常规双边带调幅与解调实验
通信原理实验报告
实验题目——常规双边带调幅与解调实验
一、实验目的
1.掌握常规双边带调幅与解调的原理及实现方法。
2.掌握二极管包络检波原理。
3.掌握调幅信号的频谱特性。
4.了解常规双边带调幅与解调的优缺点。
5.了解抑制载波双边带调幅和解调的优缺点。
二、实验内容
1.观察常规双边带调幅的波形。
2.观察常规双边带调幅波形的频谱。
3.观察抑制载波双边带调幅波形。
4.观察常规双边带解调的波形。
三、实验器材
信号源模块PAM/AM模块频谱分析模块20M双踪示波器一台连接线若干四、实验原理
（A）常规双边带调幅与解调
1、常规双边带调幅
所谓调制，就是在传送信号的一方（发送端）将所要传送的原始信号（其频率一般是较低的）“附加”在高频振荡信号上。这里，高频振荡波就是携带原始信号的“运载工具”，所以也叫载波。而原始信号我们一般称之为调制信号。在接收信号的一方也就是接收端再经过解调把载波所携带的信号取出来，得到原有的信息，解调过程也叫检波。调制与解调都是频谱变换的过程，必须用非线性元件才能完成。通常调制的载波可以分为两类：用连续振荡波形作为载波；用脉冲串或一组数字信号作为载波。连续波调制是用调制信号来控制正弦型载波的振幅、频率或相位，因而分为调幅、调频和调相三种方式；脉冲波调制是先用信号来控制脉冲波的振幅、宽度、位置等，然后再用这已调脉冲对载波进行调制，脉冲调制有脉冲振幅、脉宽、脉位、脉冲编码调制等多种形式。
本实验模块所要进行的实验是连续波的振幅调制与解调，即常规双边带调幅与解调和抑制载波双边带调幅与解调。
2、双边带调幅实验电路原理
通常振幅调制、同步检波、鉴频、混频、倍频、鉴相等调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程，所以都可以采用集成模拟乘法器实现上述功能。而且采用模拟乘法器比采用分离器件如二极管和三极管要简单的多，性能也要更优越。由于调制电压与直流补偿电压相串联，相当于给调制信号叠加了某一直流电压后与载波电压相乘，从而完成普通调幅。
3、常规双边带解调
在解调电路中，采用二极管包络检波对调幅信号进行解调。包络检波是利用常规双边带调幅信号在时域内包络变化能反映调制信号变化规律这一特点形成的检波。调幅信号还可以采用相干解调的方法进行解调。但是包络检波电路比较简单，所以在工程中常常用到。（B）抑制载波双边带调幅
调幅信号中的大部分功率被载波占用，而载波本身并不含有基带信号的信息。所以，可以不传输此载波。这样就得到我们接下来要讨论的抑制载波双边带调制。如果输入的原始信
号没有直流分量，则得到的输出信号便是无载波分量的抑制载波双边带调制信号。这样可以节省发送载波的功率，也可以提高信号的传输速率。
五、实验步骤
1、将信号源模块、PAM/AM模块、频谱分析模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。
2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下三个模块中的开关POWER1、POWER2，对应的发光二极管LED01、LED02发光，按一下信号源模块的复位键，三个模块均开始工作。
3、使信号源模块的信号输出点“模拟输出”输出频率为3.125KHz、峰-峰值为0.5V左右的正弦波, 旋转“64K幅度调节”电位器使“64K正弦波”处信号的峰-峰值为1V。
4、用连接线连接信号源模块的信号输出点“模拟输出”和PAM&AM模块的信号输入点“AM 音频输入”，以及信号源模块的信号输出点“64K正弦波”和PAM/AM模块的信号输入点“AM 载波输入”，调节PAM&AM模块的电位器“调制深度调节”，同时用示波器观察测试点“调幅输出”处的波形，可以观察到常规双边带调幅波形和抑制载波的双边带调幅波形。
5、观察“AM载波输入”、“AM音频输入”、“调幅输出”、“滤波输出”、“解调幅输出”各点处输出的波形。
6、改变“AM音频输入”的频率及幅度，重复观察各点波形。
7、改变“AM载波输入”的频率及幅度，重复观察各点波形。
六、实验结果
1、AM调制波的频谱
2、DSB调制波的频谱
3、AM载波信号
4、AM音频信号
5、AM调制波
6、AM解调
结果分析：
图5是图4的音频信号调制到图3的载波信号后的AM调制波，图6是经过二极管
检波后得到的信号，频率与音频信号一样。
思考题：
1.AM信号的调制效率只有1/3，调制效率低是AM信号的一个最大缺点,但是AM信号具有可用包络检波法解调的优点，不需要本地同步载波信号，设备简单。
2.DSB信号调制效率为100%，不包含载波成分，信号传输效率提高，但是DSB信号解调必须采用相干解调，设备复杂。此外，在调制信号过零点处，高频载波相位有180度的突变。
3.由于.DSB信号的上,下边带完全对称，他们都携带了调制信号的全部信息，因此只需传输其中一个边带即可，所以就需用SSB信号来解决。
4.VSB信号是界与DSB信号和SSB信号之间的一种调制方式，它即克服了DSB信号占用频带宽的缺点，有解决了SSB信号实现上得难题，它不是完全抑制一个边带，而是逐渐切割，使其残留一部分
调制和解调习题
5.1 已知调制信号()2cos(2π500)V,u t t Ω=?载波信号5()4cos(2π10)V,c u t t =?令比例常数1a k =，试写出调幅波表示式，求出调幅系数及频带宽度，画出频谱图。 [解] 5()(42cos2π500)cos(2π10)AM u t t t =+?? 54(10.5cos2π500)cos(2π10)V t t =+?? 20.5,25001000Hz 4 a m BW ===?= 调幅波波形和频谱图分别如图P5.1(b)所示。 5.2 已知调幅波信号5[1cos(2π100)]cos(2π10)V o u t t =+??，试画出频谱图，求出频带宽度BW 。 [解] 2100200Hz BW =?= 调幅波波形和频谱图如图P5.2(b)所示。 5.3 已知调制信号3[2cos(2π210)3cos(2π300)]V u t t Ω=??+?，载波信号 55cos(2π510)V,1c a u t k =??=，试写出调辐波的表示式，画出频谱图，求出频带宽度BW 。 [解] 35()(52cos2π2103cos2π300)cos2π510c u t t t t =+??+??? 3555353555(10.4cos 2π2100.6cos 2π300)cos 2π5105cos 2π510cos 2π(510210)cos 2π(510210)1.5cos 2π(510300) 1.5cos 2π(510300)(V) t t t t t t t t t =+??+???=??+?+?+?-?+?++?- 3max 222104kHz BW F =?=??= 频谱图如图P5.3(s)所示。 5.4 已知调幅波表示式6()[2012cos(2π500)]cos(2π10)V u t t t =+??,试求该调幅波的载
频率调制与解调实验报告
1．熟悉LM566单片集成电路的组成和应用。 2．掌握用LM566单片集成电路实现频率调制的原理和方法。 3．了解调频方波、调频三角波的基本概念。 4．掌握用LM565单片集成电路实现频率解调的原理，并熟悉其方法。 5．了解正弦波调制的调频方波的解调方法。 6．了解方波调制的调频方波的解调方法。 二、实验准备 1．做本实验时应具备的知识点： ? LM566单片集成压控振荡器 ?LM566组成的频率调制器工作原理 ? LM565单片集成锁相环 ?LM565组成的频率解调器工作原理 2．做本实验时所用到的仪器： ?万用表 ?双踪示波器 ? AS1637函数信号发生器 ?低频函数发生器（用作调制信号源） ?实验板5（集成电路组成的频率调制器单元） 三、实验内容 1．定时元件R T、C T对LM566集成电路调频器工作的影响。 2．输入调制信号为直流时的调频方波、调频三角波观测。 3．输入调制信号为正弦波时的调频方波、调频三角波观测4．输入调制信号为方波时的调频方波、调频三角波观测。 5．无输入信号时（自激振荡产生）的输出方波观测。 6．正弦波调制的调频方波的解调。 7．方波调制的调频方波的解调。 四、实验步骤 1．实验准备 ⑴在箱体右下方插上实验板5。接通实 验箱上电源开关，此时箱体上±12V、±5V电 源指示灯点亮。 ⑵把实验板5上集成电路组成的频率 调制器单元右上方的电源开关（K5）拨到ON 位置，就接通了±5V电源（相应指示灯亮）， 即可开始实验。 2．观察R T、C T对频率的影响（R T = R3+W l、
C T = C1） ⑴实验准备 ① K4置ON位置，从而C1连接到566的管脚⑦上； ②开关K3接通，K1、K2断开，从而W2和C2连接到566的管脚⑤上； ③调W2使V5=3.5V（用万用表监测开关K3下面的测试点）； ④将OUT1端接至AS1637函数信号发生器的INPUT COUNTER来测频率。 ⑵改变W1并观察输出方波信号频率，记录当W1为最小、最大（相应地R T为最小、最大）时的输出频率，并与理论计算值进行比较，给定：R3 =3kΩ，W1=1kΩ，C1=2200pF。 ⑶用双踪示波器观察并记录当R T为最小时的输出方波、三角波波形。 ⑷若断开K4，会发生什么情况？最后还是把K4接通（正常工作时不允许断开K4）。 3．观察输入电压对输出频率的影响 ⑴直流电压控制（开关K3接通，K1、K2断开） 先把W l调至最大（振荡频率最低），然后调节W2以改变输入电压，测量当V5在2.4V～4.8V变化（按0.2V递增）时的输出频率f，并将结果填入表1。 第二部分: 1．实验准备 ⑴在箱体右下方插上实验板5。接通实验箱上电源开关，此时箱体上±12V、±5V电源指示灯点亮。 ⑵把实验板5上集成电路组成的频率调制器单元（简称566 调频单元）的电源开关（K5）和集成电路组成的频率解调器单元（简称565鉴频单元）的电源开关（K1）都拨到ON位置，就接通了这两个单元的±5V电源（相应指示灯亮），即可开始实验。 2．自激振荡观察 在565鉴频单元的IN端先不接输入信号，把示波器探头接到A点，便可观察到VCO自激振荡产生的方波（峰-峰值4.5V左右）。 3．调制信号为正弦波时的解调 ⑴先按实验十的实验内容获得正弦调制的调频方波（566调频单元上开关K1、K2接通，K3断开，K4接通）。为此，把低频函数发生器（用作调制信号源）的输出设置为：波形选择—正弦波，频率—1kHz，峰-峰值—0.4V，便可在566调频单元的OUT1端上获得正弦调制的调频方波信号。 ⑵把566调频单元OUT1端上的调频方波信号接入到565鉴频单元的IN端，并把566调频单元的W l调节到最大（从而定时电阻R T最大），便可用双踪示波器的CH1观察并记录输入调制信号（566调频单元IN端），CH2观察并记录565鉴频单元上的A点波形（峰-峰值为4.5V左右的调频方波）、B点波形（峰-峰值为40mV左右的1kHz正弦波）和OUT端波形（需仔细调节565鉴频单元上的W1，可观察到峰-峰值为4.5V左右的1kHz方波）。 ⑶调节565鉴频单元上的W1，可改变565鉴频单元OUT端解调输出方波的占空比。 五、数据处理
调幅信号处理实验电路(F题)
2017年全国大学生电子设计竞赛试题 参赛注意事项 （1）8月9日8:00竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。 （4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。 （5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。 【本科组】 一、任务 设计并制作一个调幅信号处理实验电路。其结构框图如图1所示。输入信号为调幅度50% 的AM信号。其载波频率为250MHz~300MHz，幅度有效值V irms 为10μV~1mV，调制频率为300Hz~ 5kHz。 低噪声放大器的输入阻抗为50Ω，中频放大器输出阻抗为50Ω，中频滤波器中心频率为10.7MHz，基带放大器输出阻抗为600Ω、负载电阻为600Ω，本振信号自制。 图1调幅信号处理实验电路结构框图 二、要求 1．基本要求 （1）中频滤波器可以采用晶体滤波器或陶瓷滤波器，其中频频率为10.7MHz；
（2）当输入AM信号的载波频率为275MHz，调制频率在300Hz~ 5kHz 范围内任意设定一个频率，V irms=1mV时，要求解调输出信号为V orms=1V±0.1V的调制频率的信号，解调输出信号无明显失真； （3）改变输入信号载波频率250MHz~300MHz，步进1MHz，并在调整本振频率后，可实现AM信号的解调功能。 2．发挥部分 （1）当输入AM信号的载波频率为275MHz，V irms在10μV~1mV之间变动时，通过自动增益控制（AGC）电路（下同），要求输出信号V orms稳定在1V±0.1V； （2）当输入AM信号的载波频率为250MHz~300MHz（本振信号频率可变），V irms在10μV~1mV之间变动，调幅度为50%时，要求输出信号V orms稳定在1V±0.1V； （3）在输出信号V orms稳定在1V±0.1V的前提下，尽可能降低输入AM信号的载波信号电平； （4）在输出信号V orms稳定在1V±0.1V的前提下，尽可能扩大输入AM信号的载波信号频率范围； （5）其他。 三、说明 1.采用+12V单电源供电，所需其它电源电压自行转换； 2.中频放大器输出要预留测试端口TP。 四、评分标准
AM波的调制与解调
海南大学 高频电子线路课程设计报告书 题目：AM波的调制与解调 姓名： 学号： 同组人： 年级：2011级 学院：信息科学技术学院 系别：电子信息工程 专业：电子信息工程《1》班 课程教师： 完成日期：2014 年01月08 日
目录 零、摘要 (2) 一、设计指标 (3) 二、系统框图 (3) 三、设计原理 (3) 1、正弦波振荡器 (3) 2、基极调幅电路 (4) 3、包络检波 (5) 4、LC集中选择性滤波器 (6) 四、设计单元电路 (6) 1、正弦波振荡器 (6) 2、基极调幅电路 (9) 3、包络检波 (12) 4、LC集中选择性滤波器…………………………………………………………14- 五、设计总电路……………………………………………………………………15- 1、总电路图………………………………………………………………………15- 2、仿真与分析……………………………………………………………………15- 六、元件清单………………………………………………………………………18- 七、电路的优缺点…………………………………………………………………18- 八、问题与解答……………………………………………………………………19- 九、心得体会………………………………………………………………………19- 十、参考文献………………………………………………………………………20-
AM波的调制与解调 摘要 在本次课程设计中，我们组以AM波的调制与解调电路为所设计的题目，运用proteus仿真软件，根据设计要求设计出电路。而设计思路就是运用正弦波振荡器产生高频电信号作为载波，其次通过基极调幅电路将调制信号附加在高频载波上进行调制，就会得到已调信号发送出去，在接收部分，我们用包络检波电路进行解调，但是解调出来的信号不纯，所以再用LC式集中选择性滤波器进行滤波，就可以输出低频信号。在你每个通信系统中，都必须有发送设备，传输煤质，和接收设备，二在本次设计当中，我们主要设计AM波的调制与解调过程。 本设计结合proteus仿真软件来对小功率调幅发射机电路的设计与调试方法进行研究。proteus软件能实现从电学概念设计到输出物理生产数据，以及这之间的所有分析、验证、和设计数据管理。这个系统是本次设计的一个核心软件。 关键字：调幅解调正弦波振荡器基极调幅 包络检波LC集中式选择滤波器
通信原理2DPSK调制与解调实验报告
通信原理课程设计报告
一. 2DPSK基本原理 1.2DPSK信号原理 2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差，并规定：Φ＝0表示0码，Φ＝π表示1码。则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在接收端只能采用相干解调，它的时域波形图如图2.1所示。 图1.1 2DPSK信号 在这种绝对移相方式中，发送端是采用某一个相位作为基准，所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。如果基准相位发生变化，则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。所以在实际过程中一般不采用绝对移相方式，而采用相对移相方式。 定义?Φ为本码元初相与前一码元初相之差，假设： ?Φ=0→数字信息“0”； ?Φ=π→数字信息“1”。 则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如下： 数字信息： 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1
DPSK信号相位：0 π π 0 π π 0 π 0 0 π 或：π 0 0 π 0 0 π 0 π π 0 2. 2DPSK信号的调制原理 一般来说，2DPSK信号有两种调试方法，即模拟调制法和键控法。2DPSK 信号的的模拟调制法框图如图1.2.1所示，其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码。 图1.2.1 模拟调制法 2DPSK信号的的键控调制法框图如图1.2.2所示，其中码变换的过程为将输入的基带信号差分，即变为它的相对码。选相开关作用为当输入为数字信息“0”时接相位0，当输入数字信息为“1”时接pi。 图1.2.2 键控法调制原理图 码变换相乘 载波 s(t)e o(t)
FM调制与解调
FM调制与解调系统 一、目的 FM在通信系统中的使用非常广泛。FM广泛应用于高保真音乐广播、电视伴音信号的传输、卫星通信和蜂窝电话系统等。 本设计主要是利用MATLAB集成环境下的M文件，编写程序来实现FM调制与解调过程，并分别绘制出基带信号，载波信号，已调信号的时域波形；再进一步分别绘制出相干解调后解调基带信号的时域波形。该设计使用系统开发平台为Windows XP ,程序运行平台使用Windows XP,程序设计语言采用MATLAB，运行程序完成对FM调制和解调结果的观察。通过该本次设计，达到了实现FM信号调制和解调系统的仿真目的。 二、工作原理与计算 通信系统的作用就是将信息从信息源发送到一个或多个目的地。对于任何个通信系统，均可视为由发送端、信道和接收端三大部分组成（如图1所示）。 图1 通信系统一般模型 信息源的作用是把各种信息转换成原始信号，发送设备的作用产生适合传输的信号，信息源和发送设备统称为发送端。发送端将信息直接转换得到的较低频率的原始电信号称为基带信号。通常基带信号
不宜直接在信道中传输。因此，在通信系统的发送端需将基带信号的频谱搬移（调制）到适合信道传输的频率范围内进行传输。这就是调制的过程。信号通过信道传输后，具有将信号放大和反变换功能的接收端将已调制的信号搬移（解调）到原来的频率范围，这就是解调的过程。 调制过程是一个频谱搬移的过程，它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。而解调是将位于载频的信号频谱再搬回来，并且不失真地恢复出原始基带信号。在本仿真的过程中我们选择用非相干解调方法进行解调。 2.1 FM调制原理 调制在通信系统中具有十分重要的作用。一方面，通过调制可以把基带信号的频谱搬移到所希望的位置上去，从而将调制信号转换成适合于信道传输或便于信道多路复用的已调信号。另一方面，通过调制可以提高信号通过信道传输时的抗干扰能力，同时，它还和传输效率有关。具体地讲，不同的调制方式产生的已调信号的带宽不同，因此调制影响传输带宽的利用率。可见，调制方式往往决定一个通信系统的性能 2.2 FM解调原理 调制信号的解调分为相干解调和非相干解调两种。相干解调仅仅适用于窄带调频信号，且需同步信号，故应用范围受限；而非相干解调不需同步信号，且对于NBFM信号和WBFM信号均适用，因此是FM 系统的主要解调方式。。
实验六调幅波解调器实验报告
实验六调幅波解调器实验报告 实验六调幅波解调器 一、实验目的 1、进一步了解调幅波的原理，掌握调幅波的解调方法。 2、了解二极管包括检波的主要指标、检波效率及波形失真。 3、掌握用集成电路实现同步检波的方法。 二、预习要求 1、复习课中有关调幅和解调原理。 2、分析二极管包络检波产生波形失真的主要因素。 三、实验仪器设备 1、双踪示波器 2、万用表 3、高频电路实验装置 四、实验电路说明 调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程，通常称之为检波。调幅波解调方 法有二极管包括检波器、同 步检波器。 6 1、二极管包络检波器
适合于解调含有较大载波分量的大信号的检波过程，它具电路简单，易于实现，本实验 如图6-1所示主要由二极管D及RC低通滤波器组成，它利用二极管的单向导电特性和检波 负载RC的充放电过程实现检波，所以RC时间常数选择很重要，RC时间常数过大，则会 产生对角切割失真。RC时间常数太小，高频分量会滤不干净，综合考虑要求满足下式: ,m211/fo< ` 图 6-2 1496构成的解器 五、实验内容及步骤 注意:做出实验之前需恢复实验五的实验内容2(1)的内容。 (一)二极管包络检波器 实验电路见图6-1 1、解调全载波调幅信号 (1)m<30,的调幅波的检波 载波信号仍为Vc=100mV/100KHZ(有效值)调节调制信号幅度， 按调幅实验中实验内容3(2)的条件获得调制度m<30,的调幅度，并 将它加至图6-1二极管包括检波器V信号输入端，观察记录检波电AM 容为C1时的波形。 调 幅 解 调 电 路 的 设 计 ——高频电子线路期末设计 小组成员：彭银虎 200740620134 宋伟男 200740620138 王海燕 200740620144 杨静 200740620156 一、调幅解调电路的设计 任务： 1）.明确系统的设计任务要求，合理选择设计方案及参数计算； 2）.利用Protel99SE进行仿真设计；； 3）.画出电路图、波形图、频率特性图。 1．基本原理 （1）振幅调制 调幅指的是用需要传送的信息（低频调制信号）去控制高频载波的振幅，使其随调制信号线性变化。 若设载波为u c(t)=Ucmcosωc t, 调制信号为单频信号，即uΩ(t)=UΩmcosΩt, 则普通调幅信号为： u AM(t)= (U cm+kUΩm cos Ωt)cosωc t=U cm(1+M a cosΩt)cosωc t 其中M a=kaUΩm/Ucm为调幅指数（调幅度），ka为比例系数。普通调幅波的波形和频谱图如图（1）所示。 因为载波不包含信息，为了减小不必要的功率浪费，可以只发射上下边频，而不发射载波，称为抑制载波的双边带调幅信号，用DSB表示。 设载波为u c(t)=U cm cosωc t, 单频调制信号为uΩ(t)=Uωm cosΩt(Ω〈〈ωc), 则双边带调幅信号为: u DSB(t)=kuΩ(t)u c(t)=kUΩm U cm cosΩtcosωc t = 错误！未找到引用源。［cos (ωc+Ω)t+cos (ωc-Ω)t］ 其中k为比例系数。 可见双边带调幅信号中仅包含两个边频, 无载频分量, 其频带宽度仍为调制信号带宽的两倍。图（2）显示了单频调制双边带调幅信号的有关波形与频谱图。 需要注意的是, 双边带调幅信号不仅其包络已不再反映调制信号波形的变化, 而且在调制信号波形过零点处的高频相位有180°的突变。可以看出, 在调制信号正半周, cosΩt为正值, 双边带调幅信号u DSB(t)与载波信号u c(t)同相；在调制信号负半周, cosΩt为负值, u DSB(t)与u c(t)反相。所以, 在正负半周交界处, u DSB(t)有180°相位突变。另外，双边带调幅波和普通调幅波所占有的频谱宽度是相同的，为2Fmax。 因为双边带信号不包含载波，所以发送的全部功率都载有信息，功率有效利用率高。因此在本设计中，调幅模块我们采用的是抑制载波的双边带调幅信号。 （2）调幅信号的解调 调幅信号的解调是振幅调制的相反过程，是从已调高频信号中恢复调制信号，通常将这种调制称为检波。完成这种解调的电路称为振幅检波器。检波电路有包络检波和同步检波。本设计采用同步检波方式。 实验五BPSK调制及解调实验 一、实验目的 1、掌握BPSK调制和解调的基本原理； 2、掌握BPSK数据传输过程，熟悉典型电路； 3、了解数字基带波形时域形成的原理和方法，掌握滚降系数的概念； 4、熟悉BPSK调制载波包络的变化； 5、掌握BPSK载波恢复特点与位定时恢复的基本方法； 二、实验器材 1、主控&信号源、9号、13号模块各一块 2、双踪示波器一台 3、连接线若干 三、实验原理 1、BPSK调制解调（9号模块）实验原理框 PSK调制及解调实验原理框图 2、BPSK调制解调（9号模块）实验框图说明 基带信号的1电平和0电平信号分别与256KHz载波及256KHz反相载波相乘，叠加后得到BPSK调制输出；已调信号送入到13模块载波提取单元得到同步载波；已调信号与相干载波 相乘后，经过低通滤波和门限判决后，解调输出原始基带信号。 四、实验步骤 实验项目一BPSK调制信号观测（9号模块） 概述：BPSK调制实验中，信号是用相位相差180°的载波变换来表征被传递的信息。本项目通过对比观测基带信号波形与调制输出波形来验证BPSK调制原理。 1、关电，按表格所示进行连线。 2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【BPSK/DBPSK数字调制解调】。将9号模块的S1拨为0000，调节信号源模块W3使256 KHz载波信号峰峰值为3V。 3、此时系统初始状态为：PN序列输出频率32KHz。 4、实验操作及波形观测。 （1）以9号模块“NRZ-I”为触发，观测“I”； （2）以9号模块“NRZ-Q”为触发，观测“Q”。 （3）以9号模块“基带信号”为触发，观测“调制输出”。 第九章 数字载波调制 图见附文件：9-1、9－2、9－8、9－9①②、9－17、9－18 未做出：9－9③、9－14、9－19、9－20、9－21 9-1 设发送的数字序列为：1011001010，试分别画出以下两种情况下的2ASK 、2FSK 、2PSK 及2DPSK 的信号波形： ①载频为码元速率的2倍； ②载频为码元速率的1.5倍。 解：图9-1 9-2 设发送的数字序列为0、1交替码，试计算并画出2PSK 信号的频谱。 解：2PSK 信号相当于将发送的0、1序列转换为双极性码)(t S D 后与载波相乘，设 10,11-→+→，则t A t S t S D PSK 02cos )()(ω=。 )]()([4 )(002 2ωωωωω++-= ∴D D PSK P P A P 根据第八章对基带数字随机脉冲序列功率谱的分析，有 ∑∞ -∞ =--++--=m T T T T T D m m G P m PG f G G P P f P ) (|)()1()(||)()(|)1()(2 21 2 221ωωδωωωωω其中)2 ( )(),2 ( )(21T TSa G T TSa G ωωωω-==，T f T 1= 为码元间隔。 代入上式，可得：)()12(2 )1(4)(2 ωδωω-+-=P f T TSa P P P T D )] ()()[12(4 1])2 ( )2 ( [)1()(002 2 2 2 2ωωδωωδωωωωω-++-+ ++--=∴P f A T Sa T Sa T P P A P T PSK 当P ＝ 2 1时，没有冲激项。 图9－2 9-3什么是OOK 的包络检波法的判决门限、归一化门限及最佳门限？设码元“0”“1”等概出现，且系统的输入信噪比S/N =10dB ，试计算归一化门限值及系统的误码率。 解：①判决门限th V 指将接收端的接收信号V 判决为1或0的门限值。如th V V >时判为1， th V V <时判为0。 归一化门限σ th V V = ，2 σ为噪声方差。 最佳门限* th V 是使误码率达到最小的判决门限。 ②已知OOK 包络检波法的最佳门限* th V ＝ 2 A ，由20 1022 2A A r = == σσ 得， 深圳大学实验报告课程名称：通信电子线路 实验项目名称：振幅调制器 学院：信息工程 专业：通信工程 指导教师：张金凤 报告人：高源学号：2011130315 班级： 3 实验时间：2013.5.29 实验报告提交时间：2013.6.12 教务部制 实验板3（幅度调制电路单元） 三、实验基本原理 1. MC1496 简介 MC1496是一种四象限模拟相乘器，其内部电路以及用作振幅调制器时的外部连接如图5-1所示。 由图可见，电路中采用了以反极性方式连接的两组差分对（T1～T4），且这两组差分对的恒流源管（T5、T6）又组成了一个差分对，因而亦称为双差分对模拟相乘器。其典型用法是： ⑻、⑽脚间接一路输入（称为上输入v1）， ⑴、⑷脚间接另一路输入（称为下输入v2），⑹、⑿脚分别经由集电极电阻Rc接到正电源+12V上，并从⑹、⑿脚间取输出vo。⑵、⑶脚间接负反馈电阻Rt。⑸脚到地之间接电阻RB，它决定了恒流源电流I7、I8的数值，典型值为6.8kO。⒁脚接负电源-8V。⑺、⑼、⑾、⒀脚悬空不用。由于两路输入v1、v2的极性皆可取正或负，因而称之为四象限模拟相乘器。可以证明： 因而，仅当上输入满足v1≤VT (26mV)时，方有： 才是真正的模拟相乘器。本实验即为此例。 图5-1 MC1496内部电路及外部连接 2.1496组成的调幅器 用MC1496模拟乘法器组成的振幅调幅器实验电路如图4-2 所示。 图中，与图5-1 相对应之处是：R8对应于Rt，R9对应于RB，R3、R10对应于RC。此外，W1用来调节⑴、⑷端之间的平衡，W2用来调节⑻、⑽端之间的平衡。此外，本实验亦利用W1在⑴、⑷端之间产生附加的直流电压，因而当IN2 端加入调制信号时即可产生AM 波。晶体管BG1为射极跟随器，以提高调制器的带负载能力。 图4－2 1496组成的调幅器实验电路 计算机与信息工程学院实验报告 一、实验目的 1.掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。 2.掌握用键控法产生2FSK信号的方法。 3.掌握2FSK过零检测解调原理。 4.了解2FSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。 二、实验仪器或设备 1.通信原理教学实验系统 TX-6（武汉华科胜达电子有限公司 2011.10） 2.LDS20410示波器（江苏绿扬电子仪器集团有限公司 2011.4.1） 三、总体设计 3.1数字调制 3.1.1实验内容： 1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。 2、用示波器观察2FSK信号波形。 3、用频谱仪观察数字基带信号频谱及2FSK信号的频谱。 3.1.2基本原理： 本实验用到数字信源模块和数字调制模块。信源模块向调制模块提供数字基带信号（NRZ码）和位同步信号BS（已在实验电路板上连通，不必手工接线）。调制模块将输入的绝对码AK（NRZ码）变为相对码BK、用键控法产生2FSK信号。调制模块内部只用+5V电压。 数字调制单元的原理方框图如图1-1所示。 图1-1 数字调制方框图 本单元有以下测试点及输入输出点： ? CAR 2DPSK 信号载波测试点 ? BK 相对码测试点 ? 2FSK 2FSK 信号测试点/输出点，V P-P >0.5V 用1-1中晶体振荡器与信源共用，位于信源单元，其它各部分与电路板上主要元器件对 应关系如下： ? ÷2（A ） U8：双D 触发器74LS74 ? ÷2（B ） U9：双D 触发器74LS74 ? 滤波器A V6：三极管9013，调谐回路 ? 滤波器B V1：三极管9013，调谐回路 ? 码变换 U18：双D 触发器74LS74；U19：异或门74LS86 ? 2FSK 调制 U22：三路二选一模拟开关4053 ? 放大器 V5：三极管9013 ? 射随器 V3：三极管9013 2FSK 信号的两个载波频率分别为晶振频率的1/2和1/4，通过分频和滤波得到。 2FSK 信号（相位不连续2FSK ）可看成是AK 与AK 调制不同载频信号形成的两个2ASK 信号相加。时域表达式为 t t m t t m t S c c 21cos )(cos )()(ωω+= 式中m(t)为NRZ 码。 2FSK 信号功率谱 设码元宽度为T S ，f S =1／T S 在数值上等于码速率， 2FSK 的功率谱密度如图所示。多进制的MFSK 信号的功率谱与二进制信号功率谱类似。 本实验系统中m(t)是一个周期信号，故m(t)有离散谱，因而2FSK 也具有离散谱。 3.2 数字解调 3.2.1 实验内容 1、 用示波器观察2FSK 过零检测解调器各点波形。 3.2.2 基本原理 2FSK 信号的解调方法有：包络括检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法等。 高频电路课程设计 完成期限：2011年12月16日 课题 基于MC1496调幅电路的设计 学院：电子通信工程学院 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 一．主要内容 用集成模拟乘法器MC1496设计调幅器 二．基本要求 1：电源电压12v 集成模拟乘法器MC1496 载波频率 f c=100KHZ 调制信号频率 fΩ=1KHZ 2：完成课程设计说明书，说明书应含有课程设计任务书，设计原理说明，设计原理图，要求字迹工整，叙述清楚，图 纸齐备。 3：设计时间为二周。 三．主要参考资料 1:李银华电子线路设计指导北京航天航空大学出版社2005.6 2:谢自美电子线路设计实验测试华中科技大学出版社2003.10 3:胡宴如高频电子线路高等教育出版社2009.1 2011年12月5日 目录 1.引言及课程题目的分析................................... 2课程题目的框图·····························3.课程设计的目的·····························4课程设计的内容………………………5课程设计的原理………………………6课程设计的步骤或计算……………… 7课程设计的结果与结论………………8参考文献……………………………… 一、引言 在高频电子线路中的振幅调制、同步检波、混 频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程[1]。目前在无线电通信、广播电视等方面得到广泛应用。本文利用Multisim11 软件仿真平台，对MC1496 构成的调幅电路进行软件仿真和实际电路测试，并分析比较测试结果。 二、题目分析 调幅调制和解调在理论上包括了信号处理，模拟电子，高频电子和通信原理等知识，涉及比较广泛。在实际上包括了各种不同信息传输的最基本原理，是大多数设备发射与接收的基本部分，所以我们做的这个课题是有很大的意义的。 本设计报告总体分为两大问题：信号的解调和 实验七 调幅波信号的解调 一、实验目的 1.进一步了解调幅波的原理，掌握调幅波的解调方法。 2.了解二极管包络检波的主要指标，检波效率及波形失真。 3.掌握用集成电路实现同步检波的方法。 二、预习要求 1.复习课本中有关调幅和解调原理。 2.分析二极管包络检波产生波形失真的主要因素。 三、实验仪器设备 1.双踪示波器 2.高频信号发生器 3.万用表 4.实验板G3 四、实验电路说明 调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程，通常称之为检波。调幅波解调方法有二极管包络检波器和同步检波器。 1. 二极管包络检波器 适合于解调含有较大载波分量的大信号的检波过程，它具有电路简单，易于实现，本实验如图6-1所示，主要由二极管D 及RC 低通滤波器组成，它利用二极管的单向导电特性和检波负载RC 的充放电过程实现检波。 所以RC 时间常数选择很重要， RC 时间常数过大, 则会产生对角切割失真。RC 时间常数太小，高频分量会滤不干净。 综合考虑要求满足下式: m m RC f Ω-<<<<2 011 图中A 对输入的调幅波进行幅度放大（满足大信号的要求），D 是检波二极管， R4、C2、C3滤掉残余的高频分量，R5、和R P1是可调检波直流负载，C5、R6、R P2是可 调检波交流负载，改变R P1和R P2可观察负载对检波效率和波形的影响。 2.同步检波器 利用一个和调幅信号 的载波同频同相的载波信 号与调幅波相乘，再通过低 通滤波器滤除高频分量而 获得调制信号。本实验如图 6-2所示，采用1496集成 电路构成解调器，载波信号 V C经过电容C1加在⑧、⑩ 脚之间，调幅信号V AM经电 容C2加在①、④脚之间， 相乘后信号由(12)脚输出， 经C4、C5、R6组成的低通 滤波器，在解调输出端，提 取调制信号。 图7-2 1496构成的解调器 五、实验内容及步骤 注意:做此实验之前需恢复实验五的实验内容2（1）的内容。 (一)二极管包络检波器 实验电路见图7-1 1.解调全载波调幅信号 (1).m＜30%的调幅波的检波 载波信号仍为V C(t)=25sin2π×105(t)(mV)调节调制信号幅度，按调幅实验中实 验内容2(1)的条件获得调制度m＜30%的调幅波，并将它加至图6-1信号输入端， （需事先接入－12V电源），由OUT1处观察放大后的调幅波（确定放大器工作正 常），在OUT2观察解调输出信号，调节R P1改变直流负载，观测二极管直流负载 改变对检波幅度和波形的影响，记录此时的波形。 (2).适当加大调制信号幅度，重复上述方法，观察记录检波输出波形。 (3).接入C4，重复(1)、(2)方法，观察记录检波输出波形。 (4).去掉C4，R P1逆时针旋至最大，短接a、b两点，在OUT3观察解调输出信号，调节 R P2改变交流负载，观测二极管交流负载对检波幅度和波形的影响，记录检波输出 波形。 2.解调抑制载波的双边带调幅信号。 载波信号不变，将调制信号V S的峰峰值电压调至160mV，调节R P1使调制器输出为抑制载波的双边带调幅信号，然后加至二极管包络检波器输入端，断开a、b两点，观察记录检波输出OUT2端波形，并与调制信号相比较。 (二)集成电路(乘法器)构成解调器 实验电路见图7-2 1.解调全载波信号 9-振幅调制与解调 9 振幅调制与解调 9.1.1 概述 为什么要调制？◆信号不调制进行发射天线太长，无法架设。 ◆信号不调制进行传播会相互干扰，无法 接收。 调制的必要性：可实现有效地发射，可实现有选择地接收。 调制按载波的不同可分为脉冲调制、正弦调制和对光波进行的光强度调制等。 按调制信号的形式可以分为模拟调制和数字调制。调制信号为模拟信号的称为模拟调制，调 制信号为数字信号的称为数字调制。 正弦波调制有幅度调制AM、频率调制FM和相位调制PM三种基本方式，后两者合称为角度调制。 调制是一种非线性过程。载波被调制后将产生新的频率分量，通常它们分布在载波频率的两边，并占有一定的频带。 几个基本概念：⒈载波：高频振荡波；⒉载频：载波的频率 ⒊调制：将低频信号“装载”在载波 上的过程。即用低频信号去控制高 频振荡波的某个参数，使高频信号 具有低频信号的特征的过程； ⒋已调波：经调制后的高频振荡波； ⒌解调：从已调信号中取出原来的信息；⒍调制信号：低频信号（需传送的信息）。?模拟调制有以正弦波为载波的幅度调制和角度 调制。 ?幅度调制，调制后的信号频谱和基带信号频谱之间保持线性平移关系，称为线性幅度调制。（振幅调制、解调、混频） ?角度调制中，频谱搬移时没有线性对应关系，称为非线性角度调制。（频率调制与解调电路） ⒈什么是调幅？定义：载波的振幅值随调制信号的 大小作线性变化，称为振幅调制，简称调幅 （AM）实现调幅的方法有：低电平调幅和高 电平调幅。 ◆低电平调幅：调制过程是在低电平进行，因而需要的调制功率比较小。有以下两种： 1.平方律调幅：利用电子器件的伏 安特性曲线平方律部分的非线性 作用进行调幅。 2.斩波调幅：将所要传输的音频信号按照载波频率来斩波，然后通过中心频率等于载波频率的带通滤波器，取出调幅成分。 基于Multisim的调幅电路的仿真 摘要：介绍了在Multisiml0仿真平台中构成集成电路模块的方法．并基于MuhisimlO仿真软件，对各个调幅电路进行仿真。依据仿真原理电路设计实物电路进行测试，并对仿真结果和实际电路测试所得数据进行分析比较。 关键词：调制调幅：包络检波；负峰切割失真；同步检波；Muhisiml0 1.前言 信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置，从而有利于信号的传送，并且是频谱资源得到充分利用。调制作用的实质就是使相同频率范围的信号分别依托于不同频率的载波上，接收机就可以分离出所需的频率信号，不致相互干扰。而要还原出被调制的信号就需要解调电路。调制与解调在高频通信领域有着广泛的应用，同时也是信号处理应用的重要问题之一，系统的仿真和分析是设计过程中的重要步骤和必要的保证。论文利用Multisim提供的示波器模块，分别对信号的调幅和解调进行了波形分析。 AM调制优点在于系统结构简单，价格低廉，所以至今仍广泛应用于无线但广播。与AM信号相比，因为不存在载波分量，DSB调制效率是100%。我们注意到DSB信号两个边带中任意一个都包含了M(w)的所有频谱成分，所以利用SSB调幅可以提高信道的利用率，所以选择SSB调制与解调作为课程设计的题目具有很大的实际意义。 论文主要是综述现代通信系统中AM ,DSB,SSB调制解调的基本技术，并分别在时域讨论振幅调制与解调的基本原理, 以及介绍分析有关电路组成。此课程设计的目的在于进一步巩固高频、通信原理等相关专业课上所学关于频率调制与解调等相关内容。同时加强了团队合作意识，培养分析问题、解决问题的综合能力。 2.基本理论 由于从消息转换过来的调制信号具有频率较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不宜传输。因此，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，同时在接受端则需要有解调过程从而还原出调制信号。 所谓调制就是利用原始信号控制高频载波信号的某一参数，使这个参数随调制信号的变化而变化，最常用的模拟调制方式是用正弦波作为载波的调幅(AM)、 1.前言 1.1 序言 随着人类社会步入信息化社会，电子信息科学技术正以惊人的速度发展，开辟了社会发展的新纪元。从20世纪90年代开始至今，通信技术特别是移动通信技术取得了举世瞩目的成就。在通信技术日新月异的今天，学习通信专业知识不仅需要扎实的基础理论，同时需要学习和掌握更多的现代通信技术和网络技术。通信技术正向着数字化、网络化、智能化和宽带化的方向发展。全面、系统地论述了通信系统基本理沦、基本技术以及系统分析与设计中用到的基本工具和方法，并将重点放在数字通信系统上。通信系统又可分为数字通信与模拟通信。传统的模拟通信系统，包括模拟信号的调制与解调，以及加性噪声对幅度调制和角度调制模拟信号解调的影响。数字通信的基本原理，包括模数转换、基本AWGN信道中的数字调制方法、数字通信系统的信号同步方法、带限AWGN信道中的数字通信问题、数字信号的载波传输、数字信源编码以及信道编码与译码等，同时对多径信道中的数字通信、多载波调制、扩频、GSM与IS95数位蜂窝通信。随着数字技术的发展原来许多不得不采用的模拟技术部分已经可以由数字化来实现，但是模拟通信还是比较重要的 1.2 设计任务 本设计是基于MATLAB的模拟相位（PM）调制与解调仿真，主要设计思想是利用MATLAB这个强大的数学软件工具，其中的通信仿真模块通信工具箱以及M檔等，方便快捷灵活的功能实现仿真通信的调制解调设计。还借助MATLAB可视化交互式的操作，对调制解调处理，降低噪声干扰，提高仿真的准确度和可靠性。要求基于MATLAB的模拟调制与解调仿真，主要设计思想是利用MATLAB、simulink檔、M檔等，方便快捷的实现模拟通信的多种调制解调设计。基于simulink对数字通信系统的调制和解调建模。并编写相应的m檔，得出调试及仿真结果并进行分析。 实验九QPSK/OQPSK 调制与解调实验 一、实验目的 1、了解用CPLD 进行电路设计的基本方法。 2、掌握QPSK 调制与解调的原理。 3、通过本实验掌握星座图的概念、星座图的产生原理及方法，了解星座图的作用及工程上的作用。 二、实验内容 1、观察QPSK 调制的各种波形。 2、观察QPSK 解调的各种波形。 三、实验器材 1、信号源模块 一块 2、⑤号模块 一块 3、20M 双踪示波器 一台 4、 连接线 若干 四、实验原理 （一）QPSK 调制解调原理 1、QPSK 调制 QPSK 信号的产生方法可分为调相法和相位选择法。 用调相法产生QPSK 信号的组成方框图如图12-1（a ）所示。图中，串/并变换器将输入的二进制序列依次分为两个并行的双极性序列。设两个序列中的二进制数字分别为a 和b ，每一对ab 称为一个双比特码元。双极性的a 和b 脉冲通过两个平衡调制器分别对同相载波及正交载波进行二相调制，得到图12-1（b ）中虚线矢量。将两路输出叠加，即得如图12-1（b ）中实线所示的四相移相信号，其相位编码逻辑关系如表12-1所示。 （a ） a(0)b(0) b(1) a(1) （b ） 图12-1 QPSK 调制 /并变换。串/并变换器将输入的二进制序列分为两个并行的双极性序列110010*********和 111101*********。双极性的a 和b 脉冲通过两个平衡调制器分别对同相载波及正交载波进行二相调制，然后将两路输出叠加，即得到QPSK 调制信号。 2、QPSK 解调 图12-2 QPSK 相干解调器 由于四相绝对移相信号可以看作是两个正交2PSK 信号的合成，故它可以采用与2PSK 信号类似的解调方法进行解调，即由两个2PSK 信号相干解调器构成，其组成方框图如图12-2所示。图中的并/串变换器的作用与调制器中的串/并变换器相反，它是用来将上、下支路所得到的并行数据恢复成串行数据的。 （二）OQPSK 调制解调原理 OQPSK 又叫偏移四相相移键控，它是基于QPSK 的改进型，为了克服QPSK 中过零点的相位跃变特性，以及由此带来的幅度起伏不恒定和频带的展宽（通过带限系统后）等一系列问题。若将QPSK 中并行的I ，Q 两路码元错开时间（如半个码元），称这类QPSK 为偏移QPSK 或OQPSK 。通过I ，Q 路码元错开半个码元调制之后的波形，其载波相位跃变由180°降至90°，避免了过零点，从而大大降低了峰平比和频带的展宽。 下面通过一个具体的例子说明某个带宽波形序列的I 路，Q 路波形，以及经载波调制以后相位变化情况。 若给定基带信号序列为1 －1 －1 1 1 1 1 －1 －1 1 1 －1 对应的QPSK 与OQPSK 发送波形如图12-3所示。 1-1-11111-1-111-1111-11-111-11-1-111-11-1 基基基基I 基基Q P S K ,O Q P S K Q 基基 Q P S K Q 基基O Q P S K -1 图12-3 QPSK,OQPSK 发送信号波形 图12-3中，I 信道为U （t ）的奇数数据单元，Q 信道为U （t ）的偶数数据单元，而OQPSK 的Q 信道与其I 信道错开（延时）半个码元。 QPSK ，OQPSK 载波相位变化公式为 {}()33arctan ,,,()44 44j i j i Q t I t ππ?ππ? ????? =--???? ?????? ?@ QPSK 数据码元对应的相位变化如图12-4所示，OQPSK 数据码元对应相位变化如图 12-5所示调幅解调电路的设计.(DOC)
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