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通信原理实验systemview
实验 3.1.1 常规调幅(AM) 一. 概述 在连续波的模拟调制中, 最简单的形式是使单频余弦载波的幅度在平均值处随调制信号线性变化, 或者输出已调信号的幅度与输入调制信号 f(t)呈线性对应关系, 这种调制称为标准调幅或一般调幅, 记为 AM。 本实验采用这种方式。
二. 实验原理及其框图 1. 调制部分 标准调幅的调制器可用一个乘法器来实现。 AM 信号时域表达式为:
A0为载波幅度, 其频域表示式为:
其原理框图 2. 解调部分:
解调有相干和非相干两种。
非相干系统设备简单, 但在信噪比较小时, 相干系统的性能优于非相干系统。 这里采用相干解调。
原理框图 n(t) sm(t) 三. 实验步骤 1. 根据 AM 调制与解调原理, 用 Systemview 软件建立一个仿真电路 2. 元件参数配置 Token 0: 被调信息信号正弦波发生器 (频率=1000 Hz)
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其中:
为载波频率, m(t)为调制信号。
Token 2: 乘法器 Token 7: 增益放大器 (增益满足不发生过调制的条件) Token 1: 加法器 Token 4: 载波正弦波发生器 (频率=10 Hz) Token3, 6, 5: 观察点分析窗 +
带通滤波器sm(t)ni(t)mo(t)no(t)低通滤波
器
t+)(tsd)(tnd3. 运行时间设置 运行时间=0.5 秒
采样频率=20,000 赫兹 4. 运行系统 在 Systemview 系统窗内运行该系统后, 转到分析窗观察 Token3, 5, 6 三个点的波形。 5. 功率谱 在分析窗绘出该系统调制后的功率谱。
四. 实验结果 3. 改变增益放大器的增益, 观察过调制现象, 说明为什么不能发生过调制。 答:
增益小于 1 时, 能不失真的恢复原信号。 随着增益的增大会出现过调制现象。 出现过调制会导致失真。
4. 观察 AM 的功率谱, 分析说明实验结果与理论值之间的差别。 答:
理论上已调信号的功率谱是通过理想低通滤波器, 而实际是不可能达到理想滤波器状态的。
5. 改变参数配置, 将所得不同结果存档后, 与实验结果进行比较, 说明参数改变对结果的影响。 答:
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由于增益、 截止频率、 载波及输入信号频率的改变, 解调得到的波形会存在失真。
实验 3.1.2 双边带调制(DSB) 一. 概述 在标准调幅时,由于已调波中含有不携带信息的载波分量, 故调制效率较低。 为了 提高调制效率, 在标准调幅的基础上抑制掉载波分量, 使总功率全部包含在双边带中。
这种调制方式称为抑制载波双边带调幅, 简称双边带调制(DSB)。
二. 实验原理 实现双边带调制就是完成调制信号与载波信号的相乘运算。
原则上,可以选用任何非线性器件或时变参量电路来实现乘法器的功能, 如平衡调制器或环形调制器。
通常采用的平衡调制器的电路简单、 平衡性好, 并可将载波分量抑制到-30~-40dB。
双边带调制节省了载波功率, 提高了调制效率, 但已调信号的带宽仍与调制信号一样, 是基带信号带宽的两倍。
由于双边带信号的频谱是基带信号频谱的线性搬移, 所以属于线性调制。
双边带调制信号的时间表示式:
双边带调制信号的频域表示式:
三. 实验步骤 1. 用
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