通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(存儲(chǔ)版)
【正文】 結(jié)果 示波器雙蹤觀察基波和調(diào)幅輸出波形： 基波信號(hào)是調(diào)幅信號(hào)的“包絡(luò)”。 ()mt0tc osc t?0tt0載 波 反 相 點(diǎn)0()M ?H?? H?0?C?? C??()D SBSt ()D SBS ? 圖 41 DSB 信號(hào)的波形和頻譜 DSB 信號(hào)的調(diào)制效率是 100％，即全部功率都用于信號(hào)傳輸。調(diào)制是把基帶信號(hào)的頻譜搬到了載頻位置，這一過(guò)程可以通過(guò)一個(gè)相乘器與載波相乘來(lái)實(shí)現(xiàn)。 （ 2）實(shí)驗(yàn)連線如下： 信號(hào)源模塊 調(diào)制模塊“ 模擬相乘法調(diào)制 ” 2K 正弦基波 —————————— 基帶 輸入 384K 正弦載波 ————————— 載波輸入 （ 3）調(diào)節(jié)“調(diào)制深度調(diào)節(jié)”旋轉(zhuǎn)電位器，用示波器觀測(cè)“ 調(diào)制 輸出”測(cè)試點(diǎn)信號(hào)波形及其頻譜。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 按相移法 SSB 調(diào)制框圖，實(shí)現(xiàn) SSB 調(diào)幅，觀測(cè) SSB 調(diào)幅信號(hào)的波形及其頻譜。與雙邊帶抑制載波信號(hào)相比，單邊帶信號(hào)的包絡(luò)更不能反映調(diào)制信號(hào)的波形，因此我們采用相干解調(diào)法解調(diào) SSB 信號(hào)。 （ 6）調(diào)節(jié)“調(diào)制深度調(diào)節(jié) 2”旋轉(zhuǎn)電位器，相乘調(diào)幅 2“調(diào)幅輸出”一路 DSB 信號(hào)。 抑制載波雙邊帶調(diào)制相比于 AM 調(diào)制減少了能量的浪費(fèi)，但是解調(diào)變得比較復(fù)雜。其目的是為了充分利用信道的頻帶或時(shí)間資源，提高信道的利用率。然后將兩路不同載頻的 DSB 調(diào)幅信號(hào)送入復(fù)用模塊頻分復(fù)用電路中相加，得頻分復(fù)用信號(hào)。 （ 4）觀測(cè)復(fù)用模塊頻分復(fù)用“輸出”測(cè)試點(diǎn)，對(duì)比頻分復(fù)用前后信號(hào)波形及頻譜的變化。 五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 頻分復(fù)用： DSB 信號(hào)頻譜： 圖 751 DSB 信號(hào)頻譜 AM 信號(hào)頻譜： 圖 752 AM 信號(hào)頻譜 復(fù)用之后信號(hào)頻譜： 圖 753 復(fù)用之后信號(hào)頻譜 頻分解復(fù)用： 解復(fù)用之后頻譜： 圖 754 DSB 信號(hào)頻譜 圖 755 AM 頻譜 。（注意，此處只是驗(yàn)證通電是否成功，在實(shí)驗(yàn)中均是先連線，后打開(kāi)電源做實(shí)驗(yàn)，不要帶電連線） 頻分復(fù)用 （ 1）信號(hào)源模塊提供 1K 正弦基波、 2K 正弦基波和 192K 正弦載波、 384K 正弦載波，正弦基波的峰峰值約 1V 左右，正弦載波的峰峰值約 左右。 頻分復(fù)用系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)框圖如下圖 71 所示。 三、實(shí)驗(yàn)原理 當(dāng)一條物理信道的傳輸能力高于一路信號(hào)的需求時(shí)，該信道就可以被多路信號(hào)共享，例如電話的干線通常有數(shù)千路信號(hào)在一根光纖中傳輸。 雙邊帶調(diào)制調(diào)制和解調(diào)實(shí)現(xiàn)起來(lái)都最方便，但是也最浪費(fèi)能量和帶寬。 （ 4）示波器雙蹤觀測(cè)載波移相“輸入”與“輸出”測(cè)試點(diǎn)波形，比較其相對(duì)相位關(guān)系。 設(shè)調(diào)制信號(hào)為 m(t) = ????????????????，載波為 c(t) = cos?????? 則 DSB 信號(hào)的時(shí)域表示式為： ????????(??) = ????????????????cos?????? = 12???? cos(???? +????)??+12????cos?(???? ?????)?? 保留上邊帶的單邊帶調(diào)制信號(hào)為： ????????(??) = 12???? cos(???? +????)?? = 12????(cos???????????????????????????????????????????) 保留下邊帶的單邊帶調(diào)制信號(hào)為： ????????(??) = 12???? cos(???? ?????)?? = 12????(cos??????????????????+????????????????????????) 圖 631 相移法 SSB 調(diào)幅實(shí)驗(yàn)框圖 相移法不需要濾波器具有陡峭的截止特性，不論載頻有多高，均可一次實(shí)現(xiàn)一次 SSB調(diào)制。 了解 SSB（包括上邊帶、下邊帶）調(diào)幅信號(hào)的頻譜特性 。 插上電源線，打開(kāi)主機(jī)箱右側(cè)的交流開(kāi)關(guān)，再 分別按下 兩個(gè)模塊中的電源開(kāi)關(guān)，對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管燈亮，兩 個(gè)模塊均開(kāi)始工作。 相干解調(diào)法 相干解調(diào)也叫同步檢波。因此，如果在AM 調(diào)制模型中將直流 0A 去掉，即可得到一種高調(diào)制效率的調(diào)制方式 —— 抑制載波雙邊帶信號(hào)（ DSB－ SC），簡(jiǎn)稱雙邊帶信號(hào)（ DSB） 。 AM 解調(diào)（包絡(luò)檢波法） 將 AM 調(diào)幅信號(hào)送入模擬解調(diào)模塊中包絡(luò)檢波法“調(diào)幅輸入”測(cè)試點(diǎn)，觀測(cè)“檢波輸出”與“解調(diào)輸出”測(cè)試點(diǎn)波形，并對(duì)比模擬信號(hào)還原的效果。 二 極 管包 絡(luò) 檢 波R C低 通 濾 波調(diào) 幅 輸 入檢 波 輸 出 解 調(diào) 輸 出 圖 44 AM 解調(diào)實(shí)驗(yàn)框圖（包絡(luò)檢波法） 實(shí)驗(yàn)中將 AM 調(diào)幅信號(hào)送入“調(diào)幅輸入”，經(jīng)二極管包絡(luò)檢波得到“檢波輸出”信號(hào)，它是 AM 調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)，然后再經(jīng)一級(jí) RC 低通濾波器，還原出原調(diào)制信號(hào)。 本實(shí)驗(yàn)采用的 AM 調(diào)幅框圖如下圖 43 所示。 由波形可以看出，當(dāng)滿足條件： 0max()m t A?時(shí)， AM 調(diào)幅波的包絡(luò)與調(diào)制信號(hào) ()mt 的形狀完全一樣，因此用包絡(luò)檢波的方法很容易恢復(fù)出原始調(diào)制信號(hào)；如果上述條件沒(méi)有滿足，就會(huì)出現(xiàn)“過(guò)調(diào)幅”現(xiàn)象，這時(shí)用包絡(luò)檢波將會(huì)發(fā)生失真。 三 、 實(shí)驗(yàn)原理 幅度調(diào)制是用調(diào)制信號(hào)去控制高頻載波的振幅，使之隨調(diào)制信號(hào)作線性變化的過(guò)程。 （ 2）實(shí)驗(yàn)連線如下： 信號(hào)源模塊 終端模塊（數(shù)字終端） NRZDATA1 BSBS1 FSFS1 （ 3）觀察終端模塊下方“ DATA1” 24 位發(fā)光二極管的亮滅情況是否與信號(hào)源模塊 24位“ NRZ 碼型選擇”撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置一致。 四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 觀測(cè)了信號(hào)源疊加不同功率譜的噪聲的輸出情況。 （ 5）觀測(cè)“輸出”測(cè)試點(diǎn)信號(hào)的頻譜隨噪聲功率大小的變化情況。 三、 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 將信號(hào)源模塊、信道 與眼圖 模塊小心地固定在主機(jī)箱中，確保電源接觸良好。頻率 控制寄存器 可以串行或并行的方式裝載并寄存用戶輸入的頻率控制碼；而相位累加器根據(jù)頻率控制碼在每個(gè) 時(shí)鐘周期 內(nèi)進(jìn)行相位累加，得到一個(gè)相位值；正弦計(jì)算器則對(duì)該相位值計(jì)算數(shù)字化正弦波
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