实验2 振幅调制（Amplitude modulation）与解调 (一)

通信原理实验报告

通信硬件实验一
                                                     
实验2 振幅调制（Amplitude modulation）与解调
一、实验目的：
（1）掌握振幅调制器的基本工作原理；
（2）掌握调幅波调制系数的意义和求法。
（3）掌握包络检波器的基本构成和原理。
二、实验原理
1、AM调制原理
AM信号产生如图2－1所示

 图2－1 AM信号时域波形

方法一：
原理框图如图2－2所示

 图2－2 AM信号调制原理框图（方法一）

其中m(t)为一均值为零的模拟基带信号（低频）；
 c(t)为一正弦载波信号（高频）；
 DC为一直流分量。

方法二：

 图2－3 AM信号调制原理框图（方法二）
 
 
2、AM信号解调原理（包络检波）

 图2－4 AM信号解调原理框图
 
 
 
三、实验内容

1、AM信号调制
（1） 采用AM信号调制原理框图方法一或方法二实现AM信号的调制。
 
 
 采用原理框图方法一
 

（2） 请实现调制系数分别为：1，0.5和1.5三种情况的调制。

1. 采用上面原理框图实现ＡＭ的调制
将音频振荡器产生的正弦信号sin(wt)的频率调节至１KHz
将可变直流电压的旋钮Ｖ调至最小

2. 实现调制系数分别为：1，0.5和1.5三种情况的调制
通过调节加法器中的ｇ即可实现不同的调制系数

调制系数为1时

调制系数为0.5时

调制系数为1.5时(不够标准，接近2了)

可参考的模块如下：
 音频振荡器（Audio Oscillator），可变直流电压（Variable DC），主振荡器（Master Signals），加法器（Adder）和乘法器（Multiplier），移相器（Phase Shifer）。

2、AM信号解调

采用包络检波的方式实现AM信号的解调。
 

（2） 请实现调制系数分别为：1，0.5和1.5三种情况的解调。

调制系数为1时

调制系数为0.5时

调制系数为1.5时

采用的模块如下：
共享模块（Utilities Module）和音频放大器（Headphone Amplifier）

四、思考题：

（1） 若用同步检波，如何完成实验？比较同步检波和包络检波的有缺点。
答：用同步检波则在接受AM调制信号端乘一个恢复载波信号，再经过低通滤波器就完成同步解调了。
同步检波要求恢复载波于接受信号载波同频同相，一般要在发端加一离散的载频分量即导频，则在发端要分配一部分功率给导频；或者在收端提取载波分量，复杂且不经济。线形良好，增益高，对调制系数没要求。
包络检波不需要提取载波分量，比较简单经济；但要求调制系数小于等于1，抗干扰差。

（2） 若调制系数大于1，是否可以用包络检波来还原信号。
答： 不可以，这时已经出现失真现象。（如解调系数为1.5时已经出现失真）

（3） 调制系数分别”<1”， ”>1”， ”=1”时，如何计算已调信号的调制系数？
答：可以由公式：     计算。

提示：
（1） 实验前应按照原理画出模块连接图。
（2） 实验前要熟悉各个模块的用途，如共享模块各部分功能。
（3） 实验中应首先检查各个模块是否完好。
（4） 实验中若可调DC模块无法调节，可采用该模块“+5V”信号，为了完成实验中不同调制系数的要求，音频振荡器和加法器之间应加入缓冲放大器模块。
（5） 调制系数公式可写为：。

实验3、SSB信号的调制与解调

一、实验目的
1、掌握单边带（SSB）调制的基本原理。
2、掌握单边带（SSB）解调的基本原理。
3、测试SSB调制器的特性。

二、实验原理
1、SSB调制原理

 图3－1 SSB信号调制原理框图

2、SSB解调原理框图

 图3－2 SSB信号解调原理框图

三、实验内容
1、SSB信号的调制
1、按照下面原理框图所示，利用现有模块完成SSB信号的调制
2、检查正交分相器，看其产生的两个输出是否正交，即相位相差pi/2，不正交的话说明此正交分相器是坏的，需换一个。
3、调节移相器使加法器的输出最大
4、通过调节加法器使两个乘法器的输出幅度相等
5、如果仍未出现正确的信号波形，则调节移相器，注意慢慢调，以防调过。
按照原理框图所示，利用现有模块完成SSB信号的调制。
可采用的模块如下：
 音频振荡器（Audio Oscillator），主振荡器（Master Signals），加法器（Adder），乘法器（Multiplier）2个，移相器（Phase Shifer），正交分相器（Quadrature Phase Splitter）。

实验提示：
（1） 如图3－1所示，可采用音频振荡器产生一个基带信号；记录信号的幅度和频率。
（2） 如图3－1所示：QPS为正交分相器，其输出为两路正交信号。
（3） 如图3－1所示：载波可由主振荡器输出一个高频信号；
（4） 如图3－1所示：通过移相器使载波相移Pi/2。
 注意：在使用前要验证是否相移Pi/2，即两支路应正交。
（5） 两路正交DSB信号通过加法器输出。
 注意：两支路在加法器中增益应相同，即应分别断开每一支路，检查加法器的输出幅度应相同。
（6） 考虑SSB信号的时域波形的包络是怎样的。
原理框图如下：

实验波形：

2、SSB信号的解调
按照原理框图所示，利用现有模块自己独立设计完成SSB信号的解调。

采用的模块如下：
 主振荡器（Master Signals），乘法器（Multiplier），移相器（Phase Shifter），可调低通滤波器（Tunable LPF）。

思考题：
请判断SSB调制信号是上边带还是下边带，若输出为另一边带，如何连接？
答：利用软件功能可以进行相关设置，可以由软件

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