【正文】 F1(t) 0 0 1 F1(t) S2 S1 0 2. 在相同點數(shù) M 下， MPSK 和 MQAM 誰具有更好的抗噪聲能力？ 答： 在相同 的 Eb/No 條件下， 當(dāng) M8 時， MQAM 優(yōu)于 MPSK； 而 M8 情況下反之 。 以雙極性不歸零碼為調(diào)制信號，對載波進行調(diào)頻（ FM）得到的就是連續(xù)相位的 2FSK。 4. 為了觀察恢復(fù)載波的相位模糊對于相干解調(diào)輸出波形的極性的影響，請撥動移相器模塊前面的 +/開關(guān)，觀察它對于相干解調(diào)相乘、低通的輸 出波形及相對碼譯碼（差分譯碼）后的波形的影響。 二、 實驗原理圖 圖 圖 三、實驗步驟 （一） DPSK信號的產(chǎn)生 。input 的圖中可以看出， 的頻率是 頻率的四倍。改變直流電壓值，測量 VCO的中心頻率 隨直流電壓的變化情況，調(diào)節(jié) VCO 前面板上的 GAIN 旋鈕，使 VCO 在輸入直流電壓為 +1V 時的頻偏為 +10KHz。 實驗步驟 2FSK 的產(chǎn)生實驗連接圖 2fsk 的解調(diào)輸出連接圖 連續(xù)相位 2FSK 信號的產(chǎn)生 ，如圖連接： 1. 單獨測試 VCO 壓控靈敏度。 2FSK 信號可以分為相位不連續(xù) 2FSK 和相位連續(xù)2FSK 兩種。 從 LPF 的輸出波形可以看出，恢復(fù)的波形含有不少高頻分量，但是經(jīng)過采樣判決輸出后還是很好的恢復(fù)了調(diào)制方波的波形。 2. 如下圖連接，自主完成時鐘提取、采樣、判決，產(chǎn)生 OOK 的非相干解調(diào)信號。 配合理論課知識，通過實踐加深理解和認(rèn)識，是本次實驗的主要目的，也是我們完成實最佳采樣時刻 nTs 最佳判決門限： 0 驗后的重要收獲。這些過程看似磨難，延緩了我們的試驗進度，但也正是這些困難使我們有了真正的鍛煉與提高。調(diào)節(jié)判決模塊前面板上的判決點旋鈕，使得在眼圖睜開最大處進行采樣、判決。通過“眼睛”的張開程度可以觀察碼間干擾和加性噪聲對接收基帶信號的影響，從而估計出系統(tǒng)的性能。 實驗六：眼圖 實驗?zāi)康? 了解數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中“眼圖”的觀察方法及其作用。將移向模塊印刷電路板上的撥動開關(guān)撥到 lo。 3．用序列碼產(chǎn)生器產(chǎn)生一個數(shù)字信號，再加入線形編碼器進行編碼分別產(chǎn)生，不歸零絕對碼（ NRZL），不歸零相對碼（ NRZM），單極性歸零碼（ UNTRZ），雙極性歸零碼（ BIPRZ）， AMI 碼和分裂碼（ Machester碼）用示波器觀察通過放大器后的波形，并觀察眼圖。 思考題 1. 本實驗的 fm 信號調(diào)制指數(shù)是多少？ fm 信號的帶寬是多少？ 答：調(diào)制指數(shù)為 ，信號帶寬為 2. 為了解決 FM 大頻偏及中心頻率穩(wěn)定度之間的矛盾，可采用什么方案 來產(chǎn)生 fm 信號？ 答：采用間接調(diào)頻的辦法，即先產(chǎn)生窄帶信號，再經(jīng)過倍頻、混頻產(chǎn)生符合要求的寬帶信號。若鎖相環(huán)已鎖定，則在 LPF 輸出的信號應(yīng)該是直流分量疊加模擬基帶信號。 答：不可以，因為 DSB— SC AM 信號波形的包絡(luò)并不代表調(diào)制信號，在與 t 軸的交點處有相位翻轉(zhuǎn)。 在 a1 的范圍內(nèi)，調(diào)解調(diào)幅系數(shù)的大小僅對調(diào)幅波幅度有影響，波的形狀沒有改變。 （ 7） 測量 a= 的 AM 信號振幅頻譜。 2. 了解 AM 的信號波形及振幅頻譜的特點，并掌握調(diào)幅系數(shù)的測量方法。 答：答： 中心頻率為 100KHz，帶寬為 20KHz 已調(diào)信號信號功率： 導(dǎo)頻信號功率： 再帶入實驗中測的數(shù)據(jù)得： 3. 實驗中載波提取鎖相環(huán)的 LPF 是否可用 TIMS系統(tǒng)中的 ”TUNEABLE LPF”?請說明理由。由相干解調(diào)的截圖可知，解調(diào)信號和產(chǎn)生的 DSBSC AM 信號包絡(luò)基本是一致的，略有相移。 鎖相環(huán)鎖定 鎖定頻譜 鎖相環(huán)失鎖 鎖相環(huán)同步帶與捕捉帶取值： f1 f2 f3 f4 f/kHz Vin/V 示意圖： (鎖相環(huán)中心頻率 f0=，見上鎖相環(huán)鎖定頻譜圖 ) 恢復(fù)載波 在調(diào)節(jié)好鎖相環(huán)之后 ,LPF 輸出已經(jīng)基本為 直流信號 了 ,這是表示鎖相環(huán)已經(jīng)是 鎖定狀態(tài)了 而此時用雙蹤示波器觀察到導(dǎo)頻信號和鎖相環(huán)輸出信號是同步的 ,相位相差 約為 90176。 （ 4）用頻譜儀觀測恢復(fù)載波的振幅頻譜，并加以分析。 2．恢復(fù)載波 （ 1）將圖中的鎖相環(huán)按上述過程調(diào)好，在按照圖的實驗連接，將加法器輸出信號接至鎖相環(huán)的輸出端。調(diào)節(jié)信號源 VCO，使其頻率由低往高緩慢變化，當(dāng)示波器呈現(xiàn)信號波形由交流信號變?yōu)橹绷餍盘枙r，說明鎖相環(huán)由失鎖狀態(tài)進入了鎖定狀態(tài)，記錄輸入信號的頻率 f2，如圖所示。失鎖狀態(tài)下鎖相環(huán)中的乘法器相當(dāng)于混頻器，此時環(huán)路濾波器輸出的是乘法器兩端輸入信號的差拍信號。 在實驗中 ，將另一 VCO 作為信號源輸出與乘法器。從 2V 至 +2V 改變直流電壓，觀察 VCO 的頻率及線性工作范圍。 DSBSC AM 信號的相干解調(diào)及載波提取 1. 鎖相環(huán)調(diào)試 單獨測量 VCO 性能 VCO 模塊及其電路框圖如圖所示。 通信原理硬件實驗報告 班級： 姓名： 學(xué)號： 實驗一 ：雙邊帶抑制載波調(diào)幅 （ DSBSC AM） 實驗?zāi)康? 1. 了解 DSBSC AM 信號的產(chǎn)生及相干解調(diào)的原理和實現(xiàn)方法。此導(dǎo)頻信號功率約為已調(diào)信號功率的 倍。 此時，圖中的乘法器相當(dāng)于混頻器。如果環(huán)路濾波器的輸出是交變的，則鎖相環(huán)處于失鎖狀態(tài)。 首先將信號源 VCO 的中心頻率調(diào)到比 100khz 小很多的頻率，使鎖相環(huán)處于失鎖狀態(tài)。 最后，將主振蕩器模塊的 100khz，余弦信號輸入于鎖相環(huán)，適當(dāng)調(diào)節(jié)鎖相環(huán) VCO 模塊中的 f0 旋鈕，使鎖相環(huán)鎖定于 100khz，此時 LPF 輸出的直流電平約為零電平。 ，使輸入于相干解調(diào)的恢復(fù)載波與發(fā)來的導(dǎo)頻信號不僅同頻，也基本同相。 調(diào)整 G=1 加法器輸出： 調(diào)整 g，導(dǎo)頻信號振幅幅度為已調(diào)信號邊帶頻譜 倍 調(diào) VCO 的壓控靈敏度，觀察 VCO 頻譜 VCO 開環(huán)鎖相 環(huán)通過低通之前的頻譜 VCO 開環(huán)過低通后波形及頻譜 閉換 VCO 過低通之前 )失鎖 閉環(huán)過低通 由頻譜可清楚地看到低通濾波器濾掉了高頻成分 兩頻率相差極大，鎖相環(huán)輸出 頻率相差極大時過低通后 由其頻譜可見當(dāng)兩頻率相差極大是鎖相環(huán)輸出亦接近零頻，效果類似于“被鎖定”。 鎖定時 導(dǎo)頻信號和鎖相環(huán)輸出信號是同步的 ,相位相差 約為 90176。根據(jù)此振幅頻譜，計算導(dǎo)頻信號功率與已調(diào)信號功率之比。 平方環(huán)法： 2PSK 信號 恢復(fù)載波 科斯塔環(huán)： 恢復(fù)載波 2PSK 信號 窄帶濾波器 環(huán)路濾波器 平方 移相器 二分頻 VCO 低通濾波 VCO 低通濾波 環(huán)路濾波 實驗二：具有離散大載波的雙邊帶調(diào)幅 （ AM） 實驗?zāi)康? 1. 了解 AM 信號的產(chǎn)生原來及實現(xiàn)方法。 （ 6） 測量 AM 信號的調(diào)幅系數(shù) a 值，調(diào)整可變直流電壓，使 a=。 整流過調(diào)波形 低通濾波器輸出波形 改變輸入 AM 的調(diào)幅系數(shù)，觀察包絡(luò)檢波器的輸出波形 調(diào)幅系數(shù)增大 調(diào)幅系數(shù)減小 改變發(fā)端調(diào)制信號的頻率，觀察包絡(luò)檢波輸出 頻率增大 頻率減小 實驗結(jié)果分析 在進行試驗時，發(fā)現(xiàn)連線正確卻總是得不到 穩(wěn)定的理想波形，于是猜想是信號源可能出現(xiàn)了問題，在對信號發(fā)生器進行示波器觀察的時候發(fā)現(xiàn)波形不穩(wěn)定，有一個低頻分量驗證了猜想。 3. 是否可用包絡(luò)檢波器對 DSBSC AM 信號進行解調(diào)？請解釋原因。 （ 3）將已調(diào)測好的 FM 信號輸入于鎖相環(huán)，用示波器觀察解調(diào)信號。 實驗中采用了鎖相環(huán)解調(diào)，使得 VCO 的輸入輸出調(diào)頻信號是同頻的幾乎同相，能夠較好地解調(diào)出原調(diào)制信號。 2．主振蕩器 信號輸入到線形編碼器 端，往其內(nèi)部電路分頻，由 輸出，作為碼時鐘，頻率 ，分別給序列碼產(chǎn)生器和解碼的時鐘。 實驗五：時鐘恢復(fù) 實驗?zāi)康? (1) 了解從線路碼中提取時鐘的原理 (2) 了解從 RZAMI 碼中提取 時鐘的實現(xiàn)方法 實驗步驟 （ 1） 按圖連接各模塊。雖然它的功率 譜中無離散時鐘分量，在收端， 通過乘法器， 將雙極性歸零碼的信號波形經(jīng)簡單的非線性變換（全波整流）變?yōu)閱螛O性歸零碼，即可從中提取 出離散的時間分量，再經(jīng)過還原可以得到原始波形中的完整時鐘 。如圖所