【正文】 七、實驗思考題已調(diào)制信號的幅度y(t)與解調(diào)信號x(t)的幅度是否相同？33。六、實驗報告、調(diào)制信號、解調(diào)信號和載頻的波形。 a）抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波 b）有載波的調(diào)幅波圖13－6調(diào)幅器輸出的波形2．用一號導(dǎo)線將“調(diào)幅信號輸出1”接到解調(diào)電路中的“調(diào)幅信號輸入1”上，將載波信號接到“載波信號輸入3”上。2．用一號導(dǎo)線將“音頻信號源”與“音頻輸入1”相連，將“載波信號源”與“載波輸入1”相連，用雙蹤示波器分別觀察“調(diào)幅波輸出1”端口的波形。它要求接收端的載波信號與發(fā)送端完全同頻同相，這樣在一定程度上增加接收機的復(fù)雜性。應(yīng)該指出，在實際的調(diào)制系統(tǒng)中，往往滿足ωoωm，故接收端并不需要采用理想的低通濾波器，用一般的低通濾波器即可滿足工程上的要求。圖1中V（t）的頻譜為 （2）a)b)c)d)圖14－2 各點頻譜圖頻譜V（ω）如圖13－2所示。解調(diào)的任務(wù)是從Y（t）中恢復(fù)出原始信號X（t）。只要ωoωm，Y（ω）就是一個帶通頻譜。由式（1）可知，用正弦波cosωot進行調(diào)制，就是把調(diào)制信號的頻譜X（ω）對半分地分別看搬到177。調(diào)制與解調(diào)在通信中的作用，不僅在于解決了信號和信道之間頻帶的匹配問題以及提高信道的利用率，而且還有抗信道中干擾的作用，從而改善了信號傳輸質(zhì)量的問題。將頻譜相同或不相同的多個信號調(diào)制在不同的頻率載波上，只要適當(dāng)安排多個載波頻率，就可以使各個調(diào)制信號的頻譜互不重疊，這樣在接收端就可以用不同的帶通濾波器把它們區(qū)分開來，從而實現(xiàn)在一個信道上互不干擾地傳送多個信號，這就是多路復(fù)用的概念與方法。傅氏變換中的調(diào)制定理是實現(xiàn)頻譜搬移的理論基礎(chǔ)，形成了正弦波幅度調(diào)制，即一個信號的幅度參量受另一個信號控制的一種調(diào)制方式。而作為傳輸?shù)耐ǖ溃芸彰骶€，電纜、光纜和自由空間）都有其最合適于傳輸信號的頻率范圍，它們與信號的頻帶相比，一般都位于高頻或很高的頻率范圍上，且實際信道有用的帶寬范圍通常要遠(yuǎn)寬于信號的帶寬。信號從發(fā)送端到接受端，為了實現(xiàn)有效可靠和遠(yuǎn)距離傳輸信號，都要用到調(diào)制與解調(diào)技術(shù)。所謂調(diào)制就是用一個信號去控制另一個信號的某個參量，產(chǎn)生已調(diào)制信號。二、實驗設(shè)備1．TKSSD型 信號與系統(tǒng)實驗箱2．雙蹤慢掃描示波器1臺三、實驗內(nèi)容幅度調(diào)制與解調(diào)的實驗。2．分析實驗結(jié)果，并作出評述。3．改變輸入信號的頻率，再觀察采樣輸出信號以及通過低通濾波器后的恢復(fù)信號。 圖 12－1信號的采樣與恢復(fù)原理框圖五、實驗步驟1．連接一采樣信號（方波）發(fā)生器、采樣器、低通濾波器組成的采樣與恢復(fù)電路（可參考本實驗箱的“信號的采樣與恢復(fù)”實驗單元）。要是信號采樣后能不失真的還原，采樣頻率fs必須遠(yuǎn)大于信號頻率中最高頻率的兩倍。在實際使用時，一般取fs=（5－10）B倍。Fmin=2B為最低采樣頻率。3．原信號得以恢復(fù)的條件是fs179。采樣信號的頻譜是原信號頻譜的周期性延拓，它占有的頻帶要比原信號頻譜寬得多。 。 由對采樣信號進行傅立葉級數(shù)分析可知，采樣信號的頻譜包括了原連續(xù)信號以及無限多個經(jīng)過平移的原信號頻譜。采樣信號fs（t）可以看成連續(xù)信號f（t）和一組開關(guān)函數(shù)S（t）的乘積。2．用采樣定理分析實驗結(jié)果。2．驗證采樣定理。 2．畫出各種濾波器實驗的頻率特性曲線。2．按步驟1的接線方法，連接圖111111－4中濾波器的實驗電路，當(dāng)信號發(fā)生器輸出一個正弦信號且其信號頻率由小到大改變時,用示波器分別觀察HPF、BPF、BEF輸出幅值的變化。 圖113 帶通濾波器的模擬電路圖3．帶阻濾波器的幅頻特性與低通、高通濾波器幅頻特性間的關(guān)系如果低通濾波器的帶寬頻率小于高通濾波器的帶寬頻率，則由它們可構(gòu)成一個帶阻濾波器，它們之間的關(guān)系可用下式表示為：如令 ，則： 對應(yīng)的模擬電路圖如圖114所示?，F(xiàn)令 (2)則 (3)與式(2) 、(3)對應(yīng)于的無源和有源濾波器的模擬電路圖分別如圖111和圖112所示。三、實驗內(nèi)容1．由低通濾波器變換為高通濾波器；2．由高通濾波器變換為低通濾波器；3．在一定條件下，由低通和高通濾波器構(gòu)成帶通濾波器；4．在一定條件下，由低通和高通濾波器構(gòu)成帶阻濾波器；四、實驗原理1．由于高通濾波器與低通濾波器間有著下列的關(guān)系： (1)式中為高通濾波器的幅頻特性，為低通濾波器的幅頻特性。七、實驗思考題 1．為什么全通濾波器輸出信號的幅值不隨輸入信號的頻率改變而改變？ 2．全通濾波器輸出信號的相位是否與輸入信號的相位相等？實驗十一 低通、高通、帶通、帶阻濾波器間的變換一、實驗?zāi)康?. 通過本實驗進一步理解低通、高通和帶通等不同類型濾波器間的轉(zhuǎn)換關(guān)系；2．熟悉低通、高通、帶通和帶阻濾波器的模擬電路。六、實驗報告 1．畫出全通濾波器的模擬電路圖，并標(biāo)明電路中相關(guān)元件的參數(shù)值。2．將“函數(shù)信號發(fā)生器”的輸出端與全通濾波器電路的輸入端相連，將其輸出端接示波器的Y軸。 圖10－1 全通濾波器的零、極點分布2．實驗?zāi)M電路圖10－2 全通濾波器的模擬電路由電路得： 所以 零、極點分布完全符合全通濾波器的要求，它的幅頻值為 令Ui=Uimsinωt,其中Uim保持定值,改變信號的頻率ω,觀測并測量輸出信號Uo的幅值U0m。四、實驗原理 1．如果線性系統(tǒng)的所有零點都位于S平面的右側(cè)，且它們與極點均以虛軸互成鏡像對稱分布，如圖10－1所示，這種濾波器系統(tǒng)稱為全通濾波器。七、實驗思考題1．示波器所測濾波器的實際幅頻特性與理想幅頻特性有何區(qū)別？2．如果要實現(xiàn)LPF、HPF、BPF、BEF源濾器之間的轉(zhuǎn)換，應(yīng)如何連接？實驗十 全通濾波器一、實驗?zāi)康?．了解全通濾波器零、極點分布的特點及其模擬電路；2．了解全通濾波器的特性。注意應(yīng)將同類型的無源和有源濾波器幅頻特性繪制在同一坐標(biāo)平面上，以便比較并計算出特征頻率、截止頻率和通頻帶。 注意：對于波濾波器的輸入信號幅度不宜過大，對有源濾波器實驗一般不要超過5V。當(dāng)改變信號源頻率時，都應(yīng)觀測一下Ui是否保持穩(wěn)定，數(shù)據(jù)如有改變應(yīng)及時調(diào)整。接線時濾波器的輸入口接掃頻電源的輸出，濾波器的輸出口接示波器或交流數(shù)字電壓表（掃頻電源的使用說明見附錄）。它們均可通過實驗的方法來測量。 根據(jù)幅頻特性所表示的通過或阻止信號頻率范圍的不同，濾波器可分為低通濾波器（LPF）、高通濾波器（HPF）、帶通濾波器（BPF）、和帶阻濾波器（BEF）四種。二、實驗設(shè)備1．TKSSD型 信號與系統(tǒng)實驗箱2．雙蹤慢掃描示波器1臺三、實驗內(nèi)容 1．測試無源和有源LPF(低通濾波器)的幅頻特性； 2．測試無源和有源HPF(高通濾波器)的幅