数字调制与解调实验报告

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 。

计算机与信息工程学院实验报告一、实验目的1.掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。

2.掌握用键控法产生2FSK信号的方法。

3.掌握2FSK过零检测解调原理。

4.了解2FSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。

二、实验仪器或设备1.通信原理教学实验系统 TX-6（武汉华科胜达电子有限公司 2011.10）2.LDS20410示波器（江苏绿扬电子仪器集团有限公司 2011.4.1）三、总体设计3.1数字调制3.1.1实验内容：1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。

2、用示波器观察2FSK信号波形。

3、用频谱仪观察数字基带信号频谱及2FSK信号的频谱。

3.1.2基本原理：本实验用到数字信源模块和数字调制模块。

信源模块向调制模块提供数字基带信号（NRZ码）和位同步信号BS（已在实验电路板上连通，不必手工接线）。

调制模块将输入的绝对码AK（NRZ码）变为相对码BK、用键控法产生2FSK信号。

调制模块内部只用+5V电压。

数字调制单元的原理方框图如图1-1所示。

图1-1 数字调制方框图本单元有以下测试点及输入输出点：∙ CAR 2DPSK 信号载波测试点 ∙ BK相对码测试点∙ 2FSK2FSK 信号测试点/输出点，V P-P >0.5V用1-1中晶体振荡器与信源共用，位于信源单元，其它各部分与电路板上主要元器件对应关系如下： ∙ ÷2（A ） U8：双D 触发器74LS74 ∙ ÷2（B ） U9：双D 触发器74LS74 ∙ 滤波器A V6：三极管9013，调谐回路 ∙ 滤波器B V1：三极管9013，调谐回路∙ 码变换U18：双D 触发器74LS74；U19：异或门74LS86 ∙ 2FSK 调制 U22：三路二选一模拟开关4053 ∙ 放大器 V5：三极管9013∙ 射随器V3：三极管90132FSK 信号的两个载波频率分别为晶振频率的1/2和1/4，通过分频和滤波得到。

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。

计算机与信息工程学院实验报告一、实验目的1.掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。

2.掌握用键控法产生2FSK信号的方法。

3.掌握2FSK过零检测解调原理。

4.了解2FSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。

二、实验仪器或设备1.通信原理教学实验系统 TX-6（武汉华科胜达电子有限公司 2011.10）2.LDS20410示波器（江苏绿扬电子仪器集团有限公司 2011.4.1）三、总体设计3.1数字调制3.1.1实验内容：1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。

2、用示波器观察2FSK信号波形。

3、用频谱仪观察数字基带信号频谱及2FSK信号的频谱。

3.1.2基本原理：本实验用到数字信源模块和数字调制模块。

信源模块向调制模块提供数字基带信号（NRZ码）和位同步信号BS（已在实验电路板上连通，不必手工接线）。

调制模块将输入的绝对码AK（NRZ码）变为相对码BK、用键控法产生2FSK信号。

调制模块内部只用+5V电压。

数字调制单元的原理方框图如图1-1所示。

图1-1 数字调制方框图本单元有以下测试点及输入输出点：• CAR 2DPSK 信号载波测试点 • BK相对码测试点• 2FSK2FSK 信号测试点/输出点，V P-P >0.5V用1-1中晶体振荡器与信源共用，位于信源单元，其它各部分与电路板上主要元器件对应关系如下： • ÷2（A ） U8：双D 触发器74LS74 • ÷2（B ） U9：双D 触发器74LS74 • 滤波器A V6：三极管9013，调谐回路 • 滤波器B V1：三极管9013，调谐回路• 码变换U18：双D 触发器74LS74；U19：异或门74LS86 • 2FSK 调制 U22：三路二选一模拟开关4053 • 放大器 V5：三极管9013• 射随器V3：三极管90132FSK 信号的两个载波频率分别为晶振频率的1/2和1/4，通过分频和滤波得到。

数字调制与解调实验报告
实验目的：
1.掌握数字信号调制与解调的基本理论和方法。

2.熟悉激励、显示、调制、解调等仪器和设备操作方法。

3.理解不同调制方式的优缺点及适用场合。

实验器材：
数字信号发生器、混频器、低通滤波器、示波器、数字信号处理器、计算机、电缆等。

实验原理：
数字调制与解调是将数字信号变为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号的过程。

调制的目的是将讯息信号改为适合传输的信号；而解调则是将传输信号还原为原讯息信号。

实验步骤：
1.基带信号的调制实验
将固定频率的基带信号通过数字信号发生器产生一个频率为f1的固定载波信号，并通过混频器进行调制，产生频率为f1+f2和f1-f2的调制信号。

通过低通滤波器滤除掉高频成分，以得到目标信号。

在示波器上观察波形和频谱，并用数字信号处理器检测和还原基带信号。

2.幅度调制实验
实验数据：
输入基带信号：
载波信号：
调制信号：
实验结论：
数字调制与解调是将数字信号变为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号的过程。

通过本次实验，我们实现并了解了不同调制方式的基本原理及其优缺点。

在幅度调制和频率调制实验中，我们掌握了两种数字调制方式的原理和实现方法，通过数字信号发生器制作载波和基带信号，完成幅度调制和频率调制实验。

通过示波器观察得到了不同调制方式的调制信号波形和频谱，并用数字信号处理器检测和还原出原基带信号。

总之，数字调制解调技术在数据传输、通信等方面应用广泛，其优点是抗干扰、可靠性高、传输速度快，具有重要的意义。

一、实验目的1. 理解数字解调的基本原理和方法。

2. 掌握数字解调实验的基本步骤和操作技巧。

3. 分析数字解调过程中的信号波形和性能指标。

4. 熟悉数字通信系统中的调制解调技术。

二、实验原理数字解调是数字通信系统中的关键环节，其主要任务是从接收到的数字信号中恢复出原始信息。

本实验主要涉及以下几种数字解调技术：1. 相干解调：利用接收到的信号与本地产生的参考信号进行相位同步，从而恢复出原始信息。

2. 非相干解调：不依赖接收信号与参考信号的相位同步，直接从信号中提取信息。

3. 锁相环解调：利用锁相环技术实现相位同步，从而提高解调性能。

三、实验仪器与设备1. 数字信号发生器：用于产生实验所需的数字信号。

2. 双踪示波器：用于观察信号波形。

3. 数字解调器：用于实现数字解调功能。

4. 计算机及实验软件：用于数据处理和分析。

四、实验内容与步骤1. 相干解调实验（1）设置数字信号发生器，产生一个基带信号（例如：2KHz的方波信号）。

（2）将基带信号调制为BPSK信号，载波频率为1MHz。

（3）将已调信号输入数字解调器，设置相干解调参数。

（4）观察解调后的信号波形，分析解调性能。

2. 非相干解调实验（1）设置数字信号发生器，产生一个基带信号（例如：2KHz的方波信号）。

（2）将基带信号调制为FSK信号，两个载波频率分别为1MHz和1.1MHz。

（3）将已调信号输入数字解调器，设置非相干解调参数。

（4）观察解调后的信号波形，分析解调性能。

3. 锁相环解调实验（1）设置数字信号发生器，产生一个基带信号（例如：2KHz的方波信号）。

（2）将基带信号调制为BPSK信号，载波频率为1MHz。

（3）将已调信号输入数字解调器，设置锁相环解调参数。

（4）观察解调后的信号波形，分析解调性能。

五、实验结果与分析1. 相干解调实验结果通过观察解调后的信号波形，可以发现相干解调能够有效地恢复出原始信息。

同时，相干解调对信号的相位同步要求较高，若相位差较大，解调性能会受到影响。

bpsk调制及解调原理实验报告BPSK 调制及解调原理实验报告一、实验目的本实验旨在深入理解二进制相移键控（BPSK）调制及解调的原理，通过实际操作和观测，掌握 BPSK 信号的产生、传输和恢复过程，分析其性能特点，并探讨相关参数对系统性能的影响。

二、实验原理（一）BPSK 调制原理BPSK 是一种最简单的相移键控方式，它使用两个相位（通常为 0和π）来表示二进制数字信息。

在 BPSK 中，当输入的二进制数字为“0”时，调制后的载波相位为 0；当输入的二进制数字为“1”时，调制后的载波相位为π。

假设输入的二进制序列为｛an}，载波信号为cos(ωct)，则 BPSK 调制后的信号可以表示为：s(t) ＝an cos(ωct ＋φn)其中，当 an ＝ 0 时，φn ＝ 0；当 an ＝ 1 时，φn ＝π。

（二）BPSK 解调原理BPSK 的解调通常采用相干解调的方法。

相干解调需要一个与发送端同频同相的本地载波。

接收到的 BPSK 信号与本地载波相乘后，通过低通滤波器滤除高频分量，再进行抽样判决，恢复出原始的二进制数字信息。

具体的解调过程如下：接收信号 r(t) ＝ s(t) ＋ n(t) （其中 n(t) 为加性高斯白噪声）与本地载波cos(ωct) 相乘得到：r(t) cos(ωct) ＝an cos(ωct ＋φn) ＋n(t) cos(ωct)＝ 1/2 an 1 ＋cos(2ωct ＋φn) ＋n(t) cos(ωct)经过低通滤波器后，滤除2ωc 频率成分，得到：1/2 an ＋n(t) cos(ωct)对其进行抽样判决，若抽样值大于 0，则判决为“0”；若抽样值小于0，则判决为“1”。

三、实验内容与步骤（一）实验内容1、产生 BPSK 调制信号2、加入高斯白噪声3、进行相干解调4、分析不同信噪比下的误码率性能（二）实验步骤1、利用编程语言（如 MATLAB）生成随机的二进制数字序列作为输入信号。

武汉大学教学实验报告电子信息学院 ** 专业 2016 年 ** 月 ** 日实验名称数字调制解调实验指导教师 *** 姓名 *** 年级 14级学号 20143012***** 成绩图1 FSK调制电路原理框图代表信号载波的恒定偏移。

FSK 的信号频谱如图2 所示。

图2 FSK 的信号频谱公式给出：,其中B 为数字基带信号的带宽。

假设信号带宽限制在主FSK 的传输带宽变为：图3 FSK锁相环解调器原理示意图解调采用锁相解调，锁相解调的工作原理是十分简单的，只要在设计锁相环时，使它锁定在上，此时对应的环路滤波器输出电压为零，而对另一载频失锁，则对应的环路滤波器输出电压不为零，那末在锁相环路滤波器输出端就可以获得原基带信号的信息。

FSK锁相环解调器原理图如图3所示。

其中，压控振荡器的频率是由5C2.5R3.5R4.5U3等元件参数确定，中心频率设计在电位器进行微调。

当输入信号为32KHz时，环路锁定，经形成电路后，输出高电平；当输入信号为时，环路失锁，经形成电路后，输出低电平，则在解调器输出端就得到解调的基带信号序列。

图4 PSK、DPSK调制电路原理框图，通过4P5和4P6两个铆孔输入到FPGA中，FPGA软件完成数模转换即可输出相位键控信号。

解调器电路采用科斯塔斯环(Constas环)解调，其原理如图5所示。

图5 解调器原理方框图输入电路由射随器和比较器组成，射随器是为了发送（调制器）和接收（解调器）电路之间的隔离，从而使它们工作互不影响。

比较电路是将正弦信号转换为脉冲信号，目的是便于控制科斯塔斯特环中的乘法器。

由于跟随器电源电压已调波信号幅度不能太大，一般控制在1.8V左右，否则会产生波形失真。

）科斯塔斯环提取载波原理（原理中标号参见原理图）采用科斯塔斯特环解调，科斯塔斯特环方框原理如图6所示。

图6 科斯塔斯特环电路方框原理如图解调输入电路的输出信号被加到模拟门5U6C和5U6D构成的乘法器，前者为正交载波乘法器，相当于图，后者为同相载波乘法器，相当于框图中乘法器1。

数字解调实验报告一、实验目的数字解调是数字通信系统中的关键环节，本次实验的主要目的是深入理解数字解调的原理和方法，通过实际操作和数据分析，掌握数字解调的过程和性能评估指标，并能够运用所学知识解决实际问题。

二、实验原理数字解调是将接收到的数字调制信号还原为原始数字信息的过程。

常见的数字调制方式包括幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）等。

以二进制相移键控（BPSK）为例，其调制原理是通过改变载波的相位来表示二进制数字“0”和“1”。

在解调过程中，通常采用相干解调的方法，即首先将接收到的信号与本地同频同相的载波相乘，然后通过低通滤波器滤除高频分量，最后进行抽样判决，恢复出原始的数字信息。

三、实验设备和环境1、计算机一台2、数字通信实验软件3、信号发生器4、示波器四、实验步骤1、打开数字通信实验软件，设置调制方式为 BPSK，生成一定长度的随机二进制数字序列作为原始信息。

2、对原始信息进行 BPSK 调制，得到调制后的信号。

3、在信道中加入高斯白噪声，模拟实际通信中的噪声干扰。

4、对接收端的信号进行相干解调，恢复出原始信息。

5、计算误码率，分析噪声对解调性能的影响。

五、实验数据及结果分析1、绘制调制前后的信号波形原始二进制数字序列具有明显的随机性。

调制后的信号在相位上发生了变化，“0”和“1”对应不同的相位。

2、不同噪声强度下的误码率随着噪声强度的增加，误码率逐渐升高。

当噪声功率较小时，误码率较低，解调性能较好；当噪声功率超过一定阈值时，误码率急剧上升，解调性能严重下降。

3、分析解调结果与理论值的差异实验结果与理论分析基本相符，但由于实际实验中存在各种非理想因素，如噪声的随机性、系统的非线性等，导致实际误码率略高于理论值。

六、实验中遇到的问题及解决方法1、噪声设置不合理最初设置的噪声强度过大，导致误码率过高，无法准确分析解调性能。

通过逐步减小噪声强度，找到了合适的范围，使实验结果更具参考价值。

FSK调制及解调实验报告简介在通信领域，频移键控（Frequency Shift Keying，FSK）调制和解调是常见的数字调制技术，广泛应用于无线通信和数据传输系统中。

本实验报告将详细介绍FSK调制和解调的原理、实验步骤和结果分析。

原理FSK调制是利用不同频率的载波信号来表示数字信息。

在FSK调制中，两个不同频率的载波信号代表了两个不同的数字信号。

例如，在二进制数字通信中，0可以用低频率表示，而1可以用高频率表示。

FSK调制的原理是通过将数字信号转化为频率信息并将其叠加到载波信号上。

通过调整载波频率来传输数字信号的不同值。

FSK解调是将接收到的FSK信号恢复为原始数字信号。

解调过程包括接收信号的滤波和判决两个主要步骤。

滤波用于消除噪声和非目标频率分量，而判决用于确定接收信号所代表的数字信号的值。

实验步骤1.搭建实验电路–使用信号发生器生成两个不同频率的正弦波，分别作为两个载波信号。

–将数字信号源与信号发生器连接，使得数字信号源能够控制载波信号的频率。

–将两个载波信号叠加，并将叠加后的信号送入模拟调制电路。

–将模拟调制电路的输出连接到示波器，以便观察FSK调制后的信号波形。

2.观察和分析调制波形–调整信号发生器的频率和数字信号源的输入，观察调制后的波形特征。

–分析不同数字信号输入时，调制波形的频率变化情况。

–根据调制波形的特点，判断FSK调制是否正确实现。

3.进行FSK解调实验–将调制后的信号输入到解调电路中。

–使用合适的滤波器，滤除噪声和非目标频率分量。

–通过判决电路，将解调后的信号恢复为原始数字信号。

4.观察和分析解调结果–使用示波器观察解调后信号的波形特征。

–将解调后的信号与原始数字信号进行比较，分析解调的准确性和误差情况。

实验结果和分析经过搭建实验电路、观察、分析和解调实验，我们得到了以下实验结果和分析：1.根据观察得知，调制后的波形在不同数字信号输入时，频率发生了明显的变化。

这表明FSK调制成功。