【文章內(nèi)容簡介】 10KHZ。 （ 3）用示波器觀看主震蕩輸出波形。 （ 4）用示波器觀看乘法器的輸出波形及其頻譜。 （ 5）將已調(diào)信號和導(dǎo)頻分量加到加法器的兩個 輸入端，調(diào)整加法器上的參數(shù) G和 g,使其與實(shí)際相符。觀看輸出波形及其頻譜。具體調(diào)整方法如下 : G：將加法器的 B輸入接地端接地， A輸入端接已調(diào)信號，用示波器觀看加法器 A輸入端的信號幅度與加法器輸出信號幅度。調(diào)節(jié)旋鈕 G，使得加法器輸出幅度與輸入一致，說明此時 G=1 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。用頻譜儀觀看加法器輸出信號的振幅頻譜，調(diào)節(jié)增益 g旋鈕，使導(dǎo)頻信號振幅頻譜的幅度為已調(diào)信號的邊帶頻譜幅度的 。此導(dǎo)頻信號功率約為已調(diào)信號功率的 。 DSB— AC信號的相干解調(diào)及其載波提取 （ 1）鎖相環(huán)的調(diào)試： VCO的中心頻率 f0在 100KHZ VCO，改變其值從 2—— 2V，觀察 VCO的頻率及其線性工作范圍 VCO的壓控靈敏度到合適范圍。 LPF是否正常工作。 ，使其盡量準(zhǔn)確。 （ 2）恢復(fù)載波 ，用示波器觀察鎖相環(huán)中的 LPF的輸出信號是否為直流信號，以此判定是否鎖定。 VCO的輸出是否同步，調(diào)節(jié)移相器使其相依到達(dá) 90 度。 。 （ 3）相干解調(diào) Mocilas 7 。 。 ，觀察解調(diào)輸出波形的變化。 五、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 DSBSC 信號的產(chǎn)生 （ 1） 音頻振蕩器輸出調(diào)制信號 由圖可看出音頻信號的頻率 f 約 為 10kHz，振幅約為 。 （ 2） 主振蕩器輸出信號波形 Mocilas 8 主震蕩頻率為 100kHz， 振幅約為 。 （ 3） 乘法器輸出波形 可以從圖上看出，乘法器輸出信號包絡(luò)為調(diào)制信號，頻率與載波頻率相同為 100kHz。輸出振幅約為 ，與調(diào)制信號振幅相同。音頻信號零點(diǎn)位置存在相位翻轉(zhuǎn)。 Mocilas 9 （ 4） 已調(diào)信號振幅頻譜 由圖可看出， dsbsc am 信號在 100kHz處并無頻譜分量，僅在左右各偏移 10kHz 處存在信號，與理論分析一致。 （ 5） 調(diào)整加法器中的 G， g 由圖，調(diào)整 G=1，同理調(diào)節(jié) g，是導(dǎo)頻信號振幅頻譜的幅度為已調(diào)信號頻譜的邊帶頻譜幅度的 倍。 （ 6） 帶導(dǎo)頻的調(diào)幅信號 振幅頻譜 Mocilas 10 由圖可以計算出，導(dǎo)頻信號功率約為已調(diào)信號的 *。 DSBSC 信號的相干解調(diào)及載波提取 恢復(fù)載波： 調(diào)整 VCO 中心頻率為 100kHz VCO 線性工作范圍的測量 線性工作范圍約在 80~120kHz， VCO 的壓控靈敏度約為 20kHz/V。 GAIN 調(diào)節(jié)后直流輸入 1V 頻偏 10kHz 鎖相環(huán)由失鎖進(jìn)入鎖定狀態(tài)， LPF 輸出直流 實(shí)驗(yàn)中將信號源 VCO的中心頻率由比 100kHz 小很多開始往高調(diào)的過程中，當(dāng)示波器的信號波形由交流信號變?yōu)橹绷餍盘枙r，鎖相環(huán)由失鎖狀態(tài)進(jìn)入鎖定狀態(tài)，此時輸入信號的頻率為 f2=。將頻率繼續(xù)往高調(diào)節(jié)，當(dāng)示波器信號波形由直流突變?yōu)榻涣餍盘?，說明鎖相環(huán)失鎖，此時輸入信號頻譜為 f4=。 再從 f4開始，將輸入信號頻率從高往低調(diào)，記錄再次捕捉到同步的頻率 f3=，繼續(xù)往低調(diào)節(jié)頻率，直到再次失鎖，記錄頻率 f1=。 由此可知鎖相環(huán)在 VCO 壓控靈敏度為 10kHz/V， Vin= 時，同步帶為?f1=f4f1=，捕捉帶為 ?f2=f3f2=。 輸入為 100kHz 主振時鎖相環(huán)進(jìn)入鎖定狀態(tài) 恢復(fù)載波振幅頻譜 Mocilas 11 相干解調(diào)： 相干解調(diào)相乘、低通濾波后的輸出波形 改變發(fā)端音頻振蕩器的頻率后的調(diào)制信號及解調(diào)信號 頻率變小： Mocilas 12 頻率變大： 由圖可知，改變發(fā)端音頻振蕩器的頻率，解調(diào)輸出信號也隨之改變，無法還原調(diào)制波形。 六、思考題 說明 DSBSC AM 信號波形的特點(diǎn) 答： DSBSC 為雙邊帶調(diào)幅，時域當(dāng)載波與 m(t)同時改變極性時出現(xiàn)反相點(diǎn)，而反相點(diǎn)不影響性能。經(jīng)幅度調(diào)制后，基帶信號的頻譜被搬移到了載頻 fc 處。若模擬基帶信號帶寬為 W，則調(diào)幅信號帶寬為 2W，因?yàn)樵陬l域中輸出此調(diào)幅信號 s(t)的信道帶寬 B=2W。 AM 信號為具有離散大載波的雙邊帶幅度調(diào)制信號，它是在 DSBSB 信號的基礎(chǔ)上加一離散的大載波分量，因此傳輸效率有所下降。 AM 信號因?yàn)榻庹{(diào)時要使用包絡(luò)檢波所以要保證 |m(t)|≤1，使 AM 信號的包絡(luò) Ac[1+m(t)]總為正數(shù)。 畫出已調(diào)信號加導(dǎo)頻的振幅頻譜，算出導(dǎo)頻信號功率與已調(diào)信號功率之比。Mocilas 13 答：由圖可知，導(dǎo)頻信號的頻譜幅度是 A1=174mV，邊頻信號的頻譜幅度是 A2=216mV，所以導(dǎo)頻信號功率與已調(diào)信號功率的百分比 =A12/2/A22=%，接近理論值 32%，誤差主要來源于讀數(shù)誤差。 實(shí)驗(yàn)中載波提取的鎖相環(huán)中的 LPF 能不能用 TIMS 系統(tǒng)中的“ TUNEABLE LPF”？ 答：不能，因?yàn)?RC LPF 中的 3DB 帶寬是 2. 8kHz，而 TUNEABLE LPF 中 WIDE 一項中帶寬的濾波范圍是 2kHz12kHz，所以不能使用。 若本實(shí)驗(yàn)中的音頻信號為 1kHz，請問實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所提供的 PLL 能否用來提取載波？為什么？ 答：不能，因?yàn)殒i相環(huán)的截止頻率為 ，如果音頻信號為 1kHz 則鎖相環(huán)會跟蹤音頻信號，造成信號失真。 若發(fā)端不加導(dǎo)頻，收端提取載波還有其他方法嗎？請畫出框圖 答：如圖所示 七、問題及解決方法 因?yàn)檫@是通原硬件實(shí)驗(yàn)中的第一個，我們剛剛開始接觸這些東西，已開始做的時候真是什么都不會。之前用的是模擬示波器，初次使用數(shù)字濾波器研究了一段時間；也不會調(diào)出頻譜圖；鎖相環(huán)的調(diào)試也不會?？傊褪呛芑靵y，所以我們第一節(jié)課還是先做完了實(shí)驗(yàn)二，差不多熟練了第二節(jié)課才返回來把實(shí)驗(yàn)一做完的。 通過這幾次調(diào)頻譜的各種經(jīng)歷，我總結(jié)出了調(diào)頻譜的一些小訣竅：要先在時域把信號波形調(diào)整到某個地方（一般是最佳狀態(tài)，但不一定是最佳觀察狀態(tài)），然后再在頻域調(diào)?？梢杂梅制羴聿粩嗾{(diào)試，調(diào)試得差不多了便可以用全屏觀看。 平方律部件 2fc BPF 二分頻 輸入已調(diào)信號 e(t) 載波輸出 Mocilas 14 實(shí)驗(yàn)二：具有離散大載波的雙邊帶調(diào)幅（ AM） 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解 AM 信號的產(chǎn)生原理和實(shí)現(xiàn)方法。 了解 AM 信號波形和振幅頻譜的特點(diǎn)，并掌握調(diào)幅系數(shù)的測量方法。 了解 AM 信號的非相干解調(diào)原理和實(shí)現(xiàn)方法。 二、實(shí)驗(yàn)原理 AM 信號的產(chǎn)生 對于單音頻信號 ( ) si n( 2 )mmm t A f t?? 進(jìn)行 AM 調(diào)制的結(jié)果為 ( ) ( sin( 2 ) ) sin 2 ( 1 sin( 2 ) ) sin 2A M c m m c c m cs t A A A f t f t A A a f t f t? ? ? ?? ? ? ? 其中調(diào)幅系數(shù) mAa A? ，要求 1a? 以免過調(diào)引起包絡(luò)失真。 由 maxA 和 minA 分別表示 AM 信號波形包絡(luò)最大值和最小值，則 AM 信號的調(diào)幅系數(shù)為 max minmax minAAa ?? ? 如圖所示為 AM 調(diào)制的過程和頻譜示意圖。 Mocilas 15 AM 信號的解調(diào) AM 信號由于具有離散大載波，故可以采用載波提取相干解調(diào)的方法。其實(shí)現(xiàn)類似于實(shí)驗(yàn)一中的 DSBSC AM 信號加導(dǎo)頻的載波提取和相干解調(diào)的方法。 AM 的主要優(yōu)點(diǎn)是可以利用包絡(luò)檢波器進(jìn)行非相干解調(diào)，可以使得接收設(shè)備更加簡單。 三、實(shí)驗(yàn)框圖 AM 信號的產(chǎn)生 AM 信號的非相干解調(diào) 四、實(shí)驗(yàn)步驟 AM信號的產(chǎn)生 Mocilas 16 （ 1）按圖進(jìn)行各模塊之間的連接。 （ 2）音頻振蕩器輸出為 5KHz，主振蕩器輸出為 100KHz，乘法器輸入耦合開關(guān)置于 DC狀態(tài)。 （ 3）分別調(diào)整加法器的增益 G以 g均為 1。 （ 4）逐步增大可變直流電壓，使得加法器輸出波形是正的。 （ 5）觀察乘法器輸出波形是否為 AM波形。 （ 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=。 （ 7）測量 a= AM信號振幅頻譜。 AM信號的非相干解調(diào) （ 1）輸入的 AM信號的調(diào)幅系數(shù) a=。 （ 2）用示波器觀察整流器的輸出波形。 （ 3）用示波器觀察低通濾波器的輸出波形。 （ 4）改變輸入 AM信號的調(diào)幅系數(shù)，觀察包絡(luò)檢波器輸出波形是否隨之改變。 （ 5）改變發(fā)端調(diào)制信號的頻率，觀察包絡(luò)檢波輸出波形的變化。 五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 調(diào)制信號（加直流） 由圖可看出，調(diào)制信號頻率 約 為 5kHz。 調(diào)制信號加上直流電壓后，加法器輸出波形為正值。 乘法器輸出波形 （兩個通道顯示的調(diào)制前后信號幅度波形） Mocilas 17 由圖可知，乘法器輸出包絡(luò)與調(diào)制信號幅值變化相同，且其中調(diào)幅系數(shù) a=。 調(diào)整 a= 后 AM 信號 頻譜 由上兩圖可看出， AM 信號振幅為 ，包絡(luò) 振幅為 ，所以可得 a=。在頻譜圖中，在 100kHz 處有明顯的載頻分量，在左右 5kHz 處有搬移后的邊頻分量。 整流器輸出波形 Mocilas 18 低通濾波器輸出波形 由圖可知，輸出后的正弦信號頻率約為 ，與原信號只有 的偏差。 改變 AM 信號的調(diào)幅系數(shù)，包絡(luò)檢波器輸出波形一開始不變，調(diào)過小后產(chǎn)生過調(diào)，波