【正文】 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)。從時(shí)域和頻域兩個(gè)方面直觀地看出輸出波形的特點(diǎn)并不僅僅是一個(gè)硬性的要求，更是這次試驗(yàn)的關(guān)鍵所在。這里不得不提到的是鎖相環(huán)解調(diào) —— 本書中多次用到的一個(gè)重要方法。實(shí)驗(yàn)板，示波器等儀器隨時(shí)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。 思考題 1. 請畫出 OOK,2PSK 和正交 2FSK 信號的星座圖。 （ 3）將多電平編碼器輸出的 I 支路多電平信號及 Q 支路多電平 信號分別接到示波器的X 軸及 Y 軸上，調(diào)節(jié)示波器旋鈕可以看到 M= 16 十位 MPSK 或 MQAM 信號星座。本實(shí)驗(yàn)是后者。當(dāng)最后大家都完整的做完整個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，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。 3. 用示波器測量圖 。 （二） DPSK信號的相干解調(diào) 在本實(shí)驗(yàn)中，恢復(fù)載波及恢復(fù)時(shí)鐘均是從發(fā)端節(jié)來的。 4. 了解差分移相鍵控（ DPSK）的作用及其實(shí)現(xiàn)方法。 在解調(diào)輸出時(shí)， 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。input 2fsk 的解調(diào)輸出： 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 從 Encoder outputamp。若未鎖定，則調(diào)解鎖相環(huán) VCO 的 f0旋鈕，直至鎖定，并使 LPF 輸出的直流電平為 0。 將可變直流電源模塊的直流電壓輸入于 VCO 的 Vin 端。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(shí)的頻偏為 +2KHz，即壓控靈敏度為 1kHz/V。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。相位連續(xù)的 2FSK 的信號表達(dá)式為 其中， Kf 是 調(diào)頻器的頻率偏移常數(shù)，單位是 Hz/V， b(t)是雙極性不歸零碼信號。 實(shí)驗(yàn)原理 2FSK 是用二進(jìn)制數(shù)字基帶信號去控制正弦載波頻率，發(fā)送傳號（數(shù)據(jù)“ 1”）和空號（數(shù)據(jù)“ 0”）時(shí)的載波頻率分別為 f1 和 f2。 答：由于 OOK 信號的頻譜中存在離散的載頻分量，所以可通過一個(gè)可調(diào)的低通濾波器來提取載波。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。output 時(shí)域及頻域波形： MASTER SIGNALS OUTPUTamp。用示波器觀察各點(diǎn)信號波形，并用頻譜儀觀察各點(diǎn)功率譜（將序列發(fā)生器模塊印刷電路板上的雙列直插開關(guān)撥到“ 11”，使碼長為 2048）。 實(shí)驗(yàn)八：二進(jìn)制通斷鍵控 (OOK) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 了解 OOK 信號的產(chǎn)生及其實(shí)現(xiàn)方法。 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。通過設(shè)置合理的 PLL 可以大大減小頻率不穩(wěn)定、相位偏移等因素，在實(shí)際中也是被廣泛應(yīng)用的。例如在我們組的實(shí)驗(yàn)過程中， 正弦信號源多次出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，我們只好用很長的連線連到別的組的實(shí)驗(yàn)箱上；試驗(yàn) 箱直流電源有問題，我們就利用示波器下面獨(dú)立的直流電源做替代。 思考題 對于滾降系數(shù) a=1 升余弦滾降的眼圖，請示意畫出最佳取樣時(shí)刻和最佳判決門限。 3. 用雙蹤示波器同時(shí)觀察眼圖及采樣脈沖。 2. 自主設(shè)計(jì)從限帶基帶信號中提取時(shí)鐘、并對限帶基帶信號進(jìn)行采樣、判決、恢復(fù)數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。如圖所示，為二進(jìn)制 PAM 產(chǎn)生的眼圖。 3. 將序列發(fā)生器模塊的印刷電路板上的雙列直插開 關(guān)選擇“ 10”，產(chǎn)生長為 256的序列碼。雖然它的功率 譜中無離散時(shí)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(shí)間分量，再經(jīng)過還原可以得到原始波形中的完整時(shí)鐘 。 （ 4） 就恢復(fù)時(shí)鐘與發(fā)送時(shí)鐘分別送至雙蹤示波器，調(diào)節(jié)移相器的移相，使得恢復(fù)時(shí)鐘與發(fā)送端時(shí)鐘相位相一致。 實(shí)驗(yàn)五：時(shí)鐘恢復(fù) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? (1) 了解從線路碼中提取時(shí)鐘的原理 (2) 了解從 RZAMI 碼中提取 時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)方法 實(shí)驗(yàn)步驟 （ 1） 按圖連接各模塊。 6．用加法器和噪聲產(chǎn)生器構(gòu)成有線信道，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)。 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(shí)鐘，頻率 ，分別給序列碼產(chǎn)生器和解碼的時(shí)鐘。 4. 用于調(diào)頻解調(diào)的鎖相環(huán)與用于載波提取的鎖相環(huán)有何不同？ 答： 調(diào)頻解調(diào)的鎖相環(huán)的輸出是 LPF 的輸出，其頻率和相位與調(diào)頻信號時(shí)相同的； 恢復(fù)載波的鎖相環(huán)的輸出是 VCO 的輸出，其頻率與調(diào)頻信號是相 同的，但相位與原調(diào)制信號相差 。 實(shí)驗(yàn)中采用了鎖相環(huán)解調(diào)，使得 VCO 的輸入輸出調(diào)頻信號是同頻的幾乎同相，能夠較好地解調(diào)出原調(diào)制信號。 VCO 開環(huán)鎖相環(huán)通過低通之前的頻譜 VCO 開環(huán)過低通后波形及頻譜 閉換 VCO 過低通之前 )失鎖 閉環(huán)過低通 由頻譜可清楚地看到低通濾波器濾掉了高頻成分 兩頻率相差極大，鎖相環(huán)輸出 頻率相差極大時(shí)過低通后 由其頻譜可見當(dāng)兩頻率相差極大是鎖相環(huán)輸出亦接近零頻，效果類似于“被鎖定”。 （ 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。 3. 了解利用鎖相環(huán) 作 FM解調(diào)的原理及實(shí)現(xiàn)方法。 3. 是否可用包絡(luò)檢波器對 DSBSC AM 信號進(jìn)行解調(diào)？請解釋原因。解調(diào)方面和前一個(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生波不同，具有離散大載波的雙邊帶調(diào)幅 AM 波可以用包絡(luò)檢波進(jìn)行非相干解調(diào)，這種方法比較經(jīng) 濟(jì)，因而也被廣泛使用。 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(shí)，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(shí)候發(fā)現(xiàn)波形不穩(wěn)定，有一個(gè)低頻分量驗(yàn)證了猜想。 （ 3） 用示波器觀察低通濾波器（ LPF）的輸出波形。 （ 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=。 （ 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)。 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。為什么？ 答：不能。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 :雙邊帶調(diào)幅信號的包絡(luò)仍然是隨調(diào)制信號而變化，但它已不能完全準(zhǔn)確地反映低頻 調(diào)制信號的變化規(guī)律。 鎖定時(shí) 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。由頻譜可以看出，產(chǎn)生的雙邊帶抑制載波調(diào)幅信號被搬移到載頻附近，但不包含離散分量，這是由于模擬基帶信號的頻譜成分中不包含 離散的直流分量。 調(diào)整 G=1 加法器輸出： 調(diào)整 g，導(dǎo)頻信號振幅幅度為已調(diào)信號邊帶頻譜 倍 調(diào) VCO 的壓控靈敏度，觀察 VCO 頻譜 VCO 開環(huán)鎖相 環(huán)通過低通之前的頻譜 VCO 開環(huán)過低通后波形及頻譜 閉換 VCO 過低通之前 )失鎖 閉環(huán)過低通 由頻譜可清楚地看到低通濾波器濾掉了高頻成分 兩頻率相差極大，鎖相環(huán)輸出 頻率相差極大時(shí)過低通后 由其頻譜可見當(dāng)兩頻率相差極大是鎖相環(huán)輸出亦接近零頻，效果類似于“被鎖定”。 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。 ，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。若鎖相環(huán)鎖定，用雙蹤示波器可以觀察發(fā)端導(dǎo)頻信號 cos2π fct 與鎖相環(huán) VCO 輸出的信號 sin(2π fct+Φ )時(shí)候同步的，二者的相應(yīng)相位差為 90176。 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 模塊中的 f0 旋鈕，使鎖相環(huán)鎖定于 100khz，此時(shí) LPF 輸出的直流電平約為零電平。 繼續(xù)將信號源的頻率往高調(diào)節(jié)，環(huán)路電壓 Vin 跟著變化，直到示波器見到的信號波形由直流突變?yōu)榻涣餍盘?，說明鎖相環(huán)失鎖，記錄此時(shí)的輸入信號頻率 f4。 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