北邮通信原理实验报告.docx

北京邮电大学通信原理实验报告学院：信息与通信工程学院班级：姓名：姓名：实验一：双边带抑制载波调幅（DSB-SCAM）一、实验目的1、了解DSB-SCAM信号的产生以及相干解调的原理和实现方法。2、了解DSB-SCAM信号波形以及振幅频谱特点并掌握其测量方法。3、了解在发送DSB-SCAM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其实现方法。4、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的调试方法。二、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下图所示DSB-SCAM信号的产生及相干解调原理框图如下图所示将均值为零的模拟基带信号m(t)与正弦载波c(t)相乘得到DSB—SCAM信号其频谱不包含离散的载波分量。DSB—SCAM信号的解调只能采用相干解调。为了能在接收端获取载波一种方法是在发送端加导频如上图所示。收端可用锁相环来提取导频信号作为恢复载波。此锁相环必须是窄带锁相仅用来跟踪导频信号。在锁相环锁定时VCO输出信号sin2πfct+φ与输入的导频信号cos2πfct的频率相同但二者的相位差为φ+90°其中很小。锁相环中乘法器的两个输入信号分别为发来的信号s(t)（已调信号加导频）与锁相环中VCO的输出信号二者相乘得到ACmtcos2πfct+Apcos2πfct∙sin2πfct+φ=Ac2mtsinφ+sin4πfct+φ+Ap2sinφ+sin4πfct+φ在锁相环中的LPF带宽窄能通过Ap2sinφ分量滤除m(t)的频率分量及四倍频载频分量因为很小所以约等于。LPF的输出以负反馈的方式控制VCO使其保持在锁相状态。锁定后的VCO输出信号sin2πfct+φ经90度移相后以cos2πfct+φ作为相干解调的恢复载波它与输入的导频信号cos2πfct同频几乎同相。相干解调是将发来的信号s(t)与恢复载波相乘再经过低通滤波后输出模拟基带信号ACmtcos2πfct+Apcos2πfct∙cos2πfct+φ=Ac2mtcosφ+cos4πfct+φ+Ap2cosφ+cos4πfct+φ经过低通滤波可以滤除四倍载频分量而Ap2cosφ是直流分量可以通过隔直流电路滤除于是输出为Ac2mtcosφ。三、实验框图1、根据原理图得到产生DSB-SCAM信号的实验连接框图如图所示2、DSB-SCAM信号的相干解调及载波提取实验连接图3、测量VCO的压控灵敏度四、实验步骤1、DSB—AC信号的产生（1）将音频振荡器输出的模拟音频信号及住振荡器输出的100KHZ模拟载频信号分别用连线联结至乘法器的两个输入端。（2）用示波器观看音频振荡器输出信号的信号波形的幅度和振荡频率调整为10KHZ作为均值为0的调制信号m(t)。（3）用示波器观看主振荡器输出波形的幅度及振荡频率。（4）用示波器观看乘法器的输出波形并注意已调信号波形的相位翻转与调制信号波形的关系。（5）测量已调信号的振幅频谱注意其振幅频谱的特点。（6）将已调信号和导频分量加到加法器的两个输入端调整加法器上的参数G和g使其与实际相符。观看输出波形及其频谱。具体调整方法如下:a.首先调整增益G：将加法器的B输入接地端接地A输入端接已调信号用示波器观看加法器A输入端的信号幅度与加法器输出信号幅度。调节旋钮G使得加法器输出幅度与输入一致说明此时G=1b.再调整增益g：加法器A输入端仍接已调信号B输入端接导频信号。用频谱仪观看加法器输出信号的振幅频谱调节增益g旋钮使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。此导频信号功率约为已调信号功率的0.32倍。2、DSB—AC信号的相干解调及其载波提取（1）锁相环的调试：VCO模块及其框图如上述实验框图所示。将VCO模块前面板上的频率选择开关拨到HI载波频段的位置VCO的VIN输入端暂不接信号。用示波器观看VCO的输出波形及工作频率然后旋转VCO模块前面板上的f0按钮改变VCO中心频率其频率范围约为70~130KHz。然后将可变直流电压模块的DC输出端与VCO模块的VIN相连接双踪示波器分别接于VCO输出端及DC输入端。a.当直流电压为0时调整VCO模块的f0按钮使VCO的中心频率f0为100KHz。b.从-2V至+2V改变直流电压观察VCO的频率及其线性工作范围。c.调节VCO的GAIN旋钮使得在可变直流电压为±1V时的VCO频率频偏为±10KHz。值得注意的是不同GAIN值对应不同的VCO压控灵敏度。（2）单独测量锁相环中的相乘、低通滤波器的工作是否正常按下图所示的电路图进行试验即锁相环处于开环状态。锁相环中的LPF输出端不要接至VCO的输入端。此时下图中的乘法器相当于混频器。在实验中将另一VCO作为信号源输入乘法器。改变信源VCO的中心频率用示波器观看