【文章內(nèi)容簡介】 6 通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 鎖相環(huán)在鎖定狀態(tài)下，向上或向下改變輸入信號(hào)參考頻率 使之遠(yuǎn)離 VCO的中心頻率 f0，則當(dāng)輸入信號(hào)頻率超過某邊界值后， VCO便不能在跟蹤輸入的變化，環(huán)路失鎖。向上或向下改變輸入信號(hào)頻率對(duì)應(yīng)有兩個(gè)邊界頻率，成稱這兩個(gè)頻率的差值為同步帶。 鎖相環(huán)在失鎖狀態(tài)下，向上或向下改變輸入信號(hào)參考頻率 使之接近 VCO的中心頻率 f0，則當(dāng)輸入信號(hào)頻率進(jìn)入某邊界值后， VCO將能跟蹤輸入的變化，環(huán)路鎖定。向上或向下改變輸入信號(hào)頻率對(duì)應(yīng)有兩個(gè)邊界頻率，成稱這兩個(gè)頻率的差值為捕捉帶。 在上述基礎(chǔ)上，當(dāng) VCO的壓控靈敏度為 10KHz/V時(shí)，此鎖相環(huán)的同步帶約為 12KHz，對(duì)應(yīng)的Vin輸入的直流電壓為 177。 。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的 f0旋鈕，使鎖相環(huán)鎖定于 100KHz，此時(shí) LPF輸出的直流電壓約為零電平。 2）恢復(fù)載波 1 將鎖相環(huán)按上述過程調(diào)好，連接，將加法器的輸出信號(hào)接至圖 鎖相環(huán)的輸入端。移相器的頻率選擇開關(guān)撥到 HI位置。 2 用示波器觀察 LPF 輸出信號(hào)是否是直流信號(hào)，以此來判斷載波提取 PLL是否處于鎖定狀態(tài)。 3 確定鎖相環(huán)提取載波成功后，利用雙蹤示波器分別觀察發(fā)端的導(dǎo)頻信號(hào)及收端載波提取鎖相環(huán)中的 VCO 輸出經(jīng)移相器后的信號(hào)波形。調(diào)節(jié)移相器中的移相旋鈕，達(dá)到移相 90 度，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。 4 用頻譜儀觀察恢復(fù)載波的振幅頻譜。 3）相干解調(diào) 1 在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將相干解調(diào)的相乘、低通濾波器模塊連接上，并將發(fā)送來的信號(hào)與恢復(fù)載波分別連至相干解調(diào)的乘法器的兩個(gè)輸入端。 2 用示波器觀察相干解調(diào)相乘、低通濾波器后的輸出波形。 3 改變發(fā)端音頻振蕩器的頻率，解調(diào)輸出信號(hào)也隨之改變。 四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果： DSBSC AM 信號(hào)的產(chǎn)生步驟 音頻振蕩器輸出波形（ 10kHz）： 7 通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 可以看出從音頻振蕩器輸出了調(diào)制信號(hào) m(t)=cos(wt)的余弦波形。從圖上可以讀出該波形的 周期為100us，頻率為 10kHz。 主振蕩器輸出波形（ 100kHz）： 8 通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 可以看出從主振蕩器輸出了載波信號(hào)為 cos????的余弦波形。 周期是 10us，頻率是 100kHz 3 乘法器輸出波形（黃色）已經(jīng)音頻信號(hào)（藍(lán)色） ： 圖中黃色為乘法器輸出信號(hào)，可以看出雖然載波的周期是 10us,但載波的振幅是隨著音頻信號(hào)的幅度在變化， 而且在音頻信號(hào)通過 Y=0 軸時(shí)會(huì)有 相會(huì)翻轉(zhuǎn) 現(xiàn)象 ,圖中只挑最明顯的標(biāo)出。 9 通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 已調(diào)信號(hào)振幅頻譜： 從圖中可以看出其頻譜為兩個(gè)沖擊 調(diào)整增益 G 后加法器輸入輸出波形： 從圖上可以很容易讀出輸入與輸出信號(hào)無論是在振幅上還是頻率都一樣。說明此時(shí)的增益已經(jīng)調(diào)成了 G=1。 調(diào)整增益 g 加法器輸出 (加導(dǎo)頻 DSBSC AM 信號(hào) )的振幅頻譜： 10 通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 可能是當(dāng)時(shí)時(shí)間分度調(diào)的太大了所以看起來三個(gè)尖 分的比較遠(yuǎn) 。 鎖相環(huán)調(diào)試： 實(shí)驗(yàn)測得： f1=, f2=, f3=, f4= 故有同步帶 F1=f4f1=, 捕捉帶 F2=f3f2= 濾波后的輸出波形： 由上可以看出濾波器輸出的直流電平確實(shí)約為零電平。 恢復(fù)載波振幅頻譜 11 通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 ? 思考題： 1. 整理實(shí)驗(yàn)記錄波形，說明 DSBSC AM 信號(hào)波形的特點(diǎn)。 答： 包絡(luò)與音頻信號(hào)一直，在音頻信號(hào)為零時(shí)會(huì)有相位翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象 2. 整理實(shí)驗(yàn)記錄振幅頻譜，畫出已調(diào)信號(hào)加導(dǎo)頻的振幅頻譜圖（標(biāo)上頻率值）。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。 答： 導(dǎo)頻信號(hào)振幅頻譜的幅度為已調(diào)信號(hào)的邊帶頻譜幅度的 倍，所以， 經(jīng)過計(jì)算，導(dǎo)頻信號(hào)功率與已調(diào)信號(hào)功率之比為： 倍。 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。 答：不可以。鎖相環(huán)所使用的 LPF 帶寬為 ，而 TIMS 系統(tǒng)中的“ TUNEABLE LPF”帶寬為 NORMAL: 200Hz5kHz， WIDE: 200Hz12kHz，故使用 NORMAL 檔來提取即可。 4. 若本實(shí)驗(yàn)中的音頻信號(hào)為 1kHz，請(qǐng)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)樵陬l譜上會(huì)產(chǎn)生 99kHz 與 101kHz 兩個(gè)頻率的信號(hào)，都在帶通濾波器的通帶之內(nèi)，提取的載波不純。 5. 若發(fā)端不加導(dǎo)頻，收端提取載波還有其他方法嗎？請(qǐng)畫出框圖。 答：有， 不發(fā)送導(dǎo)頻時(shí)可以用 平方法 提取載波 框圖如下：已調(diào)信號(hào) 平方 載波 二分頻 2??0窄帶濾波器 90kHz 100kHz 110kHz 12 通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 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)康模? （ 1） 了解 AM 信號(hào)的產(chǎn)生原理及實(shí)現(xiàn)方法。 （ 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)的測量法 。 （ 3） 了解 AM 信號(hào)的非相干解調(diào)原理和實(shí)現(xiàn)方法。 二、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)框圖： 產(chǎn)生 AM 信號(hào)的系統(tǒng)框圖 13 通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 AM 波的非相干解調(diào) 三、實(shí)驗(yàn)步驟： AM信號(hào)的產(chǎn)生 若調(diào)制信號(hào)為單音頻信號(hào)： (??) = ???? ? ?? (??????????)； 則單音頻調(diào)幅的 AM信號(hào)表達(dá)式為： ( ) = ( ) = ( ) 調(diào)幅系數(shù) = 。 AM 信號(hào)的包絡(luò)與調(diào)制信號(hào) M(t)成正比，為避免產(chǎn)生過調(diào)制（過調(diào)會(huì)引起包絡(luò)失真），要求 a≤ 1。Am信號(hào)的振幅頻譜具有離散的大載波，這是與 DSBSC AM信號(hào)的振幅頻譜的不同之處。若用 Amax及Amin分別表示單音頻振幅頻譜 AM信號(hào)波形包絡(luò)的最大值及最小值，則此 AM信號(hào)的調(diào)幅系數(shù)為： = ( ) ( ) 本實(shí)驗(yàn)采用包絡(luò)檢波方案產(chǎn)生 AM波。 1）按圖表 12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及 g均為 1； 4）逐步增大可變直流電壓，使得加法器數(shù)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(hào)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(hào)振幅頻譜。 AM 信號(hào)的解調(diào) 由于 AM信號(hào)的振幅頻譜具有離散大載波，所以收端可以從 AM信號(hào)中提取載波進(jìn)行相干解調(diào)，其實(shí)現(xiàn)類似于 DSBSC AM信號(hào)加導(dǎo)頻的載波提取及相干解調(diào)的方法。 AM的主要優(yōu)點(diǎn)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)包絡(luò)檢波器進(jìn)行非相干解調(diào)。本實(shí)驗(yàn)就采用非相干解調(diào)方案。 1）輸入的 AM信號(hào)的調(diào)幅系數(shù) a=； 2）用示波器觀察整流器（ RECTIFIER）的輸出波形； 3）用示波器觀察低通濾波器（ LPF）的輸出波形； 4）改變輸入 AM信號(hào)的調(diào)幅系數(shù)，觀察包絡(luò)檢波器輸出波形是否隨之變