1、 信息与通信工程学院 题目 : 通信原理硬件实验 姓名 班级 班内序号 学号 联系电话 2013 年 11 月 目录 振幅调制与调制 . 4 实验目的 . 4 实验原理 . 4 方法一 . 4 方法二 . 5 实验设备 . 6 实验过程 . 7 AM 信号的产生 . 7 AM 信号的解调 . 8 实验结果 . 9 调制系数 0.7 . 9 调制系数 1 . 11 调制系数 1.5 . 12 实验分析 . 14 思考题 . 14 问题总结 . 14 SSB 信号的调制与解调 . 15 实验目的 . 15 实验原理 . 15 实验设备 . 16 实验过程 . 16 实验结果 . 18 实验分析 .
2、 19 思考题 . 19 问题总结 . 19 实验 3 调频波（ FM）的产生 . 20 实验目的 . 20 实验原理 . 20 实验设备 . 21 实验过程 . 21 实验结果 . 22 实验分析 . 23 思考题 . 23 问题总结 . 23 ASK 调制与解调 . 24 实验目的 . 24 实验原理 . 24 实验设备 . 27 实验过程 . 27 实验结果 . 27 实验分析 . 30 思考题 . 30 问题总结 . 31 相位连续 FSK 信号调制 . 31 实验目的 . 31 实验原理 . 31 实验设备 . 32 实验步骤 . 32 实验结果 . 33 实验分析 . 34 思考题
3、 . 34 问题总结 . 34 BPSK 的调制（ BPSK Modulation） . 34 实验目的 . 34 实验原理 . 35 实验设备 . 35 实验过程 . 35 实验结果 . 36 实验分析 . 37 思考题 . 37 问题总结 . 37 振幅调制与调制 实验目的 对双边带抑制载波调幅信号的解调必须采用相干解调，因而在收端应有 载波提取电路，这对于广播调幅是不经济的，为此人们想出在发端双边带抑制载波调幅基础上再加上离散的大载波分量，使得接收机的解调可用包络检波器，使得更加经济实用。 了解 TIMS 实验的软硬件环境和基本的软件调试方式。掌握具有离散大载波（ AM）调制的基本原理。
4、通过仪器平台，掌握包络检波器的基本构成和原理，掌握调幅波调制系数的意义和求法，测试 AM 调制器的特性。 实验原理 具有离散大载波（ AM）调制的基本原理： 方法一 其中 m(t) 为一均值为零的模拟基带信号（低频）； c(t) 为一正弦载波信号（高频）； DC 为一直流分量。 方法二 具体的公式推导 （采用一方法来解释）： AM 信号的调制： 对于单音频信号 )2sin()( .m tfAtm m进行 AM 调制的结果为 tftfaAAtftfAAAtS cmccmCAM 2cos)2cos(1(2cos)2cos()( m 其中调幅系数，要求以免过调引起包络失真。 由 和 分别表示 AM
5、信号波形包络最大值和最小值，则 AM 信号的调幅系数为 如图 2.1 所示为 AM 调制的过程和频谱示意图。 maxA minAm a x m inm a x m inAAaAA2、 AM 信号的解调 解调框图如下： AM 信号由于具有离散大载波，故可以采用载波提取相干解调的方法。其实现类似于实验一中的 DSB-SC AM 信号加导频的载波提取和相干解调的方法。 AM 的主要优点是可以利用包络检波器进行非相干解调，可以使得接收设备更加简单。 实验设备 音频振荡器（ Audio Oscillator），可变直流电压（ Variable DC），主振荡器（ Master Signals），加法器（
6、 Adder）和乘法器（ Multiplier），移相器（ Phase Shifer） 图 2.1调幅过程的波形及频谱图 实验过程 AM 信号的产生 若调制信号为单音频信号： M(t)=Amcos(2fmt)； 则单音频调幅的 AM 信号表达式为： SAM(t)=Ac(A+Amcos2fmt)cos2fct = Ac A(1+acos2fmt)cos2fct； 调幅系数 a= Am /A； AM 信号的包络与调制信号 M(t)成正比，为避免产生过调制（过调会引起包络失真），要求 a 1。 Am 信号的振幅频谱具有离散的大载波，这是与 DSB-SC AM信号的振幅频谱的不同之处。若用 Amax
7、及 Amin 分别表示 单音频振幅频谱 AM信号波形包络的最大值及最小值，则此 AM 信号的调幅系数为：a=(Amax-Amin)/( Amax+Amin) 本实验采用包络检波方案产生 AM 波。 1）按图进行各模块之间的连接； 2）音频振荡器输出为 1KHz，主振荡器输出为 100KHz，乘法器输入耦合开关置于 DC 状态； 3）分别调整加法器的增益 G 及 g 均为 1； 4）逐步增大可变直流电压，使得加法器数出波形是正的； 5）观察乘法器输出波形是否为 AM 波形； 6）测量 AM 信号的调幅系数 a 值，调整可变直流电压，使 a=0.5、 1、 1.5； 7）观察不同 a 的调制信号和
8、解调信号的波形的变化。 AM 信号调制连接图 AM 信号的解调 由于 AM 信号的振幅频谱具有离散大载波，所以收端可以从 AM 信号中提取载波进行相干解调，其实现类似于 DSB-SC AM 信号加导频的载波提取及相干解调的方法。 AM 的主要优点时可以实现包络检波器进行非相干解调。本实验就采用非相干解调方案。 1）输入的 AM 信号的调幅系数 a； 2）用示波器观察整流器（ RECTIFIER）的输出波形； 3）用示波器观察低通滤波器（ LPF）的输出波形； 4）改变输入 AM 信号的调幅系数，观察包络检波器输出波形是否随之变 化； 5）改变发端调制信号的频率，观察包络检波器的输出波形的变化。 AM 信号解调连接图 实验结果 调制系数 0.7 原信号与 AM 信号比较 AM 信号与解调信号 解调（下）和原来信号（上）比较
