【正文】 的頻譜中存在離散的載頻分量，所以可通過一個可調(diào)的低通濾波器來提取載波。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 +2V 時的頻偏為 +2KHz，即壓控靈敏度為 1kHz/V。 在解調(diào)輸出時， 由于 LPF 不理想，輸出的解調(diào)波形還是有一定的 高頻分量，但是與調(diào)制信號的形狀還是大致吻合的，如果再經(jīng)過經(jīng)過判決輸出后還是可以很好的恢復(fù)原調(diào)制信號波形的。當(dāng)最后大家都完整的做完整個實(shí)驗(yàn)時，回過頭來看一看，我發(fā)現(xiàn)，只要堅(jiān)持下去，成功就會向你招手 實(shí)驗(yàn)十一（選作）：信號星座 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 了解 MPSK 及 MQAM 的矢量表示式及其信號星座圖。實(shí)驗(yàn)板，示波器等儀器隨時可能出現(xiàn)意想不到的問題，這就需要我們細(xì)心，耐心地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)中的每一步。最后，再次感謝老師在實(shí)驗(yàn)中給予我們的幫助與指導(dǎo)。 思考題 1. 請畫出 OOK,2PSK 和正交 2FSK 信號的星座圖。 3. 用示波器測量圖 。input 2fsk 的解調(diào)輸出： 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 從 Encoder outputamp。本實(shí)驗(yàn)僅完成鎖相解調(diào)任務(wù)，不做采樣、判決等內(nèi)容。從 ook 的頻譜圖中可以看出，調(diào)制之后三角函數(shù)將方波的頻譜搬移 到了 f=100khz 的地方。 通過對各種頻譜的觀察 ，例如：過乘法器前后的頻譜對比以及過低通濾波器前后的頻譜對比， 對書本上的知識有有了更直觀的認(rèn)識。 3. 用雙蹤示波器同時觀察眼圖及采樣脈沖。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 。 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。 （ 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。 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(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 在進(jìn)行試驗(yàn)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(jìn)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(yàn)證了猜想。 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(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 信號的產(chǎn)生原來及實(shí)現(xiàn)方法。 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。 ，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。 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)。此時，圖中的乘法器相當(dāng)于混頻器。此導(dǎo)頻信號功率約為已調(diào)信號功率的 倍。 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(dú)測量 VCO 性能 VCO 模塊及其電路框圖如圖所示。 在實(shí)驗(yàn)中 ，將另一 VCO 作為信號源輸出與乘法器。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(jìn)入了鎖定狀態(tài)，記錄輸入信號的頻率 f2，如圖所示。 （ 4）用頻譜儀觀測恢復(fù)載波的振幅頻譜，并加以分析。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。 2. 了解 AM 的信號波形及振幅頻譜的特點(diǎn)，并掌握調(diào)幅系數(shù)的測量方法。 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。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。 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(jìn)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。 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。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。 配合理論課知識，通過實(shí)踐加深理解和認(rèn)識，是本次實(shí)驗(yàn)的主要目的，也是我們完成實(shí)最佳采樣時刻 nTs 最佳判決門限： 0 驗(yàn)后的重要收獲。 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。 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 信號的產(chǎn)生 ，如圖連接： 1. 單獨(dú)測試 VCO 壓控靈敏度。input 的圖中可以看出， 的頻率是 頻率的四倍。 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。 答： OOK ： 2PSK ： 正交 2FSK ： F1(t) F2（ t） 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， MQAM 優(yōu)于 MPSK； 而 M8 情況下反之 。 。通過這次試驗(yàn)我們主要有兩點(diǎn)收獲： 第一，硬件實(shí)驗(yàn)不同于軟件實(shí)驗(yàn)，它有很大的不確定性。雖然實(shí)驗(yàn)的整個過程充滿了曲折，有一個又一個的困難等著我們 去解決，我們也曾想過放棄，也曾煩惱過，但每一節(jié)課的最后，驚喜總會出現(xiàn)，正是因?yàn)槲覀儾粩嗟呐?，成功才一步步向我們走來，每一個小小的進(jìn)步都讓我們欣喜萬分。 從 2FSK 信號的頻譜圖可以看出， 比較小，兩個信號波形之間的頻差較小。 將可變直流電源模塊的直流電壓輸入于 VCO 的 Vin 端。 思考題 對 OOK 信號的相干解調(diào)，如何進(jìn)行載波提??？請畫出原理框圖及實(shí)驗(yàn)框圖。 最后，再次感謝老師在實(shí)驗(yàn)中給予我們的幫 助與指導(dǎo)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 恢復(fù)時鐘 在眼圖睜開最大處采樣 同時觀察序列輸入與判決輸出的波形 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 整流提取時鐘并通過移相器使其與原來的定時信息同步，將眼圖的中央橫軸位置作為判決門限，在“眼睛”張開最大處進(jìn)行采樣，得到判決輸出，基本恢復(fù)了原來的信號。 2. 將主信號發(fā)生器的 電平的方波輸入于線路碼編碼器的 端，經(jīng)四分頻后，由 端輸出 的時鐘信號。 5．再用線性解碼器解碼，此時輸入的狀態(tài)要和編碼器輸出狀態(tài)相同。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 波的產(chǎn)生 VCO100KHZ 的中心頻率 音頻震蕩信號調(diào)到 2khz 產(chǎn)生的 FM 波的波 形 可見在原信號幅度較大時， FM 波頻率較小，波形較松；原信號幅度較小時， FM 波頻率較大，波形較密。 而當(dāng) a 大于等于 1時則會產(chǎn)生過調(diào)，無法恢復(fù)原始信號，這一結(jié)論可由上圖改變條幅系數(shù)時包絡(luò)檢波無法得到原始波形而證明。 實(shí)驗(yàn)步驟及系統(tǒng)框圖 AM 信號的產(chǎn)生 （ 1） 按圖 進(jìn)行各模塊之間的連接。 思考題 1. 整理實(shí)驗(yàn)記錄波形，說明 DSBSC AM 信號波形特點(diǎn)。 （ 2） 用示波器觀察相干解調(diào)相乘、低通濾波后的輸出波形。在鎖定狀態(tài)下，環(huán)路控制電壓 Vin 是直流。 測量鎖相環(huán)的同步帶及捕捉帶 。 將 VCO 模塊前面板上的頻率選擇開關(guān)撥到 HI 載波頻段的位置， VCO 的 Vin 輸入端暫不接信號（此時 Vin 被模塊內(nèi)部接地）。調(diào)節(jié)旋鈕 G，使得加法器暑促幅度與輸入一致，說明此時 G=1 （ b） 將調(diào)整增益 g：加法器 A 輸入端仍接已調(diào)信號， B輸入端接導(dǎo)頻信號。 按圖所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即圖中的鎖相環(huán)處于開環(huán)狀態(tài)。 下面測量鎖相環(huán)的同步帶和捕捉帶。若鎖相環(huán)失鎖，則鎖相環(huán) LPF 輸出波形是交流信號，可緩慢調(diào)節(jié)鎖相環(huán) VCO 模塊的 f0 旋鈕，直至鎖相環(huán) LPF 輸出為直流，即鎖相環(huán)由失鎖進(jìn)入鎖定，繼續(xù)調(diào)接 f0 旋鈕，使 LPF 輸出的直流電壓約為 0 電平。 截圖中的差頻信號圖揭示了鎖相環(huán)工作原理，即利用輸入和輸出的頻差調(diào)解反饋控制電