【正文】 器觀察相干解調(diào)相乘、低通濾波后的輸出波形。 （ 4）用頻譜儀觀測(cè)恢復(fù)載波的振幅頻譜，并加以分析。 （ 3）在確定鎖相環(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 VCO 的輸 出經(jīng)移相后的信號(hào)波形，調(diào)節(jié)移相器模塊中的移相旋鈕，達(dá)到移相 90176。 +Φ ，且 Φ 很小。 （ 2）用示波器觀察鎖相環(huán)的 LPF 輸出信號(hào) 是否是直流信號(hào)，以此判斷載波提取 PLL是否處于鎖定狀態(tài)。 2．恢復(fù)載波 （ 1）將圖中的鎖相環(huán)按上述過程調(diào)好，在按照?qǐng)D的實(shí)驗(yàn)連接，將加法器輸出信號(hào)接至鎖相環(huán)的輸出端。 由鎖相環(huán)鎖定時(shí)的環(huán)路電壓 Vin 與輸入信號(hào)頻率的關(guān)系可畫圖，根據(jù)測(cè)量得到的 f ff3 及 f4 值可算出鎖相環(huán)的同步帶及捕捉帶為 : 同步帶 f1=f4f1 捕捉帶 f2=f3f2 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 輸入的直流電壓約為 。 再從 f4 開始，將輸入信號(hào)頻率從高往低調(diào)，記錄再次捕捉到同步時(shí)的頻率 調(diào)節(jié)頻率，直到再次失鎖，記錄頻率 f1。在鎖定狀態(tài)下，環(huán)路控制電壓 Vin 是直流。調(diào)節(jié)信號(hào)源 VCO，使其頻率由低往高緩慢變化，當(dāng)示波器呈現(xiàn)信號(hào)波形由交流信號(hào)變?yōu)橹绷餍盘?hào)時(shí)，說明鎖相環(huán)由失鎖狀態(tài)進(jìn)入了鎖定狀態(tài)，記錄輸入信號(hào)的頻率 f2，如圖所示。 按圖進(jìn)行連接，用示波器觀看鎖相環(huán)中 LPF 輸出端信號(hào)波形。 向上和向下有有兩個(gè)邊界，稱這兩個(gè)邊界頻率的差值為捕捉帶。向上和向下改變輸入信號(hào)頻率對(duì)應(yīng)有兩個(gè)邊界頻率，稱這兩個(gè)邊界頻率的差值為同步帶。失鎖狀態(tài)下鎖相環(huán)中的乘法器相當(dāng)于混頻器，此時(shí)環(huán)路濾波器輸出的是乘法器兩端輸入信號(hào)的差拍信號(hào)。鎖定狀態(tài)下，若輸出信號(hào)的頻 率或相位發(fā)出輕微變化， VCO 的輸出都能進(jìn)行跟蹤。 鎖相環(huán)的輸出和輸入存在差頻或相差時(shí)，這種差別會(huì)體現(xiàn)在環(huán)路濾波器的輸出上。 測(cè)量鎖相環(huán)的同步帶及捕捉帶 。 在實(shí)驗(yàn)中 ，將另一 VCO 作為信號(hào)源輸出與乘法器。鎖相環(huán)中的 LPF 輸出端不要接至 VCO 的輸入端。 單獨(dú)測(cè)量鎖相環(huán)中的相乘、低通濾波器的工作是否正常。調(diào)節(jié) VCO 模塊的 GAIN 旋鈕，使得在可變直流電壓為 +1 時(shí)的 VCO 頻率偏移為+10khz。從 2V 至 +2V 改變直流電壓，觀察 VCO 的頻率及線性工作范圍。當(dāng)直流電壓為零時(shí)，調(diào)節(jié) VCO 模塊 f0 旋鈕，使 VCO 的中心頻率為 100khz。 然后將可變直流電壓模塊的 DC 輸出端與 VCO 模塊的 vin 端相連接，雙蹤示波器分別接于 VCO 輸 出端及 DC 輸出端。 將 VCO 模塊前面板上的頻率選擇開關(guān)撥到 HI 載波頻段的位置， VCO 的 Vin 輸入端暫不接信號(hào)（此時(shí) Vin 被模塊內(nèi)部接地）。 DSBSC AM 信號(hào)的相干解調(diào)及載波提取 1. 鎖相環(huán)調(diào)試 單獨(dú)測(cè)量 VCO 性能 VCO 模塊及其電路框圖如圖所示。用頻譜儀觀看加法器輸出信號(hào)的振幅頻譜，調(diào)節(jié)增益 g 旋鈕，使導(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。 實(shí)驗(yàn)步驟 及系統(tǒng)框圖 圖 （ 1） 抑制載波的雙邊帶產(chǎn)生方法 DSBSC AM 信號(hào)的產(chǎn)生 （ 1） 按照?qǐng)D所示，將音頻振蕩器輸出的模擬音頻信號(hào)及主振蕩器輸出的 100khz 模擬載波信號(hào)分別用連接線連至乘法器的兩個(gè)輸入端 （ 2） 用示波器觀看音頻振蕩器輸出信號(hào)的信號(hào)波形幅度及振蕩頻率，調(diào)整音頻信號(hào)的輸出頻率為 10khz，作文均值為 0 的控制信號(hào) （ 3） 用示波器觀看主振蕩器輸出信號(hào)波形的幅度及振蕩頻率 （ 4） 用示波器觀看乘法器的輸出波形，并注意已調(diào)信號(hào)波形的相位翻轉(zhuǎn)與調(diào)制信號(hào)波形關(guān)系 （ 5） 測(cè)量已調(diào)信號(hào)的振幅頻譜，注意其振幅頻譜的特點(diǎn) （ 6） 按照?qǐng)D將 DSBSC AM 信號(hào)及導(dǎo)頻 分別連到加法器的輸入端，觀看加法器的輸出波形及振幅頻譜，分別調(diào)整加法器中的增益 G 和 g，具體調(diào)整方法如下 （ a） 首先調(diào)整增益 G：將加法器的 B 輸入接地端接地， A 輸入端接已調(diào)信號(hào)，用示波器觀看加法器 A輸入端的信號(hào)幅度與加法器輸出信號(hào)幅度。 3. 了解在發(fā)送 DSBSC AM 信號(hào)加導(dǎo)頻分量的條件下，收端用鎖相環(huán)提取載波的原理及其實(shí)現(xiàn)方法。 通信原理硬件實(shí)驗(yàn)報(bào)告 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 實(shí)驗(yàn)一 ：雙邊帶抑制載波調(diào)幅 （ DSBSC AM） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 了解 DSBSC AM 信號(hào)的產(chǎn)生及相干解調(diào)的原理和實(shí)現(xiàn)方法。 2. 了解 DSBSC AM 的信號(hào)波形及振幅頻譜特點(diǎn)，并掌握其測(cè)量方法。 4. 掌握鎖相環(huán)的同步帶和捕捉帶的測(cè)量方法，掌握鎖相環(huán)提取載波的調(diào)試方法。調(diào)節(jié)旋鈕 G，使得加法器暑促幅度與輸入一致，說明此時(shí) G=1 （ b） 將調(diào)整增益 g：加法器 A 輸入端仍接已調(diào)信號(hào)， B輸入端接導(dǎo)頻信號(hào)。此導(dǎo)頻信號(hào)功率約為已調(diào)信號(hào)功率的 倍。實(shí)驗(yàn)中注意要將 VCO 模塊印刷電路板上的開關(guān)撥到VCO 模式。用示波器觀看 VCO 的輸出波形及工作頻率 f0，然后旋轉(zhuǎn) VCO 模塊前面板上的 f0旋鈕，改變 VCO 中心頻率 f0，其頻率范圍約為 70~130khz。 值得注意的是，不同 GAIN 值對(duì)應(yīng)不同的 VCO 壓控靈敏度。 按圖所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即圖中的鎖相環(huán)處于開環(huán)狀態(tài)。此時(shí)，圖中的乘法器相當(dāng)于混頻器。改變信號(hào)源 VCO 的中心頻率，用示波器觀看鎖相環(huán)中的相乘、低通濾波的輸出信號(hào)，它應(yīng)是輸入信號(hào)與 VCO 輸出信號(hào)的差拍信號(hào)（差頻信號(hào)）。 按圖將載頻提取的鎖相環(huán)閉環(huán)連接，仍使用另一 VCO 作為輸入于鎖相環(huán)的信號(hào)源，如圖所示。如果環(huán)路濾波器的輸出接近直流，它將對(duì) VCO 形成一個(gè)負(fù)反饋控制，使鎖相環(huán)輸出信號(hào)的頻率和相位能跟蹤輸入，此即同步狀態(tài)（鎖定狀態(tài)）。如果環(huán)路濾波器的輸出是交變的，則鎖相環(huán)處于失鎖狀態(tài)。 設(shè)鎖相環(huán)當(dāng)前處于鎖定狀態(tài)，向上或向下改變鎖相環(huán)的輸入信號(hào)頻率，使之遠(yuǎn)離 VCO的中心頻率，則當(dāng)輸入信號(hào)頻率超過某邊界值后， VCO 將不再能跟蹤輸入的變化環(huán)路失鎖。 若鎖相環(huán)當(dāng)前處于失鎖狀態(tài)，向上或向下改變鎖相環(huán)的輸出信號(hào)頻率，使之接近 VCO的中 心頻率，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。 下面測(cè)量鎖相環(huán)的同步帶和捕捉帶。 首先將信號(hào)源 VCO 的中心頻率調(diào)到比 100khz 小很多的頻率，使鎖相環(huán)處于失鎖狀態(tài)。該圖表示鎖相環(huán)鎖定時(shí)，環(huán)路控制電壓 Vin 與輸 入信號(hào)頻率的關(guān)系。 繼續(xù)將信號(hào)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(hào)波形由直流突變?yōu)榻涣餍盘?hào)，說明鎖相環(huán)失鎖，記錄此時(shí)的輸入信號(hào)頻率 f4。 上述過程反復(fù)進(jìn)行幾次。 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 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。將移相器模塊印刷電路板上的頻率選擇開關(guān)撥到 HI 位置。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(hào) cos2π fct 與鎖相環(huán) VCO 輸出的信號(hào) sin(2π fct+Φ )時(shí)候同步的，二者的相應(yīng)相位差為 90176。若鎖相環(huán)失鎖，則鎖相環(huán) LPF 輸出波形是交流信號(hào)，可緩慢調(diào)節(jié)鎖相環(huán) VCO 模塊的 f0 旋鈕，直至鎖相環(huán) LPF 輸出為直流，即鎖相環(huán)由失鎖進(jìn)入鎖定，繼續(xù)調(diào)接 f0 旋鈕，使 LPF 輸出的直流電壓約為 0 電平。 ，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。 3．相干解調(diào) （ 1） 在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，按照?qǐng)D 所示，將相干解調(diào)的相乘、低通濾波模塊連接上（將“ TUNEABLE LPF”模塊前面板上的頻率范圍選擇開關(guān)撥到 WIDE 位置），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。 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。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 音頻振蕩器輸出 10KHZ 正弦信號(hào)作為調(diào)制信號(hào)。 調(diào)整 G=1 加法器輸出： 調(diào)整 g，導(dǎo)頻信號(hào)振幅幅度為已調(diào)信號(hào)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”。 相移后 相干解調(diào)對(duì)比 波形 用示波器觀察解調(diào)信號(hào)和 DSBSC AM 信號(hào) ,可以看出解調(diào)后的波形和 AM 信號(hào)的包絡(luò)基本是一致的。由頻譜可以看出，產(chǎn)生的雙邊帶抑制載波調(diào)幅信號(hào)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(hào)的頻譜成分中不包含