1、 通信原理硬件實驗實驗報告學院： 信息與通信工程 班級： 2009211119 ： 某 學號： 0921056x 班序號： 23 71 / 71目錄必做部分實驗一：雙邊帶抑制載波調幅（DSB-SC AM）4一、實驗目的4二、實驗原理4三、實驗框圖6四、實驗步驟7五、 實驗結果與分析8六、思考題19七、問題及解決方法20實驗二：具有離散大載波的雙邊帶調幅（AM）21一、實驗目的21二、實驗原理21三、實驗框圖22四、實驗步驟23五、實驗結果與分析24六、思考題28七、問題及解決方法29實驗三：調頻（FM）30一、實驗目的30二、實驗原理30三、實驗框圖31四、實驗步驟32五、實驗結果與分析33六

2、、思考題36七、問題及解決方法37實驗六：眼圖38一、實驗目的38二、實驗原理38三、實驗框圖38四、實驗步驟39五、實驗結果與分析39六、問題及解決方法41實驗七：采樣、判決42一、實驗目的42二、實驗原理42三、實驗框圖42四、實驗步驟43五、實驗結果與分析44六、思考題46七、問題及解決方法47實驗八：二進制通斷鍵控（OOK）48一、實驗目的48二、實驗原理48三、實驗框圖49四、實驗步驟49五、實驗結果與分析50六、思考題53七、問題及解決方法53實驗十二：低通信號的采樣與重建54一、實驗目的54二、實驗原理54三、實驗框圖55四、實驗步驟55五、實驗結果與分析55六、思考題59七、問

3、題及解決方法60選做部分實驗九：二進制移頻鍵控（2FSK）61一、實驗目的61二、實驗原理61三、實驗框圖62四、實驗步驟63五、實驗結果與分析64六、問題及解決方法68實驗十一：信號星座69一、實驗目的69二、實驗原理69三、實驗框圖69四、實驗步驟70五、實驗結果與分析70六、思考題72七、問題及解決方法73實驗一：雙邊帶抑制載波調幅（DSB-SC AM）一、實驗目的1、了解DSB-SC AM信號的產生以及相干解調的原理和實現方法。2、了解DSB-SC AM信號波形以及振幅頻譜特點,并掌握其測量方法。3、了解在發送DSB-SC AM信號加導頻分量的條件下,收端用鎖相環提取載波的原理及其實現

4、方法。4、掌握鎖相環的同步帶和捕捉帶的測量方法,掌握鎖相環提取載波的調試方法。二、實驗原理DSB信號的時域表達式為頻域表達式為其波形和頻譜如下圖所示將均值為零的模擬基帶信號m(t)與正弦載波c(t)相乘得到DSBSC AM信號，其頻譜不包含離散的載波分量。DSBSC AM信號的解調只能采用相干解調。為了能在接收端獲取載波，一種方法是在發送端加導頻。收端可用鎖相環來提取導頻信號作為恢復載波。此鎖相環必須是窄帶鎖相，僅用來跟蹤導頻信號。在鎖相環鎖定時，VCO輸出信號與輸入的導頻信號的頻率相同，但二者的相位差為度，其中很小。鎖相環中乘法器的兩個輸入信號分別為發來的信號s(t)與鎖相環中VCO的輸出信

5、號，二者相乘得到在鎖相環中的LPF帶寬窄，能通過分量，濾除m(t)的頻率分量及四倍頻載頻分量，因為很小，所以約等于。LPF的輸出以負反饋的方式控制VCO,使其保持在鎖相狀態。鎖定后的VCO輸出信號經90度移相后，以作為相干解調的恢復載波，它與輸入的導頻信號同頻，幾乎同相。相干解調是將發來的信號s(t)與恢復載波相乘，再經過低通濾波后輸出模擬基帶信號，經過低通濾波可以濾除四倍載頻分量，而是直流分量，可以通過隔直流電路濾除，于是輸出為。三、實驗框圖1、DSB-SC AM信號的產生2、DSB-SC AM信號的相干解調及載波提取3、測量VCO的壓控靈敏度四、實驗步驟1、DSBAC信號的產生（1）將音頻

6、振蕩器輸出的模擬音頻信號及住振蕩器輸出的100KHZ模擬載頻信號分別用連線聯結至乘法器的兩個輸入端。（2）用示波器觀看音頻振蕩器輸出信號的信號波形的幅度和激蕩平率，調整為10KHZ。（3）用示波器觀看主震蕩輸出波形。（4）用示波器觀看乘法器的輸出波形及其頻譜。（5）將已調信號和導頻分量加到加法器的兩個輸入端，調整加法器上的參數G和g,使其與實際相符。觀看輸出波形及其頻譜。具體調整方法如下:a.首先調整增益G：將加法器的B輸入接地端接地，A輸入端接已調信號，用示波器觀看加法器A輸入端的信號幅度與加法器輸出信號幅度。調節旋鈕G，使得加法器輸出幅度與輸入一致，說明此時G=1b.再調整增益g：加法器A

7、輸入端仍接已調信號，B輸入端接導頻信號。用頻譜儀觀看加法器輸出信號的振幅頻譜，調節增益g旋鈕，使導頻信號振幅頻譜的幅度為已調信號的邊帶頻譜幅度的0.8倍。此導頻信號功率約為已調信號功率的0.32倍。2、DSBAC信號的相干解調及其載波提取（1）鎖相環的調試：a.調整VCO的中心頻率f0在100KHZb.將直流電壓輸入VCO，改變其值從-22V，觀察VCO的頻率及其線性工作圍c.調節VCO的壓控靈敏度到合適圍。d.檢測LPF是否正常工作。e.反復測量鎖相環的同步帶和捕捉帶，使其盡量準確。（2）恢復載波a.將電路按照原理圖連接好，用示波器觀察鎖相環中的LPF的輸出信號是否為直流信號，以此判定是否鎖

8、定。b.貫穿導頻信號和VCO的輸出是否同步，調節移相器使其相依到達90度。c.觀察恢復載波的頻譜振幅。（3）相干解調a.將已調信號和恢復的載波接入解調乘法器的兩個輸入端。b.觀察解調后的輸出波形。c.改變音頻振蕩器的頻率，觀察解調輸出波形的變化。5、 實驗結果與分析（1） dsb-sc am信號的產生1、音頻振蕩器輸出調制信號由圖可看出音頻信號的頻率f為10.33kHz，振幅約為1.4V。2、 乘法器輸出dsb-sc信號波形主震蕩頻率為100kHz，可以從圖上看出，乘法器輸出信號包絡為調制信號，頻率與載波頻率相同為100kHz。輸出振幅約為1.4V，與調制信號振幅相同。音頻信號零點位置存在相位

9、翻轉。3、乘法器輸出頻譜由圖可看出，dsb-sc am信號在100kHz處并無頻譜分量，僅在左右各偏移10kHz處存在信號，與理論分析一致。4、已調信號波形5、調整加法器中的G，g由圖，調整G=1，同理調節g，是導頻信號振幅頻譜的幅度為已調信號頻譜的邊帶頻譜幅度的0.8倍。6、 帶導頻的調幅信號由圖可以計算出，導頻信號功率約為已調信號的0.8*0.8/2=0.32倍。（2） dsb-sc am信號的相干解調及載波提取1、調整VCO中心頻率為100kHz2、VCO線性工作圍的測量(1) 輸入直流0.5V時VCO的頻率90kHz(2) 輸入直流1V時VCO的頻率80kHz(3) 輸入直流1.5V時

10、VCO的頻率72.5kHz(4) 輸入直流2V時VCO的頻率70kHz(5)由以上4圖繪制出圖表從圖上可以看出線性工作圍約在80120kHz，VCO的壓控靈敏度約為20kHz/V。3、GAIN調節后直流輸入1V頻偏10kHz4、鎖相環由失鎖進入鎖定狀態，LPF輸出直流實驗中將信號源VCO的中心頻率由比100kHz小很多開始往高調的過程中，當示波器的信號波形由交流信號變為直流信號時，鎖相環由失鎖狀態進入鎖定狀態，此時輸入信號的頻率為f2=95kHz。將頻率繼續往高調節，當示波器信號波形由直流突變為交流信號，說明鎖相環失鎖，此時輸入信號頻譜為f4=112kHz。 再從f4開始，將輸入信號頻率從高往

11、低調，記錄再次捕捉到同步的頻率f3=107kHz，繼續往低調節頻率，直到再次失鎖，記錄頻率f1=90kHz。 由此可知鎖相環在VCO壓控靈敏度為10kHz/V，Vin=0.8V時，同步帶為f1=f4-f1=22kHz，捕捉帶為f2=f3-f2=12kHz。5、輸入為100kHz主振時鎖相環進入鎖定狀態6、鎖相環中VCO輸出信號與導頻信號的相位差約為90°7、鎖相環中VCO輸出信號經過移相器后信號與導頻信號同頻同相18、鎖相環中VCO輸出信號經過移相器后信號與導頻信號同頻同相29、調制信號及相干解調輸出信號由圖可知，調頻信號已經被較好地解調出來，頻率相位都比較吻合，僅在幅度上有所差距，

12、在工程上可以說已經達到調制解調的目的。10、改變發端音頻振蕩器的頻率后的調制信號及解調信號由圖可知，改變發端音頻振蕩器的頻率，解調輸出信號也隨之改變，無法還原調制波形。六、思考題1、說明DSB-SC AM信號波形的特點答：DSB-SC為雙邊帶調幅，時域當載波與m(t)同時改變極性時出現反相點，而反相點不影響性能。經幅度調制后，基帶信號的頻譜被搬移到了載頻fc處。若模擬基帶信號帶寬為W，則調幅信號帶寬為2W，因為在頻域中輸出此調幅信號s(t)的信道帶寬B=2W。AM信號為具有離散大載波的雙邊帶幅度調制信號，它是在DSB-SB信號的基礎上加一離散的大載波分量，因此傳輸效率有所下降。AM信號因為解調

13、時要使用包絡檢波所以要保證|m(t)|1，使AM信號的包絡Ac1+m(t)總為正數。2、 畫出已調信號加導頻的振幅頻譜，算出導頻信號功率與已調信號功率之比。答：由圖可知，導頻信號的頻譜幅度是A1=125mV，邊頻信號的頻譜幅度是A2=160mV，所以導頻信號功率與已調信號功率的百分比=A12/2/A22 =30.52%，接近理論值32%，誤差主要來源于讀數誤差。3、實驗中載波提取的鎖相環中的LPF能不能用TIMS系統中的“TUNEABLE LPF”？答：不能，因為RC LPF中的3DB帶寬是2.8kHz，而TUNEABLE LPF 中WIDE一項中帶寬的濾波圍是2kHz-12kHz，所以不能使

14、用。4、若本實驗中的音頻信號為1kHz，請問實驗系統所提供的PLL能否用來提取載波？為什么？答：不能，因為鎖相環的截止頻率為2.8kHz，如果音頻信號為1kHz則鎖相環會跟蹤音頻信號，造成信號失真。5、若發端不加導頻，收端提取載波還有其他方法嗎？請畫出框圖答：如圖所示平方律部件2fc BPF二分頻輸入已調信號e(t)載波輸出七、問題及解決方法本次實驗是整個實驗過程中的第一個實驗，我感覺也是最難的一個。我和同組的麗君同學在這個實驗上費了很大功夫，中間實在做不下去的時候，就先做后面的實驗再回來做實驗一。最后，我們分了四次課才真正完成這個實驗。這次實驗不光給了我們一個下馬威，還培養了我們的耐心，也讓

15、我們接觸了實驗的儀器，為后面的實驗打下了良好的基礎。實驗二：具有離散大載波的雙邊帶調幅（AM）一、實驗目的1、了解AM信號的產生原理和實現方法。2、了解AM信號波形和振幅頻譜的特點，并掌握調幅系數的測量方法。3、了解AM信號的非相干解調原理和實現方法。二、實驗原理1、AM信號的產生對于單音頻信號進行AM調制的結果為其中調幅系數，要求以免過調引起包絡失真。由和分別表示AM信號波形包絡最大值和最小值，則AM信號的調幅系數為如圖所示為AM調制的過程和頻譜示意圖。2、AM信號的解調AM信號由于具有離散大載波，故可以采用載波提取相干解調的方法。其實現類似于實驗一中的DSB-SC AM信號加導頻的載波提取

16、和相干解調的方法。AM的主要優點是可以利用包絡檢波器進行非相干解調，可以使得接收設備更加簡單。三、實驗框圖1、AM信號的產生2、AM信號的非相干解調四、實驗步驟1、AM信號的產生（1）按圖進行各模塊之間的連接。（2）音頻振蕩器輸出為5KHz，主振蕩器輸出為100KHz，乘法器輸入耦合開關置于DC狀態。（3）分別調整加法器的增益G以g均為1。（4）逐步增大可變直流電壓，使得加法器輸出波形是正的。（5）觀察乘法器輸出波形是否為AM波形。（6）測量AM信號的調幅系數a值，調整可變直流電壓，使a=0.8。（7）測量a=0.8的AM信號振幅頻譜。2、AM信號的非相干解調（1）輸入的AM信號的調幅系數a=

17、0.8。（2）用示波器觀察整流器的輸出波形。（3）用示波器觀察低通濾波器的輸出波形。（4）改變輸入AM信號的調幅系數，觀察包絡檢波器輸出波形是否隨之改變。（5）改變發端調制信號的頻率，觀察包絡檢波輸出波形的變化。五、實驗結果與分析1、調制信號（加直流）由圖可看出，調制信號頻率為5.38kHz，而載波頻率為100kHz。另外調制信號加上直流電壓后，加法器輸出波形為正值。2、調整加法器增益由圖可看出加法器輸入輸出幅值相等，即增益G=1。3、調整加法器增益g=1由圖可看出加法器輸入輸出幅值相等，即增益g=1。4、乘法器輸出波形由圖可知，乘法器輸出包絡與調制信號幅值變化相同，且其中調幅系數a=0.8。

18、5、 兩個通道顯示的調制前后信號幅度波形6、調整a=0.8后AM信號振幅及頻譜由上兩圖可看出，AM信號振幅為3V，包絡峰峰值為2.4V，所以可得a=0.8。在頻譜圖中，在100kHz處有明顯的載頻分量，在左右5kHz處有搬移后的邊頻分量。7、 當a=0.8時，解調輸出波形由圖可知，輸出后的正弦信號頻率約為5.36kHz，與原信號只有0.02kHz的偏差。8、當a=1.0時，解調輸出的波形由圖可以看出，當a=1時，信號過零點。所以，當a>1時，信號必將出現失真。9、改變調制信號頻率為時解調輸出由圖可知，當調制信號頻率改變時，信號解調出現失真。六、思考題1、在什么情況下，會產生AM信號的過調

19、現象？答：當調制系數大于1時，會產生過調現象，此時幅度最小值不是實際最小值，實際最小值應為負值。2、對于a=0.8的AM信號，請計算載頻功率與邊帶功率之比值。答：AM信號公式為則可得其邊帶功率為：載波功率為：所以比值為：=3.1253、是否可用包絡檢波器對DSB-SC AM信號進行解調？請解釋原因。答：不可以。因為已調信號的包絡與m(t)不同，并不代表調制信號，有負值部分，且在與t軸的交點處有相位翻轉。而包絡應該為正幅度。七、問題及解決方法本次實驗比起實驗一較為簡單，我們也逐漸熟悉了設備和軟件的使用方法。整體感覺這次實驗做得還不錯，但是有些地方沒有做更多的比較，有些遺憾。以后的實驗我們兩個會盡

20、可能多的加上比較部分。實驗三：調頻（FM）一、實驗目的1、了解用VCO作調頻器的原理及實驗方法。2、測量FM信號的波形圖及振幅頻率。3、了解利用鎖相環作FM解調的原理及實現方法。二、實驗原理1、FM信號的產生單音頻信號經FM調制后的表達式為其中調制指數。由卡松公式可知FM信號的帶寬為FM信號的產生框圖如下圖所示。VCO的輸入為，當輸入電壓為0時，VCO輸入頻率為；當輸入模擬基帶信號的電壓變化時，VCO的振蕩頻率作相應的變化。2、鎖相環解調FM信號鎖相環解調的原理框圖如下圖所示。VCO的壓控電壓同基帶信號成正比，所以就是FM解調的輸出信號。鎖相環解調FM信號有兩個關鍵點，一是開環增益足夠大，二是

21、環路濾波器的帶寬要與基帶信號帶寬相同。三、實驗框圖1、FM信號的產生2、FM信號的鎖相環解調四、實驗步驟1、FM信號的產生（1） 單步調試VCOa.將VCO模塊的印刷電路板上的撥動開關置于VCO模式。將VCO板塊前面板上的頻率選擇開關置于“HI”狀態。然后，將VCO模塊插入系統機架的插槽。b.將可變直流電壓模塊的輸出端與VCO模塊的Vin端相連接，示波器接于VCO輸出端：直流電壓為零時，調節VCO模塊的f0旋鈕，使VCO的中心頻率為100赫茲 。在-2V至于+2圍改變直流電壓，測量VCO的頻率及線性工作圍。調節VCO模塊的GAIN旋鈕，使得直流電壓在+/-2V圍變化時，VCO的頻率在+/-5H

22、Z變化。（2）將音頻振蕩器的頻率調到2Hz，作為調制信號輸入于VCO的Vin輸入端。（3）測量圖2.4.4中各點信號波形。（4）測量FM信號的振幅頻譜。2、FM信號的解調（1）單步調試VCOa.將VCO模塊置于“VCO”, 前面板上的頻率選擇開關置于“HI”狀態.b.將可變直流電壓模塊的輸出端與VCO模塊的Vin端相連接。當直流電壓為零時，調節VCO的f0旋鈕，使VCO的中心頻率為100kHz。當可變直流電壓為+/-1V時，調節VCO的GAIN旋鈕，使VCO的頻率偏移為+/-10kHz。（2）將鎖相環閉環連接，將另一個VCO作信源，接入于鎖相環，測試鎖相環的同步帶及捕捉帶。（3）將已調好的FM

23、信號輸入與鎖相環，用示波器觀察解調信號。若鎖相環已鎖定，則在鎖相環低通濾波器的輸出信號應是直流分量疊加模擬基帶信號。（4）改變發端的調制信號頻率，觀察FM解調的輸出波形變化。五、實驗結果與分析1、VCO輸入直流電壓為0時， f0=100kHz2、音頻信號3、FM輸出信號由上兩圖可看出，調制信號一個周期為0.5ms，頻率為2kHz。當調制信號到達正峰值時，調頻信號最為密集；反之，在到達負峰值時，調頻信號最為稀疏。4、FM輸出信號頻譜上圖可看出，FM輸出信號頻譜并不規整，帶寬約為15kHz。5、 FM解調波形由上圖所示，由于濾波等原因，波形頻率正常，峰值出現一定失真。6、 改變調制信號頻率20kH

24、z帶來失真由以上兩圖可看出，改變調制信號頻率仍可以成功解調出原始信號。但當調制信號頻率增大時，解調輸出幅值降低，噪聲干擾較大，繼續增大調制信號頻率可能無法解出原始信號。此外，20kHz不在鎖相環的同步帶，此時用鎖相環解調會使鎖相環進入失鎖狀態，無確解調出原信號。六、思考題1、本實驗的FM信號調制指數是多少？FM信號的帶寬是多少？答： 2、用VCO產生FM信號的優點是可以產生大頻偏的FM信號，缺點是VCO中心頻率穩定程度差。為了解決FM大頻偏以及中心頻率穩定度之間的矛盾，可采用什么方案來產生FM信號？答：為了使中心頻率穩定，可以使用鎖相環形成反饋，使得它僅用確保VCO中心頻率的穩定性及準確度與晶

25、振一致。3、對于本實驗具體所用的鎖相環及相關模塊，若發端調制信號頻率為10kHz，請問實驗三中的鎖相環能否解調出原調制信號？為什么？答：不能，因為10KHz不在鎖相環的同步帶，此時用鎖相環解調會使鎖相環進入失鎖狀態，無確解調出原信號。4、用于調頻解調的鎖相環與用于載波提取的鎖相環有何不同之處？答：在調頻解調中使用的濾波器為低通濾波器，濾波器輸出接至示波器和VCO，即鎖相環調后的顯示信號為低通濾波器的輸出信號；在時鐘提取中使用的濾波器為環路濾波器，濾波器輸出僅接至VCO中，而鎖相環輸出信號應為VCO的輸出信號而不是低通濾波器的輸出信號。七、問題及解決方法本次實驗也是我們兩個認為第二困難的實驗，尤

26、其是鎖相環部分。經過實驗一，我們對鎖相環的性能有了一定的了解，但是對于分析仍然存在一定的不足。我們問了許多同學后，才完成本次實驗。對于FM，我在通原軟件實驗里已經對調制方法及解調有了相當的理解，本次實驗則在實際應用上理解更深。實驗六：眼圖一、實驗目的了解數字傳輸系統中“眼圖”的觀察方法及其作用。二、實驗原理實際通信系統中，數字信號經過非理想的傳輸系統產生畸變，總是在不同程度上存在碼間干擾的，系統性能很難進行定量的分析，常常甚至得不到近似結果。而眼圖可以直觀地估價系統碼間干擾和噪聲的影響，是常用的測試手段。從眼圖的開程度，可以觀察碼間干擾和加性噪聲對接收基帶信號波形的影響，從而對系統性能作出定性

27、的判斷。三、實驗框圖四、實驗步驟1、將可調低通濾波器模塊開關置于NORM位置。2、將主信號發生器的8.33kHz TTL電平的方波輸入與線路編碼器的M.CLK端，經四分頻后，由B.CLK端輸出2.083kHz的時鐘信號。3、將序列發生器模塊的印刷電路板上的雙列直插開關選擇“10”，產生長為256的序列碼。4、用雙蹤示波器同時觀察可調低通濾波器的輸出波形和2.083kHz的時鐘信號。并調節可調低通濾波器的TUNE旋鈕及GAIN旋鈕，以得到合適的限帶基帶信號波形，觀察眼圖。五、實驗結果與分析1、時鐘信號如圖，時鐘信號為由B.CLK輸出的2.08kHz方波信號。2、 經過低通濾波器后的信號波形3、

28、眼圖由圖可看出，CH1為經過序列發生器產生的序列信號波形疊加所產生的眼圖，CH2為2.08kHz時鐘信號。圖中“眼睛”閉合的速率，即眼圖斜邊的斜率，表示系統對定時誤差靈敏的程度，斜邊愈陡，對定位誤差愈敏感。在取樣時刻上，圖中噪聲容限為4V，判決門限為0V。六、問題及解決方法本次實驗，除了最開始不知道如何調出眼圖以外都很順利。因為實驗六并沒有要求解碼輸出而僅是觀察眼圖，所以較為簡單。在通原的理論課程中，老師并沒有仔細地講解眼圖，所以本次實驗對于編碼解碼的過程理解來說非常重要。我們找到了相應的判決門限，采樣時刻，為后續的實驗做好了準備。實驗七：采樣、判決一、實驗目的1、了解采樣、判決在數字通信系統

29、中的作用及其實現方法。2、自主設計從限帶基帶信號中提取時鐘、并對限帶信號進行采樣、判決、恢復數據的實驗方案，完成實驗任務。二、實驗原理在數字通信系統中的接收端，設法從接受濾波器輸出的基帶信號中提取時鐘，用以對接受濾波器輸出的基帶信號在眼圖睜開最大處進行周期性的瞬時采樣，然后將各采樣值分別與最佳判決門限進行比較做出判決、輸出數據。三、實驗框圖1、采樣、判決系統框圖2、時鐘提取電路四、實驗步驟1、請自主設計圖2.8.1中的提取時鐘的實驗方案，完成恢復時鐘（TTL電平）的實驗任務。請注意：調節恢復時鐘的相移，使恢復時鐘的相位與發來的數字基帶信號的時鐘相位一致（請將移相器模塊印刷電路板上的撥動開關撥到

30、“LO”位置）。2、按照圖2.8.1所示，將恢復時鐘輸入于判決模塊的B.CLK時鐘輸入端（TTL電平）。將可調低通濾波器輸出的基帶信號輸入于判決模塊，并將判決模塊印刷電路板上的波形選擇開關SW1撥到NRZ-L位置（雙極性不歸零碼），SW2開關撥到“部”位置。3、用雙蹤示波器同時觀察眼圖及采樣脈沖。調節判決模塊前面板上的判決點旋鈕，使得在眼圖睜開最大處進行采樣、判決。對于NRZ-L碼的最佳判決電平是零，判決輸出的是TTL電平的數字信號。五、實驗結果與分析1、采樣與眼圖的關系由上圖可看出，在基帶信號與時鐘對比圖中時鐘上升沿處于眼睛開最大處，為理想的采樣時刻。2、經過低通濾波器的信號和判決信號由圖上

31、可以看出，在最佳采樣時刻的采樣可以較好還原信號。3、原信號與解調后信號對比如圖，判決信號與原信號基本一致，僅僅存在一定時延，從工程上看已經達到目的。六、思考題對于滾降系數為=1的升余弦滾降的眼圖，請示意畫出眼圖，標出最佳取樣時刻和最佳判決門限。答：如上圖，0為最佳判決門限，眼睛長大最大時為最佳取樣時刻。七、問題及解決方法本次實驗的時鐘提取部分，我們沒有單獨進行電路設計，而是采用了引出的時鐘信號。其他方面，由于已經對眼圖有所了解，我們能很快完成解調信號的調試，實驗比較順利。我們也看出，一定的時延不可避免，但在工程上已經達到目的，算是成功。實驗八：二進制通斷鍵控（OOK）一、實驗目的1、了解OOK

32、信號的產生及其實現方法。2、了解OOK信號波形和功率譜的特點及其測量方法。3、了解OOK信號的解調及其實現方法。二、實驗原理二進制通斷鍵控(OOK)方式是以單極性不歸零碼序列來控制正弦載波的導通與關閉。如圖所示。OOK信號的解調方式有相干解調和非相干解調兩種。本實驗采用非相干解調。其原理圖如圖所示。三、實驗框圖1、OOK信號的產生2、OOK信號的非相干解調四、實驗步驟1、OOK信號的產生（1）用示波器觀察圖2.9.4中的各點信號波形。（2）并用頻譜儀測量圖2.9.4各點的功率譜（將序列發生器模塊印刷電路板上的雙列直插開關撥到“11”，使碼長為2048）。2、OOK信號的非相干解調（1）用示波器

33、觀察2.9.5中各點的波形。（2）自主完成時鐘提取、采樣、判決的實驗任務（需要注意的是，恢復時鐘的相位要與發來信號的時鐘相位一致）。五、實驗結果與分析1、4分頻后2.083kHz時鐘由圖可知，此時鐘為雙極性不歸零碼，幅值約為2.3V。2、序列碼發生器輸出及頻譜3、OOK信號由圖可以清晰看出OOK信號與碼序列的對比，輸出為1時，OOK信號有輸出，反之則為0。4、OOK信號頻譜由圖可知OOK信號頻譜主瓣在100kHz處，寬度約為5kHz。碼序列速率Rb=2.083bps，主瓣寬度約為2Rb，與理論值大致相符。理論分析可知，雙極性不歸零碼的頻譜無沖激信號，所以由雙極性不歸零碼產生的OOK信號也不含沖

34、激分量，如圖所示。5、整流器輸出由圖可看出，經過整流器輸出，信號零值以下翻轉。6、時鐘提取1路為提取信號，2路為原始時鐘。7、解調輸出由圖可知，輸出波形與原信號相比，僅存在一定的幅度衰減以及時延。六、思考題對OOK信號的相干解調，如何進行載波提取？請畫出原理框圖及實驗框圖。答：從接收到的OOK信號提取離散的載頻分量，恢復載波。框圖如下七、問題及解決方法有了上一個實驗的幫助，本次實驗比起前幾次實驗輕松不少，而且我們驚喜地發現ook信號的調制解調都相對簡單，可以完成很多實際應用。實驗十二：低通信號的采樣與重建一、實驗目的1、了解低通信號的采樣及其信號重建的原理和實現方法。2、測量各信號波形及振幅頻

35、譜。二、實驗原理頻帶受限于的模擬基帶信號，可以唯一地被采樣周期的采樣序列值所確定。將該樣值序列通過一截止頻率為的LPF，可以無失真地重建或者恢復出原基帶信號。實驗原理圖如上圖所示，一模擬音頻信號通過采樣器輸出被采樣信號，由周期采樣脈沖序列控制一開關的閉合與打開構成采樣器。將采樣信號通過一低通濾波器即可恢復原基帶信號。三、實驗框圖四、實驗步驟1、按照圖連接各模塊。2、用雙蹤示波器測量圖中的各點信號波形，調節雙脈沖發生器模塊前面板上的“WIDTH”旋鈕，使采樣脈沖的脈沖寬度約為10s。3、用頻譜儀測量各信號的頻譜，并加以分析。五、實驗結果與分析1、原始信號m(t)，頻率2kHz由圖可知，原始信號幅

36、值約為0.8V，頻率2kHz。2、 采樣沖激序列s(t)如圖，采樣脈沖的脈沖寬度約為10s3、采樣信號ms(t)由圖可知，沖激序列的幅值與此時刻原始信號的幅值相等。4、采樣信號ms(t)及其頻譜由圖可知，采樣信號頻譜也為一沖激序列，包絡為采樣沖激序列頻譜的包絡。5、重建信號m(t)及其頻譜由圖可知，雖然有一些噪聲干擾，但已能較完整地恢復出原信號，頻率約為2kHz。六、思考題1、若采樣器的輸入音頻信號為5kHz，請問本實驗的LPF的輸出信號會產生什么現象？答：由于采樣沖激序列為8.3kHz，所以當輸入音頻信號為5kHz時，采樣信號無法滿足奈奎斯特抽樣定理，所以會產生失真。2、若輸入于本實驗采樣器

37、的信號頻譜如圖，（a）請畫出其采樣信號的振幅頻譜圖；（b）為了不失真恢復原基帶信號，請問收端的框圖作何改動？答：（a）采樣信號的振幅頻譜圖為8.3-8.3f/KHz022Ms(f)（b）要達到不失真恢復原基帶信號，就必須滿足奈奎斯特抽樣定理，且使得采樣信號低頻部分可被完全濾出，所以頻譜需要滿足截止頻率，即調整LPF的截止頻率七、問題及解決方法本次實驗為低通信號的采樣與重建，實驗步驟及操作都比較簡單，并且在教材中有比較詳細的實驗結果表述，因此在進行本實驗時沒有遇到什么比較大的問題。通過本次實驗，我對低通信號的采樣、重建與奈奎斯特抽樣定理有了更深的理解。實驗九：二進制移頻鍵控（2FSK）一、實驗目

38、的1、了解連續相位2FSK信號的產生及實現方法。2、測量連續相位2FSK信號的波形及功率譜。3、了解用鎖相環進行的2FSK信號解調的原理及實現方法。二、實驗原理2FSK是用二進制數字基帶信號去控制正弦載波頻率，傳號和空號載波頻率分別為和。本實驗產生的是相位連續2FSK。以雙極性不歸零碼為調制信號，對載波進行FM得到連續相位2FSK，表達式為：其帶寬可以用卡松公式近似為其中為主瓣帶寬。用VCO作為調頻器來產生相位連續的2FSK框圖如下圖所示。連續相位2FSK信號解調可以采用鎖相環解調，原理框圖如下圖所示。三、實驗框圖1、連續相位2FSK信號的產生2、連續相位2FSK信號的鎖相環解調四、實驗步驟1

39、、連續相位2FSK信號的產生（1）單獨測試VCO壓控靈敏度。a.首先將VCO模塊的Vin輸入端接地，調節VCO模塊前面板上的f0旋鈕，使VCO中心頻率為100kHz。b.將可變直流電源模塊的直流電壓輸入于VCO的Vin端。改變直流電壓值，測量VCO的中心頻率隨直流電壓的變化情況，調節VCO前面板上的GAIN旋鈕，使VCO在輸入直流電壓為±2V時的頻偏為±2kHz，即壓控靈敏度為1kHz/V。（2）按圖連接各模塊，序列發生器的時鐘頻率為2.083kHz。（3）用示波器觀察圖中各點的信號波形。（4）用頻譜儀測量2FSK信號的功率（序列發生器碼長為2048）。2、連續相位2FSK

40、信號的鎖相環解調（1）單獨測試VCO壓控靈敏度。a.首先將VCO模塊的Vin輸入端接地，調節VCO模塊前面板上的f0旋鈕，使VCO中心頻率為100KHz。b.將可變直流電源模塊的直流電壓輸入于VCO的Vin端。改變直流電壓值，測量VCO的中心頻率隨直流電壓的變化情況，調節VCO前面板上的GAIN旋鈕，使VCO在輸入直流電壓為+1V時的頻偏為+10KHz。（2）將鎖相環閉環連接，另外用一個VCO作為信源，輸入于鎖相環的輸入端，測試鎖相環的同步帶及捕捉帶。（3）將已調好的連續相位2FSK信號輸入于鎖相環，觀察鎖相環是否已鎖定，若已鎖定，則鎖相環的LPF輸出是直流加上解調信號。若未鎖定，則調解鎖相環VCO的f0旋鈕，直至鎖定，并使LPF輸出的直流電平為0。觀察解調信號波形。五、實驗結果與分析1、連續相位的FSK信號中心頻率100kHz，壓控靈敏度1kHz