【正文】 操作實(shí)驗(yàn)不僅是對(duì)理論知識(shí)的驗(yàn)證，能讓我們對(duì)理論知識(shí)有 更進(jìn)一步 準(zhǔn)確的理解，也是對(duì)我們動(dòng)手實(shí)踐能力的鍛煉和考察，有些動(dòng)手能力強(qiáng)的人往往能很快做完實(shí)驗(yàn)，不足的人就需要多多鍛煉自己。 我也理解了為什么要調(diào)制解調(diào)，它的目的，作用及實(shí)現(xiàn)原理，也聯(lián)想到生活中經(jīng)?？梢月牭秸{(diào)制解調(diào)器這個(gè)東西，總之這次實(shí)驗(yàn)解決了我一直以來在調(diào)制解調(diào)理論學(xué)習(xí)上的不透徹，使我不僅理解了，也能夠自己實(shí)現(xiàn)了。顯然，若用一個(gè)截止頻率為 cw 的理想低通濾波器，在接收端就可以完全恢復(fù)原信號(hào) X(t)。 正弦幅度調(diào)制與解調(diào)過程如圖 所示。 100Hz 的三角波 信號(hào) 與控制綜合實(shí)驗(yàn) 報(bào)告 —— 信號(hào)部分 34 CH1 100Hz 三角波輸入信號(hào) CH2 采樣后信號(hào) 圖 100Hz的三角波信號(hào)和采樣后信號(hào) CH1 100Hz 三角波輸入信號(hào) CH2 恢復(fù)后信號(hào) 圖 100Hz的三角波信號(hào)和恢復(fù)后信號(hào) 從圖 中可以看出， 100Hz 的三角波信號(hào)經(jīng)采樣、恢復(fù)后基本恢復(fù)成了與原信號(hào)等頻率的三角波信號(hào)，但恢復(fù)后的信號(hào)與原信號(hào)相比，有明顯的相位延遲；同時(shí)，對(duì)于本實(shí)驗(yàn)采用的電路，也使信號(hào)的峰峰值發(fā)生變化。 2．利用函數(shù)發(fā)生器，輸入頻率為 100Hz 左右的正弦信號(hào)（或其它形狀波形的信號(hào)作為被采樣信號(hào)）給信號(hào)采樣與恢復(fù)實(shí)驗(yàn)電路的輸入端，觀察采樣輸出信號(hào)以及通過低通濾波器后的恢復(fù)信號(hào)，記錄各個(gè)波形。掌握根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理框圖設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、自行搭建實(shí)驗(yàn)電路、自行設(shè)計(jì)電路參數(shù)的方法。 圖 合成 BEF幅頻特性曲線 011 10 100 1000 10000合成 BEF 信號(hào) 與控制綜合實(shí)驗(yàn) 報(bào)告 —— 信號(hào)部分 26 表 合成 BEF幅頻特性測(cè)量 BEF 頻率 f/Hz Vo/Vi 20 1 50 100 150 160 200 300 400 500 630 700 1000 1500 2021 3000 5000 從表 可得，合成 BEF 的特征頻率為 630Hz,上限截止頻率為 130Hz，下限截止頻率為 2021Hz。 2．將 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出 的正弦信號(hào)接入電路中 濾波器的輸入端， 保持其峰峰值不變，調(diào)節(jié)該 正弦信號(hào)頻率 （ 由小到大改變 ） 時(shí) ,用示波器觀察其低通濾波器輸出峰峰 的變化 ，記錄各頻率與輸出信號(hào)的峰峰值。這是由于實(shí)際電路往往存在一定延時(shí)性造成的。 四、 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果 1. 無源 LPF 和有源 LPF 的幅頻特性測(cè)量 圖 無源 LPF和有源 LPF的幅頻特性曲線 1 10 100 1000 10000圖表標(biāo)題 無源 LPF 有源 LPE 信號(hào) 與控制綜合實(shí)驗(yàn) 報(bào)告 —— 信號(hào)部分 14 表 無源 LPF和有源 LPF的幅頻特性測(cè)量 從表 可以看出，無源 LPF 的上限截止頻率約為 580Hz,有源 LPF 的上限截止頻率約為 1000Hz,即無源 LPF 的上限截止頻率略低于有源 LPF， 這從其幅頻特性曲線圖中也可以明顯的看出。掌握無源和有源濾波器參數(shù)的設(shè)計(jì)方法。 圖 零輸入響應(yīng)曲線 圖 零狀態(tài)響應(yīng)曲線 信號(hào) 與控制綜合實(shí)驗(yàn) 報(bào)告 —— 信號(hào)部分 11 圖 全響應(yīng)曲線 從以上零輸入、零狀態(tài)、完全響應(yīng)曲線可以看出，完全響應(yīng)曲線是零輸入響應(yīng)曲線和零狀態(tài)響應(yīng)曲線的疊加， 與理論相符。 實(shí)驗(yàn)二 零輸入、零狀態(tài)及完全響應(yīng) 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解掌握 零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和完全響應(yīng) 的原理，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)電路方案的設(shè)計(jì)方法。 四、 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果 信號(hào) 與控制綜合實(shí)驗(yàn) 報(bào)告 —— 信號(hào)部分 5 圖 正弦波信號(hào) 正弦波信號(hào)的波形圖如圖 所示。 從圖 中可以看出， CH1的 Y增益為,X增益 /us div ,于是 得到 輸入正弦信號(hào)的峰 峰值 為： 2. 00 / * 2 4. 00ppv v div div v? ?? 周期為 ： 2 .5 / * 4 1 0T u s d iv d iv u s?? 該正弦信號(hào)的頻率 為： 1 / 100 kf T Hz?? 角 速度 為： 2 628813 /w f rad s??? 從而可寫出該正弦信號(hào)的函數(shù)表達(dá)式為： sin( ) 2 sin( 6 2 8 8 1 3 )iv A wt t?? 圖 三角波信號(hào) 三角波信號(hào)的波形圖如圖 。 用示波器觀測(cè) 該電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和完全響應(yīng)曲線 ，提高操作示波器的能力。 五、結(jié)果分析與討論 本實(shí)驗(yàn)探討零輸入、零狀態(tài)及完全響應(yīng)，通過改變電路上的開關(guān)組合狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)。 二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與原理 (參考教材 3637 頁(yè) ) 濾波器是一種能讓某些頻率的信號(hào)通過，而抑制某些頻率的信號(hào)的二端口網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)可以由 RLC 元件或 RC元件構(gòu)成的無源濾波器，也可由 RC 元件和有源器件構(gòu)成的有源濾波器。 2. 無源 HPF 和有源 HPF 的幅頻特性測(cè)量 信號(hào) 與控制綜合實(shí)驗(yàn) 報(bào)告 —— 信號(hào)部分 15 表 無源 HPF和有源 HPF的幅頻特性測(cè)量 圖 無源 HPF和有源 HPF的幅頻特性 曲線 從表 中可以看出，無源 HPF 的下限截止頻率約為 4500Hz，有源 HPF 的下限截止頻率約為 2600Hz,可見無源 HPF 的下限截止頻率略高于有源 HPF的上限截止頻1 10 100 1000 10000 100000圖表標(biāo)題 無源 HPF 有源 HPF 信號(hào) 與控制綜合實(shí)驗(yàn) 報(bào)告 —— 信號(hào)部分 16 率。 示波器測(cè)出的實(shí)際幅頻特性的截止頻率點(diǎn)與計(jì)算出的理想幅頻特性有所偏差。 3．按步驟 2， 逐步 用示波器觀察 測(cè)量各 LPF、 HPF、 BPF、 BEF 輸出 ，并記錄數(shù)據(jù)。 五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論與分析 通過 此次 實(shí)驗(yàn)可以 清晰地看出實(shí)驗(yàn)所得的現(xiàn)象，即 BPF、 BEF 的幅頻特性曲線與理論分析的曲線基本相符 。 二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與原理 （參考教材 4243 頁(yè)） 離散時(shí)間信號(hào)可以從離散信號(hào)源獲得，也可以從連續(xù)時(shí)間信號(hào)經(jīng)采樣而獲得。 3．改變被采樣輸入信號(hào)的頻率（分別為 2smww? 2smww? 2smww? ） ，再觀察采樣輸出信號(hào)以及通過低通濾波器后的恢復(fù)信號(hào)，記錄各個(gè)波形。 30Hz 的三角波 信號(hào) 與控制綜合實(shí)驗(yàn) 報(bào)告 —— 信號(hào)部分 35 CH1 30Hz 三角波輸入信號(hào) CH2 采樣后信號(hào) 圖 30Hz的三角波信號(hào)和采樣后信號(hào) CH1 30Hz三角波輸入信號(hào) CH2 恢復(fù)后信號(hào) 圖 30Hz的三角波信號(hào)和恢復(fù)后信號(hào) 從圖 中可以看出， 30Hz 的 三角波信號(hào)經(jīng)采樣、恢復(fù)后也基本恢復(fù)成了與原信號(hào)等頻率三角波信號(hào)，但相位有所改變。 圖 正弦波調(diào)制解調(diào)過程 圖 中 X(t)為被調(diào)制信號(hào)， C(t)為載波信號(hào)， Y(t)為已調(diào)制信號(hào)，由框圖可知： 信號(hào) 與控制綜合實(shí)驗(yàn) 報(bào)告 —— 信號(hào)部分 37 其傅氏變換為： 如果 X(t)是帶寬有限的信號(hào)，圖 示出了調(diào)制頻分相應(yīng)多點(diǎn)的頻譜。 三、 實(shí)驗(yàn)步驟 （參考教材 4748 頁(yè)） 利用用實(shí)驗(yàn)電路板輸出的低頻正弦作為被調(diào)制信號(hào)，通過函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生高頻正弦信號(hào)，作為載波信號(hào)。 六、思考題 1． 已調(diào)制信號(hào)的幅度 Y(t)與解調(diào)信號(hào) X(t)的幅度是否相同？ 答：不相同。 而且實(shí)驗(yàn) 操作過程中也 是團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)的培養(yǎng)，一個(gè)困難實(shí)驗(yàn)的順利有效完成往往 需要兩個(gè)人的合理分工配合，緊密合作，積極探討，共同面對(duì)困難解決困難， 這樣才能以最大的效率最快的時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)， 同時(shí)也 能 一起分享成功 ，體會(huì)到實(shí)驗(yàn)的樂趣 。在做調(diào)制解調(diào)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)每一個(gè)輸出口的信號(hào)是什么我和小組成員也討論了很久才明白。 CH2被調(diào)制信號(hào)波形圖 CH1載波信號(hào)波形圖 信號(hào) 與控制綜合實(shí)驗(yàn) 報(bào)告 —— 信號(hào)部分 40 CH2 被調(diào)制信