实验八 调频波信号调制与解调
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信号的调制解调实验报告一、实验目的:1、了解几种基本的信号调制解调原理;2、掌握用数字信号处理的方法实现模拟电路中信号的调制与解调的方法;3、通过理论推导得出相应结论,利用Matlab作为编程工具进行计算机验证实现,加深理解,建立概念。
二、实验原理:1.幅度调制用一个信号(称为调制信号)去控制另一个信号(称为载波信号),让后者的某一特征参数如幅值、频率、相位,按前者变化的过程,就叫调制。
图3-1 低频信号经高频载波信号调制波形图式中m是调幅波的调制系数(调幅度)。
同时当m<1时,实现了不失真的调制,而当m>1时,调制后的波形包络线,将与调制波不同,即产生了失真,或称超调。
利用三角公式将调制波表达式展开,可得上式表明,载波信号经单一信号调制后将出现三个频率分量,即载波频率分量fc,上边频分量fc+F,下边频分量fc-F。
其频谱图如图所示:图3-2 载波信号经单一信号调制后的频谱图由频谱图可见,幅度调制在频域上是将调制信号F搬移到了载频的两边,其实质是一种频率变换。
其带宽为:2()。
BW F Hz2.解调(检波)调幅波的解调过程(不失真地还原信息)通常称为检波,实现该功能的电路也称振幅检波器(简称检波器),它仍然是一种频谱搬移过程。
振幅检波器的组成框图如图所示:图3-4 振幅检波器的组成框图2.1 包络检波图3-5 二极管包络检波电路Vct1t2t3图3-6 包络检波的过程图3-7 检波隔直后的输出波形2.2 同步检波同步检波器用于对载波被抑止的双边带或单边带信号进行解调。
它的特点是必须外加一个频率和相位都与被抑止的载波相同的电压,同步检波器的名称由此而来。
相乘器低通滤波器本地载波1v 0v 2v v图3-8 同步检波原理框图三、实验仪器及材料:微型计算机、Matlab 四、实验步骤及结果讨论:1. m 取不同值时信号的调制,过调制,欠调制状态:实验结果图:2、抑制载波的幅值调制讨论:⑴调制后信号的波形及频谱图:方波信号正弦波信号三角波信号⑵调制后频率成分推导:即经过调制后,信号频谱包括三部分:原调制波频率500Hz、高频载波与原信号频率之差9500Hz 、高频载波与原信号频率之和10500Hz 。
实验八FSK移频键控调制与解调实验一、实验目的1、掌握用键控法产生 FSK 信号的方法。
2、掌握 FSK 过零检测解调的原理。
二、实验内容1、观察 FSK 调制信号波形。
2、观察 FSK 解调信号波形。
3、观察 FSK 过零检测解调器各点波形。
三、实验器材1、信号源模块一块2、③号模块一块3、④号模块一块4、⑦号模块一块5、 20M 双踪示波器一台6、连接线若干四、实验原理1、 2FSK 调制原理。
2FSK 信号是用载波频率的变化来表征被传信息的状态的,被调载波的频率随二进制序列0、1 状态而变化,即载频为 f0 时代表传 0,载频为 f1 时代表传 1。
显然,2FSK 信号完全可以看成两个分别以f0 和 f1 为载频、以 an 和 an 为被传二进制序列的两种 2ASK 信号的合成。
2FSK 信号的典型时域波形如图 8-1 所示.2FSK 信号的产生通常有两种方式:(1)频率选择法;(2)载波调频法。
由于频率选择法产生的 2FSK 信号为两个彼此独立的载波振荡器输出信号之和,在二进制码元状态转换(01 或10)时刻,2FSK载波调频法是在一个直接调频器中产生 2FSK信号出自同一个振荡器,信号相位在载频变化时始终是连续的,这将有利于已调信号功率谱旁瓣分量的收敛,使信号功率更集中于信号带宽内。
在这里,我们采用的是频率选择法,其调制原理框图 8-2 所示:图 8-2 2FSK 调制原理框图由图可知,从“FSK-NRZ”输入的基带信号分成两路,1 路经 U5(LM339)反相后接至 U4B(4066)的控制端,另 1 路直接接至 U4A (4066)的控制端。
从“FSK 载波 A”和“FSK 载波 B”输入的载波信号分别接至 U4A 和 U4B 的输入端。
当基带信号为“1”时,模拟开关 U4A 打开,U4B 关闭,输出第一路载波;当基带信号为“0”时,U405A 关闭,U405B 打开,此时输出第二路载波,再通过相加器就可以得到 FSK 调制信号。
频率调制解调实验李祖明 131180016一、实验目的1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统; 2.掌握用变容二极管调频振荡器实现FM 的方法; 3.理解静态调制特性、动态调制特性概念和测试方法。
4.了解调频波产生和解调的全过程以及整机调试方法,建立起调频系统的初步概念; 5.了解斜率鉴频与相位鉴频器的工作原理;6.熟悉初、次级回路电容、耦合电容对于电容耦合回路相位鉴频器工作的影响。
二.实验内容1.用示波器观察调频器输出波形,考察各种因素对于调频器输出波形的影响; 2.变容二极管调频器静态调制特性测量; 3.变容二极管调频器动态调制特性测量。
4.调频-鉴频过程观察:用示波器观测调频器输入、输出波形,鉴频器输入、输出波形; 5.观察初级回路电容、次级回路电容、耦合电容变化对FM 波解调的影响。
三.实验原理频率调制工作原理: (1)调频及其数学表达式设调制信号为()cos m c u t U t ωΩΩ=Ω,载波信号为()cos c m c u t U t ω=。
调频时,载波高频振荡的瞬时频率随调制信号()u t Ω呈线性变化,其比例系数为f K ,即()()()c f c t K u t t ωωωωΩ=+=+∆,式中,c ω是载波角频率,也是调频信号的中心角频率。
()t ω∆是由调制信号()u t Ω所引起的角频率偏移,称频偏或频移。
()t ω∆与()u t Ω成正比,()()f t K u t ωΩ∆=。
()t ω∆的最大值称为最大频偏,用ω∆表示:max max ()()f t K u t ωωΩ∆=∆=单音频调制时,对于调频信号,它的()t ω为()cos cos c f m c t K U t t ωωωωΩ=+Ω=+∆Ω由此就得到调频信号的数学表达式,即有()cos (cos )cos(sin )m c m c u t U t dt U t t ωωωϕωϕ∆⎡⎤=+∆Ω+=+Ω+⎣⎦Ω⎰假定初相角0ϕ=,则得()cos(sin )m c u t U t t ωω∆=+ΩΩ式中,ω∆Ω叫调频波的调制指数,以符号f m 表示,即 f m ω∆=Ω它是最大频偏ω∆与调制信号角频率Ω之比。
频率调制与解调实验报告1.熟悉LM566单片集成电路的组成和应用。
2.掌握用LM566单片集成电路实现频率调制的原理和方法。
3.了解调频方波、调频三角波的基本概念。
4.掌握用LM565单片集成电路实现频率解调的原理,并熟悉其方法。
5.了解正弦波调制的调频方波的解调方法。
6.了解方波调制的调频方波的解调方法。
二、实验准备1.做本实验时应具备的知识点:• LM566单片集成压控振荡器• LM566组成的频率调制器工作原理• LM565单片集成锁相环• LM565组成的频率解调器工作原理2.做本实验时所用到的仪器:•万用表•双踪示波器• AS1637函数信号发生器•低频函数发生器(用作调制信号源)•实验板5(集成电路组成的频率调制器单元)三、实验内容1.定时元件RT 、CT对LM566集成电路调频器工作的影响。
2.输入调制信号为直流时的调频方波、调频三角波观测。
3.输入调制信号为正弦波时的调频方波、调频三角波观测4.输入调制信号为方波时的调频方波、调频三角波观测。
5.无输入信号时(自激振荡产生)的输出方波观测。
6.正弦波调制的调频方波的解调。
7.方波调制的调频方波的解调。
四、实验步骤1.实验准备⑴在箱体右下方插上实验板5。
接通实验箱上电源开关,此时箱体上±12V、±5V电源指示灯点亮。
⑵把实验板5上集成电路组成的频率调制器单元右上方的电源开关(K5)拨到ON位置,就接通了 5V电源(相应指示灯亮),即可开始实验。
2.观察RT 、CT对频率的影响(RT= R3+Wl、CT=C1)⑴实验准备① K4置ON位置,从而C1连接到566的管脚⑦上;②开关K3接通,K1、K2断开,从而W2和C2连接到566的管脚⑤上;③调W2使V5=3.5V(用万用表监测开关K3下面的测试点);④将OUT1端接至AS1637函数信号发生器的INPUT COUNTER来测频率。
⑵改变W1并观察输出方波信号频率,记录当W1为最小、最大(相应地RT为最小、最大)时的输出频率,并与理论计算值进行比较,给定:R3=3kΩ,W1=1kΩ,C1=2200pF。
虚拟仪器实验报告班级:姓名:学号:调制与解调一、实验目标:通信系统在人、系统之间的信息传递上起着至关重要的作用。
在所有的通信系统中,源信息都要先被某一发射装置或是调制器所处理,以将它变化到在通信信道上最适合传输的形式,而在接收端又可通过适当的处理将信号给予恢复。
调制就是将一个载有信息的信号嵌入另一个信号的过程,以便于有效地传输信号。
为了简化,本实验只要求对幅度调制与解调过程进行演示。
载有信息的调制信号和某一正弦载波信号相乘就得到已调信号。
而信号时域的相乘带来的就是其在频域的频谱的搬移,即调制信号的频谱搬移到载波信号的频率上。
二、实验要求:本实验要求首先产生一个频谱不对称的复信号(如复正弦信号),然后对其进行幅度调制和解调,要求表现出信号的频谱的翻转和搬移的确切过程。
幅度调制方式包括普通AM,双边带和单边带三种。
本实验的演示界面上至少应包括如下内容:1. 原始信号频率(可改变);2. 载波频率(可改变);3. 调制后的频谱和波形;4. 解调后的频谱和波形;三、实验过程:1.用信号发生器产生两个不同频率的正弦信号,一个当作基波,另一个作为载波。
2.分别用AM,双边带(DSB),单边带(SSB)调制三种方式调制去调制基带信号。
AM调制与解调程序框图:双边带调制与解调程序框图:单边带调制与解调程序框图:四、实验演示原理首先更改基波频率与载波频率,然后根据调制模式选择信号与载波的幅值调制信号。
观察调制与解调之后的信号,比较调制与解调的信号。
五、实验心得这次实验加深了我对VI的理解与应用,是一次理论与实践的完美结合。
实验中几乎没有遇到问题,整个实验很顺利。
调制解调实验报告一、实验目的本次调制解调实验的主要目的是深入理解调制解调的基本原理和技术,通过实际操作和观察实验现象,掌握常见调制解调方式的性能特点,并能够对实验结果进行分析和总结。
二、实验原理1、调制的概念调制是将原始信号(基带信号)的某些特征按照一定的规则变换到另一个信号(已调信号)的过程。
其目的是为了使信号能够在特定的信道中有效传输,例如增加信号的抗干扰能力、实现频谱搬移等。
2、常见的调制方式(1)幅度调制(AM):使载波的幅度随基带信号的变化而变化。
(2)频率调制(FM):使载波的频率随基带信号的变化而变化。
(3)相位调制(PM):使载波的相位随基带信号的变化而变化。
3、解调的概念解调是调制的逆过程,从已调信号中恢复出原始基带信号。
三、实验设备与器材1、信号发生器用于产生不同频率和幅度的基带信号。
2、调制器模块实现对基带信号的调制功能。
3、解调器模块用于对已调信号进行解调,恢复出原始基带信号。
4、示波器用于观察输入输出信号的波形。
5、频谱分析仪用于分析信号的频谱特性。
四、实验步骤1、连接实验设备按照实验电路图,将信号发生器、调制器、解调器、示波器和频谱分析仪等设备正确连接。
2、产生基带信号使用信号发生器产生一定频率和幅度的正弦波作为基带信号。
3、幅度调制实验(1)设置调制器的参数,如载波频率、调制深度等。
(2)观察示波器上已调信号的幅度变化,并与基带信号进行对比。
(3)使用频谱分析仪观察已调信号的频谱分布。
4、频率调制实验(1)调整调制器的参数,实现频率调制。
(2)在示波器上观察已调信号的频率变化。
(3)通过频谱分析仪分析频率调制信号的频谱。
5、相位调制实验(1)设置调制器进行相位调制。
(2)观察已调信号的相位变化情况。
(3)用频谱分析仪查看相位调制信号的频谱特征。
6、解调实验(1)将已调信号输入解调器。
(2)调整解调器的参数,使解调输出尽可能接近原始基带信号。
(3)在示波器上比较解调输出信号与原始基带信号。
调幅波信号的解调实验报告引言调幅(Amplitude Modulation,AM)是一种广泛应用在无线通信领域的调制技术。
调幅波信号的解调是将调幅信号转换为原始信息信号的过程。
本实验旨在了解调幅波信号的解调过程,并通过实验验证解调的有效性。
实验步骤材料准备1.函数信号发生器2.调幅信号源3.幅度稳定控制器4.高频放大器5.示波器6.混频器与解调器实验步骤1.连接信号发生器输出端与调幅信号源的调制输入端。
2.将调幅信号源的输出端通过幅度稳定控制器连接到高频放大器的输入端。
3.连接高频放大器的输出端与示波器的输入端。
4.利用示波器观察调幅波信号并记录其波形特征。
5.将高频放大器的输出端连接到混频器和解调器的输入端。
6.连接混频器和解调器的输出端到示波器的输入端。
7.利用示波器观察解调器输出的波形,并记录其与原始信号的差异。
结果与分析经过上述步骤进行实验后,我们观察到以下结果。
原始信号的调幅1.在观察调幅波信号的波形特征时,我们发现调幅波信号具有一定的频率和幅度。
2.调幅波的波形是由一个载频信号加上一个调制信号形成的,可以通过调解调制信号的幅度和频率来改变调幅波的波形特征。
解调器输出的波形1.解调器经过处理后,输出的波形与原始信号存在差异。
2.解调器的输出波形会消除调幅信号中的载频信号,还原出原始信号。
3.解调器对调幅信号进行了解调,恢复了原始信号的幅度变化。
结论通过本实验,我们了解了调幅波信号的解调过程。
解调器能够有效地将调幅信号转换为原始信息信号。
实验结果验证了解调器对调幅信号的有效解调能力。
总结在现代通信领域中,调幅技术在广播和无线电通信中得到广泛应用。
掌握调幅波信号的解调过程对于有效传输信息至关重要。
本实验通过实际操作和观察,深入研究了调幅波信号的解调过程,并验证了解调器对调幅信号的解调有效性。
通过这次实验,我们对调幅波信号的解调有了更加深刻的理解。
致谢感谢指导老师对实验过程的指导和帮助。
参考文献[1] 《通信原理与实践》. 北京: 电子工业出版社, 2010. [2] 张扬. 《调幅信号解调原理与方法探讨》. 电子技术与软件工程, 2018(10).。
频率调制实验报告一、实验目的:通过本次实验,掌握频率调制的原理和方法,了解频率调制在通信系统中的应用。
二、实验原理:频率调制是指在信号调制过程中,改变信号的频率以实现信号的传输和调制。
频率调制可以将模拟信号转换为远距离传输的载波信号,常见的应用包括调频广播、调频电视、无线电通信等领域。
频率调制的主要实现方式包括调频调制(FM)和相移键控调制(PM)。
三、实验仪器与材料:1. 示波器2. 音频信号发生器3. 频率调制解调实验箱4. 连接线5. 电源线四、实验步骤:1. 将音频信号发生器与调频解调实验箱相连,并接通电源;2. 在音频信号发生器上输入一个正弦波载频率的模拟信号;3. 在频率调制解调实验箱上进行频率调制的调节,观察调制后的信号波形;4. 调节调频解调实验箱的解调部分,观察解调后的信号波形;5. 分析实验结果,并记录数据。
五、实验结果与分析:在实验中,我们成功实现了对模拟信号的频率调制,并通过示波器观察到了调制前后的信号波形变化。
实验结果表明,频率调制可以改变信号的频率特性,从而实现信号的传输和调制。
通过观察解调后的信号波形,我们可以验证频率调制的有效性,并进一步了解频率调制在通信系统中的应用。
六、实验总结:本次实验通过频率调制的实际操作,使我们更深入地理解了频率调制的原理和方法。
实验结果也验证了频率调制在通信系统中的重要作用。
在今后的学习和研究中,将深入探讨频率调制的相关知识,并将其应用于实际工程中。
七、实验心得:通过本次实验,我们感受到了实验操作的乐趣和挑战,同时也认识到了频率调制在通信领域的广泛应用。
在未来的学习和工作中,我们将不断深化对频率调制的理解,努力创新和应用,为通信技术的发展贡献自己的力量。
以上就是关于频率调制实验的报告,希望对你有所帮助。
调频与调相实验报告实验目的通过实验研究调频与调相技术,了解它们在通信系统中的应用和原理。
实验原理调频是改变调制信号的频率,以便将信息信号传输到载波信号中。
调相是改变调制信号的相位,以便将信息信号传输到载波信号中。
调频与调相常用于通信系统中的调制和解调过程。
实验内容1. 调频实验首先,我们将一个正弦信号作为调制信号,用函数发生器产生一个正弦载波信号。
然后,将调制信号与载波信号相乘得到调频信号。
我们通过示波器观察调频信号与载波信号的波形。
2. 调相实验这次,我们使用一个正弦信号做为调制信号,同样使用函数发生器产生一个正弦载波信号。
然后,将调制信号分别与两个相位差相差90度的载波信号相乘得到两个调相信号。
我们通过示波器观察两个调相信号的波形,并进行对比分析。
实验步骤调频实验1. 准备实验仪器和器材。
- 准备一个函数发生器、一个示波器和所有所需的连接线。
确保仪器的工作状态良好。
2. 连接电路。
- 将函数发生器的输出与示波器的输入相连。
保持信号传输顺畅,确保连接正确。
3. 设定函数发生器和示波器参数。
- 在函数发生器上调整频率和幅度,分别设定合适的数值。
4. 开始实验。
- 打开示波器和函数发生器,观察调频信号和载波信号的波形变化。
5. 记录实验数据。
- 观察并记录不同频率和幅度下调频信号和载波信号的波形。
调相实验1. 准备实验仪器和器材。
- 准备一个函数发生器、一个示波器和所有所需的连接线。
确保仪器的工作状态良好。
2. 连接电路。
- 将函数发生器的输出与示波器的输入相连。
保持信号传输顺畅,确保连接正确。
3. 设定函数发生器和示波器参数。
- 在函数发生器上调整频率和幅度,分别设定合适的数值。
4. 开始实验。
- 打开示波器和函数发生器,观察两个调相信号的波形变化。
5. 记录实验数据。
- 观察并记录不同相位差下两个调相信号的波形。
实验结果通过调频实验,我们观察到调频信号的频率随着调制信号的改变而变化。
而通过调相实验,我们观察到两个调相信号的相位差决定信号的相位变化。
1.熟悉LM566单片集成电路的组成和应用。
2.掌握用LM566单片集成电路实现频率调制的原理和方法。
3.了解调频方波、调频三角波的基本概念。
4.掌握用LM565单片集成电路实现频率解调的原理,并熟悉其方法。
5.了解正弦波调制的调频方波的解调方法。
6.了解方波调制的调频方波的解调方法。
二、实验准备1.做本实验时应具备的知识点:• LM566单片集成压控振荡器• LM566组成的频率调制器工作原理• LM565单片集成锁相环• LM565组成的频率解调器工作原理2.做本实验时所用到的仪器:•万用表•双踪示波器• AS1637函数信号发生器•低频函数发生器(用作调制信号源)•实验板5(集成电路组成的频率调制器单元)三、实验内容1.定时元件R T、C T对LM566集成电路调频器工作的影响。
2.输入调制信号为直流时的调频方波、调频三角波观测。
3.输入调制信号为正弦波时的调频方波、调频三角波观测4.输入调制信号为方波时的调频方波、调频三角波观测。
5.无输入信号时(自激振荡产生)的输出方波观测。
6.正弦波调制的调频方波的解调。
7.方波调制的调频方波的解调。
四、实验步骤1.实验准备⑴在箱体右下方插上实验板5。
接通实验箱上电源开关,此时箱体上±12V、±5V电源指示灯点亮。
⑵把实验板5上集成电路组成的频率调制器单元右上方的电源开关(K5)拨到ON位置,就接通了±5V电源(相应指示灯亮),即可开始实验。
2.观察R T、C T对频率的影响(R T = R3+W l、C T = C1)⑴实验准备① K4置ON位置,从而C1连接到566的管脚⑦上;②开关K3接通,K1、K2断开,从而W2和C2连接到566的管脚⑤上;③调W2使V5=3.5V(用万用表监测开关K3下面的测试点);④将OUT1端接至AS1637函数信号发生器的INPUT COUNTER来测频率。
⑵改变W1并观察输出方波信号频率,记录当W1为最小、最大(相应地R T为最小、最大)时的输出频率,并与理论计算值进行比较,给定:R3 =3kΩ,W1=1kΩ,C1=2200pF。
调频同步广播设备的信号传输与解调调频同步广播是现代广播系统中常用的一种广播方式,它利用调频技术将音频信号传输到接收设备。
在调频同步广播系统中,信号传输和解调是至关重要的环节,决定了广播质量和音频效果。
在调频同步广播设备中,信号传输是指将音频信号通过适当的调制方式,转换为调频信号进行传输。
在传输的过程中,需要考虑信号的有效传输距离、抗干扰能力以及传输质量等因素。
为了满足这些要求,调频同步广播设备通常采用频率调制(FM)方式进行信号传输。
频率调制是将音频信号的基带频率通过调谐电路与载波频率相加,形成调频信号的过程。
通过调制的方式,音频信号能够直接嵌入到载波信号中进行传输。
在调频同步广播中,简单的调频方式是调幅调频(AM-FM)方式,它能够很好地保持音频信号的传输质量。
在调频信号传输的同时,也需要考虑到信号的解调过程。
解调是将调频信号恢复成原始音频信号的过程。
在调频同步广播设备中,解调方法通常是通过相干解调实现的。
相干解调是利用调制信号和载波信号之间的相位关系进行解调的一种方式。
通过相干解调,可以有效还原出原始的音频信号。
相干解调的基本原理是利用调制信号和载波信号之间的相位差来还原音频信号。
在解调过程中,需要对载波信号进行合理的提取和处理,使其与调制信号进行相比较。
在调频同步广播设备中,常用的解调方法是锁相解调(PLL)技术。
PLL技术通过对调频信号的锁定和追踪,可以对信号进行有效解调。
调频同步广播设备的信号传输与解调涉及到多个参数,其中最重要的是调频频率和调幅深度。
调频频率决定了传输信号的中心频率,而调幅深度则影响了信号的带宽和频谱效果。
为了确保信号传输的稳定性和质量,调频同步广播设备需要对这些参数进行精确的控制和调整。
除了频率和深度的调整外,调频同步广播设备还需要考虑信号的抗干扰能力和传输距离。
抗干扰能力是指设备在面对外界干扰源时能够保持信号传输的稳定性。
传输距离则决定了信号传输的有效范围,对于大范围广播来说,需要考虑信号传输的延伸和增强。
实验8 调制与解调(设计型实验)一、实验目的1) 加深理解信号调制和解调的基本原理2) 从时域和频域分析信号幅度调制和解调的过程 3) 掌握幅度调制和解调的实现方法 二、实验原理与方法 1. 调制与解调在通信系统中,信号传输之前通常需要在发送端将信号进行调制,转换成为适合传输的信号,在接收端则需要进行解调,将信号还原成原来的信息。
在实际应用中,有多种调制方法,最常用的模拟调制方式是用正弦波作为载波的幅度调制、频率调制和相位调制3种方式,其中幅度调制(AM )属于线性调制,这里重点介绍AM 调制的基本原理。
正弦幅度调制和解调的原理框图如下:x(t)为调制信号,cos(w 0t)为载波,g(t)为已调信号。
调制信号与载波信号相乘可以得到已调信号,即g(t)=x(t)* cos(w 0t) 载波频谱为00()()()P ωπδωωπδωω=-++ 有频域卷积定理g(t)=x(t)* cos(w 0t)的频谱为0011G()[X()P()][X()()]22X ωωωωωωωπ=*=-++ 在调制过程中信号的所有信息X(w)均被保留了下来,,只是被移到了较高的频率上。
为使G()ω中两个非零部分不重叠,应满足0m ωω>。
解调过程中,将g(t)乘以本振信号cos(w 0t)得r(t),本振信号的频率与调制过程中载波信号频率相同,这种方法称为同步解调。
200011(t)g(t)cos(t)(t)cos (t)(t)(t)cos(2t)22r x x x ωωω=*==+ 从频域上看,根据频域卷积定理可以求出(t)g(t)p(t)r =的频谱为00()[X(2)]/4X()/2[X(2)]/4R ωωωωωω=-+++将r(t)通过一定的低通滤波器滤除频率为02ω的分量,则可恢复出原始信号。
已调信号g(t)=x(t)* cos(w 0t)的频谱只含上下边带成分,抑制了载波分量,称为抑制载波双边带(DSB-SC )调幅;而具有s(t)=[A+x(t)]cos(w 0t)形式的已调信号频谱中包含载波和上下边带,称为双边带(DSB )调幅2. 低通滤波器的MATLAB 实现解调过程中需要使用低通滤波器恢复原始信号,MATLAB 和Simulink 都提供了强大功能用于滤波器的设计。
一、实验目的1. 理解解调信号的基本原理和过程。
2. 掌握模拟信号解调的基本方法,包括调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)信号解调。
3. 熟悉解调电路的组成和功能,通过实验加深对解调信号原理的理解。
二、实验原理解调信号是指将调制信号中的信息提取出来的过程。
根据调制方式的不同,解调信号可以分为调幅解调、调频解调和调相解调。
以下分别介绍这三种解调方式的基本原理。
1. 调幅解调(AM)调幅解调是指从调幅信号中提取出基带信号的过程。
调幅信号可以通过乘法器、低通滤波器等电路进行解调。
其基本原理如下:(1)将调幅信号与一个与载波频率相同、相位相反的本地振荡信号相乘,得到差频信号。
(2)通过低通滤波器,将差频信号中的基带信号提取出来。
2. 调频解调(FM)调频解调是指从调频信号中提取出基带信号的过程。
调频信号可以通过鉴频器、低通滤波器等电路进行解调。
其基本原理如下:(1)将调频信号与一个与载波频率相同、相位相反的本地振荡信号相乘,得到差频信号。
(2)通过鉴频器,将差频信号中的频率变化转换为电压变化。
(3)通过低通滤波器,将电压变化信号中的基带信号提取出来。
3. 调相解调(PM)调相解调是指从调相信号中提取出基带信号的过程。
调相信号可以通过鉴相器、低通滤波器等电路进行解调。
其基本原理如下:(1)将调相信号与一个与载波频率相同、相位相反的本地振荡信号相乘,得到差频信号。
(2)通过鉴相器,将差频信号中的相位变化转换为电压变化。
(3)通过低通滤波器,将电压变化信号中的基带信号提取出来。
三、实验内容1. 调幅信号解调实验(1)搭建调幅解调实验电路,包括乘法器、低通滤波器等。
(2)将调幅信号输入到实验电路中,观察输出信号波形。
(3)调整低通滤波器的截止频率,观察输出信号波形的变化。
2. 调频信号解调实验(1)搭建调频解调实验电路,包括鉴频器、低通滤波器等。
(2)将调频信号输入到实验电路中,观察输出信号波形。
(3)调整鉴频器的频率范围,观察输出信号波形的变化。
调频和解跳实验报告1. 引言调频(Frequency Modulation, FM)是一种常见的调制方式,通过改变载波信号的频率来传输原始信号。
解跳(De-Emphasis)是FM调频和解调过程中的一个重要步骤,用于恢复原始信号。
本实验旨在通过实际操作验证调频和解跳的原理,并分析其在实际应用中的效果。
2. 实验设备与方法2.1 实验设备本实验所需设备如下:- 信号发生器- 调频解调示波器- 音频音响- 高频调谐器2.2 实验方法实验分为两个阶段进行:调频和解跳。
2.2.1 调频1. 将信号发生器连接至调频解调示波器的输入端。
2. 设置信号发生器的输出波形和频率。
3. 打开音频音响,并调节适当音量。
4. 将调频解调示波器的输出连接至音频音响输入端。
5. 调节信号发生器的频率,观察音响输出是否能够听到声音。
2.2.2 解跳1. 将高频调谐器连接至调频解调示波器的输出端。
2. 通过高频调谐器调节解调示波器的输出频率。
3. 观察音响输出是否能够听到清晰的声音。
3. 实验结果与分析3.1 调频实验结果经过调节信号发生器的频率,我们成功地实现了调频信号的产生。
音频音响能够发出相应的声音,声音的音量和音调随信号发生器的频率变化而变化。
这验证了调频的基本原理,即通过改变载波信号的频率来传输原始信号。
3.2 解跳实验结果通过高频调谐器的调节,我们成功地实现了解跳效果的改善。
在初始状态下,音响输出的声音可能会出现跳变或者啸叫的现象。
随着高频调谐器的调节,音响输出的声音变得更加清晰,跳变和啸叫现象得到有效抑制。
这说明解跳过程起到了恢复原始信号的作用。
4. 实验讨论本实验的结果验证了调频和解跳的基本原理,并且证明了这两个过程对音频信号的传输质量有着重要影响。
然而,在实际应用中,我们需要考虑各种因素对调频和解跳效果的影响。
例如,信号发生器的输出频率范围、音频音响的输入灵敏度、高频调谐器的精度等。
在实际调频广播和解调过程中,可能会出现干扰、衰减、失真等问题。
实验八调制与解调实验一、实验原理(实验指导书P26)在需要信号变换与处理的系统中,例如通信系统、电力电子电路等电子线路中的信号变换和传输中,调制与解调是实现信号传递必不可少的重要手段。
所谓调制就是用一个信号去控制另一个信号的某个参量,产生调制信号。
解调则是调制的相反过程,而从调制的信号中恢复出原信号。
通信系统中的应用:信号从发送端到接受端,为了实现有效可靠和远距离传输信号,都要用到调制与解调技术。
我们知道,所有要传送的信号都只占据有限的频带,且都位于低频或较低的频段内。
而作为传输的通道(架空明线,电缆、光缆和自由空间)都有其最合适于传输信号的频率范围,它们与信号的频带相比,一般都位于高频或很高的频率范围上,且实际信道有用的带宽范围通常要远宽于信号的带宽。
利用调制技术能很好的解决这两方面的不匹配问题。
傅氏变换中的调制定理是实现频谱搬移的理论基础,形成了正弦波幅度调制,即一个信号的幅度参量受另一个信号控制的一种调制方式。
只要正弦信号(载波)的频率在适合信道传输的频率范围内就在信道内很好的传输。
将频谱相同或不相同的多个信号调制在不同的频率载波上,只要适当安排多个载波频率,就可以使各个调制信号的频谱互不重叠,这样在接收端就可以用不同的带通滤波器把它们区分开来,从而实现在一个信道上互不干扰地传送多个信号,这就是多路复用的概念与方法。
用正弦信号作为载波的一类调制称为正弦波调制,它包含正弦波幅度调制(AM),正弦波频率调制(FM)和相位调制(PM)用非正弦波周期信号作为载波的另一类调制称为脉冲调制,用信号去控制周期脉冲序列的幅度称为脉冲幅度调制(PAM),此外,还有脉冲宽度调制(PWM)和脉冲位置调制(PPM)等。
脉冲宽度调制的最典型的应用:现代电力电子电路中正弦波输出的逆变器。
电路输出的正弦波是依靠电路中的电力电子开关器件的交替通断工作,将直流输入电压逆变成方波电压,再经过低通滤波器滤波成为高次谐波含量少的正弦波而实现的。
信号调制与解调技术实验在通信领域中,信号调制与解调技术扮演着至关重要的角色。
通过对信号的调制与解调过程,可以实现信号的传输和接收。
本文将介绍信号调制与解调技术的基本原理及其在实验中的应用。
一、引言信号调制与解调技术是指将用于传输的数字或模拟信号转换为适合传输介质的调制信号,并在接收端将其解调还原为原始信号的过程。
它是实现信号传输的关键环节,广泛应用于无线通信、有线通信以及多媒体通信等领域。
二、信号调制技术1. 调制的概念调制是指将原始信号通过改变某些特定参数的方式,将其转换为适合传输的调制信号。
常见的调制方式包括频率调制、振幅调制和相位调制。
2. 频率调制频率调制是通过改变信号的频率来实现调制。
常见的频率调制方式有频移键控调制(FSK)、频率调制(FM)和最小频移键控调制(MSK)等。
在实验中,可以通过调节信号的频率来模拟频率调制的过程,并观察信号在传输过程中的变化。
3. 振幅调制振幅调制是通过改变信号的振幅来实现调制。
常见的振幅调制方式有调幅(AM)和双边带调幅(DSB-AM)等。
在实验中,可以通过改变信号的振幅来模拟振幅调制的过程,并观察信号在传输过程中的变化。
4. 相位调制相位调制是通过改变信号的相位来实现调制。
常见的相位调制方式有调相(PM)、相移键控调制(PSK)和四相相移键控调制(QPSK)等。
在实验中,可以通过改变信号的相位来模拟相位调制的过程,并观察信号在传输过程中的变化。
三、信号解调技术1. 解调的概念解调是指将经过调制后的信号恢复为原始信号的过程。
通过解调技术,可以将信号从传输介质中提取出来,并还原为原始信号。
2. 直接解调技术直接解调技术是指将调制信号直接进行解调。
常见的直接解调方式有包络检波和相干解调等。
在实验中,可以通过直接解调技术来还原经过调制后的信号,并观察解调效果。
3. 相干解调技术相干解调技术是指利用与原始信号保持相干的参考信号,进行解调的过程。
常见的相干解调方式有相干解调和相关解调等。
、调频波的调制与解调————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:实验一、调频波的调制与解调一、实验内容1.调频波的调制2.调频波的解调二、实验目的和要求1.熟悉MATLAB系统的基本使用方法2.掌握调制原理和调频波的调制方法3.掌握解调原理和调频波的解调方法三、预习要求1.熟悉有关调频的调制和解调原理2.熟悉鉴频器解调的方法并了解锁相环解调四、实验设备(软、硬件)1.MATLAB软件通信工具箱,SIMULINK2.电脑五、实验注意事项通信仿真的过程可以分为仿真建模、实验和分析三个步骤。
应该注意的是,通信系统仿真是循环往复的发展过程。
也就是说,其中的三个步骤需要往复的执行几次之后,以仿真结果的成功与否判断仿真的结束。
六、实验原理1调频波的调制方法1.1 调制信号的产生产生调频信号有两种方法,直接调频法和间接调频法。
间接调频法就是可以通过调相间接实现调频的方法。
但电路较复杂,频移小,且寄生调幅较大,通常需多次倍频使频移增加。
对调频器的基本要求是调频频移大,调频特性好,寄生调幅小。
所以本实验中所用的方法为直接调频法。
通过一振荡器,使它的振荡f的正弦波;频率随输入电压变化。
当输入电压为零时,振荡器产生一频率为当输入基带信号的电压变化时,该振荡频率也作相应的变化。
1.2 调频波的调制原理与表达式此振荡器可通过VCO(压控振荡器)来实现。
压控振荡器是一个电压——频率转化装置,振荡频率随输入控制电压线性变化。
在实际应用中有限的线性控制范围体现了压控的控制特性。
同时,压控振荡器的输出反馈在鉴相器上,而鉴相器反应的是相位不是频率,而这是压控相位和角频率积分关系固有的,所以需要压控的积分作用,压控输出信号的频率随输入信号幅度的变化而变化,确切的说输出信号频率域输入信号幅度成正比,若输入信号幅度大于零,输出信号频率高于中心频率;若小于零,则输出信号频率低于中心频率。
实验八调频波信号调制与解调一. FM调频波信号调制1. 实验目的(1)掌握变容二极管调频电路的原理;(2)了解调频电路的调制特性及测量方法;(3)观察调频波波形,观察调制信号振幅对频偏的影响;(4)观察寄生调幅现象,了解其产生及消除的方法。
2. 实验电路调频波:从示波器上看到的波形频率变化不明显,从频率计(XFC1)可看出频率不停变化。
载波信号80kHz,调制信号3kHz,从示波器看不出明显的调频波频率的变化。
调频广播载波频率范围是(88~108)MHz,低频调制信号最高20kHz,从载波波形也看不出频率的变化。
如图1-1所示为FM调频信号调制电路图。
图1-1 FM调频波信号调制电路图图1-2所示为FM调频波信号波形图。
图1-2 FM调频波信号波形图3. 测试内容(1)测试变容二极管的静态调制特性,即拿掉1V以3V,保留直流电压3V,观察0及取其它值时振荡频率的变化,这时的振荡器属于压控振荡器。
(2)任务:①观察调频波波形。
②观察调制信号振幅对频偏的影响。
③观察寄生调幅现象。
二.调频信号的解调1.实验目的(1)熟悉相位鉴频器的基本工作原理,熟悉模拟乘法器的使用。
(2)掌握并联回路对S曲线和对解调波形的影响2.实验电路仿真说明:我们用EWB软件作“调频信号的解调”,目的是介绍这一软件。
EWB是最早使用的仿真软件,元件参数由设计者自行设定,频率测量准确度优于Multisim,电路合理就能工作,这个软件适合初学电路者使用。
Multisim软件是接近实际制作电路的软件,各种参数的元器件是实际存在的,这种软件更能锻炼学生实际动手能力。
如图2-1所示为调频信号的解调电路图。
图2-1 调频信号的解调电路图如图2-2所示为调频信号的解调波形图。
图2-2 调频信号的解调波形图3.测试内容(1)调整并测量鉴频器的静态工作点。
(2)观察并联回路对波形的影响。
(3)测量鉴频特性曲线,由此计算鉴频灵敏度和线性频率范围。
4.实验报告(1)实验目的(2)实验原理(3)实验过程(4)实验结果及分析附: 调频解调电路与波形附图1 单失谐回路的频幅转换网络附图2 输入的调频波与输出的调幅-调频波附图3 单失谐回路的斜率鉴频器附图4 斜率鉴频器的输入、输出波形。
实验八调频波信号调制与解调
一. FM调频波信号调制
1. 实验目的
(1)掌握变容二极管调频电路的原理;
(2)了解调频电路的调制特性及测量方法;
(3)观察调频波波形,观察调制信号振幅对频偏的影响;
(4)观察寄生调幅现象,了解其产生及消除的方法。
2. 实验电路
调频波:从示波器上看到的波形频率变化不明显,从频率计(XFC1)可看出频率不停变化。
载波信号80kHz,调制信号3kHz,从示波器看不出明显的调频波频率的变化。
调频广播载波频率范围是(88~108)MHz,低频调制信号最高20kHz,从载波波形也看不出频率的变化。
如图1-1所示为FM调频信号调制电路图。
图1-1 FM调频波信号调制电路图
图1-2所示为FM调频波信号波形图。
图1-2 FM调频波信号波形图
3. 测试内容
(1)测试变容二极管的静态调制特性,即拿掉1
V以
3
V,保留直流电压3
V,观察0
及取其它值时振荡频率的变化,这时的振荡器属于压控振荡器。
(2)任务:①观察调频波波形。
②观察调制信号振幅对频偏的影响。
③观察寄生调幅现象。
二.调频信号的解调
1.实验目的
(1)熟悉相位鉴频器的基本工作原理,熟悉模拟乘法器的使用。
(2)掌握并联回路对S曲线和对解调波形的影响
2.实验电路
仿真说明:我们用EWB软件作“调频信号的解调”,目的是介绍这一软件。
EWB是最早使用的仿真软件,元件参数由设计者自行设定,频率测量准确度优于Multisim,电路合理就能工作,这个软件适合初学电路者使用。
Multisim软件是接近实际制作电路的软件,各种参数的元器件是实际存在的,这种软件更能锻炼学生实际动手能力。
如图2-1所示为调频信号的解调电路图。
图2-1 调频信号的解调电路图如图2-2所示为调频信号的解调波形图。
图2-2 调频信号的解调波形图3.测试内容
(1)调整并测量鉴频器的静态工作点。
(2)观察并联回路对波形的影响。
(3)测量鉴频特性曲线,由此计算鉴频灵敏度和线性频率范围。
附调频解调电路与波形
附图1 单失谐回路的频幅转换网络
附图2 单失谐回路的幅频特性曲线
附图3 输入的调频波与输出的调幅-调频波
附图4 单失谐回路的斜率鉴频器
附图5 斜率鉴频器的输入、输出波形。