【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參考頻率 使之遠(yuǎn)離 VCO的中心頻率 f0，則當(dāng)輸入信號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頻率對應(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參考頻率 使之接近 VCO的中心頻率 f0，則當(dāng)輸入信號頻率進(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頻率對應(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 輸出信號是否是直流信號，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)輸出信號也隨之改變。 四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果： DSBSC AM 信號的產(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 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（藍(lán)色） ： 圖中黃色為乘法器輸出信號，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的幅度在變化， 而且在音頻信號通過 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 )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 信號波形的特點(diǎn)。 答： 包絡(luò)與音頻信號一直，在音頻信號為零時(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)頻信號功率與已調(diào)信號功率之比。 答： 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 倍，所以， 經(jīng)過計(jì)算，導(dǎo)頻信號功率與已調(diào)信號功率之比為： 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)樵陬l譜上會(huì)產(chǎn)生 99kHz 與 101kHz 兩個(gè)頻率的信號，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 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 信號的產(chǎn)生原理及實(shí)現(xiàn)方法。 （ 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)的測量法 。 （ 3） 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)系統(tǒng)框圖： 產(chǎn)生 AM 信號的系統(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信號的產(chǎn)生 若調(diào)制信號為單音頻信號： (??) = ???? ? ?? (??????????)； 則單音頻調(diào)幅的 AM信號表達(dá)式為： ( ) = ( ) = ( ) 調(diào)幅系數(shù) = 。 AM 信號的包絡(luò)與調(diào)制信號 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信號的振幅頻譜具有離散的大載波，這是與 DSBSC AM信號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信號波形包絡(luò)的最大值及最小值，則此 AM信號的調(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 信號的解調(diào) 由于 AM信號的振幅頻譜具有離散大載波，所以收端可以從 AM信號中提取載波進(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信號的調(diào)幅系數(shù)，觀察包絡(luò)檢波器輸出波形是否隨之變