北理工5系微波技术基础实验报告.pdf

北京理工大学5 系 《微波技术基础》实验报告 实验一 无线通信系统（图像传输）实验 一、 实验目的 1. 掌握无线通信（图像传输）收发系统的工作原理。 2. 了解各电路模块在系统中的作用。 二、 实验内容 1. 测试发射机的工作状态 2. 测试接收机的工作状态 3. 测试图像传输系统的工作状态 4. 通过改变内部链接方式造成对图像信号质量的影响来了解各电路模块的作用。 三、 无线图像传输系统的基本工作原理 发射设备和接收设备是通信设备的重要组成部分。其作用是将已调波经过某些处理之后， 送给天馈系统，发向对方或转发中继站；接受系统再降空间传播的信号经过天线接收进来， 经过某些处理之后，送到候机进行解调编码等。还原出基带信息送给用户终端。为了使发射 系统和接收系统同时工作，并且了解各电路模块在系统中的作用，通过试验箱中的天线模块 和摄像头及显示器，似的发射和接收系统自闭环，通过图像质量来验证通信系统的工作状态， 及各个电路模块的作用和连接变化时对通信或图像质量的影响。 图1.1 无线图像传输系统的收发结构装置 简单介绍一下各部分的功能与作用： 摄像头采集的信号送入调制器进行频率调制，在经过一次变频后，滤波，放大，通过天 线发射出去。经过空间传播，接受甜心将信号接收进来，在经过低噪放大，滤波，下变频到 480MHZ ，再经中频滤波，滤去谐波和杂波，经视频解调器，解调后输出到显示器还原图像 北京理工大学5 系 《微波技术基础》实验报告 信号。 四、 测试方法及步骤 (一) 发射机测试 基带信号送入调制器进行调制，然后坐上变频，功率放大，通过天线发射。每次变频后 会产生谐波和杂波，以滤波器滤除。 a) 测试发射极功率：信号源频率480MHZ ，信号源输出功率为0dBm 。测试发射极输 出功率；在逐渐增加信号输入功率，观察设计输出功率直达饱和。 b) 测试发射频率稳定度：以上连续不变，通过频谱仪分析观察2.2GHZ 射频输出信号 的相位噪声。 c) 测试发射信号的带外谐波、杂波抑制。 (二) 接收机测试 通过天线接收通信对方或经中继转发的射频信号，经过某些处理（如放大、变频）之后， 送到后级进行解调、编码等，还原出基带信息送给用户终端。 a) 测试接收系统增益：在低噪声放大器输入端连接信号源，中频放大器输出端分析仪。 设定信号源频率为2.2GHz ；输出功率为-60dBm。中频放大器输出功率为480Mhz， 此时频谱分析仪显示幅度为-60dBm 差值为接受链路总增益。 b) 测试接收机灵敏度 改变信号源输出功率大小，当频谱分析仪 RBW 设为 10MHz，频谱分析仪现实的 频谱与频谱分析仪基底噪声差值为10dB 时，这是信号源输出功率幅度为接收机最 小接受灵敏度。 c) 测试接收机动态范围 设定信号源输出功率为接收机最小接收灵敏度，改变信号源输出功率大小，不断增 加信号源输出功率，观察输出幅度变化。当输入幅度不变化时，为接收机动态范围。 d) 测试接收机噪声系数：在微波滤波器输入端链接噪声系数测试仪的噪声源，视频放 大器输出端接噪声系数测试仪。 (三) 系统测试 发射机和接收机结构不变的情况下，接入微波发射、接收天线，在外加摄像头和显示器， 即将发射和接收系统通过天线、摄像头、显示器自闭环来测试收/发系统的工作状态。 a) 传输图像实验。通过摄像头和显示器验证接受和发射系统的工作状态。 b) 收发天线相对位置发生变化，极化状态发生变化，观察图像质量的好坏。 c) 调整发射机的系统参数如降低输出功率等，观察图像质量的变化。 d) 调整接收机的系统参数如在低噪声电路前加衰减器，观察图像质量的变化。 五、 实验结果 (一) 发射机测试 1. 发射系统功率：信号源输入480Mhz 、-2dBm 的信号，经过实测链路的输出功率为 0.3dBm，则增益为: 100.03 G = 10log