北郵通原硬件實驗報告

1、北郵通原硬件實驗報告 信息與通信工程學(xué)院 通信原理硬件實驗報告 班 級： 姓 姓 名： 學(xué) 學(xué) 號： 序 序 號： 日 日 期： 目錄 必做部分 目錄 . 2 實驗一：雙邊帶 抑制載波調(diào)幅（dsb-scam ） . 4 一、實驗?zāi)康?. 4 二、實驗原理 . 4 三、實驗框圖 . 6 四、實驗步驟 . 7 五實驗結(jié)果與分析 . 8 六、 思考題 . 11 七、問題及解決方法 . 13 實驗二：具有離散大載波的雙邊帶調(diào)幅（am ） . 14 一、實驗?zāi)康?. 14 二、實驗原理 . 14 三、實驗框圖 . 15 四、實驗步驟 . 16 五、實驗結(jié)果與分析 . 17 六、思考題 . 20 七、問題

2、及解決方法 . 20 實驗三：調(diào)頻（fm ） . 22 一、實驗?zāi)康?. 22 二、實驗原理 . 22 三、實驗框圖 . 23 四、實驗步驟 . 24 五、實驗結(jié)果與分析 . 25 六、思考題 . 27 七、問題及解決方法 . 28 實驗六：眼圖 . 29 一、實驗?zāi)康?. 29 二、實驗原理 . 29 三、實驗框圖 . 29 四、實驗步驟 . 30 五、實驗結(jié)果與分析 . 30 六、問題及解決方法 . 31 實驗七：采樣、判決 . 32 一、實驗?zāi)康?. 32 二、實驗原理 . 32 三、實驗框圖 . 32 四、實驗步驟 . 33 五、實驗結(jié)果與分析 . 34 六、思考題 . 35 七、問題

3、及解決方法 . 35 實驗八：二進制通斷鍵控（ook ） . 35 一、實驗?zāi)康?. 36 二、實驗原理 . 36 三、實驗框圖 . 36 四、實驗步驟 . 37 五、實驗結(jié)果與分析 . 38 六、思考題 . 39 七、問題及解決方法 . 40 實驗十二：低通信號的采樣與重建 . 41 一、實驗?zāi)康?. 41 二、實驗原理 . 41 三、實驗框圖 . 41 四、實驗步驟 . 42 五、實驗結(jié)果與分析 . 42 六、思考題 . 44 七、問題及解決方法 . 45 選做部分 實驗九：二進制移頻鍵控（2fsk ） . 46 一、實驗?zāi)康?. 46 二、實驗原理 . 46 三、實驗框圖 . 47 四、

4、實驗步驟 . 47 六、問題及解決方法 . 50 實驗十一：信號星座 . 51 一、實驗?zāi)康?. 51 二、實驗原理 . 51 三、實驗框圖 . 51 四、實驗步驟 . 51 五、實驗結(jié)果與分析 . 52 六、思考題 . 55 七、問題及解決方法 . 56 實驗一：雙邊帶抑制載波調(diào)幅（dsb-scam） ） 一、實驗?zāi)康?1、了解 dsb-sc am 信號的產(chǎn)生以及相干解調(diào)的原理和實現(xiàn)方法。 2、了解 dsb-sc am 信號波形以及振幅頻譜特點,并掌握其測量方法。 3、了解在發(fā)送 dsb-sc am 信號加導(dǎo)頻分量的條件下,收端用鎖相環(huán)提取載波的原理及其實現(xiàn)方法。 4、掌握鎖相環(huán)的同步帶和捕

5、捉帶的測量方法,掌握鎖相環(huán)提取載波的調(diào)試方法。 二、實驗原理 dsb 信號的時域表達式為 ( ) ( )cosdsb cs t m t t w = 頻域表達式為 1( ) ( ) ( )2dsb c cs m m w w w w w = - + + 其波形和頻譜如下圖所示 將均值為零的模擬基帶信號 m(t)與正弦載波 c(t)相乘得到 dsbsc am 信號，其頻譜不包含離散的載波分量。 dsbsc am 信號的解調(diào)只能采用相干解調(diào)。為了能在接收端獲取載波，一種方法是在發(fā)送端加導(dǎo)頻。收端可用鎖相環(huán)來提取導(dǎo)頻信號作為恢復(fù)載波。此鎖相環(huán)必須是窄帶鎖相，僅用來跟蹤導(dǎo)頻信號。 在鎖相環(huán)鎖定時，vco

6、輸出信號 與輸入的導(dǎo)頻信號 錯誤! ! 未找到引用源。的頻率相同，但二者的相位差為 錯誤! ! 未找到引用源。度，其中 錯誤! !未找到引用源。很小。鎖相環(huán)中乘法器的兩個輸入信號分別為發(fā)來的信號 s(t)與鎖相環(huán)中 vco 的輸出信號，二者相乘得到 在鎖相環(huán)中的 lpf 帶寬窄，能通過 錯誤! ! 未找到引用源。分量，濾除 m(t)的頻率分量及四倍頻載頻分量，因為 錯誤! ! 未找到引用源。很小，所以 錯誤! ! 未找到引用源。約等于 錯誤! !。 未找到引用源。lpf 的輸出以負反饋的方式控制 vco,使其保持在鎖相狀態(tài)。鎖定后的 vco 輸出信號 錯誤! ! 未找到引用源。經(jīng) 90 度移相

7、后，以 錯誤! ! 未找到引用源。作為相干解調(diào)的恢復(fù)載波，它與輸入的導(dǎo)頻信號同頻，幾乎同相。 相干解調(diào)是將發(fā)來的信號 s(t)與恢復(fù)載波相乘，再經(jīng)過低通濾波后輸出模擬基帶信號，經(jīng)過低通濾波可以濾除四倍載頻分量，而 是直流分量，可以通過隔直流電路濾除，于是輸出為 錯誤! !。 未找到引用源。 三、實驗框圖 1、dsb-sc am 信號的產(chǎn)生 2、dsb-sc am 信號的相干解調(diào)及載波提取 3、測量 vco 的壓控靈敏度 四、實驗步驟 1、dsbac 信號的產(chǎn)生 （1）將音頻振蕩器輸出的模擬音頻信號及住振蕩器輸出的 100khz 模擬載頻信號分別用連線聯(lián)結(jié)至乘法器的兩個輸入端。 （2）用示波器觀

8、看音頻振蕩器輸出信號的信號波形的幅度和激蕩平率，調(diào)整為 10khz。 （3）用示波器觀看主震蕩輸出波形。 （4）用示波器觀看乘法器的輸出波形及其頻譜。 （5）將已調(diào)信號和導(dǎo)頻分量加到加法器的兩個輸入端，調(diào)整加法器上的參數(shù) g 和 g,使其與實際相符。觀看輸出波形及其頻譜。具體調(diào)整方法如下: a.首先調(diào)整增益 g：將加法器的 b 輸入接地端接地，a 輸入端接已調(diào)信號，用示波器觀看加法器 a 輸入端的信號幅度與加法器輸出信號幅度。調(diào)節(jié)旋鈕 g，使得加法器輸出幅度與輸入一致，說明此時 g=1 b.再調(diào)整增益 g：加法器 a 輸入端仍接已調(diào)信號，b 輸入端接導(dǎo)頻信號。用頻譜儀觀看加法器輸出信號的振幅頻

9、譜，調(diào)節(jié)增益 g 旋鈕，使導(dǎo)頻信號振幅頻譜的幅度為已調(diào)信號的邊帶頻譜幅度的 0.8 倍。此導(dǎo)頻信號功率約為已調(diào)信號功率的 0.32 倍。 2、dsbac 信號的相干解調(diào)及其載波提取 （1）鎖相環(huán)的調(diào)試： a.調(diào)整 vco 的中心頻率 f0 在 100khz b.將直流電壓輸入 vco，改變其值從-22v，觀察 vco 的頻率及其線性工作范圍 c.調(diào)節(jié) vco 的壓控靈敏度到合適范圍。 d.檢測 lpf 是否正常工作。 e.反復(fù)測量鎖相環(huán)的同步帶和捕捉帶，使其盡量準確。 （2）恢復(fù)載波 a.將電路按照原理圖連接好，用示波器觀察鎖相環(huán)中的 lpf 的輸出信號是否 為直流信號，以此判定是否鎖定。 b

10、.貫穿導(dǎo)頻信號和 vco 的輸出是否同步，調(diào)節(jié)移相器使其相依到達 90 度。 c.觀察恢復(fù)載波的頻譜振幅。 （3）相干解調(diào) a.將已調(diào)信號和恢復(fù)的載波接入解調(diào)乘法器的兩個輸入端。 b.觀察解調(diào)后的輸出波形。 c.改變音頻振蕩器的頻率，觀察解調(diào)輸出波形的變化。 五、 實驗結(jié)果與分析 （1）dsb-sc am 信號的產(chǎn)生 1、音頻振蕩器輸出調(diào)制信號 由圖可看出音頻信號的頻率 f 為 10.05khz，振幅約為 1.46v。 乘法器輸出 dsb-sc 信號波形 主震蕩頻率為 100khz，可以從圖上看出，乘法器輸出信號包絡(luò)為調(diào)制信號，頻率與載波頻率相同為 100khz。輸出振幅約為 1.4v，與調(diào)制

11、信號振幅相同。音頻信號零點位置存在相位翻轉(zhuǎn)。 3、乘法器輸出頻譜 由圖可看出，dsb-sc am 信號在 100khz 處并無頻譜分量，僅在左右各偏移 10khz 處存在信號，與理論分析一致。 4、已調(diào)信號波形 5、調(diào)整加法器中的 g，g 由圖，調(diào)整 g=1，同理調(diào)節(jié) g，是導(dǎo)頻信號振幅頻譜的幅度為已調(diào)信號頻譜的邊帶頻譜幅度的 0.8 倍。 6、帶導(dǎo)頻的調(diào)幅信號 由圖可以計算出，導(dǎo)頻信號功率約為已調(diào)信號的 0.8*0.8/2=0.32 倍。 7、改變發(fā)端音頻振蕩器的頻率后的調(diào)制信號及解調(diào)信號 由圖可知，改變發(fā)端音頻振蕩器的頻率，解調(diào)輸出信號也隨之改變，無法還原調(diào)制波形。 六、 思考題 2.2.

12、4 思考題 1、實驗中載波提取的鎖相環(huán)中的 lpf 能不能用 tims 系統(tǒng)中的"tuneable lpf'？ 答：不能，因為 rc lpf 中的 3db 帶寬是 2. 8khz，而 tuneable lpf 中 wide一項中帶寬的濾波范圍是 2khz-12khz，所以不能使用。 2、若本實驗中的音頻信號為 1khz，請問實驗系統(tǒng)所提供的 pll 能否用來提取載波？為什么？ 答：不能，因為鎖相環(huán)的截止頻率為 2.8khz，如果音頻信號為 1khz 則鎖相環(huán)會跟蹤音頻信號，造成信號失真。 3、若發(fā)端不加導(dǎo)頻，收端提取載波還有其他方法嗎？請畫出框圖 答：如圖所示 2.2.3 思

13、考題 1 、說明 dsb-sc am 信號波形的特點 答：dsb-sc 為雙邊帶調(diào)幅，時域當載波與 m(t)同時改變極性時出現(xiàn)反相點，而反相點不影響性能。經(jīng)幅度調(diào)制后，基帶信號的頻譜被搬移到了載頻 fc 處。若模擬基帶信號帶寬為 w，則調(diào)幅信號帶寬為 2w，因為在頻域中輸出此調(diào)幅信號s(t)的信道帶寬 b=2w。 am 信號為具有離散大載波的雙邊帶幅度調(diào)制信號，它是在 dsb-sb 信號的基礎(chǔ)上加一離散的大載波分量，因此傳輸效率有所下降。am 信號因為解調(diào)時要使用包絡(luò)檢波所以要保證|m(t)|1，使 am 信號的包絡(luò) ac1+m(t)總為正數(shù)。 2、畫出已調(diào)信號加導(dǎo)頻的振幅頻譜，算出導(dǎo)頻信號功

14、率與已調(diào)信號功率之比。 平方律部件 2fc bpf 二分頻 輸 入 已調(diào)信號 e(t) 載波輸出 答：由圖可知，導(dǎo)頻信號的頻譜幅度是 a1=125mv，邊頻信號的頻譜幅度是a2=160mv，所以導(dǎo)頻信號功率與已調(diào)信號功率的百分比=a12/2/a22 =30.52%，接近理論值 32%，誤差主要來源于讀數(shù)誤差。 七、問題及解決方法 本次實驗是整個實驗過程中的第一個實驗，老師講完基本要求之后我們就開始實驗了。示波器已經(jīng)用了好多次了，算是熟悉了。本節(jié)是 dsb-sc am 信號的產(chǎn)生以及想干解調(diào)原理。剛開始接觸 tims 實驗系統(tǒng)部分，感覺很神奇。雖然實驗中都是有電路連接圖可以參考的，但是，理解還是

15、最基本的。這個實驗還是很簡單的，雖然老師說可以不要頻譜圖，但是我們也做出了一個正確的頻譜圖。 實驗二：具有離散大載波的雙邊帶調(diào)幅（ （am ） 一、實驗?zāi)康?1、了解 am 信號的產(chǎn)生原理和實現(xiàn)方法。 2、了解 am 信號波形和振幅頻譜的特點，并掌握調(diào)幅系數(shù)的測量方法。 3、了解 am 信號的非相干解調(diào)原理和實現(xiàn)方法。 二、實驗原理 1、am 信號的產(chǎn)生 對于單音頻信號 ( ) sin(2 )m mm t a f t p = 進行 am 調(diào)制的結(jié)果為 ( ) ( sin(2 )sin2 (1 sin(2 )sin2am c m m c c m cs t a a a f t f t a a a

16、f t f t p p p p = + = + 其中調(diào)幅系數(shù)maaa=，要求1 a £以免過調(diào)引起包絡(luò)失真。 由maxa和mina分別表示 am 信號波形包絡(luò)最大值和最小值，則 am 信號的調(diào)幅系數(shù)為 max minmax mina aaa a-=+ 如圖所示為 am 調(diào)制的過程和頻譜示意圖。 2、am 信號的解調(diào) am 信號由于具有離散大載波，故可以采用載波提取相干解調(diào)的方法。其實現(xiàn)類似于實驗一中的 dsb-sc am 信號加導(dǎo)頻的載波提取和相干解調(diào)的方法。 am 的主要優(yōu)點是可以利用包絡(luò)檢波器進行非相干解調(diào)，可以使得接收設(shè)備更加簡單。 三、實驗框圖 1、am 信號的產(chǎn)生 2、am

17、 信號的非相干解調(diào) 四、實驗步驟 1、am 信號的產(chǎn)生 （1）按圖進行各模塊之間的連接。 （2）音頻振蕩器輸出為 5khz，主振蕩器輸出為 100khz，乘法器輸入耦合開關(guān)置于 dc 狀態(tài)。 （3）分別調(diào)整加法器的增益 g 以 g 均為 1。 （4）逐步增大可變直流電壓，使得加法器輸出波形是正的。 （5）觀察乘法器輸出波形是否為 am 波形。 （6）測量 am 信號的調(diào)幅系數(shù) a 值，調(diào)整可變直流電壓，使 a=0.8。 （7）測量 a=0.8 的 am 信號振幅頻譜。 2、am 信號的非相干解調(diào) （1）輸入的 am 信號的調(diào)幅系數(shù) a=0.8。 （2）用示波器觀察整流器的輸出波形。 （3）用示

18、波器觀察低通濾波器的輸出波形。 （4）改變輸入 am 信號的調(diào)幅系數(shù)，觀察包絡(luò)檢波器輸出波形是否隨之改變。 （5）改變發(fā)端調(diào)制信號的頻率，觀察包絡(luò)檢波輸出波形的變化。 五、實驗結(jié)果與分析 1、調(diào)制信號（加直流） 由圖可看出，調(diào)制信號頻率為 5khz，而載波頻率為 100khz。另外調(diào)制信號加上直流電壓后，加法器輸出波形為正值。 2、調(diào)整加法器增益 由圖可看出加法器輸入輸出幅值相等，即增益 g=1。 3、調(diào)整加法器增益 g=1 由圖可看出加法器輸入輸出幅值相等，即增益 g=1。 4、將加法器輸出調(diào)為正 由圖可知，乘法器輸出包絡(luò)與調(diào)制信號幅值變化相同，且其中調(diào)幅系數(shù)a=0.8。 兩個通道顯示的調(diào)制

19、前后信號幅度波形 6、當 a=0.8 時，解調(diào)輸出波形 由圖可以看出，雖然信號的解調(diào)輸出很小，而且噪聲干擾很嚴重，但信號的基本形狀沒有改變。保留了原有的信號的信息 7、當 a=1 時，解調(diào)輸出波形 可以看出，當 a=1 時，信號過調(diào)制，出現(xiàn)失真情況。 六、思考題 1、在什么情況下，會產(chǎn)生 am 信號的過調(diào)現(xiàn)象？ 答：當調(diào)制系數(shù)大于 1 時，會產(chǎn)生過調(diào)現(xiàn)象，此時幅度最小值不是實際最小值，實際最小值應(yīng)為負值。 2、對于 a=0.8 的 am 信號，請計算載頻功率與邊帶功率之比值。 答：am 信號公式為( ) 1 sin(2 )sin(2 )am c m cs t a a f t f t p p =

20、 + 則可得其邊帶功率為：2( ) 44cba ap = ´ 載波功率為：2( ) 22ccap = ´ 所以比值為：=3.125 3、是否可用包絡(luò)檢波器對 dsb-sc am 信號進行解調(diào)？請解釋原因。 答：不可以。因為已調(diào)信號的包絡(luò)與 m(t)不同，并不代表調(diào)制信號，有負值部分，且在與 t 軸的交點處有相位翻轉(zhuǎn)。而包絡(luò)應(yīng)該為正幅度。 七、問題及解決方法 本次實驗的主要內(nèi)容是 am 信號產(chǎn)生和解調(diào)。剛開始不能得到正確的圖像，后來發(fā)現(xiàn)是忘記把耦合開關(guān)置于 dc 狀態(tài)。雖然說實驗結(jié)果總會有誤差，一定的 理論分析還是很關(guān)鍵的，如果實驗數(shù)據(jù)跟理論差別很大的時候，一定要好好檢查一下

21、，說不定就是自己的哪一個步驟出錯了。實驗中，一定要細心，小錯誤要盡量避免。 實驗三：調(diào)頻（fm ） 一、實驗?zāi)康?1、了解用 vco 作調(diào)頻器的原理及實驗方法。 2、測量 fm 信號的波形圖及振幅頻率。 3、了解利用鎖相環(huán)作 fm 解調(diào)的原理及實現(xiàn)方法。 二、實驗原理 1、fm 信號的產(chǎn)生 單音頻信號 ( ) cos(2 )mm t a f t p = 經(jīng) fm 調(diào)制后的表達式 其中 調(diào)制指數(shù) 由卡松公式可知 fm 信號的帶寬為 fm 信號的產(chǎn)生框圖如下圖所示。 vco 的輸入為( ) m t，當輸入電壓為 0 時，vco 輸入頻率為cf；當輸入模擬基帶信號的電壓變化時，vco 的振蕩頻率作相

22、應(yīng)的變化。 2、鎖相環(huán)解調(diào) fm 信號 鎖相環(huán)解調(diào)的原理框圖如下圖所示。 ( ) sin2 sin2fm mmakt f t f tfj p b p = =fmakfb =( ) cos2 ( )fm c cs t a f t t p j = +2( 1)mb f b » + vco 的壓控電壓( ) v t同基帶信號( ) m t成正比，所以( ) m t就是 fm 解調(diào)的輸出信號。鎖相環(huán)解調(diào) fm 信號有兩個關(guān)鍵點，一是開環(huán)增益足夠大，二是環(huán)路濾波器的帶寬要與基帶信號帶寬相同。 三、實驗框圖 1、fm 信號的產(chǎn)生 2、fm 信號的鎖相環(huán)解調(diào) 四、實驗步驟 1、fm 信號的產(chǎn)生 （

23、1） 單步調(diào)試 vco a.將 vco 模塊的印刷電路板上的撥動開關(guān)置于 vco 模式。將 vco 板塊前面板上的頻率選擇開關(guān)置于"hi'狀態(tài)。然后，將 vco 模塊插入系統(tǒng)機架的插槽內(nèi)。 b.將可變直流電壓模塊的輸出端與 vco 模塊的 vin 端相連接，示波器接于 vco輸出端： 直流電壓為零時，調(diào)節(jié) vco 模塊的 f0 旋鈕，使 vco 的中心頻率為 100 赫茲 。 在-2v 至于+2 范圍內(nèi)改變直流電壓，測量 vco 的頻率及線性工作范圍。 調(diào)節(jié) vco 模塊的 gain 旋鈕，使得直流電壓在+/-2v 范圍內(nèi)變化時，vco 的頻率在+/-5hz 內(nèi)變化。 （2）

24、將音頻振蕩器的頻率調(diào)到 2hz，作為調(diào)制信號輸入于 vco 的 vin 輸入端。 （3）測量圖 2.4.4 中各點信號波形。 （4）測量 fm 信號的振幅頻譜。 2、fm 信號的解調(diào) （1）單步調(diào)試 vco a.將 vco 模塊置于"vco', 前面板上的頻率選擇開關(guān)置于"hi'狀態(tài). b.將可變直流電壓模塊的輸出端與vco模塊的vin端相連接。當直流電壓為零時，調(diào)節(jié) vco 的 f0 旋鈕，使 vco 的中心頻率為 100khz。當可變直流電壓為+/-1v 時，調(diào)節(jié) vco 的 gain 旋鈕，使 vco 的頻率偏移為+/-10khz。 （2）將鎖相環(huán)閉環(huán)

25、連接，將另一個 vco 作信源，接入于鎖相環(huán)，測試鎖相環(huán)的 同步帶及捕捉帶。 （3）將已調(diào)好的 fm 信號輸入與鎖相環(huán)，用示波器觀察解調(diào)信號。若鎖相環(huán)已鎖定，則在鎖相環(huán)低通濾波器的輸出信號應(yīng)是直流分量疊加模擬基帶信號。 （4）改變發(fā)端的調(diào)制信號頻率，觀察 fm 解調(diào)的輸出波形變化。 五、實驗結(jié)果 與分析 1、vco 輸入直流電壓為 0 時， f0=100khz 2、音頻信號 3、fm 輸出信號 由上兩圖可看出，調(diào)制信號一個周期為 0.5ms，頻率為 2khz。當調(diào)制信號到達正峰值時，調(diào)頻信號最為密集；反之，在到達負峰值時，調(diào)頻信號最為稀疏。 4、fm 輸出信號頻譜 上圖可看出，fm 輸出信號頻

26、譜并不規(guī)整，帶寬約為 15khz。 5、fm 解調(diào)波形 由上圖所示，由于濾波等原因，波形頻率正常，峰值出現(xiàn)一定失真。 6、改變調(diào)制信號頻率 20khz 帶來失真 由以上兩圖可看出，改變調(diào)制信號頻率仍可以成功解調(diào)出原始信號。但當調(diào)制信號頻率增大時，解調(diào)輸出幅值降低，噪聲干擾較大，繼續(xù)增大調(diào)制信號頻率可能無法解出原始信號。此外，20khz 不在鎖相環(huán)的同步帶內(nèi)，此時用鎖相環(huán)解調(diào)會使鎖相環(huán)進入失鎖狀態(tài)，無法正確解調(diào)出原信號。 六、思考題 1、本實驗的 fm 信號調(diào)制指數(shù)是多少？fm 信號的帶寬是多少？ 答： 52.522( 1) 14f khzf khzw f khzbbd= = = + = 2、用

27、 vco 產(chǎn)生 fm 信號的優(yōu)點是可以產(chǎn)生大頻偏的 fm 信號，缺點是 vco 中心頻率穩(wěn)定程度差。為了解決 fm 大頻偏以及中心頻率穩(wěn)定度之間的矛盾，可采用什么方案來產(chǎn)生 fm 信號？ 答：為了使中心頻率穩(wěn)定，可以使用鎖相環(huán)形成反饋，使得它僅用確保 vco 中心頻率的穩(wěn)定性及準確度與晶振一致。 3、對于本實驗具體所用的鎖相環(huán)及相關(guān)模塊，若發(fā)端調(diào)制信號頻率為 10khz，請問實驗三中的鎖相環(huán)能否解調(diào)出原調(diào)制信號？為什么？ 答：不能，因為 10khz 不在鎖相環(huán)的同步帶內(nèi)，此時用鎖相環(huán)解調(diào)會使鎖相環(huán)進入失鎖狀態(tài)，無法正確解調(diào)出原信號。 4、用于調(diào)頻解調(diào)的鎖相環(huán)與用于載波提取的鎖相環(huán)有何不同之處？

28、 答：在調(diào)頻解調(diào)中使用的濾波器為低通濾波器，濾波器輸出接至示波器和 vco，即鎖相環(huán)調(diào)后的顯示信號為低通濾波器的輸出信號；在時鐘提取中使用的濾波器為環(huán)路濾波器，濾波器輸出僅接至 vco 中，而鎖相環(huán)輸出信號應(yīng)為 vco 的輸出信號而不是低通濾波器的輸出信號。 七、問題及解決方法 本次實驗算是比較難的一個實驗了。在做單獨調(diào)測 vco 的時候，總是不能是電壓在+2v 和-2v 之間變化，變化總是在 500mv 內(nèi)，困擾我們很久，后來發(fā)現(xiàn)是示波器顯示的地方設(shè)置成交流電了。解決這個問題之后，在鎖相環(huán)那一塊，也遇到了瓶頸，總是輸出亂信號，調(diào)節(jié)了好久都沒有辦法，最后在老師的幫助下，加了一緩沖放大器，終于解

29、決了問題！ 實驗六：眼圖 一、實驗?zāi)康?了解數(shù)字傳輸系統(tǒng)中"眼圖'的觀察方法及其作用。 二、實驗原理 實際通信系統(tǒng)中，數(shù)字信號經(jīng)過非理想的傳輸系統(tǒng)產(chǎn)生畸變，總是在不同程度上存在碼間干擾的，系統(tǒng)性能很難進行定量的分析，常常甚至得不到近似結(jié)果。而眼圖可以直觀地估價系統(tǒng)碼間干擾和噪聲的影響，是常用的測試手段。從眼圖的張開程度，可以觀察碼間干擾和加性噪聲對接收基帶信號波形的影響，從而對系統(tǒng)性能作出定性的判斷。 三、實驗框圖 四、實驗步驟 1、將可調(diào)低通濾波器模塊開關(guān)置于 norm 位置。 2、將主信號發(fā)生器的 8.33khz ttl 電平的方波輸入與線路編碼器的 m.clk 端，經(jīng)四

30、分頻后，由 b.clk 端輸出 2.083khz 的時鐘信號。 3、將序列發(fā)生器模塊的印刷電路板上的雙列直插開關(guān)選擇"10'，產(chǎn)生長為 256的序列碼。 4、用雙蹤示波器同時觀察可調(diào)低通濾波器的輸出波形和 2.083khz 的時鐘信號。并調(diào)節(jié)可調(diào)低通濾波器的 tune 旋鈕及 gain 旋鈕，以得到合適的限帶基帶信號波形，觀察眼圖。 五、實驗結(jié)果與分析 1、時鐘信號 如圖，時鐘信號為由 b.clk 輸出的方波信號。以及眼圖信號的合成。 2、眼圖 由圖可看出，ch1 為經(jīng)過序列發(fā)生器產(chǎn)生的序列信號波形疊加所產(chǎn)生的眼圖， ch2 為 2.083khz 時鐘信號。 圖中"

31、眼睛'閉合的速率，即眼圖斜邊的斜率，表示系統(tǒng)對定時誤差靈敏的程度，斜邊愈陡，對定位誤差愈敏感。在取樣時刻上，圖中噪聲容限為 4v，判決門限為 0v。 六、問題及解決方法 眼圖是我們前面幾個實驗中最有趣的實驗。剛開始看不到眼睛，調(diào)節(jié)了好久的 gain 和 f 旋鈕都不行。后來慢慢一點點的調(diào)節(jié)，終于出現(xiàn)了完美的眼圖。在實驗中，耐心也是很必須的，因為噪聲干擾等等，實驗中可能不是一下子就得到我們想要的結(jié)果。其中從眼圖的張開程度，可以觀察碼間干擾和加性噪聲對接受基帶信號波形的影響，從而能對系統(tǒng)性能做出定性的判斷。 實驗七：采樣、判決 一、實驗?zāi)康?1、了解采樣、判決在數(shù)字通信系統(tǒng)中的作用及其實現(xiàn)

32、方法。 2、自主設(shè)計從限帶基帶信號中提取時鐘、并對限帶信號進行采樣、判決、恢復(fù)數(shù)據(jù)的實驗方案，完成實驗任務(wù)。 二、實驗原理 在數(shù)字通信系統(tǒng)中的接收端，設(shè)法從接受濾波器輸出的基帶信號中提取時鐘，用以對接受濾波器輸出的基帶信號在眼圖睜開最大處進行周期性的瞬時采樣，然后將各采樣值分別與最佳判決門限進行比較做出判決、輸出數(shù)據(jù)。 三、實驗框圖 1、采樣、判決系統(tǒng)框圖 2、時鐘提取電路 四、實驗步驟 1、請自主設(shè)計圖 2.8.1 中的提取時鐘的實驗方案，完成恢復(fù)時鐘（ttl 電平）的實驗任務(wù)。 請注意：調(diào)節(jié)恢復(fù)時鐘的相移，使恢復(fù)時鐘的相位與發(fā)來的數(shù)字基帶信號的時鐘相位一致（請將移相器模塊印刷電路板上的撥動開關(guān)撥到"lo'位置）。 2、按照圖 2.8.1 所示，將恢復(fù)時鐘輸入于判決模塊的 b.clk 時鐘輸入端（ttl電平）。將可調(diào)低通濾波器輸出的基帶信號輸入于判決模塊，并將判決模塊印刷電路板上的波形選擇開關(guān) sw1 撥到 nrz-l 位置（雙極性不歸零碼），sw2 開關(guān)撥到"內(nèi)部'位置。 3、用雙蹤示波器同時觀察眼圖及采樣脈沖。調(diào)節(jié)判決模塊前面板上的判決點旋鈕，使得在眼圖睜開最大處進行采樣、判決。對于 nrz-l 碼的最佳判決電平是零，判決輸出的是 ttl 電平的數(shù)字信號。 五、實驗結(jié)果與分析 1、采樣與眼圖的關(guān)系 由上圖可看出，在基帶信號與時鐘對比