调（包络检波法）将AM调幅信号送入模拟解调模块中包络检波法“调幅输入”测试点，观测“检波输出”与“解调输出”测试点波形，并对比模拟信号还原的效果。5、模拟语音信号AM调幅与解调用信号源模块模拟语音信源输出的“TOUT”话音信号代替2K正弦信号送入模拟调制模块中，模拟解调模块还原的“解调输出”信号送回信号源模拟语音信源“RIN”测试点，耳机接收话筒语音信号，完成模拟语音信号AM调幅与解调的整个过程。六、课后扩展题阅读教师参考书光盘中附带的MC1496芯片数据手册，掌握模拟乘法器电路的典型结构。推荐阅读
35、电子线路设计、实验、测试（华中科技大学出版社 谢自美主编）“集成电路模拟乘法器的应用”一节内容。有兴趣的同学可尝试在面包板上搭建一个AM调幅电路，通过实验调试检验实际效果。实验五 双边带抑制载波调幅与解调实验（DSB-SC AM）一、实验目的1、掌握双边带抑制载波调幅与解调的原理及实现方法。2、掌握相干解调法原理。3、了解DSB调幅信号的频谱特性。4、了解抑制载波双边带调幅的优缺点。二、实验内容1、采用乘法器实现DSB调幅，观测DSB调幅信号的波形及频谱。2、采用相干解调法解调DSB调幅信号。三、实验仪器1、信号源模块 一块2、模拟调制模块 一块3、模拟解调模块 一块4、20M双踪示波器 一台
36、5、带话筒立体声耳机 一副6、虚拟仪器（选配） 一块7、频谱分析仪 一台四、实验原理1、DSB调幅在常规双边带调幅过程中，载波不携带任何信息，信息完全由边带传送。因此，如果在AM调制模型中将直流去掉，即可得到一种高调制效率的调制方式抑制载波双边带信号（DSBSC），简称双边带信号（DSB），其时域表示式为： 式中，假设的平均值为0。DSB的频谱与AM的谱相近，即其典型波形和频谱如图5-1所示。图5-1 DSB信号的波形和频谱DSB信号的调制效率是100，即全部功率都用于信号传输。但由于DSB信号的包络不再与调制信号的变化规律一致，因而不能采用简单的包络检波来恢复调制信号。DSB信号解调时需采用
37、相干解调，也称同步检波。DSB信号虽然节省了载波功率，但它所需的传输带宽仍是调制信号带宽的两倍，与AM信号带宽相同。实验中采用如下框图5-2实现DSB调幅。图5-2 DSB调幅实验框图由信号源模块提供不含直流分量的2K正弦基波信号和384K正弦载波信号，经乘法器相乘，调制深度可由“调制深度调节”旋转电位器调整，得到DSB调幅信号输出。2、相干解调法相干解调也叫同步检波。解调与调制的实质一样，均是频谱搬移。调制是把基带信号的频谱搬到了载频位置，这一过程可以通过一个相乘器与载波相乘来实现。解调则是调制的反过程，即把在载频位置的已调信号的谱搬回到原始基带位置，因此同样可以用相乘器与载波相乘来实现。相
38、干解调器适用于所有线性调制信号的解调。实验中采用如下框图5-3实现相干解调法解调DSB信号。图5-3 DSB解调实验框图（相干解调法）将DSB调幅信号与相干载波相乘，得“相乘输出”信号，再经低通滤波器取出低频分量，即可恢复出原始的基带调制信号。五、实验步骤1、将信号源模块、模拟调制模块、模拟解调模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下三个模块中的电源开关，对应的发光二极管灯亮，三个模块均开始工作。（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）3、DSB调幅（1）信号源模块“2K正弦基波”测试点，调节
39、“2K调幅”旋转电位器，使其输出信号峰峰值为1V左右；“384K正弦载波”测试点，调节“384K调幅”旋转电位器，使其输出信号峰峰值为3.6V左右。（2）实验连线如下：信号源模块 模拟调制模块“相乘调幅1”2K正弦基波 基波输入384K正弦载波 载波输入（3）调节“调制深度调节1”旋转电位器，用示波器观测“调幅输出”测试点信号波形及其频谱。这里也可采用“相乘调幅2”电路完成同样过程。（4）观测DSB调幅信号的频谱，并与AM调幅信号的频谱进行比较分析。 这里可采用频谱分析仪或选配的虚拟仪器进行信号频谱分析。4、DSB解调（相干解调法）（1）实验连线如下：模拟调制模块 模拟解调模块“相干解调法”载
40、波输入载波输入调幅输出调幅输入（2）调节“解调深度调节”旋转电位器，观测“相乘输出”与“解调输出”测试点波形，并对比模拟信号还原的效果。5、模拟语音信号DSB调幅与解调用信号源模块模拟语音信源输出的“TOUT”话音信号代替2K正弦信号输入模拟调制模块中，模拟解调模块还原的“解调输出”信号送回信号源模拟语音信源“RIN”测试点，耳机接收话筒语音信号，完成模拟语音信号DSB调幅与解调的整个过程。实验六 单边带调幅与解调实验（SSB AM）一、实验目的1、掌握单边带调幅与解调的原理及实现方法。2、了解SSB（包括上边带、下边带）调幅信号的频谱特性。3、了解单边带调幅的优缺点。二、实验内容1、按相移法SSB调制框图，实现SSB调幅，观测SSB调幅信号的波形及频谱。2、采用相干解调法解调SSB调幅信号。三、实验仪器1、信号源模块 一块2、模拟调制模块 一块3、模拟解调模块 一块4、20M双踪示波器 一台5、虚拟仪器（选配）
