实验七调幅波信号的解调

第1篇一、实验目的1. 了解普通调制解调的基本原理和过程。

2. 掌握模拟调制和解调的基本方法。

3. 学习调制解调设备的使用和调试方法。

4. 培养实际操作能力和分析问题的能力。

二、实验原理调制解调是一种将数字信号转换为模拟信号，或将模拟信号转换为数字信号的通信技术。

调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，解调是将模拟信号转换为数字信号的过程。

调制解调的基本原理如下：1. 模拟调制：将数字信号转换为模拟信号的过程称为模拟调制。

模拟调制分为调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）三种。

2. 数字调制：将模拟信号转换为数字信号的过程称为数字调制。

数字调制分为调幅键控（ASK）、调频键控（FSK）和调相键控（PSK）三种。

3. 解调：将模拟信号转换为数字信号的过程称为解调。

解调分为模拟解调和数字解调。

三、实验器材1. 模拟调制解调设备：调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）调制器和解调器。

2. 数字调制解调设备：调幅键控（ASK）、调频键控（FSK）、调相键控（PSK）调制器和解调器。

3. 信号发生器：产生模拟信号和数字信号。

4. 示波器：观察调制解调信号波形。

5. 连接线：连接实验器材。

四、实验步骤1. 调制实验（1）调幅（AM）调制实验1）将信号发生器产生的模拟信号接入AM调制器。

2）调整调制器的调制频率和调制指数。

3）观察示波器上的调制信号波形，记录波形数据。

（2）调频（FM）调制实验1）将信号发生器产生的模拟信号接入FM调制器。

2）调整调制器的调制频率和调制指数。

3）观察示波器上的调制信号波形，记录波形数据。

（3）调相（PM）调制实验1）将信号发生器产生的模拟信号接入PM调制器。

2）调整调制器的调制频率和调制指数。

3）观察示波器上的调制信号波形，记录波形数据。

2. 解调实验（1）调幅（AM）解调实验1）将调制信号接入AM解调器。

2）调整解调器的解调频率和解调指数。

3）观察示波器上的解调信号波形，记录波形数据。

1. 基本内容调幅信号的解调是调制的逆过程。

本章主要内容包括振幅调制信号的解调原理、实现方法及电路等。

2 基本要求（1）理解并掌握调幅信号解调的原理、类型及实现模型。

（2）掌握二极管包络检波器的工作原理和性能参数的估算方法。

（3）掌握乘积型和叠加型同步检波器的组成原理及分析方法。

第一节概述信号的解调是振幅调制的相反过程，是从已调高频信号中取出调制信号。

通常将这种解调称为检波。

完成这种解调的电路称为振幅检波器。

一、检波电路的功能检波电路的功能是从调制信号中不失真的解调出原调制信号。

当输入信号为高频等幅波时，检波器输出电压为直流电压。

当输入信号为脉冲调制调幅信号的时，检波器输出电压为脉冲波。

从信号的频谱来看，检波电路的功能是将已调波的边频或边带信号频谱般移到原调制信号的频谱处。

二、检波电路的分类检波电路可分为两大类，包络检波和同步检波。

包络检波是指检波器的输出电压直接反映输入高频调幅波包络变化规律的波形特点，显然只适合于普通调幅波的解调。

同步检波主要应用于双边带调幅波和单边带调幅波的解调。

三、检波电路的主要技术指标1. 检波电路的电压传输系数检波电路的电压传输系是指检波电路的输出电压和输入电压振幅之比。

2. 等效输入电阻等效输入电阻定义为输入等幅高频电压的振幅与输入高频电流的基波分量振幅的比值。

3. 非线性失真系数4.高频滤波系数高频滤波系数定义为，输入高频电压的振幅与输出高频电压的比值。

第二节二极管大信号包络检波器大信号包络检波是高频输入信号的振幅大于0.5伏时，利用二极管对电容c充电，加反向电压时截止，电容c上电压对电阻R放电这一特性实现的。

分析时采用折线法。

大信号包络检波的工作原理1．原理电路及工作原理图6―1(a)是二极管峰值包络检波器的原理电路。

它是由输入回路、二极管VD和RC低通滤波器组成。

(6-1)式中,ωc为输入信号的载频,在超外差接收机中则为中频ωIΩ为调制频率。

在理想情况下,RC网络的阻抗Z应为(6-2)图6―1 二极管峰值包络检波器(a) 原理电路 (b)二极管导通(c)二极管截止图6―2 加入等幅波时检波器的工作过程从这个过程可以得出下列几点(1)检波过程就是信号源通过二极管给电容充电与电容对电阻R放电的过程。

中南大学《通信电子线路》实验报告学院信息科学与工程学院题目调制与解调实验学号专业班级姓名指导教师实验一振幅调制器一、实验目的：1．掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑止载波双边带调幅的方法。

2．研究已调波与调制信号及载波信号的关系。

3．掌握调幅系数测量与计算的方法。

4．通过实验对比全载波调幅和抑止载波双边带调幅的波形。

二、实验内容：1．调测模拟乘法器MC1496正常工作时的静态值。

2．实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。

3．实现抑止载波的双边带调幅波。

三、基本原理幅度调制就是载波的振幅（包络）受调制信号的控制作周期性的变化。

变化的周期与调制信号周期相同。

即振幅变化与调制信号的振幅成正比。

通常称高频信号为载波信号。

本实验中载波是由晶体振荡产生的10MHZ高频信号。

1KHZ的低频信号为调制信号。

振幅调制器即为产生调幅信号的装置。

在本实验中采用集成模拟乘法器MC1496来完成调幅作用，图2-1为1496芯片内部电路图，它是一个四象限模拟乘法器的基本电路，电路采用了两组差动对由V1－V4组成，以反极性方式相连接，而且两组差分对的恒流源又组成一对差分电路，即V5与V6，因此恒流源的控制电压可正可负，以此实现了四象限工作。

D、V7、V8为差动放大器V5与V6的恒流源。

进行调幅时，载波信号加在V1－V4的输入端，即引脚的⑧、⑩之间；调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端，即引脚的①、④之间，②、③脚外接1KΩ电位器，以扩大调制信号动态范围，已调制信号取自双差动放大器的两集电极（即引出脚⑹、⑿之间）输出。

图2-1 MC1496内部电路图用1496集成电路构成的调幅器电路图如图2－2所示，图中VR8用来调节引出脚①、④之间的平衡，VR7用来调节⑤脚的偏置。

器件采用双电源供电方式（＋12V，－9V），电阻R29、R30、R31、R32、R52为器件提供静态偏置电压，保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。

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调幅波调制度（一）调幅调制、高频功率放大器与倍频器任务引入无线电发射装置为什么要进行调制？虽然可以象有线话筒那样将声音直接变换为音频电信号通过电缆传输给远处的接收方，但衰减大，传输效率低，干扰也大。

所以普通非平衡连接卡拉OK 有线话筒电缆不超过20米，而专业平衡连接有线话筒电缆也不宜超过100米。

此外，若像农村有线广播那样，把信号一次传输给许多接收方，就需要建设大量的传输线路，这是很不经济的（特别在山区）。

因此，为了把声音信号等传输给远处的许多接收方，最好如图2.2-1那样以空间作为传输介质。

现在大部分广播都采用无线传输。

图2.2-1信号的调制与无线传输由电磁波理论知道，交变的电振荡可由天线向空中辐射出去。

但天线的尺寸必须足够长(天线振子的长度与电振荡的波长可以比拟) ，才能有效地把电振荡辐射出去。

例如，被传送的信号是语言、声音信号的频率范围为2OHz-2OkHz ，其相应波长是15x103—15x106ｍ，若通过天线发射到空中，需要制作几十公里长的发射天线! 显然，制造这样的大尺寸的天线不仅困难，而且造价奇高，发射效率很低。

电磁波辐射有个特性，就是它的频率越高，辐射能力越强。

只有频率在几百kHZ 以上的高频电流所转换成的无线电磁波效率高，辐射作用足够强。

那么，能否利用容易辐射的高频振荡波驮载所要传递的信息(如音频、视频等较低频率的信号) 呢? 答案是肯定的，即如示意图 2.2-1那样用某种方法把声音信号载于频率比声音信号高，适合于在空中发射的电信号上，就可以传输声音信号。

此过程称为调制。

所谓调制就是发送方(即发端) 将所要传送的信息“装载”到高频振荡波上，再由天线发射出去。

在这里，高频振荡波就是携带信息(信号) 的运输工具，所以叫做载波信号，在上个课题中已学习的各种振荡电路可提供载波信号。

实验七调幅波信号调制与解调一. 普通调幅波信号调制仿真与测试1．实验目的（1）掌握用晶体三极管进行集电极调幅的原理和方法；（2）研究已调波与调制信号及载波信号的关系；（3）掌握调幅系数测量与计算的方法。

2．实验电路集电极调幅电路：载波信号频率为46.5kHz,幅度峰峰值为5V；调制信号频率为4.65kHz,幅度为1.1V，这个幅度影响调幅度，仿真时变换调制信号幅度，观察调幅度的变化。

示波器上面波形为调制信号波形，下面为已调波波形。

如图1-1所示为普通调幅波信号调制电路图。

图1-1 普通调幅波信号调制电路图3．测试内容（1）测试丙类功放工作状态与集电极调幅的关系。

（2）观察调幅度、观察改变调幅度输出波形变化情况并计算调幅度。

图1-2所示为普通调幅波信号调制波形图图1-2 普通调幅波信号波形图二. 普通调幅波的解调1．实验目的（1）进一步了解调幅波的性质，掌握调幅波的解调方法；（2）掌握二极管峰值包络检波的原理；（3）掌握包络检波器的主要性能指标，检波效率及各种波形失真的现象，分析产生的原因并考虑克服的方法。

2．实验电路峰值包络检波：设置调幅度m=0.35,示波器中深红线为检波信号。

如图2-1所示为普通调幅波的解调电路图。

图2-1 普通调幅波的解调电路图如图2-2所示为普通调幅波的解调波形图。

图2-2 普通调幅波的解调波形图加大R9可观察到对角线失真。

在R5=510欧时可观察到负峰切割失真。

3．测试内容（1）完成普通调幅波的解调。

（2）观察普通调幅波解调中的对角切割失真、底部切割失真以及检波器不加高频滤波时的现象。

附调幅与解调实验电路图附图1 普通调幅实验电路附图2 普通调幅电路输入、输出波形附图3 过调幅时的输入、输出波形附图4 二极管包络检波器仿真实验电路附图5 检波器输出波形与输入调幅波的关系附图6 检波器出现惰性失真时的输出波形附图7 检波器出现负峰切割失真时的输出波形[文档可能无法思考全面，请浏览后下载，另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意!]。

实验七调幅波信号的解调【实验目的】1.进一步了解调幅波的原理，掌握调幅波的解调方法；2.了解二极管包络检波的主要指标，检波效率以及波形失真；3.掌握用集成电路实现同步检波的方法。

【实验仪器设备】1．双踪示波器2．高频信号发生器3．万用表4．实验板G3【实验内容】利用二极管峰值检波电路实现调幅波信号的解调，电路如下：图1 二极管峰值检波电路输出波形及分析：（1）观察调幅波的解调输出波形，注意有无惰性失真，做好记录。

图2 调幅波的解调输出波形观察上图可知，解调输出波形存在一定的惰性失真。

（2）加大RC时间常数（R和C均加倍），观察输出波形，如图3.图3 RC均加倍后的解调输出波形观察上图，由于RC加倍，检波器的输出信号不再跟随调幅波包络的变化，产生底部切割失真。

（3）改成CRC滤波，C1=C2=1500Pf，R=1K，观察有无高频残留成分，有无惰性失真，记录波形和幅度。

图4 CRC滤波输出波形观察上图，存在一定的惰性失真。

（4）将电路改为带Cd和负载电阻Rl的电路，Cd=10uf，Rl=10K。

观察有无底部切割失真；图5 带Cd和负载电阻的电路输出波形（Rl=10K）改变Rl的值，观察失真的变化并记录；图6 带Cd和负载电阻的电路输出波形（Rl=1K）图7 带Cd和负载电阻的电路输出波形（Rl=5K）比较图5、6和7，在保持其他不变的条件下，随着Rl的减少，解调输出的波形失真越严重。

保持Rl=10K，改变Vi的调制度，观察失真的变化，记录波形。

图8 调制度=0.5的输出波形图9 调制度=1时的输出波形图10 调制度=1.5时输出波形由图8、9和10可知，保持Rl=10K，改变Vi的调制度，当调制度逐渐增大时，相应的输出波形失真越严重，惰性失真也较严重。