實驗一 ：雙邊帶抑制載波調幅（dsb-sc am)
一、實驗目的
1.了解dsb-sc am 訊號的產生及相干解調的原理和實現方法。
2.了解dsb-sc am 的訊號波形及振幅頻譜特點，並掌握其測量方法。
3.了解在傳送dsb-sc am訊號加導頻分量的條件下，收端用鎖相環提取載波的原理及實現方法。
4.掌握鎖相環的同步帶和捕捉帶的測量方法，掌握鎖相環提取載波的除錯方法。
2、dsb-sc am 訊號的產生及相干解調原理
下圖表示dsb-sc am 訊號的產生及相干解調原理框圖
將均值為零的模擬基帶訊號m（t）與正弦載波c（t）相乘得到dsb-sc am訊號，其頻譜不包括離散的載波分量。
載波採用鎖相環來提取，此鎖相環是窄帶鎖相，僅用來跟蹤導頻訊號。
在鎖相環鎖定時，vco輸出訊號sin（2πfct+）與輸入的導頻訊號cos2πfct的頻率相同，但二者的相位差為（+90），其中很小。鎖相環中乘法器的兩個輸入訊號分別為發來的訊號s（t）與鎖相環中vco的輸入訊號，二者相乘得到
=鎖相環中的lpf帶寬窄，能通過分量，濾除m（t）的頻率分量及四倍頻載頻分量。因為很小，所以。lpf的輸出以負反饋的方式控制vco,使其保持在鎖定狀態。
鎖定後的vco輸出訊號經移相後，以作為相干解調的恢復載波，它與輸入的導頻訊號同頻，幾乎同相。
相干解調是將發來的訊號s（t）與恢復載波相乘，再經過低通濾波後輸出模擬基帶訊號
=經過低通濾波可以濾除四倍載頻分量。而是直流分量，可通過隔直流電路濾除，於是輸出為。
3、dsb-sc am訊號的產生
產生dsb-sc am訊號的實驗連線框圖如下
1.實驗步驟
a.音訊振盪器輸出訊號的訊號波形的幅度及振盪頻率，輸出頻率為10khz
音訊振盪訊號的頻譜
b.主振盪器輸出訊號波形的幅度及振盪頻率
c.乘法器輸出波形及其頻譜
乘法器輸出波形頻譜
d.調整增益g=1
e.調整增益g=0.8
4、dsb-sc am訊號的相干解調及載波提取
1.鎖相環的除錯
a.單獨測量vco的效能
直流電壓為零時，調節vco模組的f。，使vco的中心頻率100khz
從-2v到2v改變直流電壓，vco的頻率及線性工作範圍
可變直流電壓在1v時的vco頻率偏移為10khz。
b.頻率接近1khz的差頻訊號
c.鎖相環中的同步帶及捕捉帶
捕捉帶捕捉帶
則捕捉帶16.04
同步帶同步帶
則同步帶
2.思考題
a.整理實驗記錄波形，說明dsb-am訊號波形的特點。
dsb‐sc為雙邊帶調幅，時域當載波與m(t)同時改變極性時出現反相點，而反相點不影響效能。經幅度調製後，基帶訊號的頻譜被搬移到了載頻fc處。若模擬基帶訊號頻寬為w，則調幅訊號頻寬為2w，因為在頻域中輸出此調幅訊號s(t)的通道頻寬b=2w。
am訊號為具有離散大載波的雙邊帶幅度調製訊號，它是在dsb‐sb訊號的基礎上加一離散的大載波分量，因此傳輸效率有所下降。am訊號因為解調時要使用包絡檢波所以要保證|m(t)|≤1，使am訊號的包絡ac[1+m(t)]總為正數。
b.整理實驗記錄振幅頻譜，畫出已調訊號加導頻的振幅頻譜圖。根據此振幅頻譜，計算導頻訊號功率與已調訊號功率之比。
由圖可知，導頻訊號的頻譜幅度是a1=174mv，邊頻訊號的頻譜幅度是a2=216mv，所以導頻訊號功率與已調訊號功率的百分比=32.45%，接近理論值32%，誤差主要**於讀數誤差。
c.實驗中載波提取的鎖相環中的lpf能不能用tims系統中的「tuneablelpf」？
不能，因為rclpf中的3db頻寬是2.8khz，而tuneablelpf中wide一項中頻寬的波範圍是2khz‐12khz，所以不能使用。
d.若本實驗中的音訊訊號為1khz，請問實驗系統所提供的pll能否用來提取載波？為什麼？
不能，因為鎖相環的截止頻率為2.8khz，如果音訊訊號為1khz則鎖相環會跟蹤音訊訊號，造成訊號失真。
e.若發端不加導頻，收端提取載波還有其他方法嗎？請畫出框圖
如圖所示
實驗二：具有離散大載波的雙邊帶調幅（am)
1、實驗目的
1.了解am訊號的產生原理及實現方法
2.了解am的訊號波形及振幅頻譜的特點，並掌握調幅係數的測量方法
3.了解am訊號的非相干解調原理和實現方法。
2、am訊號的產生及解調原理
訊號的產生
若調製訊號為單音訊訊號
則單音訊調幅的am訊號表示式為
調幅係數。
am訊號的包絡與調製訊號m（t）成正比，為避免產生過調製，要求a≤1。
若用amax及amin分別表示單音訊調幅am訊號波形包絡的最大值及最小值，則此am訊號的調幅係數為
產生am訊號的方法如下
訊號的解調
由於am訊號的振幅頻譜具有離散大載波，所以收端可以從am訊號中提取載波進
行相干解調，其實現類似於dsb-sc am訊號加導頻的載波提取及相干解調的方法。
3、am訊號的產生
1.實驗步驟
a.按下圖進行各個模組的連線
b.音訊振盪器輸出為5khz，主振盪器輸出為100khz，乘法器輸入耦合開關置於dc狀態。
c.分別調整加法器的增益g及g均為1。
d.逐步增大可變直流電壓，使得加法器輸出波形為正的。
e.觀察乘法器輸出波形是否為am波形。
f.測量am訊號的調幅係數a值，調整可變直流電壓，使a=0.8。
g.測量a=0.8的am訊號振幅頻譜。
4、am訊號的非相干解調
1.實驗步驟
a.用示波器觀察整流器的輸出波形
b.用示波器觀察低通濾波器的輸出波形
c.改變輸入am訊號的調幅係數，觀察包絡檢波器輸出波形是否隨之改變
答：會改變
d.改變發端調製訊號的頻率，觀察包絡檢波器的輸出波形的變化
答：會改變
am整流訊號通過低通濾波器lpf後的最終解調輸出訊號
2.思考題
a.在什麼情況下，會產生am訊號的過調現象？
當直流電壓過小，加法器輸出有負值的時候，會產生am訊號的過調現象。
b.對於a=0.8的am訊號，請計算載頻功率與邊帶功率之比值。
am訊號公式為
則其邊帶功率為
載波功率為
所以比值為3.125
c.是否可用包絡檢波器對dsb‐scam訊號進行解調？請解釋原因。
不可以。因為已調訊號的包絡與m(t)不同，並不代表調製訊號，有負值部分，且在t
軸的交點處有相位翻轉。而包絡應該為正幅度。
實驗三:調頻（fm）
1) 了解用vco作調頻器的原理及實驗方法。
2) 測量fm訊號的波形及振幅頻譜。
3) 了解利用鎖相環作fm解調的原理及實現方法。
單音訊訊號
經fm調製後的表示式為
其中調製指數。
由卡松公式可知fm訊號的頻寬為
fm訊號的產生框圖如圖1.1所示。
vco的輸入為，當輸入電壓為0時，vco輸入頻率為；當輸入模擬基帶訊號的電壓變化時，vco的振盪頻率作相應的變化。
vco的壓控電壓同基帶訊號成正比，所以就是fm解調的輸出訊號。鎖相環解調fm訊號有兩個關鍵點，一是開環增益足夠大，二是環路濾波器的頻寬要與基帶訊號頻寬相同。
1) 單獨調測vco，方法同實驗一類似。接直流電壓，當直流電壓為零時，調節中心頻率；在直流內觀察vco線性工作範圍；由gain調節vco靈敏度，使直流電壓變化時vco頻偏為。
2) 將音訊振盪器的頻率調為，作為調製訊號輸入vco的端。
3) 測量音訊訊號和fm輸出波形，測量fm訊號的振幅頻譜。
fm訊號的頻譜
vco的調節和前述實驗完全一致，在此不再贅述。fm訊號的波形如圖上部所示，其形狀為等幅疏密波。其振幅頻譜如圖下部所示。
角度調製是非線性調製，很難用數學精確描述。可觀察實際頻譜加以研究。
調節頻偏為，且，故，由卡松公式：
。1) 單獨調測vco，此處同實驗一中的調測完全一致，由於儀器相同，記錄的捕捉帶和同步帶也應近似相同。
2) 將已經調測好的fm訊號輸入鎖相環，用示波器觀察解調訊號。
3) 改變發端的調製訊號頻率，觀察fm解調的輸出波形變化。
調製訊號頻率小於3khz時解調無非線性失真
當頻率約為3khz時出現了解調失真，其原因是實驗中使用的lpf截頻為2.8khz，故超過此值後將出現失真。
1、 實驗中fm訊號調製指數是多少？fm訊號的頻寬是多少？
答：由於調節vco靈敏度為時頻偏為，且，故可知。
2、 用vco產生fm訊號的優點是可以產生答頻偏的fm訊號，缺點是vco中心頻率穩定度差。為了解決fm訊號大頻偏及中心頻率穩定度之間的矛盾，可以採用什麼方案產生fm訊號？
答：可以採用晶振穩幅，使中心頻率穩定。
3、 對於本實驗具體所用的鎖相環及相關模組，若發端調製訊號頻率為10khz，請問實驗三中的鎖相環能否解調出原訊號？為什麼？
答：不能。本實驗中使用的rc lpf截止頻率是2.8khz，如果發端頻率為10khz的訊號，超出鎖相環工作頻率段，不能跟蹤到此頻率。
4、 用於調頻解調的鎖相環與用於載波提取的鎖相環有何不同之處？
答：調頻解調的鎖相環的輸出是lpf的輸出，其頻率和相位與調頻訊號相同；恢復載波的鎖相環的輸出是vco的輸出，其頻率與調頻訊號相同，但有900的相差。
實驗四:線路碼的編碼與解碼
1、實驗目的
1.了解各種常用線路碼的訊號波形及其功率譜。
2.了解線路碼的解碼。
2、各線路碼的訊號波形
一些典型的線路碼的波形
3、實驗步驟
碼 實驗五：時鐘恢復
1、實驗目的
1.了解從線路碼中提取時鐘的原理。
2.了解從rz-ami碼中提取時鐘的實現方法。
3.請學生自主完成從bip-rz或uni-rz碼恢復時鐘的實驗。
2、時鐘提取的原理
在數字通訊中，接收端為了能從接收訊號中恢復出原始的資料訊號，必須要有乙個與收到的數字基帶訊號符號速率相同步的時鐘訊號。通常，從接收訊號中提取時鐘這一過程稱為符號同步或時鐘恢復。
通原硬體實驗報告
資訊與通訊工程學院 姓名 班級 學號 班內序號 日期 12月18日 目錄實驗一 雙邊帶抑制載波調幅 dsb am 1 一 實驗目的 3 二 實驗系統框圖 3 三 實驗步驟 4 四 實驗結果 5 五 思考題 15 實驗二 具有離散大載波的雙邊帶調幅 am 16 一 實驗目的 16 二 實驗系統框圖 1...
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北京郵電大學實驗報告 題目 基於tims通訊原理實驗報告 班級 專業 資訊工程 姓名成績目錄實驗1振幅調製 am 與解調 4 一 實驗目的 4 二 實驗內容 4 2.1 am調製 4 2.1.1.原理 4 2.1.2.實驗原理框圖 4 2.1.3.實驗連線圖 5 2.2 am解調 5 2.2.1.調...
通原硬體報告
通訊原理硬體實驗報告 學院 資訊與通訊工程學院 班級 08101 學號 08212685 姓名 錢逸超 班內序號 33 實驗一雙邊帶抑制載波調幅 dsb sc am 1.1實驗系統框圖 圖1.1 1 dsb sc am訊號的產生及相干解調原理框圖 1.2 dsb sc am訊號的產生 1 音訊振盪器...