第一次通信系统实验报告——模拟调制与频分复用.docx

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1、第一次通信系统实验报告模拟调制与频分复用一、实验目的1.1 了解复用的概念。1.2 理解频分复用的原理。1.3 掌握频分复用的系统框图及其实现方法。二、实验内容2.1 常规双边带调幅与解调实验(AM)2.2 双边带抑制载波调幅与解调实验(DSB-SCAM)2.3 单边带调幅与解调实验(SSBAM)2.4 频分复用实验(FDM)三、实验结果及分析3.1常规双边带调幅与解调实验(AM)3.1.1AM调幅输出载波信号为标准正弦波信号，峰峰值为3.6V,频率为384KHz,基波信号也为标准正弦波信号，峰峰值为LOV,频率为2KHz。现将两信号相乘并调节调制深度，得到较好的调幅波，波形如图1所示。图IA

2、M调幅波输出波形图分析：由图可知，波形稳定，其包络是较为标准的正弦波形。再使用双踪示波，观测基波输出和调幅输出的波形，如图2所示。图2基波信号与调幅信号的波形图分析：由图可见，基波信号和调幅波的包络在频率上是相同的，也就是说包络和基波信 号只是在幅度上有差异，而这个差异不会影响基波信号的恢免。3. 1.2AM调幅波的解调将调幅信号送至测试点，得到解调后的还原信号波形，如图3所示。TtldMP05：0.000(MEASUROCH1.峰-峰值72OmVCH1均方根值234mVCH2峰-峰值2,02VCH2均方根值611mVCH1上升时间J1345MCH12。OmV一威蜕编V麻毒施二亶乙泸,V15-

3、0ct-M14542Q0007kHz图3检波输出和解调输出的信号波形图分析：如图3,下方波形为检波输出波形，上方波形为解调输出波形。两者在频率上是一致的，波形质量也很高，较好地还原了基波信号。但显然解调输出的波形要优于检波输出，这是由于解调输出经过了滤波处理。3.1 .3模拟语音信号AM调幅与解调载波信号仍使用频率为384KHZ的标准正弦波，将基波信号换为实时语音信号。解调使用质量较高的解调输出。实验中，语音信号的传递是较为理想的，但是噪声也很明显。3.2 双边带抑制载波调幅与解调实验(DSB-SCAM)3.2.1DSB调幅输出载波信号为标准正弦波信号，峰峰值为3.6V,频率为384KHz,基

4、波信号也为标准正弦波信号，峰峰值为LoV,频率为2KHz。现将两信号相乘并调节调制深度,得到较好的DSB调幅波,波形如图4所示。QkJtQTrigdMPos:0.0005AUTOSEHCH1平均值wvw取消自.司设置IlsoomVCH2500mVM250jsCH114.21mV15-0Ct-1415:212.00000kHz图4基波信号和DSB调幅信号的波形图为了更清楚的了解DSB调幅的特点，使用示波器的频谱测量功能可以看到调幅波的频谱特征，如图5所示。另外，实验中也用相同方法测量了AM调幅波的频谱图，如图6所示。图5DSB调幅波的频谱图图6AM调幅波的频谱图分析：由图4可见，DSB调幅波形很

5、理想。结合图5和图6可以更明显地看到，两种调幅信号都在在384KHZ的频点上幅度最高，但是DSB调幅信号在低频段幅度很弱，符合抑制载波的要求。3. 2.2DSB调幅波的解调调节解调深度，得到分别来自相乘输出和解调输出的恢复波形，如图7所示。TekJLQWdMPos:O-OOOjMEASURECH1峰-峰值ZWS扁145mV?:CH2,；,；,jIIb星-ill备（直：=；：,204mVwvw削:代升叫可CHi蜘楙尸W彳麻MM漱川弗2乂盘沪Mft1MM1昵7133399Hz图7DSB调幅波的相乘输出和解调输出波形图分析：相乘输出的结果并不理想，解调输出的结果要更好些。但是解调输出的波形质量要差于

6、AM调幅的效果。究其原因，AM调幅牺牲了功率而保证了信号频谱的最优；DSB调幅则为了优化功率分配，抑制了载波，迫使在解调时需使用相干解调法，因此必须使用混频器。这就使得DSB解调波的频谱劣化。3.1 .3模拟语音信号AM调幅与解调载波信号仍使用频率为384KHZ的标准正弦波，将基波信号换为实时语音信号。解调使用质量较高的解调输出。实验中，语音信号的传递不是很理想，明显比AM调幅要差，而且噪声也更明显。3.3 单边带调幅与解调实验(SSBAM)3.3.1SSB调幅输出载波信号为标准正弦波信号，峰峰值为3.6V,频率为384KHz,基波信号也为标准正弦波信号，峰峰值为LoV,频率为2KHz。载波信

7、号和基波信号被分为两路：一路先经过-90度移相处理，然后相乘并调节调制深度,得到较好的DSB调幅波；另一路直接输出，相乘并调节调制深度，得到较好的DSB调幅波。图8和图9分别显示了基波信号和载波信号移相处理的结果。图8基波信号的移相图9载波信号的移相得到两路DSB调幅波后，分别将两者相加和相减以得到上边带输出和下边带 输出。测量其频谱图，结果为图10和图11。图10上边带输出的频谱图图11下边带输出的频谱图分析：边带抑制的效果是很明显的，可以认为得到了理想的SSB调幅信号。3.3.2SSB调幅波的解调调节解调深度，相乘输出和解调输出的波形如图12所示。MEASURECH1峰-峰值5.48VCH

8、1频率2.000kHzCH2I峰-峰值1,88VCH2频率1.333kHz TrigFM Pos: 0.0005ACH1 1.0OVCH2 5bmV M 250CH1无 xHzj-4i2mV15-0Ct-1416:332.00002kHz图12SSB解调的相乘输出和解调输出波形图分析：显而易见，输出的波形非常理想。3.4频分复用实验(FDM)3.4.1两路信号第一路信号：载波信号为标准正弦波信号，峰峰值为3.6V,频率为192KHz,基波信号也为标准正弦波信号，峰峰值为1.0V,频率为IKHz。第二路信号：载波信号为标准正弦波信号，峰峰值为3.6V,频率为384KHz,基波信号也为标准正弦波信

9、号，峰峰值为LoV,频率为2KHz。3.4.2复用后的信号将两路信号分别进行DSB调幅，并接入复用模块。复用后波形和频谱图如图13和图14所示。斜率H1 IDOV CH2 SOOmV M100CHI Z 720m Is-OCt74 1&M47,548Hz图13复用后输出波形（上方波形）图M复用后信号的频谱图3.4.3频分解复用图15显示了分解后的两路DSB调幅信号。图15两路DSB调幅波的恢第图16和图17分别显示了两路DSB信号的频谱图。图16载波为192KJIz的DSB调幅波图17载波为384KHZ的DSB调福波分析：可见，载波为384KHZ的DSB调幅波恢复的不是很好，这是由于恢复时的滤波器的性能限制。3.4.4两路信号的恢复3.4.4.1相乘输出此处仅给出频率为IKHz的基波信号的恢复，如图18所示。图18IKHz的基波信号的相乘恢复3.4.4.2解调输出此处仅给出频率为2KHz的基波信号的恢复，如图19所示。图192KlIz的基波信号的解调恢复分析:可见,相乘输出的效果并不好,故输出时必须接上性能较好的滤波器。