通原实验报告

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1、实验一：双边带抑制载波调幅（DSB-SCAM）一、实验目的：*了解DSB-SCAM信号的产生及相干解调的原理和实现方法。*了解DSB-SCAM信号波形及振幅频谱特点，并掌握其测量方法。*了解在发送DSB-SCAM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。*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测试方法。二、实验原理：DSB-SCAM信号的产生及相干解调原理：m(t)载波增益G增益g导频DSB-SCAM信号S(t)恢复载波LPFm(t)输出VCOLPF90°将均值为零的模拟基带信

2、号m(t)与正弦载波相乘得到DSB-SCAM信号，其频谱不包含载波分量。DSB-SCAM信号的解调只能采用相干解调。为了能在接收端获取载波，在发端加导频。收端用窄带锁相环来提取导频信号作为恢复载波。锁定后的VCO输出信号与导频同频且几乎同相。相干解调是将发来的信号s(t)与恢复载波相乘，再经过低通滤波后输出模拟基带号。三、实验步骤(A)DSB-SCAM信号的产生1、实验步骤：（1）调整音频振荡器输出的模拟信号频率为10KHZ，作为均值为零的调制信号m(t)。主振荡器输出100KHZ的模拟载波信号。如下图：主振荡器输出音

3、频振荡器输出将两路信号连接到乘法器的两个输入端。（1）乘法器输出波形如下图，波形在调制信号半周期的整数倍处的过零点存在相位翻转。（2）已调信号的振幅频谱如下图：该频谱具有以下特点：没有单独的载波分量，在载波频率的两侧有相互对称的两个冲击信号，分别称为上、下边带。该频谱是将基带信号线性搬移到载波频率上得到的。（4）将DSB-SCAM信号和导频分别连接到加法器的输入端，调整加法器的增益G和g（a）调整G=1（b）调整g=0.8，即为：频谱中导频信号幅度为已调信号边带幅度的0.8倍。2、思考题（1）说明DSB-SCAM信号波

4、形的特点。答：1、波形的包络按调制信号的规律变化；2、瞬时变化频率为载波频率；3、波形在调制信号半周期的整数倍处的过零点存在相位翻转。（2）已调信号加导频的振幅频谱图如下：答：此导频信号幅度为已调信号边带幅度的0.8倍，导频信号功率与已调信号功率之比为0.32。(B)DSB-SCAM信号的相干解调及载波提取1、锁相环的调试：（1）单独测量VCO的性能VCO的中心频率范围约为70~130KHZ，将可变直流电压加入VCO的Vin端后得到-2V~+2V范围内VCO的鉴频特性如下图：如图，直流电压在-2V~与+2V之间时，VC

5、O并没有超出线性范围。由于仪器的可变直流模块提供的电压约在-2V~与+2V之间，而且实验中VCO也不需要太大的直流输入，所以仅考虑此范围内的VCO鉴频特性即可。调整VCO中心频率为100KHZ，可变直流电压为±1V时VCO频率偏移为±10KHZ,如下图：中心频率为100KHZ调整GAIN，加±1V直流电压VCO频率偏移为±10KHZ（2）单独测量锁相环中的相乘、低通滤波器的工作是否正常。VCO的开环、闭环的连接图如下：开环：VCO信号源输出VCOLPF闭环：VCO信号源输出VCOLPF锁相环处于开环状态，乘法器相当于混

6、频器。改变信源VCO的中心频率，观察到输出信号为输入信号与VCO输出信号的差拍信号，如下图：（3）测量锁相环的同步带及捕捉带将锁相环闭环连接，改变信源VCO的中心频率，锁相环依次处于失锁、锁定状态，得到各状态转换时的输入频率如下图：F2=95KHZ，Vin=510mVF4=112KHZ，Vin=-1VF3=107KHZ，Vin=-530mVF1=89KHZ，Vin=1.1V*失锁时VCO输出信号频谱：如上图，VCO失锁时输出信号为交变的差拍信号*锁定时VCO输出信号频谱：计算得：同步带△F1=F4-F1=23KHZ捕捉

7、带△F2=F3-F2=12KHZ最后，将主振荡器输入锁相环，使锁相环锁定于100KHZ，此时LPF输出的直流电平约为零电平。如下图：2、恢复载波（1）载波提取PLL为锁定状态，使LPF输出信号是直流信号，如下图：这时可由示波器观察到导频信号与VCO输出的信号是同步的，两者的相位差约为90°，如下图：（2）成功的提取了载波后，利用移相器使VCO输出波形移相90°，从而使输入与相干解调的恢复载波与发来的导频信号不仅同频而且同相。如下图：（3）分析恢复载波的振幅频谱如图，恢复的波形频谱为单一频率的分量，该分量的频率为载波频率

8、，说明成功的恢复了载波。3、相干解调（1）将发送来的信号与恢复载波分别连至相干解调的乘法器的两个输入端。观察相干解调相乘，低通滤波后的输出波形如下图：相干解调相乘，低通滤波后的输出波形与原调制信号m(t)解调输出波形与调制信号m(t)基本上同频同相，存在很小的相位差，这是由于仪器的误差和电路的延时造成的。(2)改变发端音频振荡器的