通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告-普通雙邊帶調(diào)幅與解調(diào)實(shí)驗(yàn)

本科實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：通信原理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：普通雙邊帶調(diào)幅與解調(diào)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：通信原理實(shí)驗(yàn)室專業(yè)班級(jí)：學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：年6月16日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅?.掌握普通雙邊帶調(diào)幅與解調(diào)原理及實(shí)現(xiàn)方法。2.掌握二極管包絡(luò)檢波原理。3.掌握調(diào)幅信號(hào)的頻譜特效。4.了解普通雙邊帶調(diào)幅與解調(diào)的優(yōu)缺點(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.觀察普通雙邊帶調(diào)幅波形。2.觀察普通雙邊帶調(diào)幅波形的頻譜。3.觀察普通雙邊帶解調(diào)波形。三、主要儀器設(shè)備：信號(hào)源模塊、PAM/AM模塊、終端模塊、頻譜分析模塊四、實(shí)驗(yàn)原理：1.普通雙邊帶調(diào)幅為簡化分析，假定調(diào)制信號(hào)是簡諧振蕩，即為單頻信號(hào)(單音信號(hào))，其表達(dá)式為：載波（），在理想情況下，普通調(diào)幅(AM)信號(hào)為：（2－1）其中調(diào)幅指數(shù)為比例系數(shù)。普通調(diào)幅信號(hào)的振幅由直流分量和交流分量迭加而成，其中交流分量與調(diào)制信號(hào)成正比，或者說，普通調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)（信號(hào)振幅各峰值點(diǎn)的連線）完全反映了調(diào)制信號(hào)的變化。另外還可得到調(diào)幅指數(shù)Ma的表達(dá)式：顯然，當(dāng)Ma>1時(shí)，普通調(diào)幅波的包絡(luò)變化與調(diào)制信號(hào)不再相同，產(chǎn)生了失真，稱為過調(diào)制，如圖2-1所示。所以，普通調(diào)幅要求Ma必須不大于1。被傳送的調(diào)制信息只存在于邊頻中而不在載頻中，攜帶信息的邊頻分量最多只占總功率的三分之一（因?yàn)镸a≤1）。在實(shí)際系統(tǒng)中，平均調(diào)幅指數(shù)很小，所以邊頻功率占的比例更小，功率利用率更低。為了提高功率利用率，可以只發(fā)送兩個(gè)邊頻分量而不發(fā)送載頻分量，或者進(jìn)一步僅發(fā)送其中一個(gè)邊頻分量，同樣可以將調(diào)制信息包含在調(diào)制信號(hào)中。這兩種調(diào)制方式分別稱為抑制載波的雙邊帶調(diào)幅（簡稱雙邊帶調(diào)幅）和抑制載波的單邊帶調(diào)幅（簡稱單邊帶調(diào)幅）。本實(shí)驗(yàn)?zāi)K所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是雙邊帶調(diào)制與解調(diào)。00圖2-1過調(diào)制波形雙邊帶調(diào)幅信號(hào)產(chǎn)生的具體電路原理圖如圖2-2所示。圖中MC1496是雙平衡四象限模擬乘法器。MC1496可用于振幅調(diào)制、同步檢波、鑒頻。本實(shí)驗(yàn)就是采用MC1496作為振幅調(diào)制器。高頻載波信號(hào)從“載波輸入”點(diǎn)輸入，經(jīng)高頻耦合電容C207輸入至U202（MC1496）的10腳。低頻基帶信號(hào)從“音頻輸入”點(diǎn)輸入，經(jīng)低頻耦合電容E205輸入至U202的1腳。C208為高頻旁路電容，E206為低頻旁路電容。調(diào)幅信號(hào)從MC1496的12腳輸出。實(shí)際上，從此腳輸出的調(diào)幅信號(hào)還要經(jīng)過濾波，這樣才能保證調(diào)幅信號(hào)的質(zhì)量。圖2-2雙邊帶調(diào)幅信號(hào)產(chǎn)生電路原理圖濾波電路如圖2-3所示。圖2-3雙邊帶調(diào)幅信號(hào)的濾波2.普通雙邊帶解調(diào)在解調(diào)電路中，采用二極管包絡(luò)檢波對(duì)調(diào)幅信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。因?yàn)槎O管D202的作用是實(shí)現(xiàn)高頻包絡(luò)檢波，所以要求二極管的正向?qū)▔航翟叫≡胶茫谶@里采用的是鍺型二極管2AP9，其正向?qū)妷篣F≤0.3V，可以很好的滿足要求。R225為負(fù)載電阻，C213為負(fù)載電容，它的值應(yīng)該選取在高頻時(shí)，其阻抗遠(yuǎn)小于R，可視為短路；而在調(diào)制頻率（低頻）時(shí)，其阻抗則遠(yuǎn)大于R，可視為開路。利用二極管的單向?qū)щ娦院蜋z波負(fù)載RC的充放電過程，就可以還原出與調(diào)幅信號(hào)包絡(luò)基本一致的信號(hào)。具體電路如圖2-4所示。圖2-4二極管包絡(luò)檢波解調(diào)電路五、操作方法與實(shí)驗(yàn)步驟：1．將信號(hào)源模塊、PAM/AM模塊、終端模塊、頻譜分析模塊小心地固定在主機(jī)箱中，確保電源接觸良好。2．插上電源線，打開主機(jī)箱右側(cè)的交流開關(guān)、再分別按下四個(gè)模塊中的開關(guān)POWER1、POWER2，對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管LED001、LED002、D200、D201、L1、L2、LED600發(fā)光，按一下信號(hào)源模塊的復(fù)位鍵，四個(gè)模塊均開始工作。3．使信號(hào)源模塊的信號(hào)輸出點(diǎn)“模擬輸出”的輸出為頻率2KHz、峰—峰值為0.5V左右的正弦波，旋轉(zhuǎn)“64K幅度調(diào)節(jié)”電位器使“64K正弦波”處信號(hào)的峰。峰值為1V。4．用連接線連接信號(hào)源模塊的信號(hào)輸出點(diǎn)“模擬輸出”和PAMAM模塊的信號(hào)輸入點(diǎn)“AM音頻輸入”，以及信號(hào)源模塊的信號(hào)輸出點(diǎn)“64K正弦波”和PAMAM模塊的信號(hào)輸入點(diǎn)“AM載波輸入”，調(diào)節(jié)PAMAM模塊的電位器“調(diào)制深度調(diào)節(jié)”，同時(shí)示波器觀察點(diǎn)“調(diào)幅輸出”處的波形，可以觀察到普通雙邊帶調(diào)幅波形和抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波形。5．觀察“AM載波輸入”、“AM音頻輸入”、“調(diào)幅輸出”、“濾波輸出”、“解調(diào)幅輸出”各點(diǎn)波形。6．用頻譜分析模塊分別觀察普通雙邊帶調(diào)幅時(shí)“AM載波輸入”、“AM音頻輸入”、“濾波輸出”、“解調(diào)幅輸出”各點(diǎn)頻譜，以及抑制載波的雙邊帶調(diào)幅時(shí)各點(diǎn)頻譜并比較之。7．改變“AM音頻輸入”的頻率及幅度，重復(fù)觀察各點(diǎn)波形。8．改變“AM載波輸入”的頻率及幅度，重復(fù)觀察各點(diǎn)波形。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理：1.普通雙邊帶調(diào)幅波形2.抑制載波的雙邊帶調(diào)幅輸