北邮通原硬件报告..doc

通信原理硬件实验·报告 第 PAGE \* MERGEFORMAT 33页 信息与通信工程学院 通信原理硬件实验报告 姓名 班级 学号 班内序号 黄锦雨 2011211109 2011210263 20 王安月 2011211109 2011210257 14 指导教师: 王萍 实验日期：2013年 11月—12月 实验一 双边带抑制载波调幅(DSB-SC AM) 实验目的 了解DSB-SC AM信号的产生及相干解调的原理和实现方法。 了解DSB-SC AM的信号波形及振幅频谱的特点，并掌握其测量方法。 了解在发送DSB-SC AM信号加导频分量的条件下，收端用锁相环提取载波的原理及实现方法。 掌握锁相环的同步带和捕捉带的测量方法，掌握锁相环提取载波调试方法。 实验原理 DSB信号的时域表达式为 频域表达式为 其波形和频谱如图1.1所示。 图1.1 图1.1 DSB_SC信号时域波形和频谱图 图1.2为DSB_SC AM信号产生及相干解调框图。 图1.2 图1.2 DSB_SC AM信号产生及相干解调框图 DSB-SC AM信号由均值为零的模拟基带信号和正弦载波相乘得到，因而不包含离散载波分量。解调时只能采用相干解调。本实验中采用的是发端加导频信号，收端采用VCO提取导频作为恢复载波。 实验内容 DSB-SC AM 信号的产生 实验步骤 按照指导书图示，连接实验模块。 示波器观察音频振荡器输出调制信号，调整频率，均值 。 示波器观察主振荡器输出信号波形和频率；观察乘法器输出，注意相位翻转。 调整加法器中的增益G和g。 结果分析 图1.4 音频振荡器输出的模拟音频信号图 图1.4 音频振荡器输出的模拟音频信号 图1.5 主振荡器输出信号波形 图1.7 调整增益的波形 图1.7 调整增益的波形 图1.6 乘法器输出的已调波形 观察以上各波形可得，调制的波形以调制信号作为包络，载波信号在包络内进行更高频的振荡。 当调制信号频率不一样时，调制后信号的波形差别很大。由图可看出，在调制信号的一周期内载波的振荡情况。 图1.6 图1.6 乘法器输出的已调波形 图 图1.8 乘法器输出的已调波形频谱 由图1.8可知，将调制信号的频谱搬移至100kHz处，且按照要求，导频信号功率约为已调信号功率的0.32倍，即导频信号振幅频谱的幅度为已调信号的边带频谱幅度的0.8倍。 SC-DSB 信号为载波信号与调制信号相乘得到，其幅度为两信号幅度的乘积（由于乘法器输出为乘积的一半，故波形图中调制信号幅度仅为 500mV，而不是 1V），大包络的波形为载波信号波形，由调制信号为 10KHz 时的 SC-DSB 波形可看出 SC-DSB 信 号有可能存在相位翻转的问题。此外，SC-DSB 信号不能用包络检波来解调。 DSB-SC AM 信号的相干解调及载波提取 实验步骤 调试锁相环 单独测试VCO的性能： 暂不接输入，调节旋钮，改变中心频率，频率范围约为。 接直流电压，调节中心频率，使直流电压在变化，观察VCO线性工作范围；由GAIN调节VCO灵敏度，使直流电压变化时VCO频偏为。 单独测试相乘和低通滤波工作是否正常： 如图1.9所示，锁相环开环，LPF输出接示波器。 两VCO经过混频之后由LPF输出，输出信号为差拍信号。 图1.10 锁相环闭环状态图 图1.10 锁相环闭环状态 图1.9 锁相环开环状态 测试同步带和捕捉带： 如图1.10所示，锁相环闭环，输出接示波器，直流耦合。 将信号源VCO的频率调节到比小很多的频率，使锁相环失锁，输出为交变波形。 调节信号源VCO频率缓慢升高，当波形由交流变直流时说明VCO锁定，记录频率，继续升高频率，当直流突变为交流时再次失锁，记录频率。 缓慢降低输入VCO频率，记录同步时频率和再次失锁时频率。 恢复载波 将图中的锁相环按上述过程调好，在按照指导书图示实验连接，将加法器输出信号接至锁相环的输出端。将移相器模块印刷电路板上的频率选择开关拨到HI位置。 用示波器观察锁相环的LPF输出信号是否是直流信号，以此判断载波提取PLL是否处于锁定状态。若锁相环锁定，用双踪示波器可以观察发端导频信号与锁相环VCO输出的信号时候同步的，二者的相应相位差为，且很小。若锁相环失锁，则锁相环LPF输出波形是交流信号，可缓慢调节锁相环VCO模块的旋钮，直至锁相环LPF输出为直流，即锁相环由失锁进入锁定，继续调接旋钮，使LPF输出的直流电压约为0电平。 在确定锁相环提取载波成功后，利用双踪示波器分别观察发端的导频信号及收端载波提取锁相环中VCO的输出经移相后的信号波形，调节移相器模块中的移相旋钮，达到移相，使输入于相干解调的恢复载波与发来的导频信号不仅同频，也基本同相。 用频谱仪观测恢复载波的振幅