【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 帶信號(hào)頻率為 1KHz，電壓振幅為 1V； （ 2） 載波為一高頻信號(hào)，電壓振幅為 1V （ 3） 實(shí)現(xiàn) AM 調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)，分別觀察基帶信號(hào)、調(diào)制信號(hào)和解調(diào)信號(hào)的波形 （ 4） 調(diào)制系統(tǒng)參數(shù)，觀察調(diào)制系數(shù)為 ， 1， 時(shí)調(diào)制信號(hào)和解調(diào)信號(hào)的波形變化。 【實(shí)驗(yàn)分析與總結(jié)】 （ 1） 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ①調(diào)制系數(shù)為 1時(shí)， AM信號(hào)波形（調(diào)制與解調(diào)）： 波形分析：由波形圖可以看出，當(dāng)調(diào)制系數(shù)為 1時(shí)，直流分量的大小恰好與包絡(luò)峰值相同，即上下兩個(gè)包絡(luò)的交點(diǎn)在橫軸上。且解調(diào)波形與調(diào)制波形包絡(luò)基本相同 。 ②調(diào)制系數(shù)小于 1時(shí)， AM信號(hào)波形： 8 / 31 調(diào)制與解調(diào)： 基帶與解調(diào)： 波形分析： 當(dāng) 調(diào)制系數(shù)小于 1時(shí)，上下兩個(gè)包絡(luò)沒(méi)有交點(diǎn)，直流分量的大小恰好為包絡(luò)的最大值與最小值之差。對(duì)于解調(diào)波形，當(dāng)調(diào)制系數(shù) 1時(shí)均可以正確解調(diào)，此圖與原波形也基本相同。 9 / 31 調(diào)制系數(shù)計(jì)算：利用公式 a=(UmaxUmin)/ (Umax+Umin)。由圖， Umax= Umin= 根據(jù)公式可得， a= 。 ③調(diào)制系數(shù)大于 1時(shí)， AM信號(hào)波形： 調(diào)制與解調(diào)： 基帶與解調(diào)： 波形分析： 當(dāng) 調(diào)制系數(shù)大于 1時(shí)，包絡(luò)最大值與最小值絕對(duì)值之比大于 1。此時(shí)可10 / 31 以發(fā)現(xiàn)，包絡(luò)波形出現(xiàn)了小于 0的值，在解調(diào)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生失真（紅色線代表解調(diào)波形）。 調(diào)制系數(shù)計(jì)算：利用公式 a=(UmaxUmin)/ (Umax+Umin)。由圖， Umax= Umin= 根據(jù)公式可得， a= 。 （ 2）實(shí)驗(yàn)分析 若用同步檢波，如何完成實(shí)驗(yàn)？比較同步檢波和包絡(luò)檢波的優(yōu)缺點(diǎn)。 答：（ 1）若要采用同步檢波的方式，應(yīng)將調(diào)制的 AM信號(hào)與同步載波相乘后，再通過(guò)一個(gè)低頻濾波器，過(guò)濾掉直流分量和二倍頻分量。即： ∵設(shè)輸入信號(hào)為 Sr(t)，輸出信號(hào)為 S(t)。 ∴ S(t)= Sr(t) cos(2π fc t) =[A+m(t)]cos(2π fc t) cos(2π fc t) =A／ 2+[(A／ 2）＋ m(t)/2] cos(4π fc t)+m(t)/2 ∴通過(guò)濾波器濾去直流和二倍頻分量后，可以恢復(fù)出原始基帶信號(hào) m(t)。 原理框圖如下： （ 2）同步檢波和包絡(luò)檢波各有優(yōu)劣。同步檢波需要添加一個(gè)載波提取電路，有些時(shí)候載波并不是那么容易提取，常用的方法是在發(fā)端添加離散的導(dǎo)頻，或者在收端用平方環(huán)法或者 COSTAS環(huán)法從接受信號(hào)中提取載波，較為復(fù)雜。常用于雙邊帶抑制載波的解調(diào)，然而，這樣對(duì)于廣播調(diào)幅收音機(jī)的解調(diào)來(lái)說(shuō)是非常不經(jīng)濟(jì)的。從而可以選擇采用包絡(luò)檢波的方法，但是此法需要將輸出信號(hào)先整流，它是一種非相干解調(diào)。但是包絡(luò)法有的時(shí)候不是很精確。 若調(diào)制系數(shù)大于 1，是否可以用包絡(luò)檢波來(lái)還原信號(hào)。 答：不可以，會(huì)產(chǎn)生很大的失真。因?yàn)榇藭r(shí)已經(jīng)不能滿足 |m(t)|≤ 1這個(gè)條件了，會(huì)導(dǎo)致 AM信號(hào)的包絡(luò)不再全部都是正的。 調(diào)制系數(shù)分別 ”1”， ”1”， ”=1”時(shí)，如何計(jì)算已調(diào)信號(hào)的調(diào)制系數(shù)？ 答：調(diào)制系數(shù) a=max|m(t)|，因此，當(dāng)調(diào)制系數(shù) ”1”或者 ”=1”時(shí)，可以利用公式 濾直流 LPF m(t) AM c(t) 11 / 31 a=(UmaxUmin)/ (Umax+Umin)計(jì)算，當(dāng)調(diào)制系數(shù) ”1”時(shí)，應(yīng)注意觀察波形時(shí)，所對(duì)應(yīng)的是最大峰值和最小值絕對(duì)值的比率。 實(shí)驗(yàn)體會(huì)和實(shí)驗(yàn)建議 答： 實(shí)踐證明，要想做好實(shí)驗(yàn)，必須掌握好課本的理論知識(shí)。有 了理論作為支撐，才能更好的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，由于不知道應(yīng)該如何計(jì)算調(diào)制系數(shù)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)陷入困境，后來(lái)經(jīng)過(guò)查資料獲得了正確的方法。另外，由于事先只是研究了怎樣連接圖，并沒(méi)有搜集波形圖，所以一開(kāi)始不知道正確的波形是什么。 所以，做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)是至關(guān)重要的。 實(shí)驗(yàn)建議 ： 希望老師能夠在第二次上課的時(shí)候帶領(lǐng)大家復(fù)習(xí)一下第一次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。或者是壓縮兩次實(shí)驗(yàn)之間的時(shí)間間隔。 實(shí)驗(yàn)三 SSB 信號(hào)的調(diào)制與解調(diào) 【實(shí)驗(yàn)名稱】： SSB 信號(hào)的調(diào)制與解調(diào) 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹浚? ? 掌握 SSB 信號(hào)的調(diào)制方法； ? 掌握 SSB 信號(hào)的解調(diào)方法； ? 掌握調(diào)制系數(shù)的含義。 【實(shí)驗(yàn)原理框圖】 調(diào)制： 12 / 31 產(chǎn)生 SSB的一種方法是將原始信號(hào)乘以載波，再加上原始信號(hào)希爾伯特變換函數(shù)乘以載波進(jìn)行 90176。相移。本實(shí)驗(yàn)就采用這種方法。 解調(diào)： SSB解調(diào)方式有兩種：相干解調(diào)和非相干解調(diào)，本實(shí)驗(yàn)采用相干解調(diào)的方法。方法與 DSB相干解調(diào)相同。以上邊帶調(diào)幅信號(hào)的相干解調(diào)為例進(jìn)行說(shuō)明： tftmAtftmAts cccc ?? 2s i n)(?2c o s)()( ??上 乘以載波后得到： 二倍頻分量上 ???? ???? s i n)(?21c os)(21)2c os (*)( tmAtmAtfts ccc?? s i n)(?21c os)(21)( tmAtmAty cco ?? 從上式我們可以看到，恢復(fù)載波相位與接收信號(hào)的載波相位的相位差對(duì)解調(diào)輸出是有影響的。其中 cosφ使得所希望的解調(diào)輸出信號(hào)幅度減小， sinφ會(huì)引起不希望的解調(diào)輸出，導(dǎo)致解調(diào)輸出信號(hào)失真，所希望兩者的相位差盡量小。趨于 0。 13 / 31 實(shí)驗(yàn)連接圖 調(diào)制： 解調(diào) ： 14 / 31 【實(shí)驗(yàn)步驟 】 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 ： TIMS 教學(xué)實(shí)驗(yàn)（音頻振蕩器（ Audio Oscillator），主振蕩器（ Master Signals），加法器（ Adder），乘法器（ Multiplier），移相器（ Phase Shifer），正交分相器（ QuadraturePhase Splitter），可調(diào)低通濾波器（ Tunable LPF））、PC 微機(jī)。 （ 1） 采用音頻振蕩器產(chǎn)生一個(gè)基帶信號(hào)，記錄信號(hào)的幅度和頻率。載波可由主振蕩器輸出一個(gè)高頻信號(hào)。 （ 2） QPS 為正交分相器，其輸出為兩路正交信號(hào)。 （ 3） 通過(guò)移相器使載波相移 π /2，注意檢查移相器的性能。 15 / 31 【實(shí)驗(yàn)分析與總結(jié)】 （ 1）實(shí)驗(yàn)結(jié)果 分析：調(diào)制的波形的包絡(luò)應(yīng)當(dāng)兩邊為平坦的直線，我們所調(diào)制出的這個(gè)結(jié)果相對(duì)正確。 （ 2）實(shí)驗(yàn)分析 ①分析調(diào)制系統(tǒng)是上邊帶還是下邊帶，如何實(shí)現(xiàn)另一邊帶的調(diào)制系統(tǒng)？ 答：因?yàn)槲覀冞@次采取的是相對(duì)簡(jiǎn)單的調(diào)制系統(tǒng)，所以根據(jù)我們選擇的輸出口來(lái)看是上邊帶還是下邊帶。比如我們的設(shè)計(jì)圖表示的就是下表帶，如果要實(shí)現(xiàn)上邊帶，需要使后者變成負(fù)的，可用移相器實(shí)現(xiàn)。 ②實(shí)驗(yàn)體會(huì)和實(shí)驗(yàn)建議 答：感覺(jué) SSB的調(diào)制與 AM相比相對(duì)困難一些，雖然理論公式很好表示，但是在實(shí)際選擇器件的時(shí)候，還是有困難，一開(kāi)始我們想用移相器來(lái)設(shè)計(jì)，但是移相器還要調(diào)整，增加了實(shí)驗(yàn)難度。后來(lái)我們?cè)诎l(fā)現(xiàn)其實(shí)可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)之后，整個(gè)實(shí)驗(yàn)都變得簡(jiǎn)潔了。另外，在波形調(diào)制的過(guò)程中，我們一開(kāi)始調(diào)制出來(lái)的波形不夠平坦，于是我們一次又一次的一次進(jìn)行了相關(guān)的調(diào)節(jié)，得到了最后的波形。總的來(lái)說(shuō)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)從準(zhǔn)備到實(shí)現(xiàn)做的時(shí)間比較長(zhǎng)，中途遇到的困難比較多。不過(guò)，經(jīng)過(guò)不斷的修正最終得到了比較完美的結(jié)果，我覺(jué)得收獲很大。 ③實(shí)驗(yàn)建議 16 / 31 SSB的調(diào)制和解調(diào)是我們組花