幅度的调制与解调

幅度调制与解调实验一、实现目的1、通过本次实验，起到理论联系实际的作用，将理论课中学到的调幅、检波电路的分析方法用到实验电路的分析和实验结果的分析中，使理论真正地用在实际电路中，落到实处。

要求学生必须从时域、频域对调制和解调过程中信号的变换分析清楚。

2、本次采用的实验电路既能实现普通调幅，又能实现双边带调幅，通过实验更进一步理解普通调幅（AM）和双边常调幅（DSB）在理论上、电路中的联系和区别。

3、实验中所测量的各种数据、曲线、波形是代表电路性能的主要参数，要求理解参数的意义和测量方法，能从一组数据中得出不同的参数并衡量电路的性能。

二、实验仪器1、数字示波器 TDS210 0~60MHz 1台2、频谱分析仪 GSP-827 0~2.7GHz 1台3、直流稳压电源 SS3323 0~30V 1台4、实验电路板自制 1块三、实验电路及原理1、实验电路介绍实验所采用的电路为开关调幅电路，如图所示。

既能实现AM调制，又能实现DSB调制，是一种稳定可靠，性能优良的实验电路，其基本工作原理是：调制信号经耦合电容C1输入与电位器输出的直流电压叠加，分别送到同相跟随器U1A 和反相跟随器U1B，这样在两个跟随器的输出端就得到两个幅度相等，但相位相反的调制信号（U+和U-）。

再分别送到高速模拟开关的两个输入端S1和S2，由开关在两个信号之间高频交替切换输出（由载波控制），在输出端就得到调幅波，通过调整电位器可以改变直流电压达到改变调制度m，当电位器调到中心位置时就得到了双边带的调幅信号。

放大器为高精度运放AD8552，开关为二选一高速CMOS模拟开关ADG779。

另外，为防止实验过程中由于调制信号幅度过大而损坏电路，特加了保护二极管D1、D2；由于运算放大器和模拟开关是单电源轨至轨型，只能单5V供电，在使用时所有信号是叠加在2.5V直流电平上的，电路中R7、R8就是提供该直流偏置电平的，R12、R13、T1是用来抵销直流电平的，以免对检波电路产生影响；R8、C5、C7、L1和R9、C6、C8、L2起到导通直流和低频信号、阻止高频信号的作用，防止开关泄露的高频载波信号对运算放大器产生影响；高频载波信号（1MHz,方波）由有源晶体振荡器X1产生。

一、实验标题：幅度调制与解调电路实验二、实验目的1、加深理解调幅调制与检波的原理2、掌握用集成模拟乘法器构成调幅与检波电路的方法3、掌握集成模拟乘法器的使用方法4、了解二极管包络检波的主要指标、检波效率及波形失真三、实验仪器与设备5、高频电子线路试验箱（TKGP）；6、双踪示波器；7、频率计；8、交流毫伏表。

四、实验原理实验原理图图一：电路原理图MC1496 是双平衡四象限模拟乘法器。

引脚8 与10 接输入电压UX，1 与4 接另一输入电压Uy，输出电压U0 从引脚6 与12 输出。

引脚2 与3 外接电阻RE，对差分放大器VT5、VT6 产生串联电流负反馈，以扩展输入电压Uy的线性动态范围。

引脚14 为负电源端（双电源供电时）或接地端（单电源供电使），引脚5 外接电阻R5。

用来调节偏置电流I5 及镜像电流I0 的值。

五、 实验内容及步骤1、 乘法器失调调零2、 观察调幅波形调幅波形一-60-40-20020406001234567tU /m v图二：K502 1-2短接波形图调幅波形二-40-30-20-1001020304001234567tU /m v图三：K502 2-3短接波形图3、 观测解调输出解调波形-500-400-300-200-100010020030040050000.511.522.533.544.55tU /m v图四：解调输出波形图六、实验分析用低频调制电压去控制高频载波信号的幅度的过程称为幅度调制(或调幅)。

既然高频载波的幅度随低频调制波而变，所以已调波同样随时间而变。

即有式中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。

七、实验体会通过本次实验，我了解了集成模拟乘法器的基本工作原理、分类、特性等，在了解信号的调制和解调知识的。

温故而知新，本次试验使我熟悉了对实验仪器是使用，并且初步学会了集成模拟乘法器设计幅度调制的方法。

实验二单边带幅度调制与解调实验目的：基于Matlab平台，通过对单边带和残留边带幅度调制过程的构建，理解信号频谱变化中的滤波处理，通过信道噪声的加入和解调实现，深刻理解一个基本通信过程中的信号变化情况。

实验内容：1.单边带调幅2.残留边带调幅3.幅度调制与解调的实现实验设备：笔记本电脑、Matlab7.1开发环境预备知识：1. Matlab基本操作2. 单边带调幅的数学运算过程3. 残留边带调幅的数学运算过程4. 噪声5. 信号频谱表示实验步骤：1. 单边带调幅1）。

打开Matlab，新建M文件；2）。

键入SSB程序，生成调制信号、载波信号，按照模拟调制的数学运算过程合成已调信号；3）。

编译程序，运行，获得各信号时域波形及其频谱；4）。

比较原理波形与实验结果，分析调制前后的信号幅值与频率变化；实验结果：（1）SSB调制信号；（2）该调制信号的功率谱密度；实验结论：SSB单边带抑制了一个边带，相对DSB减少了一半带宽，从而致使带宽效率翻番。

2. 残留边带调幅1）。

打开Matlab，新建M文件；2）。

完善残留边带调制VSB程序，生成调制信号、载波信号，按照模拟调制的数学运算过程合成已调信号；3）。

编译程序，运行，获得各信号时域波形及其频谱；4）。

比较原理波形与实验结果，分析调制前后的信号幅值与频率变化；5）。

比较实验步骤1 2的结果实验结果：（1）残留边带为0.2fm的VSB调制信号；（2）调制信号的功率谱密度实验结论：VSB残留边带只是显示出部分的宽带,功率谱与DSB没有太大的变化。

3. 幅度调制的解调1）。

打开Matlab，新建M文件；2）。

键入基本幅度调制AM、抑制载波幅度调制DSB以及单边带幅度调制SSB程序，生成调制信号、载波信号，在信道中引入各自经过带通滤波器后的窄带白噪声，进而完成解调程序；3）。

编译程序，运行，获得各信号时域波形及其频谱；4）。

比较原理波形与实验结果，分析调制前和被解调后的信号幅值与频率变化；实验结果：1）设A0=2，画出AM调制信号的相干解调后的信号波形；（2）设A0=1 ，画出DSB-SC调制信号的相干解调后的信号波形；（3）设A0=1 ，画出SSB调制信号的相干解调后的信号波形。

幅度调制与解调一、 实验目的(1) 了解集成模拟乘法器的工作原理，掌握调整与测量其特性参数的方法。

(2) 掌握用集成模拟乘法器实现调幅与解调的方法。

二、 实验原理调幅是指载波的幅度随调制信号的变化规律而变化，而其角频率和初相位均 为常数；而解调则是从调幅波中取出低频信号。

*设载波电压为U c = U c cos c t ，调制电压为u 「二U^COS" t ，通常满足f 1o 根据定义，已调信号的振幅随调制信号 u ■，线性变化，由此可得振幅调制信号振幅U m (t)U m (t) = U c AU c (t^U c k a U 。

=U c + k a U 。

cos 。

t = U c (V mcos 。

t)调幅度(调制度):可得调幅信号的表达式U AM (t) = U m (t)cos c二U c (1 mcos 1t)cos ck a 又称为调制灵敏度U cU cm .1时，U M（t）会出现负值，导致调幅波会反相，包络将不能反应调制信号的变化，这为过调制现象。

实际过调幅波形往往如图（e），无法解调，且占据频带很宽，因此在标准幅度调制中，不允许出现过调，要求m乞1。

用MC1496集成电路构成的调幅与解调电路图如下图所示。

图中W1用来调节引出脚1、4之间的平衡，器件采用双电源方式供电（+ 12V，-8V ），所以5脚偏置电阻R15接地。

电阻R i、R2、R4、R5、R6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。

载波信号加在 U1 - U4的输入端，即引脚& 10之间；载波信号U c经高频耦合电容C1从10脚输入，C2为高频旁路电容，使8脚交流接地。

调制信号加在差动放大器 U5、U6 的输入端，即引脚1、4之间，调制信号U「经低频偶合电容E1从1脚输入。

2、 3脚外接1k「电阻，以扩大调制信号动态范围。

当电阻增大，线性范围增大，但乘法器的增益随之减小。

已调制信号取自双差动放大器的两级电极（即引出脚& 12之间）输出。

信号幅度调制与解调实验一. 实验目的1. 通过本实验熟悉信号的幅值调制与解调原理。

2. 了解信号调制与解调过程中波形和频谱的变化，加深对调制与解调的理解。

二. 实验原理在测试技术中，信号调制与解调是工程测试信号在传输过程中常用的一种调理方法，主要是为了解决微弱缓变信号的放大以及信号的传输问题。

设测量信号为)(t x ，高频载波信号为)2cos()(φπ+=ft t z 。

信号调制过程就是将两者相乘，调幅波信号为：(1)信号解调就是将调幅波信号再与高频载波信号相乘，有：)4cos()()(2cos )()(212t f t x t x t f t x t y z z m ππ+== (2) 信号由x(t)和2倍载波频率的高频信号两部分组成，用低通滤波器滤除信号中的高频部分就可以得到测量信号x(t)，这种方法称为同步解调。

图1 信号的幅度调制与同步解调过程实际中调制与解调在不同的设备上实现，载波频率可以严格一致，但相位很难同步，式(2)变为：)2cos()2cos()()(φππ+=t f t f t x t y z z m (3) 解调过程与同步解调类似，但必须保证x(t)为正信号；对双极性的测量信号x(t)，则用一个偏置电平将信号抬高为单极性的正信号，然后再进行调制与解调处理，故称为偏置调制。

图2 测量信号的偏置处理三. 实验内容1.信号的同步调制与解调观察。

2.信号的偏置调制和过调失真现象观察。

3.信号调制中的重迭失真现象观察。

四. 实验仪器和设备1. 计算机1台2. DRVI快速可重组虚拟仪器平台1套3. 打印机1台五. 实验步骤1.运行DRVI主程序，点击DRVI快捷工具条上的"联机注册"图标，选择其中的“DRVI采集仪主卡检测”或“网络在线注册”进行软件注册。

2.在DRVI地址信息栏中输入WEB版实验指导书的地址，在实验目录中选择“信号的同步调制与解调实验”，建立实验环境，观察信号与调制与解调过程中的信号波形变化。

测控电路课程实验报告一、实验目的1、了解幅度调制解调的原理与方法。

2、掌握用集成模拟乘法器构成调幅的方法。

3、掌握用开关式原理实现相敏检波的方法。

4、了解开关式原理实现相敏检波的主要指标、检波效率及波形失真。

二、实验内容在实验箱上找到本次实验的单元电路，对照“幅度调制与解调实验原理图”，熟悉元件位置和实际电路布局——实验线路上部为乘法器MC1496构成的调幅器，下部为开关式全波想敏检波电路。

接通+12V、-12V电源，以及函数信号发生器单元+12V，-12V电源。

对应发光二极管点亮。

平衡调幅实验（1）当Uc、Ux=0时，测试MC1496各管脚电压，看是否与“附录一”原理部分讲的相符。

（2）产生抑制载波振幅调制在Uc端（TP101处）f0=32KHz的载波（由函数信号发生及波形转换单元提供，参考实验一：函数信号发生及波形转换电路实验），Ucp-p=1.2V；Ux端（TP102处）输入f0=1KHz 信号，使UΩp-p为零，调节可调电阻RP（逆时针调节），使TP103处测试的信号u0=0（此时U4=U1）。

逐渐增大UΩp-p（最大峰值为2V，太大会失真），直至出现抑制载波的调幅信号出现（用示波器在TP103处测试）。

由平衡调幅部分产生的调幅波（Ux=0.3VP-P，Uc=0.8VP-P，Uo=2VP-P）作为实验相敏检波部分的调幅波输入信号。

（3）产生有载波振幅调制信号在步骤（2）的基础上调节RP（顺时针调节），使输出信号中有载波存在，（如波形失真，可适当减小调制信号幅度），则输出有载波的振幅调制信号。

三、涉及实验的相关情况介绍（包括使用软件或实验设备等情况）MC1496幅度调制模块DDS信号发生器两台模拟示波器一台四、实验结果采用频率为32KHz的交流作为载波信号，幅值为2V的交流作为输入信号得如下波形：。

信号幅度调制与解调实验心得
信号幅度调制（Amplitude Modulation，AM）和解调（Demodulation）是通信中常用的一种调制方式。

通过调制信号的幅度，将信息传递到载波上，再通过解调将信息从载波上还原出来。

在本次实验中，我们学习了信号幅度调制与解调的基本原理，并通过实验进一步加深了对其的理解。

在实验中，我们首先使用信号发生器产生了一个低频信号，该信号经过调制器进行幅度调制后，与高频载波混合，形成一个调制信号。

我们通过示波器观察到了调制信号的幅度随时间变化的波形，并对其进行了分析。

通过调整调制信号的幅度和频率，我们发现可以改变调制信号的谐波分量，从而影响到解调后得到的信息信号的质量。

在解调实验中，我们使用了整流器对调制信号进行解调。

整流器可以将调制信号的负半周波形变为正半周波形，利用滤波器将高频信号滤除后，就可以得到原来的低频信号。

我们通过改变整流器的电路参数，观察了解调后得到的信息信号的波形变化。

我们发现，当整流器的电路参数选择不当时，就会出现失真、杂音等问题，影响信息信号的还原质量。

通过实验，我们更深入地了解了信号幅度调制与解调的原理和实现方式，并掌握了一些调制器和解调器的基本电路参数的选择方法。

同时，
我们也意识到实验中硬件电路参数的选取和实验环境的稳定性等因素对实验结果的影响，这也为我们今后在实际工作中进行调制和解调操作提供了一定的参考。