【正文】 F1(t) 0 0 1 F1(t) S2 S1 0 2. 在相同點(diǎn)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(shí)， 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(hào)，對(duì)載波進(jìn)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(duì)于相干解調(diào)輸出波形的極性的影響，請(qǐng)撥動(dòng)移相器模塊前面的 +/開關(guān)，觀察它對(duì)于相干解調(diào)相乘、低通的輸 出波形及相對(duì)碼譯碼（差分譯碼）后的波形的影響。 二、 實(shí)驗(yàn)原理圖 圖 圖 三、實(shí)驗(yàn)步驟 （一） DPSK信號(hào)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(cè)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(shí)的頻偏為 +10KHz。 實(shí)驗(yàn)步驟 2FSK 的產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)連接圖 2fsk 的解調(diào)輸出連接圖 連續(xù)相位 2FSK 信號(hào)的產(chǎn)生 ，如圖連接： 1. 單獨(dú)測(cè)試 VCO 壓控靈敏度。 2FSK 信號(hào)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(shí)鐘提取、采樣、判決，產(chǎn)生 OOK 的非相干解調(diào)信號(hào)。 配合理論課知識(shí)，通過實(shí)踐加深理解和認(rèn)識(shí)，是本次實(shí)驗(yàn)的主要目的，也是我們完成實(shí)最佳采樣時(shí)刻 nTs 最佳判決門限： 0 驗(yàn)后的重要收獲。這些過程看似磨難，延緩了我們的試驗(yàn)進(jìn)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(diǎn)旋鈕，使得在眼圖睜開最大處進(jìn)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(duì)接收基帶信號(hào)的影響，從而估計(jì)出系統(tǒng)的性能。 實(shí)驗(yàn)六：眼圖 實(shí)驗(yàn)?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(dòng)開關(guān)撥到 lo。 3．用序列碼產(chǎn)生器產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字信號(hào)，再加入線形編碼器進(jìn)行編碼分別產(chǎn)生，不歸零絕對(duì)碼（ NRZL），不歸零相對(duì)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(shí)驗(yàn)的 fm 信號(hào)調(diào)制指數(shù)是多少？ fm 信號(hào)的帶寬是多少？ 答：調(diào)制指數(shù)為 ，信號(hào)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(hào)？ 答：采用間接調(diào)頻的辦法，即先產(chǎn)生窄帶信號(hào)，再經(jīng)過倍頻、混頻產(chǎn)生符合要求的寬帶信號(hào)。若鎖相環(huán)已鎖定，則在 LPF 輸出的信號(hào)應(yīng)該是直流分量疊加模擬基帶信號(hào)。 答：不可以，因?yàn)?DSB— SC AM 信號(hào)波形的包絡(luò)并不代表調(diào)制信號(hào)，在與 t 軸的交點(diǎn)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(duì)調(diào)幅波幅度有影響，波的形狀沒有改變。 （ 7） 測(cè)量 a= 的 AM 信號(hào)振幅頻譜。 2. 了解 AM 的信號(hào)波形及振幅頻譜的特點(diǎn)，并掌握調(diào)幅系數(shù)的測(cè)量方法。 答：答： 中心頻率為 100KHz，帶寬為 20KHz 已調(diào)信號(hào)信號(hào)功率： 導(dǎo)頻信號(hào)功率： 再帶入實(shí)驗(yàn)中測(cè)的數(shù)據(jù)得： 3. 實(shí)驗(yàn)中載波提取鎖相環(huán)的 LPF 是否可用 TIMS系統(tǒng)中的 ”TUNEABLE LPF”?請(qǐng)說明理由。由相干解調(diào)的截圖可知，解調(diào)信號(hào)和產(chǎn)生的 DSBSC AM 信號(hào)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(hào) 了 ,這是表示鎖相環(huán)已經(jīng)是 鎖定狀態(tài)了 而此時(shí)用雙蹤示波器觀察到導(dǎo)頻信號(hào)和鎖相環(huán)輸出信號(hào)是同步的 ,相位相差 約為 90176。 （ 4）用頻譜儀觀測(cè)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?qǐng)D的實(shí)驗(yàn)連接，將加法器輸出信號(hào)接至鎖相環(huán)的輸出端。調(diào)節(jié)信號(hào)源 VCO，使其頻率由低往高緩慢變化，當(dāng)示波器呈現(xiàn)信號(hào)波形由交流信號(hào)變?yōu)橹绷餍盘?hào)時(shí)，說明鎖相環(huán)由失鎖狀態(tài)進(jìn)入了鎖定狀態(tài)，記錄輸入信號(hào)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(shí)環(huán)路濾波器輸出的是乘法器兩端輸入信號(hào)的差拍信號(hào)。 在實(shí)驗(yàn)中 ，將另一 VCO 作為信號(hào)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(hào)的相干解調(diào)及載波提取 1. 鎖相環(huán)調(diào)試 單獨(dú)測(cè)量 VCO 性能 VCO 模塊及其電路框圖如圖所示。 通信原理硬件實(shí)驗(yàn)報(bào)告 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 實(shí)驗(yàn)一 ：雙邊帶抑制載波調(diào)幅 （ DSBSC AM） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 了解 DSBSC AM 信號(hào)的產(chǎn)生及相干解調(diào)的原理和實(shí)現(xiàn)方法。此導(dǎo)頻信號(hào)功率約為已調(diào)信號(hào)功率的 倍。 此時(shí)，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(hào)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(hào)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(shí) 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(hào)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(hào)振幅幅度為已調(diào)信號(hào)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(shí)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(shí) 導(dǎo)頻信號(hào)和鎖相環(huán)輸出信號(hào)是同步的 ,相位相差 約為 90176。根據(jù)此振幅頻譜，計(jì)算導(dǎo)頻信號(hào)功率與已調(diào)信號(hào)功率之比。 平方環(huán)法： 2PSK 信號(hào) 恢復(fù)載波 科斯塔環(huán)： 恢復(fù)載波 2PSK 信號(hào) 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(shí)驗(yàn)二：具有離散大載波的雙邊帶調(diào)幅 （ AM） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 了解 AM 信號(hào)的產(chǎn)生原來及實(shí)現(xiàn)方法。 （ 6） 測(cè)量 AM 信號(hào)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(hào)的頻率，觀察包絡(luò)檢波輸出 頻率增大 頻率減小 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，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(hào)源可能出現(xiàn)了問題，在對(duì)信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行示波器觀察的時(shí)候發(fā)現(xiàn)波形不穩(wěn)定，有一個(gè)低頻分量驗(yàn)證了猜想。 3. 是否可用包絡(luò)檢波器對(duì) DSBSC AM 信號(hào)進(jìn)行解調(diào)？請(qǐng)解釋原因。 （ 3）將已調(diào)測(cè)好的 FM 信號(hào)輸入于鎖相環(huán)，用示波器觀察解調(diào)信號(hào)。 實(shí)驗(yàn)中采用了鎖相環(huán)解調(diào)，使得 VCO 的輸入輸出調(diào)頻信號(hào)是同頻的幾乎同相，能夠較好地解調(diào)出原調(diào)制信號(hào)。 2．主振蕩器 信號(hào)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(shí)鐘，頻率 ，分別給序列碼產(chǎn)生器和解碼的時(shí)鐘。 實(shí)驗(yàn)五：時(shí)鐘恢復(fù) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? (1) 了解從線路碼中提取時(shí)鐘的原理 (2) 了解從 RZAMI 碼中提取 時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)方法 實(shí)驗(yàn)步驟 （ 1） 按圖連接各模塊。雖然它的功率 譜中無離散時(shí)鐘分量，在收端， 通過乘法器， 將雙極性歸零碼的信號(hào)波形經(jīng)簡(jiǎn)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(shí)間分量，再經(jīng)過還原可以得到原始波形中的完整時(shí)鐘 。如圖所