10班03號翟文淵12號林淇通原硬件實驗報告

1、信息與通信工程學(xué)院題目: 通信原理硬件實驗姓名班級班內(nèi)序號學(xué)號聯(lián)系電話林 淇2008211110120821028913811617943翟文淵20082111100308210280135222778692011年05月目錄實驗一 雙邊帶抑制載波調(diào)幅1實驗?zāi)康?系統(tǒng)框圖1DSB-SC AM信號的產(chǎn)生3實驗步驟3實驗結(jié)果：4DSB-SC AM信號的相干解調(diào)及載波提取6實驗步驟6實驗結(jié)果：9思考題10實驗二 具有離散大載波的雙邊帶調(diào)幅11實驗?zāi)康?1實驗框圖12實驗步驟13實驗結(jié)果14思考題15實驗三：調(diào)頻(FM)16實驗?zāi)康?6系統(tǒng)框圖16FM信號的產(chǎn)生17實驗步驟17實驗結(jié)果：18思考題18

2、FM信號的鎖相環(huán)解調(diào)18實驗步驟：18實驗結(jié)果19思考題20實驗四：線路碼的編碼與解碼20實驗?zāi)康?0系統(tǒng)框圖20實驗步驟21實驗結(jié)果22實驗五：時鐘恢復(fù)27實驗?zāi)康?7實驗框圖28實驗步驟28實驗結(jié)果29實驗六：眼圖31實驗?zāi)康?1系統(tǒng)框圖32實驗步驟32實驗結(jié)果33實驗七：采樣、判決33實驗?zāi)康?3實驗框圖34實驗步驟34實驗結(jié)果35實驗總結(jié)：35思考題36實驗八：二進(jìn)制通斷鍵控(OOK)36實驗?zāi)康?6實驗原理37實驗框圖37實驗步驟39實驗結(jié)果39思考題40實驗九：二進(jìn)制頻移控制（2fsk）41實驗?zāi)康模?1系統(tǒng)框圖41實驗步驟42實驗結(jié)果43實驗十：二進(jìn)制移相鍵控及差分移相鍵控45實

3、驗?zāi)康模?5實驗框圖46實驗步驟47實驗結(jié)果47實驗十一 ：信號星座49實驗?zāi)康?9實驗框圖49實驗步驟：49實驗結(jié)果50思考題53實驗十二：低通信號的采樣與重建54實驗?zāi)康?4實驗框圖54實驗步驟54實驗結(jié)果55思考題57實驗十三：脈沖幅度調(diào)制與分時復(fù)用58實驗?zāi)康?58實驗框圖58實驗步驟59實驗結(jié)果60實驗心得：61實驗一 雙邊帶抑制載波調(diào)幅實驗?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

4、) 掌握鎖相環(huán)的同步帶和捕捉帶的測量方法,掌握鎖相環(huán)提取載波的調(diào)試方法系統(tǒng)框圖DSB-SC AM信號的產(chǎn)生及相干解調(diào)原理框圖DSB-SC AM信號加導(dǎo)頻的實驗連接圖DSB-SC AM信號的相干解調(diào)及載波提取實驗連接圖DSB-SC AM信號的產(chǎn)生實驗步驟（1） 按照圖所示，將音頻振蕩器輸出的模擬音頻信號及主振蕩器輸出的100khz模擬載波信號分別用連接線連至乘法器的兩個輸入端（2） 用示波器觀看音頻振蕩器輸出信號的信號波形幅度及振蕩頻率，調(diào)整音頻信號的輸出頻率為10khz，作為均值為0的控制信號（3） 用示波器觀看主振蕩器輸出信號波形的幅度及振蕩頻率（4） 用示波器觀看乘法器的輸出波形，并注意已

5、調(diào)信號波形的相位翻轉(zhuǎn)與調(diào)制信號波形關(guān)系（5） 測量已調(diào)信號的振幅頻譜，注意其振幅頻譜的特點（6） 按照圖將DSB-SC AM信號及導(dǎo)頻分別連到加法器的輸入端，觀看加法器的輸出波形及振幅頻譜，分別調(diào)整加法器中的增益G和g，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，使得加法器暑促幅度與輸入一致，說明此時G=1（b） 將調(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.

6、8倍。此導(dǎo)頻信號功率約為已調(diào)信號功率的0.32倍。實驗結(jié)果：音頻信號頻譜（音頻信號為10kHz）G=1（加法器輸入輸出重合）g調(diào)整（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）已調(diào)信號與音頻信號（存在180度相位翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象）DSB-SC AM信號的相干解調(diào)及載波提取實驗步驟1、鎖相環(huán)調(diào)試（1）單獨測量VCO性能VCO模塊及其電路框圖如圖所示。實驗中注意要將VCO模塊印刷電路板上的開關(guān)撥到VCO模式將VCO模塊前面板上的頻率選擇開關(guān)撥到HI載波頻段的位置，VCO的Vin輸入端暫不接信號（此時Vin被模塊內(nèi)部接地）。用示波器觀看VCO的輸出波形及工作頻率f0，然后旋轉(zhuǎn)VCO模塊前面板上

7、的f0旋鈕，改變VCO中心頻率f0，其頻率范圍約為70130khz然后將可變直流電壓模塊的DC輸出端與VCO模塊的vin端相連接，雙蹤示波器分別接于VCO輸出端及DC輸出端當(dāng)直流電壓為零時，調(diào)節(jié)VCO模塊f0旋鈕，使VCO的中心頻率為100khz。從-2V至+2V改變直流電壓，觀察VCO的頻率及線性工作范圍調(diào)節(jié)VCO模塊的GAIN旋鈕，使得在可變直流電壓為+-1時的VCO頻率偏移為+-10khz。值得注意的是，不同GAIN值對應(yīng)不同的VCO壓控靈敏度。（2）單獨測量鎖相環(huán)中的相乘、低通濾波器的工作是否正常按圖所示的電路圖進(jìn)行實驗，即圖中的鎖相環(huán)處于開環(huán)狀態(tài)。鎖相環(huán)中的LPF輸出端不要接至VCO

8、的輸入端。此時，圖中的乘法器相當(dāng)于混頻器。在實驗中，將另一VCO作為信號源輸出與乘法器。改變信號源VCO的中心頻率，用示波器觀看鎖相環(huán)中的相乘、低通濾波的輸出信號，它應(yīng)是輸入信號與VCO輸出信號的差拍信號（差頻信號）。（3）測量鎖相環(huán)的同步帶及捕捉帶按圖將載頻提取的鎖相環(huán)閉環(huán)連接，仍使用另一VCO作為輸入于鎖相環(huán)的信號源，如圖所示鎖相環(huán)的輸出和輸入存在差頻或相差時，這種差別會體現(xiàn)在環(huán)路濾波器的輸出上。如果環(huán)路濾波器的輸出接近直流，它將對VCO形成一個負(fù)反饋控制，使鎖相環(huán)輸出信號的頻率和相位能跟蹤輸入，此即同步狀態(tài)（鎖定狀態(tài)）。鎖定狀態(tài)下，若輸出信號的頻率或相位發(fā)出輕微變化，VCO的輸出都能進(jìn)行

9、跟蹤。如果環(huán)路濾波器的輸出是交變的，則鎖相環(huán)處于失鎖狀態(tài)。失鎖狀態(tài)下鎖相環(huán)中的乘法器相當(dāng)于混頻器，此時環(huán)路濾波器輸出的是乘法器兩端輸入信號的差拍信號設(shè)鎖相環(huán)當(dāng)前處于鎖定狀態(tài)，向上或向下改變鎖相環(huán)的輸入信號頻率，使之遠(yuǎn)離VCO的中心頻率，則當(dāng)輸入信號頻率超過某邊界值后，VCO將不再能跟蹤輸入的變化環(huán)路失鎖。向上和向下改變輸入信號頻率對應(yīng)有兩個邊界頻率，稱這兩個邊界頻率的差值為同步帶若鎖相環(huán)當(dāng)前處于失鎖狀態(tài)，向上或向下改變鎖相環(huán)的輸出信號頻率，使之接近VCO的中心頻率，則當(dāng)輸入信號頻率進(jìn)入某邊界值后，VCO將能跟蹤輸入的變化，環(huán)路鎖定。向上和向下有有兩個邊界，稱這兩個邊界頻率的差值為捕捉帶。下面測

10、量鎖相環(huán)的同步帶和捕捉帶按圖進(jìn)行連接，用示波器觀看鎖相環(huán)中LPF輸出端信號波形首先將信號源VCO的中心頻率調(diào)到比100khz小很多的頻率，使鎖相環(huán)處于失鎖狀態(tài)。調(diào)節(jié)信號源VCO，使其頻率由低往高緩慢變化，當(dāng)示波器呈現(xiàn)信號波形由交流信號變?yōu)橹绷餍盘枙r，說明鎖相環(huán)由失鎖狀態(tài)進(jìn)入了鎖定狀態(tài)，記錄輸入信號的頻率f2，如圖所示。該圖表示鎖相環(huán)鎖定時，環(huán)路控制電壓Vin與輸入信號頻率的關(guān)系。在鎖定狀態(tài)下，環(huán)路控制電壓Vin是直流繼續(xù)將信號源的頻率往高調(diào)節(jié)，環(huán)路電壓Vin跟著變化，直到示波器見到的信號波形由直流突變?yōu)榻涣餍盘枺f明鎖相環(huán)失鎖，記錄此時的輸入信號頻率f4再從f4開始，將輸入信號頻率從高往低調(diào)，

11、記錄再次捕捉到同步時的頻率f3.繼續(xù)向低調(diào)節(jié)頻率，直到再次失鎖，記錄頻率f1上述過程反復(fù)進(jìn)行幾次由鎖相環(huán)鎖定時的環(huán)路電壓Vin與輸入信號頻率的關(guān)系可畫圖，根據(jù)測量得到的f1、f2、f3及f4值可算出鎖相環(huán)的同步帶及捕捉帶為 同步帶 f1=f4-f1 捕捉帶 f2=f3-f2在上述基礎(chǔ)上，當(dāng)VCO的壓控靈敏度為10khz/V時，此鎖相環(huán)的同步帶約為12khz，對應(yīng)的Vin輸入的直流電壓約為0.6v最后，將主振蕩器模塊的100khz，余弦信號輸入于鎖相環(huán)，適當(dāng)調(diào)節(jié)鎖相環(huán)VCO模塊中的f0旋鈕，使鎖相環(huán)鎖定于100khz，此時LPF輸出的直流電平約為零電平實驗結(jié)果：同步帶：f4=107.5khz f

12、1=93.2khz f4-f1=14.3khz捕捉帶：f3=105.2khz f2=95.5khz f3-f2=9.7khz2恢復(fù)載波（1）將圖中的鎖相環(huán)按上述過程調(diào)好，在按照圖的實驗連接，將加法器輸出信號接至鎖相環(huán)的輸出端。將移相器模塊印刷電路板上的頻率選擇開關(guān)撥到HI位置（2）用示波器觀察鎖相環(huán)的LPF輸出信號是否是直流信號，以此判斷載波提取PLL是否處于鎖定狀態(tài)。若鎖相環(huán)鎖定，用雙蹤示波器可以觀察發(fā)端導(dǎo)頻信號cos2fct 與鎖相環(huán)VCO輸出的信號sin(2fct+)時候同步的，二者的相應(yīng)相位差為90+，且很小。若鎖相環(huán)失鎖，則鎖相環(huán)LPF輸出波形是交流信號，可緩慢調(diào)節(jié)鎖相環(huán)VCO模塊的

13、f0旋鈕，直至鎖相環(huán)LPF輸出為直流，即鎖相環(huán)由失鎖進(jìn)入鎖定，繼續(xù)調(diào)接f0旋鈕，使LPF輸出的直流電壓約為0電平（3）在確定鎖相環(huán)提取載波成功后，利用雙蹤示波器分別觀察發(fā)端的導(dǎo)頻信號及收端載波提取鎖相環(huán)中VCO的輸出經(jīng)移相后的信號波形，調(diào)節(jié)移相器模塊中的移相旋鈕，達(dá)到移相90，使輸入于相干解調(diào)的恢復(fù)載波與發(fā)來的導(dǎo)頻信號不僅同頻，也基本同相。（4）用頻譜儀觀測恢復(fù)載波的振幅頻譜，并加以分析。3相干解調(diào)（1）在上述實驗的基礎(chǔ)上，按照圖2.2.3所示，將相干解調(diào)的相乘、低通濾波模塊連接上（將“TUNEABLE LPF”模塊前面板上的頻率范圍選擇開關(guān)撥到WIDE位置），并將發(fā)送來的信號與恢復(fù)載波分別連

14、至相干解調(diào)的乘法器的兩個輸入端。（2）用示波器觀察相干解調(diào)相乘、低通濾波后的輸出波形。（3）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。需指出，由于本實驗系統(tǒng)所提供的鎖相環(huán)中的RC LPF的3dB帶寬為2.8kHz，所以此DSB-SCAM實驗的調(diào)制信號頻率選為10kHz。實驗結(jié)果：開環(huán)VCO調(diào)整同步帶測量相移90度調(diào)制與解調(diào)信號思考題1.整理實驗記錄波形，說明DSB-SCAM信號波形特點。答：DSB-AM信號波形的頻率是恒定的，振幅是隨時間變化的，而且關(guān)于中心軸（即X軸）上下對稱。2.整理實驗記錄振幅頻譜，畫出已調(diào)信號加導(dǎo)頻的振幅頻譜圖（標(biāo)上頻率值）。根據(jù)此振幅頻譜，計算導(dǎo)頻信號功率與已

15、調(diào)信號功率之比。中心頻率為100KHz，帶寬為20KHz已調(diào)信號信號功率：Ps=ACa222=Ac2a22導(dǎo)頻信號功率：Pc=Ap22再帶入實驗中測的數(shù)據(jù)得：PsPc0.32 3.實驗中載波提取鎖相環(huán)的LPF是否可用TIMS系統(tǒng)中的”TUNEABLE LPF”?請說明理由。答：不能使用TUNEABLE LPF來恢復(fù)載波。因為恢復(fù)載波的電路中，經(jīng)過乘法器之后，要使用濾波器濾除高頻分量，剩下載波分量，而恢復(fù)的載波的頻率為100KHZ，這就要求這時的低通帶寬要100KHZ，然而TUNEABLE LPF的濾波范圍為900HZ12KHZ，遠(yuǎn)不能滿足濾波的要求。故不能使用其來進(jìn)行載波恢復(fù)的濾波。 4.若本

16、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。因為本實驗中回復(fù)載波信號的鎖相環(huán)中使用了截止頻率為2.8KHz的RC LPF濾波器，音頻信號如果是1KHz，鎖相環(huán)就會跟蹤到音頻信息的波形變化，使得信號失真。5.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：若不加導(dǎo)頻，調(diào)節(jié)信號中就沒有離散的載頻分量，就不能簡單的再帶濾波來提取載波了。收端載波提取可以利用平方環(huán)法或科斯塔斯環(huán)法來提取載波。下面單說平方環(huán)法，框圖如下：實驗二 具有離散大載波的雙邊帶調(diào)幅實驗?zāi)康?、了解AM信號的產(chǎn)生原理以及實現(xiàn)方法2、了解AM信號波形以及振幅頻譜的特點,并掌握調(diào)

17、幅系數(shù)的測量方法3、了解AM信號的非相干解調(diào)原理和方法實驗框圖產(chǎn)生AM信號的實驗連接框圖AM信號的非相干解調(diào)實驗連接圖實驗步驟AM信號的產(chǎn)生按圖進(jìn)行各模塊之間的連接。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)。分別調(diào)整加法器的增益G和g均為1。逐步增大可變直流電壓，使得加法器輸出波形是正的。觀察乘法器輸出波形是否為AM波形。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。測量a=0.8的AM信號振幅頻譜。實驗結(jié)果AM信號AM信號頻譜AM解調(diào)結(jié)果輸入信號與解調(diào)結(jié)果比較思考題（1）在什么情況下，會產(chǎn)生AM信號的過調(diào)現(xiàn)象？答：AM信號的包絡(luò)與調(diào)制

18、信號mt成正比，為避免產(chǎn)生過調(diào)制要求a1。也即當(dāng)a1時會產(chǎn)生過調(diào)現(xiàn)象，因為a1時不能保證AM信號的包絡(luò)在任何時候都大于零，使得包絡(luò)會出現(xiàn)零點，產(chǎn)生過調(diào)。（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：a=0.8時，由AM信號的表達(dá)式：sAM(t)=Ac1+asin(2fmt)sin(2fct)可知，載頻的單邊功率為：(Ac/2)2，單邊帶功率為（Aca/4)22，故載頻功率與單邊帶功率之比為：25/8=3.125。（3）是否可用包絡(luò)檢波器對DSB-SCAM信號進(jìn)行解調(diào)？請解釋原因。答：不能。因為DSB-SC AM信號為雙邊帶抑制載波調(diào)幅信號，顧名思義，DSB-SC AM信號

19、抑制了載波的存在，使得其信號的表達(dá)式中的包絡(luò)與調(diào)制信號沒有簡單的正比關(guān)系，其信號波形有相位反轉(zhuǎn)，包絡(luò)沒有反映出調(diào)制信號的特征，故不適合用包絡(luò)檢波，宜采取相干解調(diào)。實驗三：調(diào)頻(FM)實驗?zāi)康?.了解用VCO作調(diào)頻器的原理及實驗方法。2.測量FM信號的波形及振幅頻譜。3.了解利用鎖相環(huán)作FM解調(diào)的原理及實現(xiàn)方法。系統(tǒng)框圖產(chǎn)生FM信號的實驗連接圖FM信號的鎖相環(huán)解調(diào)FM信號的產(chǎn)生實驗步驟（1）單獨調(diào)測vco（a）將vco模塊的印刷電路板上的撥到開關(guān)置于vco模式，將頻率選擇開關(guān)置于“hi”狀態(tài)。然后，將vco模塊插入插槽（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vco

20、輸出端當(dāng)直流電壓為0時，調(diào)節(jié)f0旋鈕，使vco中心頻率為100khz在-2v+2v范圍內(nèi)改變直流電壓，測量vco的頻率及線形工作區(qū)域調(diào)節(jié)vco的“gain”旋鈕，是的直流電壓在-2v+2v范圍內(nèi)變化時，頻率在-5khz+5khz范圍內(nèi)變化（2）將音頻振蕩器的頻率調(diào)到2khz，作為調(diào)制信號輸入于vco的Vin端（3）測量各點波形（4）測量fm波的振幅頻譜實驗結(jié)果：已調(diào)信號頻譜思考題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：調(diào)制指數(shù)=2.5，帶寬B=21+fm=14KHz2、為了解決FM大頻偏及中心頻率穩(wěn)定度之間的矛盾，可采用什么方案來產(chǎn)生fm信號？答：采用晶振穩(wěn)幅可以使中心頻

21、率穩(wěn)定FM信號的鎖相環(huán)解調(diào)實驗步驟：（1）單獨調(diào)測vco（a）將vco模塊的印刷電路板上的撥到開關(guān)置于vco模式，將頻率選擇開關(guān)置于“hi”狀態(tài)。然后，將vco模塊插入插槽（b）將可變直流電壓模塊的輸出端與vco模塊的端相連接，示波器接vco輸出端當(dāng)直流電壓為0時，調(diào)節(jié)f0旋鈕，使vco中心頻率為100khz調(diào)節(jié)vco的“gain”旋鈕，是的直流電壓在-1v+1v范圍內(nèi)變化時，頻率在-10khz+10khz范圍內(nèi)變化（2） 將鎖相環(huán)閉環(huán)連接，將另一個vco作為信源，接入鎖相環(huán)，測試鎖相環(huán)的同步帶及捕捉帶。（3）將已調(diào)測好的FM信號輸入于鎖相環(huán)，用示波器觀察解調(diào)信號。若鎖相環(huán)已鎖定，則在LPF輸

22、出的信號應(yīng)該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。實驗結(jié)果輸入信號為2kHz時輸入輸出輸入信號為3kHz時輸入輸出輸入信號為6kHz時輸入輸出思考題（1）若發(fā)端的調(diào)制信號頻率為10kHz，此鎖相環(huán)能否解調(diào)出原調(diào)制信號？為什么？答：不可以。本實驗中使用的RC LPF截止頻率是2.8KHz，所以鎖相環(huán)的工作頻率是在2.8KHz附近。如果發(fā)送一個頻率為10KHz的信號，不再鎖相環(huán)工作頻率段，不能跟蹤到此頻率。（2）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？答：調(diào)頻解調(diào)的鎖相環(huán)的輸出是LPF的輸出，其頻率和相位與調(diào)頻信號時相同的；恢復(fù)載波

23、的鎖相環(huán)的輸出是VCO的輸出，其頻率與調(diào)頻信號是相同的，但相位與原調(diào)制信號相差90。實驗四：線路碼的編碼與解碼實驗?zāi)康?、了解各種常用線路線路碼的信號波形及其功率譜。2、了解線路碼的解碼。系統(tǒng)框圖線路碼的編碼與解碼實驗連接圖實驗步驟（1）按圖連接各模塊。（2）用序列碼發(fā)生器產(chǎn)生一偽隨機(jī)序列數(shù)字信號輸入于線路編碼器，分別產(chǎn)生：雙極性不歸零碼（NRZ-L），雙極性不歸零相對碼（NRZ-M），單極性歸零碼（UNI-RZ），雙極性歸零碼（BIP-RZ），歸零AMI碼（RZ-AMI），分相碼（Manchester）等各種碼型的線路碼。用示波器觀察各線路碼的信號波形。（3）用線路碼解碼器分別對各線路碼進(jìn)行

24、解碼。實驗結(jié)果BIO-LBIO-L頻譜BIP-RZBIP-RZ頻譜NRZ-LNRZ-L頻譜NRZ-MNRZ-M頻譜RZ-AMIRZ-AMI頻譜UNI-RZUNI-RZ頻譜實驗五：時鐘恢復(fù)實驗?zāi)康?、了解從線路碼中提取時鐘的原理。2、了解從RZ-AMI碼中提取時鐘的實現(xiàn)方法。3、請學(xué)生自主完成從BIP-RZ或UNI-RZ碼恢復(fù)時鐘的實驗。實驗框圖從AMI歸零碼中提取時鐘的實驗連接圖實驗步驟（1）按圖連接各模塊。將移相模塊印刷電路版上的波動開關(guān)撥到LO位置。（2）用示波器觀察實驗連接圖中各點的波形。（3）調(diào)節(jié)緩沖放大器的K旋鈕，使得放大器輸出波形足夠大，經(jīng)移相器移相后，比較輸出TTL電平的恢復(fù)時鐘

25、。（4）將恢復(fù)時鐘與發(fā)送時鐘分別送至雙蹤示波器，調(diào)節(jié)移相器的相移，使得恢復(fù)時鐘與發(fā)送時鐘的相位一致。RZ-AMI實驗原理將恢復(fù)時鐘送至線路解碼器的時鐘輸入端，線路碼的譯碼器輸出原發(fā)送的偽隨機(jī)序列。實驗結(jié)果RZ-AMI碼形碼形自乘輸出比特重建輸出恢復(fù)時鐘和系統(tǒng)時鐘比較輸入信號與輸出信號實驗六：眼圖實驗?zāi)康牧私鈹?shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中“眼圖”的觀察方法及其作用。系統(tǒng)框圖觀察眼圖的實驗連接圖實驗步驟1. 將可調(diào)低通濾波器模板前面板上的開關(guān)置于NORM位置。2. 將主信號發(fā)生器的8.33khzTTL電平的方波輸入于線路碼編碼器的M.CLK端，經(jīng)四分頻后，由B.CLK端輸出2.083khz的時鐘信號。3. 將

26、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及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。實驗結(jié)果實驗七：采樣、判決實驗?zāi)康?. 了解采樣、判決在數(shù)字通信系統(tǒng)中的作用及其實現(xiàn)方法。2. 自主設(shè)計從限帶基帶信號中提取時鐘、并對限帶基帶信號進(jìn)行采樣、判決、恢復(fù)數(shù)據(jù)的實驗方案，完成實驗任務(wù)。實驗框圖眼圖、時鐘提取、采樣、判決實驗連接圖實驗步驟自主設(shè)計圖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)。按照下圖所示，將恢復(fù)時鐘輸入于

27、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。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(jìn)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。實驗結(jié)果實驗總結(jié)：采用示波器和PicoScope分別顯示眼圖。1.PicoScope上眼圖繪制方法設(shè)置下選擇Options將Data to display設(shè)置為AccumulateTrigger選擇Repeat，通道選擇C

28、hB。新建圖 View-New Composite2.示波器上眼圖調(diào)整方法適當(dāng)調(diào)整可調(diào)低通濾波器上TUNE及GAIN旋鈕，使得波形適合顯示較好眼圖。低通濾波輸出輸入示波器CH1通道，B.CLK輸入CH2通道，MENU下出發(fā)方式選擇CH2，運行AUTO進(jìn)行自動調(diào)整，適當(dāng)調(diào)整掃描寬度已顯示合適大小眼圖。調(diào)整TUNE及GAIN得到最佳眼圖。思考題對于滾降系數(shù)為=1升余弦滾降的眼圖，請示意畫出眼圖，標(biāo)出最佳采樣時刻和最佳判決門限答：實驗八：二進(jìn)制通斷鍵控(OOK)實驗?zāi)康?. 了解OOK信號的產(chǎn)生及其實現(xiàn)方法。2. 了解OOK信號波形和功率譜的特點及其測量方法。3. 了解OOK信號的解調(diào)及其實現(xiàn)方法。

29、實驗原理OOK的產(chǎn)生原理圖：OOK的相干解調(diào)：OOK的非相干解調(diào)：將OOK信號整流，再經(jīng)過低通，實現(xiàn)包絡(luò)檢波，用提取出來的時鐘抽樣判決得到解調(diào)輸出實驗框圖產(chǎn)生OOK信號的實驗連接圖OOK信號的非相干解調(diào)實驗連接圖實驗步驟1. 如下圖連接電路，產(chǎn)生OOK信號。用示波器觀察各點信號波形，并用頻譜儀觀察各點功率譜（將序列發(fā)生器模塊印刷電路板上的雙列直插開關(guān)撥到“11”，使碼長為2048）。2. 如下圖連接，自主完成時鐘提取、采樣、判決，產(chǎn)生OOK的非相干解調(diào)信號。用示波器觀察各點波形。實驗結(jié)果OOK信號判決（存在一個錯誤碼）解調(diào)信號與輸入信號（存在一個錯誤碼）解調(diào)結(jié)果頻譜思考題1.對OOK信號的相干

30、解調(diào)如何進(jìn)行載波提取？請畫出原理框圖及實驗框圖。答：對OOK信號進(jìn)行相干解調(diào)時載波的提取原理如下所示：從OOK的功率譜密度可以看出，其功率譜密度中含有離散的載頻分量，所以我們可以直接用窄帶濾波器來提取時鐘：具體的實驗框圖如下所示：實驗九：二進(jìn)制頻移控制（2fsk）實驗?zāi)康模?.了解連續(xù)相位2FSK信號的產(chǎn)生及實現(xiàn)方法。2.測量連續(xù)相位2FSK信號的波形及功率譜。3.了解用鎖相環(huán)進(jìn)行的2FSK信號解調(diào)的原理及實現(xiàn)方法。系統(tǒng)框圖連續(xù)相位2FSK信號的產(chǎn)生連續(xù)相位2FSK信號的鎖相環(huán)解調(diào)實驗步驟（一）連續(xù)相位2FSK信號的產(chǎn)生：單獨測試VCO壓控靈敏度。1.1首先將VCO模塊的Vin輸入端接地，調(diào)節(jié)

31、VCO模塊前面板上的f0旋鈕，使VCO中心頻率1.2將可變直流電源模塊的直流電壓輸入于VCO的Vin端。改變直流電壓值，測量VCO的中心頻率隨直流電壓的變化情況，調(diào)節(jié)VCO前面板上的GAIN旋鈕，使VCO在輸入直流電壓為+2V時的頻偏為+2KHz，即壓控靈敏度為1kHz/V。序列發(fā)生器的時鐘頻率為2.083KHz，觀察圖中各點信號波形，并用頻譜儀測量2FSK信號的功率。（二）連續(xù)相位2FSK信號的鎖相環(huán)解調(diào)，如圖連接：單獨測試VCO壓控靈敏度。1.1首先將VCO模塊的Vin輸入端接地，調(diào)節(jié)VCO模塊前面板上的f0旋鈕，使VCO中心頻率為100KHz。1.2將可變直流電源模塊的直流電壓輸入于VC

32、O的Vin端。改變直流電壓值，測量VCO的中心頻率隨直流電壓的變化情況，調(diào)節(jié)VCO前面板上的GAIN旋鈕，使VCO在輸入直流電壓為+1V時的頻偏為+10KHz。將鎖相環(huán)閉環(huán)連接，另外用一個VCO作為信源，輸入于鎖相環(huán)的輸入端，測試鎖相環(huán)的同步帶及捕捉帶。將已調(diào)好的連續(xù)相位2FSK信號輸入于鎖相環(huán)，觀察鎖相環(huán)是否已鎖定，若已鎖定，則鎖相環(huán)的LPF輸出是直流加上解調(diào)信號。若未鎖定，則調(diào)解鎖相環(huán)VCO的f0旋鈕，直至鎖定，并使LPF輸出的直流電平為0。觀察解調(diào)信號波形實驗結(jié)果序列碼信號2FSK信號2FSK頻譜判決判決結(jié)果與輸入碼形比較（無錯誤，存在時延）實驗十：二進(jìn)制移相鍵控及差分移相鍵控實驗?zāi)康模?/p>

33、(1) 了解2PSK信號的產(chǎn)生原理及其實現(xiàn)方法(2) 測量2PSK信號波形的機(jī)器功率譜密度(3) 了解2PSK信號的相干解調(diào)極其實現(xiàn)方法(4) 了解差分移相鍵控(DPSK)的作用及其實現(xiàn)方法實驗框圖DPSK信號的產(chǎn)生DPSK信號的相干解調(diào)與差分譯碼實驗步驟1. 如下圖連接電路，產(chǎn)生DPSK信號。用示波器測量圖中各點波形，并用頻譜儀測量各點功率譜（將序列發(fā)生器模塊印刷電路板上的雙列直插開關(guān)撥到“11”，使碼長為2048）。2. 如下圖連接電路，將移相器模塊印刷電路板上的開關(guān)撥到“HI”位置，調(diào)節(jié)移相器的相移，使得用于相干解調(diào)的恢復(fù)載波相位與發(fā)來的信號相位一致。3. 產(chǎn)生DPSK相干解調(diào)波，用示波

34、器觀察各點波形。4. 為了觀察恢復(fù)載波的相位模糊對相干解調(diào)輸出波形的極性的影響，請撥動移相器模塊前面板上的+180開關(guān)，觀察它對相干解調(diào)相乘、低通的輸出波形及相對碼譯碼（差分譯碼）后的波形的影響。實驗結(jié)果DPSK信號DPSK信號頻譜信號輸入輸出比較解調(diào)信號頻譜實驗十一 ：信號星座實驗?zāi)康?1) 了解MPSK及MQAM的矢量表示式及其信號星座圖(2) 掌握MPSK及MQAM信號星座的測試方法實驗框圖實驗步驟：（1）按照圖連接各模塊（2）將序列信號發(fā)生器印刷電路板上的雙列直插開關(guān)撥到“11”位置，產(chǎn)生長為2048的序列碼。（3）將多電平編碼器輸出的I支路多電平信號及Q支路多電平信號分別接到示波器的

35、X軸及Y軸上，調(diào)節(jié)示波器旋鈕可以看到M=4、8、16十位MPSK或MQAM信號星座。實驗結(jié)果4PSK8PSK16PSK4QAM8QAM16QAM思考題(1) 請畫出OOK、2PSK和正交2FSK信號的星座圖。答：OOK信號的星座圖： 2PSK信號的星座圖： 正交2FSK信號的星座圖：(2) 在相同點數(shù)M下，MPSK和MQAM誰具有更好的抗噪聲能力？答：在相同的Eb/No條件下，M4的情況下MQAM的誤符率小于MPSK的誤符率；而M=2Fh的要求，所以通過LPF的輸出信號會產(chǎn)生失真。（2）若輸入于本實驗采樣器的信號頻譜如圖2.13.4所示,(a)請畫出其采樣信號的振幅頻譜圖（b）為了不是真恢復(fù)原

36、基帶信號，請問收端得框圖作何改動？（提示：請考慮采樣脈沖序列的脈寬對采樣信號的頻譜的影響？）答：采樣信號的振幅頻譜圖如下：接收端的截止頻率要改變，要使截止頻率F滿足大于2KHz小于6.3KHz，這樣才能無失真的把輸入信號的頻譜給截取下來。實驗十三：脈沖幅度調(diào)制與分時復(fù)用實驗?zāi)康?（1） 了解脈沖幅度調(diào)制（PAM）與時分復(fù)用（TDM）的原理及其實現(xiàn)方法（2） 了解從PAM/TDM信號中分離出各路信號的原理及其實現(xiàn)方法（3） 測量PAM/TDM實驗框圖兩路PAM/TDM信號的產(chǎn)生實驗連接圖PAM/TDM信號的分路實驗連接圖實驗步驟 PAM/TDM信號的產(chǎn)生 （1）按圖連接各模塊 （2）用示波器測量由主信號發(fā)生器輸出的時鐘8.333khz經(jīng)bitclock再生模塊8分頻后得到的方波頻率應(yīng)為1.042khz（3）將此bitclock再生模塊分頻器輸出的方波輸入至音頻振蕩器的“sync”同步輸入端，調(diào)節(jié)音頻振蕩器前面板上的f旋鈕，使