通信電子線路Multisim仿真實驗報告

1、通信電子線路實驗報告Multisim調(diào)制電路仿真目錄一、綜述1二、實驗內(nèi)容21.常規(guī)調(diào)幅AM2（1）基本理論2（2）Multisim電路仿真圖3（3）結(jié)論：62.雙邊帶調(diào)制DSB6（1）基本理論6（2）Multisim電路仿真圖73.單邊帶調(diào)制SSB8（1）工作原理8（2）Multisim電路仿真圖94.調(diào)頻電路FM10（1）工作原理10（2）Multisim電路仿真圖105.調(diào)相電路PM11（1）工作原理11（2）Multisim電路仿真圖12三、實驗感想12一、綜述基帶信號是原始的電信號，一般是指基本的信號波形，在數(shù)字通信調(diào)制技術(shù)中則指相應(yīng)的電脈沖。在無線遙測遙控系統(tǒng)和無線電技術(shù)中調(diào)制就是

2、用基帶信號控制高頻載波的參數(shù)（振幅、頻率和相位），使這些參數(shù)隨基帶信號變化。用來控制高頻載波參數(shù)的基帶信號稱為調(diào)制信號。未調(diào)制的高頻電振蕩稱為載波（可以是正弦波，也可以是非正弦波，如方波、脈沖序列等）。調(diào)制方式按照調(diào)制信號的性質(zhì)分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制兩類；按照載波的形式分為連續(xù)波調(diào)制和脈沖調(diào)制兩類。模擬調(diào)制有調(diào)幅（AM）、調(diào)頻（FM）和調(diào)相（PM）。數(shù)字調(diào)制有振幅鍵控（ASK）、移頻鍵控（FSK）、移相鍵控（PSK）和差分移相鍵控 (DPSK）等。脈沖調(diào)制有脈幅調(diào)制（PAM）、脈寬調(diào)制（PDM）、脈頻調(diào)制（PFM）、脈位調(diào)制（PPM）、脈碼調(diào)制（PCM）和增量調(diào)制（M）。調(diào)幅(AM）：用調(diào)制信

3、號控制載波的振幅，使載波的振幅隨著調(diào)制信號變化。已調(diào)波稱為調(diào)幅波。調(diào)幅波的頻率仍是載波頻率，調(diào)幅波包絡(luò)的形狀反映調(diào)制信號的波形。調(diào)幅系統(tǒng)實現(xiàn)簡單，但抗干擾性差，傳輸時信號容易失真。調(diào)頻(FM）：用調(diào)制信號控制載波的振蕩頻率，使載波的頻率隨著調(diào)制信號變化。已調(diào)波稱為調(diào)頻波。調(diào)頻波的振幅保持不變，調(diào)頻波的瞬時頻率偏離載波頻率的量與調(diào)制信號的瞬時值成比例。調(diào)頻系統(tǒng)實現(xiàn)稍復(fù)雜，占用的頻帶遠(yuǎn)較調(diào)幅波為寬，因此必須工作在超短波波段?？垢蓴_性能好，傳輸時信號失真小，設(shè)備利用率也較高。調(diào)相(PM）：用調(diào)制信號控制載波的相位，使載波的相位隨著調(diào)制信號變化。已調(diào)波稱為調(diào)相波。調(diào)相波的振幅保持不變，調(diào)相波的瞬時相角

4、偏離載波相角的量與調(diào)制信號的瞬時值成比例。在調(diào)頻時相角也有相應(yīng)的變化，但這種相角變化并不與調(diào)制信號成比例。在調(diào)相時頻率也有相應(yīng)的變化，但這種頻率變化并不與調(diào)制信號成比例。(4)在模擬調(diào)制過程中已調(diào)波的頻譜中除了載波分量外在載波頻率兩旁還各有一個頻帶，因調(diào)制而產(chǎn)生的各頻率分量就落在這兩個頻帶之內(nèi)。這兩個頻帶統(tǒng)稱為邊頻帶或邊帶。位于比載波頻率高的一側(cè)的邊頻帶，稱為上邊帶。位于比載波頻率低的一側(cè)的邊頻帶，稱為下邊帶。在單邊帶通信中可用濾波法、相移法或相移濾波法取得調(diào)幅波中一個邊帶，這種調(diào)制方法稱為單邊帶調(diào)制(SSB）。單邊帶調(diào)制常用于有線載波電話和短波無線電多路通信。在同步通信中可用平衡調(diào)制器實現(xiàn)抑

5、制載波的雙邊帶調(diào)制（DSB-SC）。在數(shù)字通信中為了提高頻帶利用率而采用殘留邊帶調(diào)制(VSB），即傳輸一個邊帶（在鄰近載波的部分也受到一些衰減）和另一個邊帶的殘留部分。在解調(diào)時可以互相補償而得到完整的基帶。二、實驗內(nèi)容1.常規(guī)調(diào)幅AM（1）基本理論振幅調(diào)制就是用調(diào)制信號去控制高頻率的載波信號，使載波的振幅隨調(diào)制信號的變化規(guī)律而變化。所得到的已調(diào)波就是調(diào)幅波設(shè)載波信號為 uct=Uccosct低頻的調(diào)制信號為 ut=Ucost所得條幅波的振幅可以表示為： u(t)其波形如圖：/條幅波要求所加大直流的電壓值必須大于U，否則已調(diào)波的包絡(luò)并不能表示原始信號的變化而造成失真，通常將這種失真成為過調(diào)幅失真

6、，此種現(xiàn)象是一定要避免的。（2）Multisim電路仿真圖I.Mf=0.5II.Mf=1III.Mf=1.5（3）結(jié)論：Mf>1時出現(xiàn)過調(diào)幅，波形失真2.雙邊帶調(diào)制DSB（1）基本理論由調(diào)幅信號頻譜分析可知，載波信號本身不包含信息，有用信息包含在上下邊頻上，因此為節(jié)省功率可只發(fā)射上下邊頻而不發(fā)射載波，這種方式稱為雙邊帶調(diào)制其表達(dá)式可表示為： ut=KUcUcosctcost其波形和頻譜分別如圖：（2）Multisim電路仿真圖3.單邊帶調(diào)制SSB（1）工作原理因為邊頻中，任何一個邊頻已包含了調(diào)制信號的全部信息，所以為了節(jié)省頻帶，可進(jìn)一步抑制掉其中一個邊帶，而只發(fā)送一個邊頻，這就是SSB。

7、它的表示式為：u(t)=Umcos(wc+) 或 u(t)=Umcos(wc-)t原理框圖：（2）Multisim電路仿真圖4.調(diào)頻電路FM（1）工作原理設(shè)調(diào)制信號為Ucost，根據(jù)調(diào)頻定義。調(diào)頻波的瞬時頻率應(yīng)隨u0線性的變化t=c+Kucost瞬時相位t=0t(t)dt調(diào)頻波為：vt=Ucos(ct+k0t(t)dt)（2）Multisim電路仿真圖由于Multisim自帶了Voltage controlled sine wave壓控正弦振蕩器，所以用其調(diào)頻較為簡單5.調(diào)相電路PM（1）工作原理PM波的瞬時相位隨u線性變化，即PM波的瞬時相位:(t) =ct+ jo+kpU cost=ct+ j o+mpcost 其波形圖為（2）Multisim電路仿真圖三、實驗感想本次實驗通過Multisim仿真直觀地讓我們認(rèn)識到AM、FM、PM調(diào)制電路的工作原理和波形形狀，并通過比較它們電路的異同，對課本知識有更深入的了解，對高頻電路的課程學(xué)習(xí)十分有幫助。不同調(diào)制電路是有聯(lián)系的，理論上FM通過一個積分器可以得到PM波形，但是實際仿真的結(jié)果十分不理想，應(yīng)該是和積分器的電阻電容選擇有關(guān)。DSB通過一個濾波器也能變成SSB，但仿真效果仍不理想，結(jié)果發(fā)現(xiàn)是濾波器設(shè)計不理想，很難實現(xiàn)帶通。在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，Multisim提供的一些封裝