【报告】通原硬件实验报告调频波FM的产生

通原硬件实验报告概论信息与通信⼯程学院通信原理硬件实验报告姓名：班级：学号：班内序号：⽇期：12⽉18⽇⽬录实验⼀：双边带抑制载波调幅（DSB-AM） (1)⼀、实验⽬的： (3)⼆、实验系统框图： (3)三、实验步骤： (4)四、实验结果： (5)五、思考题： (15)实验⼆：具有离散⼤载波的双边带调幅（AM） (16)⼀、实验⽬的： (16)⼆、实验系统框图： (16)三、实验步骤： (17)四、实验结果： (17)五、思考题： (22)实验⼋：⼆进制通断键控(OOK) (23)⼀、实验⽬的 (23)⼆、实验原理 (23)三、实验步骤 (23)四、实验结果 (24)五、思考题 (25)实验总结： (25)实验⼀：双边带抑制载波调幅（DSB-AM）⼀、实验⽬的：(1) 了解DSB-SC AM信号的产⽣以及相⼲解调的原理和实现⽅法；(2) 了解DSB-SC AM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-SC AM 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、实验系统框图：1.DSB-SCAM信号的产⽣及相⼲解调原理2.DSB-SCAM信号的产⽣三实验步骤1）按照图连接，将⾳频振荡器输出的模拟⾳频信号及主振荡器输出的100KHz 模拟载频信号分别⽤连接线连⾄乘法器的两个输出端；2）⽤⽰波器观看⾳频输出信号的信号波形的幅度以及振荡频率，调整⾳频信号的输出频率为10kHz,作为均值为0的调制信号m(t)；图1.1 ⾳频振荡器输出波形（10kHz）3）⽤⽰波器观看主振荡器输出信号的幅度以及振幅频谱；图1.2 主振荡器输出波形（100kHz）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已调信号波形；图1.3 乘法器输出波形（不加导频）与原⾳频信号5）测量已调信号的波形频谱，注意其振幅频谱的特点；图1.4 已调信号振幅频谱6）调整增益G=1:将加法器的B 输出端接地，A 输⼊端接已调信号，⽤⽰波器观看加法器的输出波形以及振幅频谱，使加法器输⼊与加法器输出幅度⼀致；图1.5 调整增益G=1后加法器输⼊输出波形7）调整增益g；加法器A 端接已调信号，B 接导频信号。

【关键字】报告
北京邮电大学
一、实验目的
①掌握调频波调制器的基本工作原理；
②掌握调频波的特点。

二、实验原理
图一：FM调制时域波形图
1、原理框图
图二：FM调制原理框图
m(t)：均值为零的模拟基带信号（低频）；
VCO：压控振荡器，振荡频率随输入信号的电压改变。

当输入电压为零时，振荡器产生一个频率为（中心频率）的正弦波；当输入基带信号的电压变化时，该振荡频率做相应的变化。

可利用压控振荡器（VCO）实现直接调频。

2、实验连接图
图三：FM调制实验连接图
三、实验内容
（一）掌握FM 信号的调制方法；
（二）掌握TIMS 系统的实验方法。

四、试验设备
音频振荡器（Audio Oscillator），电压控制振荡器（VCO）和
缓冲缩小器（Buffer Amplifiers）。

五、实验步骤
（一）了解VCO 的中心频率概念。

（二）了解频偏概念，可以通过缩小器改变基带信号幅度观察FM 信号时域、频域波形。

实验中调节VCO，使其中心频率为10KHz。

（三）设计FM 调制系统。

六、实验结果
图四：FM调制
蓝色：模拟基带信号m(t)；
黄色：已调信号s(t)。

七、实验分析
此次实验较为简单，在实验中并没有遇到什么难题。

此处省略。

八、实验体会
有些实验还是蛮简单的，并不是每个实验都那么难做。

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北京邮电大学实验报告题目：基于TIMS通信原理实验报告班级：2009211126班专业：信息工程姓名：成绩：实验1振幅调制（AM）与解调一、实验目的（1）掌握具有离散大载波（AM）调制的基本原理；（2）掌握包络检波器的基本构成和原理；（3）掌握调幅波调制系数的意义和求法。

二、实验原理幅度调制是由DSB-SC AM信号加上一离散的大载波分量（设载波的初始相位φc=0），其表示式为s t=A c1+m t cos2πf c t式中要求基带信号波形m t≤1，使AM信号的包络A c1+m t总是正的，式中的A c cos2πf c t是载波分量A c m t cos2πf c t是DSB-SC AM信号。

定义m n t=m(t)max⁡|m(t)|，|m(t)|≤1a=max m t,|m(t)|≤1称标量因子a为调制系数或调幅系数。

有两种调制方式，调制框图如下AM 信号调制原理框图1AM 信号调制原理框图2 解调原理框图如下AM 信号解调原理框图三、实验步骤1、按如下所示的连接图连接好AM信号调制连接图AM信号解调连接图2、调节加法器上两路输入信号的放大倍数，同时用示波器监测，在保证加法器输出波形不削顶的情况下，调节至交流信号峰值与直流成分之比(即调制系数)为小于1、等于1、大于1，观察调制信号和解调信号波形图；3、观察滤波器输入输出波形的变化，分析原因。

四、实验结果音频振荡器的输出频率调整为1kHZ，直流电压幅度调整为1V。

a<1时，基带与调制信号波形如下调制与解调输出调制与解调信号调制与解调信号五、实验讨论可以看出，AM信号在调制系数a<1，a=1，a>1的情况下，分别有不同的包络形状。

当a<1或a<1时可以恢复成原信号，而在a>1的情况下产生幅度翻转的现象，无法恢复成原信号。

若用同步检波的方法，则需在接收端先进行载波提取操作，然后经过乘法器和低通滤波器，最后通过隔直流电路即可。

（通信原理）实验报告书（题目）通信原理实验实验日期：2017 年10 月29 日学生姓名冯博班级电技1503学号***********成绩指导教师谷志茹交通工程学院2017年11 月1 日一、实验目的1.掌握AM调制的原理和方法。

2.掌握AM解调的原理和方法(包络检波)。

3.了解噪声对信号传输的影响。

4.分析抗干扰性能。

二、设计要求1、设计原理图（调制和包络检波解调）；图一：AM设计原理图2.用MATLAB软仿，并调试输入和输出信号时域和频域图。

图二：输入和输出信号时域图图三：输入信号频域图图四：调制信号频域图图五：解调信号频域图（通信原理）实验报告书（题目）通信原理实验实验日期：2017 年10 月29 日学生姓名冯博班级电技1503学号15401700314成绩指导教师谷志茹交通工程学院2017年11 月1 日一、实验目的1.掌握SSB调制的原理和方法。

2.掌握SSB解调的原理和方法。

3.了解噪声对信号传输的影响。

4.分析抗干扰性能。

二、设计要求1、设计原理图（调制和包络检波解调）；图一：SSB设计原理图2.用MATLAB软仿，并调试输入和输出信号时域和频域图。

图2 时域波形图图3 载波图图4 位移法调制频域图图5 相干调制法解调频域图3、分析抗干扰性能。

SSB系统调制属于线性调制，线性调制过程就是将信号的频谱进行搬移，即将调制信号的频谱搬移到载波附近。

SSB系统的解调应用相干解调，相干解调就是让已调信号先经过带通滤波器，然后与载波相乘，后经过低通滤波器，得到原信号。

加入高斯白噪声分析，SSB调制的抗干扰性能较AM强。

4、按要求完成实验报告（通信原理）实验报告书（题目）通信原理实验实验日期：2017 年10 月29 日学生姓名冯博班级电技1503学号15401700314成绩指导教师谷志茹交通工程学院2017年11 月1 日一、实验目的1.掌握FM 调制的原理和方法。

2.掌握FM 解调的原理和方法二、设计要求1、设计调频广播原理图（调制和解调，调制原理图参考下图）；图1：SSB 设计原理图2.用MATLAB 软仿，并调试输入和输出信号时域和频域图。

通信原理硬件实验报告通信原理硬件实验报告一、引言通信原理是现代通信领域的重要基础课程，通过实验可以更好地理解和掌握通信原理的基本原理和技术。

本次实验主要涉及通信原理的硬件实验，旨在通过搭建实际的通信系统，验证理论知识，并进一步加深对通信原理的理解。

二、实验目的本次实验的主要目的是通过搭建一个简单的通信系统，实现信号的传输和接收，并对实验结果进行分析和验证。

具体目标如下：1. 理解调制和解调的基本原理；2. 掌握通信系统中常用的调制和解调技术；3. 熟悉通信信号的传输和接收过程；4. 进一步巩固通信原理的理论知识。

三、实验原理1. 调制原理调制是指将要传输的信息信号（基带信号）通过一定的调制方式转换成适合传输的信号（载频信号）。

常见的调制方式有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等。

2. 解调原理解调是指将接收到的调制信号还原为原始的信息信号。

解调过程与调制过程相反，常见的解调方式有包络检波、相干解调和频率解调等。

3. 通信信号的传输和接收通信信号的传输和接收过程包括信号的发射、传输和接收三个环节。

发射端通过调制将信息信号转换为适合传输的信号，然后通过信道传输到接收端，接收端再通过解调将信号还原为原始的信息信号。

四、实验步骤1. 搭建实验平台首先，搭建实验所需的硬件平台，包括信号发生器、调制解调器、示波器等设备，确保设备连接正确并稳定。

2. 设置信号参数根据实验要求，设置信号发生器的频率、幅度和调制深度等参数，以及调制解调器的解调方式和解调增益等参数。

3. 进行调制实验将待传输的信息信号输入到调制解调器的调制端口，观察调制后的信号波形，并通过示波器进行实时监测和记录。

4. 进行解调实验将调制后的信号输入到调制解调器的解调端口，观察解调后的信号波形，并通过示波器进行实时监测和记录。

5. 分析和验证实验结果通过对实验数据的分析和对比，验证实验结果是否与理论知识相符，并进一步探讨实验中可能存在的误差和改进方法。

通信原理实验实验报告实验名称：通信原理实验实验目的：1. 理解基本的通信原理和通信系统的工作原理；2. 掌握各种调制解调技术以及通信信号的传输方式；3. 熟悉通信系统的基本参数和性能指标。

实验设备和器材：1. 信号发生器2. 采样示波器3. 调制解调器4. 麦克风和扬声器5. 示波器6. 功率分贝计7. 电缆和连接线等实验原理：通信原理主要涉及调制解调、传输媒介、信道编码和解码等方面的内容。

本次实验主要内容为调幅、调频和数字调制解调技术的验证，以及传输信号质量的评估和性能测量。

实验步骤：1. 调幅实验：将信号发生器产生的正弦波信号调幅到载波上，并使用示波器观察调幅波形，记录幅度调制度；2. 调频实验：使用信号发生器产生调制信号，将其调频到载波上，并使用示波器观察调频波形，记录调频的范围和带宽；3. 数字调制实验：使用调制解调器进行数字信号调制解调实验，并观察解调的信号质量，记录解调信号的正确性和误码率；4. 信号质量评估：使用功率分贝计测量信号传输过程中的信噪比和失真程度，并记录测量结果；5. 性能测量：采用示波器和其他测量设备对通信系统的带宽、传输速率等性能指标进行测量，记录测量结果。

实验结果：1. 对于调幅实验，观察到正弦波信号成功调幅到载波上，并记录幅度调制度为X%；2. 对于调频实验，观察到调制信号成功调频到载波上，并记录调频的范围为X Hz，带宽为X Hz；3. 对于数字调制实验，观察到解调后的信号正确性良好，误码率为X%；4. 信号质量评估测量结果显示信噪比为X dB，失真程度为X%；5. 性能测量结果显示通信系统的带宽为X Hz，传输速率为X bps。

实验总结：通过本次实验，我们深入了解了通信原理中的调制解调技术和信号传输方式，并且成功进行了调幅、调频和数字调制解调实验。

通过信号质量评估和性能测量，我们对通信系统的性能指标有了更深入的了解。

在实验过程中，我们还发现了一些问题和改进的空间，例如在数字调制实验中，我们可以进一步优化解调算法，提高解调的正确性。

通信原理实验报告实验目的，通过本次实验，掌握通信原理的基本知识和实验技能，深入了解通信原理的相关概念和原理，提高对通信原理的理解和应用能力。

实验仪器，信号发生器、示波器、天线、调频收音机、调幅收音机等。

实验原理，本次实验主要涉及调制和解调的基本原理，包括调幅调制（AM调制）、调频调制（FM调制）、调幅解调（AM解调）、调频解调（FM解调）等内容。

实验步骤：1. 调幅调制实验，使用信号发生器产生调制信号，连接示波器观察调幅波形，并通过调幅收音机接收调幅信号，记录实验数据。

2. 调频调制实验，使用信号发生器产生调制信号，连接示波器观察调频波形，并通过调频收音机接收调频信号，记录实验数据。

3. 调幅解调实验，使用信号发生器产生调幅信号，连接示波器观察调幅波形，通过调幅解调电路解调信号，观察解调后的波形，记录实验数据。

4. 调频解调实验，使用信号发生器产生调频信号，连接示波器观察调频波形，通过调频解调电路解调信号，观察解调后的波形，记录实验数据。

实验结果与分析：通过实验数据的记录和观察，我们发现调幅调制产生的波形具有幅度变化，而调频调制产生的波形具有频率变化。

在调幅解调实验中，我们成功地将调幅信号解调为原始信号，而在调频解调实验中，我们也成功地将调频信号解调为原始信号。

这些实验结果验证了调制和解调的基本原理，加深了我们对通信原理的理解。

实验总结：通过本次实验，我们深入了解了调制和解调的基本原理，掌握了调幅调制、调频调制、调幅解调、调频解调的实验方法和技巧。

这些实验成果对我们进一步学习和应用通信原理具有重要意义，为我们将来的学习和研究打下了坚实的基础。

实验中也存在一些问题和不足，例如实验数据记录不够详细、实验过程中仪器的操作不够熟练等，这些问题需要我们在今后的学习和实践中加以改进和完善。

通过本次实验，我们不仅增加了对通信原理的理解和掌握，同时也提高了我们的实验操作能力和实验数据处理能力。

这些都为我们今后的学习和科研工作奠定了良好的基础。

《通信系统实验》课程研究性学习手册姓名祖健文学号12211189同组成员刘少强指导教师李丞时间2014年12月一、实验任务：1、实验简介：频率调制（FM ）常用于无线电和电视广播。

世界各地的FM 调频广播电台使用从87.5MHz 到108MHz 为中心频率的信号进行传输，其中每个电台的带宽通常为200kHz 。

2、实验目标：进一步学习并练习图形化编程方式；学习并运用LabVIEW 和USRP 的基本模块、使用和调试方法；在直观深入理解调频收音机的工作原理的基础上，培养将具体通信原理知识转化为编程算法的思维模式、以及图形化编程的能力，感受真实信号。

3、实验任务：实现一个频率调制的收音机，并正确接收空中的调频广播电台信号。

二、理论分析： 1、频率调制FM （Frequency Modulation ）代表频率调制，常用于无线电和电视广播。

世界各地的FM 调频广播电台使用从87.5MHz 到108MHz 为中心频率的信号进行传输，其中每个电台的带宽通常为200kHz 。

本实验重新温习FM 的理论知识，并介绍其基本的实现方法。

通过一个基带信号)(t m 调节载波的数学过程分为两步。

首先，信源信号经过积分得到关于时间的函数)(t θ，再将该函数当作载波信号的相位，从而实现根据信源信号变化对载波频率进行控制的频率调制过程。

FM 发射机频率调制的框图如图1所示。

图1频率调制示意图在图1的框图中，将信源信号的积分得到一个相位和时间的方程，即：⎰+=tfc d m k t f t 0)(22)(ττππθ（1.1）式中，c f 代表载波频率，f k 代表调制指数，)(τm 代表信源信号。

调制结果是相位的调制，与在时域上载波相位的变化有关。

此过程需要一个正交调制器如下图2所示：图2相位调制在此次实验中，NI USRP-2920通过天线接收FM 信号，经模拟下变频后，再使用两个高速模拟/数字转化器和数字下变频后将信号下变频至基带I/Q 采样点，采样点通过千兆以太网接口发送至PC ，并在LabVIEW 中进行信号处理。

通信原理硬件实验报告实验二抑制载波双边带的产生一．实验目的：１．了解抑制载波双边带(SC-DSB)调制器的基本原理。

２．测试SC-DSB 调制器的特性。

二．实验步骤：1．将TIMS 系统中的音频振荡器(Audio Oscillator)、主振荡器(Master Signals)、缓冲放大器(Buffer Amplifiers)和乘法器(Multiplier)按图连接。

2．用频率计来调整音频振荡器，使其输出为1kHz 作为调制信号，并调整缓冲放大器的K1,使其输出到乘法器的电压振幅为1V。

３．调整缓冲放大器的K2，使主振荡器输至乘法器的电压为1V 作为载波信号。

４．测量乘法器的输出电压，并绘制其波形。

见下图：５．调整音频振荡器的输出，重复步骤4。

见下图：6．将电压控制振荡器（VCO）模快和可调低通滤波器（Tuneable LPF）模块按图连接。

8．将可调低通滤波器的频率范围选择范围至“wide”状态，并将频率调整至最大，此时截至频率大约在12kHz 左右。

LPF 截止频率最大的时候输出:(频响)9．将可调低通滤波器的输出端连接至频率计，其读数除360 就为LPF 的3dB 截止频率。

10．降低可调LPF 的截止频率，使SC-DSB 信号刚好完全通过低通滤波器，记录此频率（fh=fc+F）。

11．再降低3dB 截止频率，至刚好只有单一频率的正弦波通过低通滤波器，记录频率（fl=fc-F）只通过单一频率的LPF 输出:12．变化音频振荡器输出为频率为800Hz、500Hz，重复步骤10、11。

OSC=500HZOSC=800HZ 的频响:三、思考题1、如何能使示波器上能清楚地观察到载波信号的变化？答：可以通过观察输出信号的频谱来观察载波的变化，另一方面，调制信号和载波信号的频率要相差大一些，可通过调整音频震荡器来完成。

2．用频率计直接读SC—DSB 信号，将会读出什么值。

答：围绕一个中心频率来回摆动的值。

信息与通信工程学院通信原理硬件实验报告指导教师:实验日期：实验一双边带抑制载波调幅(DSB-SC AM)一、实验目的1) 了解DSB-SC AM信号的产生及相干解调的原理和实现方法。

2) 了解DSB-SC AM的信号波形及振幅频谱的特点，并掌握其测量方法。

3) 了解在发送DSB-SC AM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调试方法。

二、实验内容及步骤1. DSB-SC AM 信号的产生1) 按照指导书图示，连接实验模块。

2) 示波器观察音频振荡器输出调制信号m(t)，调整频率10kHz，均值03) 示波器观察主振荡器输出信号波形和频率；观察乘法器输出，注意相位翻转。

4) 测量已调信号的振幅频谱，调整加法器的G和g，使导频信号的振幅频谱的幅度为已调信号的编带频谱幅度的0.8倍。

2、DSB-SC AM 信号的相干解调及载波提取1) 调试锁相环a) 单独测试VCO的性能Vin暂不接输入，调节f0旋钮，改变中心频率，频率范围约为70~130kHz。

V in接直流电压，调节中心频率100kHz，使直流电压在-2~2V变化，观察VCO 线性工作范围；由GAIN调节VCO灵敏度，使直流电压变化正负1V时VCO频偏为10kHz。

b) 单独测试相乘和低通滤波工作是否正常。

锁相环开环，LPF输出接示波器。

两VCO经过混频之后由LPF输出，输出信号为差拍信号。

c) 测试同步带和捕捉带：锁相环闭环，输出接示波器，直流耦合。

将信号源VCO的频率f0调节到比100kHz小很多的频率，使锁相环失锁，输出为交变波形。

调节信号源VCO频率缓慢升高，当波形由交流变直流时说明VCO 锁定，记录频率f2=96.8kHz，继续升高频率，当直流突变为交流时再次失锁，记录频率f4=115.6kHz。

缓慢降低输入VCO频率，记录同步时频率f3=106.9kHz 和再次失锁时频率f1=90.7kHz。

一、实验背景频率调制（Frequency Modulation，简称FM）是一种常见的信号调制方式，通过改变载波的频率来传输信息。

与幅度调制相比，频率调制具有抗干扰能力强、音质好等优点。

本次实验旨在通过搭建频率调制实验电路，验证频率调制的基本原理，并分析其性能。

二、实验目的1. 熟悉频率调制的基本原理和实验方法；2. 掌握频率调制实验电路的搭建和调试；3. 分析频率调制实验结果，了解其性能特点。

三、实验原理频率调制的基本原理是：将信息信号（基带信号）与载波信号进行调制，使载波信号的频率随信息信号的变化而变化。

实验中，我们采用变容二极管作为调制器，通过改变变容二极管的电容值来控制载波的频率。

四、实验器材1. 变容二极管；2. 高频信号发生器；3. 低频信号发生器；4. 频率计；5. 示波器；6. 频率调制实验电路板；7. 连接线等。

五、实验步骤1. 搭建频率调制实验电路，包括变容二极管调制器、低频信号发生器、高频信号发生器等；2. 将低频信号发生器产生的信号输入变容二极管调制器，改变电容值，观察载波信号的频率变化；3. 将调制后的信号输入高频信号发生器，观察调制信号的频率变化；4. 使用频率计测量调制信号的频率，分析其调制特性；5. 使用示波器观察调制信号的波形，分析其波形特性。

六、实验结果与分析1. 调制特性分析实验结果表明，当改变变容二极管的电容值时，载波信号的频率发生相应变化。

随着电容值的增大，载波频率降低；随着电容值的减小，载波频率升高。

这符合频率调制的基本原理。

2. 频率特性分析实验中，我们测量了调制信号的频率。

结果表明，调制信号的频率变化与输入的低频信号成线性关系，即调制信号的频率变化量与低频信号幅度成正比。

这说明频率调制具有较好的线性特性。

3. 波形特性分析实验中，我们使用示波器观察了调制信号的波形。

结果表明，调制信号的波形较为稳定，无明显失真。

这说明频率调制具有较好的波形特性。

4. 抗干扰能力分析与幅度调制相比，频率调制具有更强的抗干扰能力。

通信原理实验报告审批稿【报告名称】通信原理实验报告【实验目的】本实验的目的是通过实际操作，了解通信原理中的调制和解调技术，掌握AM和FM调制解调的基本原理和实验方法。

【实验原理】实验中使用的是直接调制（AM）和频率调制（FM）。

AM调制的原理是将信息信号直接调制到载波上，通过改变载波的幅度来传输信息。

FM调制的原理是将信息信号调制到载波上，通过改变载波的频率来传输信息。

【实验仪器】1.双踪示波器2.信号源3.功率放大器4.频谱仪【实验步骤】1.连接电路：将信号源输出端连接到功率放大器的输入端，然后将功率放大器的输出端连接到双踪示波器的通道1、另外，将信号源的触发信号也连接到示波器的外部触发端口上。

2.AM调制实验：a.选择一个适当的幅度调制指数，调节信号源的频率和幅度，使之与载波频率和幅度匹配。

b.在示波器上观察到的波形应表明载波的幅度已经发生了改变。

c.调整信号源的模拟开关，将幅度调制指数调整到0.5d.观察示波器上的波形，检查幅度调制指数对波形的影响。

e.用频谱仪观察到的频谱，检查幅度调制带宽及其变化。

3.FM调制实验：a.调整信号源的频率和幅度，使之与载波频率和幅度匹配。

b.在示波器上观察到的波形应表明载波的频率已经发生了改变。

c.调整信号源的模拟开关，改变调制指数。

d.观察示波器上的波形，检查调制指数对波形的影响。

e.用频谱仪观察到的频谱，检查频率调制带宽及其变化。

【实验结果与分析】1.AM调制实验结果：a.通过观察示波器上的波形，可以清楚地看到载波的幅度已经发生了改变。

随着幅度调制指数的增加，波形的变化程度也增加。

b.通过频谱仪观察到的频谱图，可以看到幅度调制带宽明显增大，并且随着幅度调制指数的增加而增加。

2.FM调制实验结果：a.通过观察示波器上的波形，可以清楚地看到载波的频率已经发生了改变。

随着调制指数的增加，波形的变化程度也增加。

b.通过频谱仪观察到的频谱图，可以看到频率调制带宽明显增大，并且随着调制指数的增加而增加。

一、实验目的1. 理解频率调制的原理，掌握频率调制的基本方法。

2. 通过实验，观察和分析频率调制信号的特性。

3. 学习使用频率调制器，并了解其工作原理。

4. 掌握频率调制信号解调的方法。

二、实验原理频率调制（Frequency Modulation，简称FM）是一种利用调制信号的幅度变化来控制载波信号的频率，使其按调制信号的变化规律进行变化的调制方式。

频率调制具有抗干扰能力强、音质好等优点，广泛应用于广播、通信等领域。

在频率调制中，调制信号称为调制信号（Modulating Signal），载波信号称为载波（Carrier Signal）。

调制信号的频率称为调制频率（Modulating Frequency），载波的频率称为载波频率（Carrier Frequency）。

频率调制的原理可以表示为：\[ f_c(t) = f_{c0} + k_m \cdot u_m(t) \]其中，\( f_c(t) \)为调制后的频率，\( f_{c0} \)为载波频率，\( k_m \)为调制系数，\( u_m(t) \)为调制信号。

三、实验仪器与设备1. 频率调制器2. 高频信号发生器3. 低频信号发生器4. 示波器5. 频率计6. 双踪示波器7. 万用表四、实验步骤（1）连接实验仪器，确保各仪器工作正常。

（2）设置高频信号发生器，输出频率为\( f_{c0} \)的载波信号。

（3）设置低频信号发生器，输出调制信号。

2. 频率调制实验（1）将载波信号输入频率调制器，调节调制系数\( k_m \)，观察调制后的频率调制信号。

（2）使用示波器观察调制信号的波形，记录调制信号的频率变化范围。

（3）使用频率计测量调制信号的频率，记录频率变化范围。

3. 频率调制信号解调实验（1）将频率调制信号输入解调器，观察解调后的信号。

（2）使用示波器观察解调信号的波形，记录解调信号的波形。

（3）使用示波器观察解调信号的频率，记录解调信号的频率。

《通信系统实验》课程研究性学习手册姓名祖健文学号12211189同组成员刘少强指导教师李丞时间2014年12月一、实验任务：1、实验简介：频率调制（FM ）常用于无线电和电视广播。

世界各地的FM 调频广播电台使用从87.5MHz 到108MHz 为中心频率的信号进行传输，其中每个电台的带宽通常为200kHz 。

2、实验目标：进一步学习并练习图形化编程方式；学习并运用LabVIEW 和USRP 的基本模块、使用和调试方法；在直观深入理解调频收音机的工作原理的基础上，培养将具体通信原理知识转化为编程算法的思维模式、以及图形化编程的能力，感受真实信号。

3、实验任务：实现一个频率调制的收音机，并正确接收空中的调频广播电台信号。

二、理论分析： 1、频率调制FM （Frequency Modulation ）代表频率调制，常用于无线电和电视广播。

世界各地的FM 调频广播电台使用从87.5MHz 到108MHz 为中心频率的信号进行传输，其中每个电台的带宽通常为200kHz 。

本实验重新温习FM 的理论知识，并介绍其基本的实现方法。

通过一个基带信号)(t m 调节载波的数学过程分为两步。

首先，信源信号经过积分得到关于时间的函数)(t θ，再将该函数当作载波信号的相位，从而实现根据信源信号变化对载波频率进行控制的频率调制过程。

FM 发射机频率调制的框图如图1所示。

图1频率调制示意图在图1的框图中，将信源信号的积分得到一个相位和时间的方程，即：⎰+=tfc d m k t f t 0)(22)(ττππθ（1.1）式中，c f 代表载波频率，f k 代表调制指数，)(τm 代表信源信号。

调制结果是相位的调制，与在时域上载波相位的变化有关。

此过程需要一个正交调制器如下图2所示：图2相位调制在此次实验中，NI USRP-2920通过天线接收FM 信号，经模拟下变频后，再使用两个高速模拟/数字转化器和数字下变频后将信号下变频至基带I/Q 采样点，采样点通过千兆以太网接口发送至PC ，并在LabVIEW 中进行信号处理。

通信原理实验报告一、实验目的。

本次实验旨在通过实际操作，加深对通信原理相关知识的理解，掌握调制解调技术的基本原理和实验操作方法，提高学生对通信原理的实际应用能力。

二、实验仪器和设备。

本次实验所需的仪器和设备包括信号发生器、示波器、频谱分析仪、调制解调实验箱等。

三、实验原理。

1. 调制原理。

在通信中，为了将模拟信号传输到远距离，需要将模拟信号转换成数字信号，这就需要用到调制技术。

调制是指将要传输的模拟信号（基带信号）变换成符合载波特性的信号，以便于在信道中传输。

常见的调制方式包括调幅调制（AM）、调频调制（FM）和调相调制（PM）等。

2. 解调原理。

解调是指将调制后的信号还原成原始的模拟信号的过程。

解调技术是调制技术的逆过程，主要包括信号检测、解调器和滤波器等。

四、实验步骤。

1. 调幅调制实验。

（1）将信号发生器的正弦波信号作为调制信号，载波信号为高频正弦波信号。

（2）连接示波器，观察调制前后的信号波形变化。

（3）调节信号发生器的频率和幅度，观察调制信号的变化。

2. 调频调制实验。

（1）将信号发生器的正弦波信号作为调制信号，载波信号为高频正弦波信号。

（2）连接示波器和频谱分析仪，观察调频调制的信号波形和频谱特性。

3. 解调实验。

（1）将调幅调制和调频调制的信号输入到解调器中，观察解调后的信号波形和频谱特性。

（2）调节解调器参数，观察解调效果的变化。

五、实验结果分析。

通过本次实验，我们对调制解调技术有了更深入的了解。

在调幅调制实验中，我们观察到了调制前后信号波形的变化，了解了调幅调制的基本原理。

在调频调制实验中，我们通过观察频谱特性，掌握了调频调制的实验操作方法。

在解调实验中，我们调节解调器参数，观察到了解调效果的变化，加深了对解调原理的理解。

六、实验总结。

通过本次实验，我们对通信原理中的调制解调技术有了更深入的认识，掌握了实验操作方法，提高了实际操作能力。

在今后的学习和工作中，我们将更加注重理论与实践相结合，不断提高自己的专业能力。

实验五 FM 调频波信号调制一、仿真实验目的（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。

二、FM 调制原理（变容二极管调频电路）调频即为载波的瞬时频率受调制信号的控制。

许多中小功率的发射机都采用变容二极管直接调频技术，直接调频法即在工作于发射载频的LC 振荡回路上直接调频，具体采用的方法是用模拟基带信号控制振荡回路变容二极管的大小，使振荡器输出信号的瞬时频率随基带信号做线性变化。

其频率的变化量与调制信号成线性关系。

变容二极管j C 通过耦合电容1C 并接在N LC 回路的两端，形成振荡回路总电容的一部分。

因而，振荡回路的总电容C 为：j N C C C += 振荡频率为： )(2121j N C C L LC f +==ππ 变容二极管是一种电抗可变的非线性元件，通过改变外加反向电压可以改变空间电荷区的宽度，从而改变势垒电容的大小。

变容二极管在反向偏置直接调频电路中，不能工作于正向偏压区，必须加上一个大于调制信号振幅的反向直流偏压。

变容二极管调频产生的调频信号的调制指数较大，但载频稳定性较差。

除了这种方法还可直接用锁相环产生调制指数较大，载频很稳定的调频信号。

三、仿真电路变容二极管调频电路如图所示。

该电路为一种针对克拉泼电路做的一种改进型电容三端式电路——西勒电路。

变容二极管的结电容以部分接入的形式纳入在回路中。

该高频等效电路未考虑负载电阻。

所以，振荡频率f 0=1/2πN LC 。

西勒电路在分立元件系统或集成高频电路系统中均获得广泛的应用。

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。

频率调制实验报告频率调制（Frequency Modulation, FM）实验报告是电子工程相关专业的学生在完成频率调制相关实验后撰写的文档，用于记录实验过程、结果以及分析。

一般来说，一个完整的频率调制实验报告应该包括以下几个主要部分：1. 实验目的：阐述实验的目的和意义，例如通过实验了解频率调制的基本原理、掌握频率调制的实现方法、学习使用相关测试仪器等。

2. 实验原理：详细描述频率调制的理论背景，包括调制解调的基本概念、数学表达式、实现技术等。

此部分应确保内容准确无误，便于读者理解实验的科学依据。

3. 实验设备与材料：列举实验中使用的所有设备和材料，包括信号发生器、示波器、频率计、调制器、解调器等，以及具体型号和规格。

4. 实验内容与步骤：详细记录实验操作的每一个步骤，包括仪器的连接、参数的设置、信号的产生与测量等。

这一部分应尽可能详细，以便他人能够重复实验。

5. 实验结果：呈现实验中获得的数据和观察到的现象，通常包括图表、波形图等视觉辅助材料，以直观显示实验结果。

6. 结果分析与讨论：对实验结果进行深入分析，讨论实验数据与理论预期之间的差异，可能的原因以及对实验设计或执行过程的反思。

7. 结论：总结实验的主要发现，强调实验目的是否已经达到，以及实验对于理解频率调制原理的贡献。

8. 参考文献：列出实验报告中引用的所有文献资料，包括书籍、期刊文章、网络资源等。

9. 附录：可能包括额外的实验数据、原始记录、计算机代码等支持性材料。

在撰写频率调制实验报告时，应保证内容的严谨性和完整性，同时注意版面布局的合理性和文字表述的清晰性。

通过这样的实验报告，不仅可以巩固理论知识，而且可以提高实验技能和科学研究能力。

实验十三模拟调制解调实验（FM）实验内容1.模拟调制(FM)实验2.模拟解调(FM)实验一、实验目的1.掌握变容二极管调频电路的工作原理及调频调制特性及其测量方法。

2.熟悉相位鉴频器的基本工作原理。

3.了解鉴频特性曲线（S曲线）的正确调整方法。

二、实验电路工作原理(一)模拟调制实验1.变容二极管工作原理调频即为载波的瞬时频率受调制信号的控制。

其频率的变化量与调制信号成线性关系。

常用变容二极管实现调频。

变容二极管调频电路如图8-1所示。

从J2处加入调制信号，使变容二极管的瞬时反向偏置电压在静态反向偏置电压的基础上按调制信号的规律变化，从而使振荡频率也随调制电压的规律变化，此时从J1处输出为调频波（FM）。

C15为变容二级管的高频通路，L1为音频信号提供低频通路，L1和C23又可阻止高频振荡进入调制信号源。

图8-1 变容二极管调频f因为LCf π21=，所以电容小时，振荡频率高，而电容大时，振荡频率低。

从图（a ）中可以看到，由于C-u 曲线的非线性，虽然调制电压是一个简谐波，但电容随时间的变化是非简谐波形，但是由于LCf π21=，f 和C 的关系也是非线性。

不难看出，C-u 和f-C的非线性关系起着抵消作用，即得到f-u 的关系趋于线性（见图（c ））。

2. 变容二极管调频器获得线性调制的条件设回路电感为L ，回路的电容是变容二极管的电容C （暂时不考虑杂散电容及其它与变容二极管相串联或并联电容的影响），则振荡频率为LCf π21=。

为了获得线性调制，频率振荡应该与调制电压成线性关系，用数学表示为Au f =，式中A 是一个常数。

由以上二式可得LCAu π21=，将上式两边平方并移项可得2222)2(1-==Bu u LA C π，这即是变容二极管调频器获得线性调制的条件。

这就是说，当电容C 与电压u 的平方成反比时，振荡频率就与调制电压成正比。

3. 调频灵敏度调频灵敏度f S 定义为每单位调制电压所产生的频偏。

通信原理实验通信原理是现代通信领域的基础知识，通过实验可以更加直观地了解通信原理的相关概念和技术。

本次实验将涉及到模拟调制解调实验、数字调制解调实验以及信道编码和解码实验。

首先，我们将进行模拟调制解调实验。

模拟调制是指利用模拟信号进行调制的过程，而模拟解调则是将调制后的信号还原成原始信号的过程。

在实验中，我们将学习调幅调制（AM）、调频调制（FM）和调相调制（PM）的原理，并通过实验验证调制后的信号特性和解调的效果。

接下来，我们将进行数字调制解调实验。

数字调制是指利用数字信号进行调制的过程，而数字解调则是将调制后的信号还原成原始数字信号的过程。

在实验中，我们将学习脉冲编码调制（PCM）、正交振幅调制（QAM）和频移键控（FSK）等数字调制技术，并通过实验验证数字调制解调的原理和性能。

最后，我们将进行信道编码和解码实验。

信道编码是为了提高通信系统抗干扰能力和改善信道传输质量而对数字信号进行编码的过程，而信道解码则是将经过编码的信号进行解码还原的过程。

在实验中，我们将学习卷积码和纠错码的原理，以及信道编码和解码的实际应用。

通过以上实验，我们可以更加深入地理解通信原理的基本原理和技术，为今后的学习和研究打下坚实的基础。

希望大家能够认真对待本次实验，积极参与实验操作，加深对通信原理的理解和掌握，为将来的学习和工作打下坚实的基础。

总结，通过本次实验，我们对通信原理的模拟调制解调、数字调制解调以及信道编码和解码等方面有了更深入的了解。

希望大家能够在实验中认真学习，掌握相关技术，为今后的学习和工作打下坚实的基础。

同时也希望大家能够在实验中加强合作，共同进步，共同提高。

谢谢大家的参与！。