脉冲幅度调制(PAM)及系统实验讲课教案.ppt

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1、脉冲幅度调制(PAM)及系统实验一、实验目的1、加深对取样定理的理解。2、了解脉冲幅度调制PAM系统的工作过程二、实验预习要求主要预习通信系统原理教材中关于“脉冲模拟调制系统”这—章中的“低通信号的取样定理”、“脉冲幅度调制”等主要章节，其次预习一下PPM、PDM调制系统。三、实验仪器仪表1、双踪示波器一台2、低频信号源一台3、通信系统实验箱一套四、实验原理知识点1:低通抽样定理一个频带限制在(0,fH)赫内的时间连续信号m(t)，如果抽样频率fs大于或等于2fH,则可以由样值序列m(nTs)无失真地重建原始信号m(t).此定理告诉我们：

2、若m(t)的频谱在某一角频率ωH以上为零，则m(t)中的全部信息完全包含在其间隔不大于1/(2fH)秒的均匀抽样序列里。换句话说，在信号最高频率分量的每一个周期内起码应抽样两次，或者说，抽样速率fs（每秒内的抽样点数）应不小于2fH，若抽样速率fs＜2fH，则会产生失真，这种失真叫混叠失真。四、实验原理知识点2:脉冲调制以时间上离散的脉冲串作为载波，用模拟基带信号m(t)去控制脉冲串的某参数，使其按m(t)的规律变化的调制方式。通常，按基带信号改变脉冲参量（幅度、宽度和位置）的不同，把脉冲调制又分为脉幅调制(PAM)、脉宽调制(PDM)

3、和脉位调制(PPM)。下面介绍脉冲振幅调制，它是脉冲编码调制的基础。四、实验原理知识点2:脉冲调制PAM、PDM、PPM信号波形四、实验原理知识点3:PAMPAM是脉冲载波的幅度随基带信号变化的一种调制方式。若脉冲载波是冲激脉冲序列，则前面讨论的抽样定理就是脉冲振幅调制的原理。也就是说，按抽样定理进行抽样得到的信号就是一个PAM信号。但是，用冲激脉冲序列进行抽样是一种理想抽样的情况，是不可能实现的。因为冲击序列在实际中是不能获得的，即使能获得，由于抽样后信号的频谱为无穷大，对有限带宽的信道而言也无法传递。因此，在实际中通常采用脉冲宽度

4、相对于抽样周期很窄的窄脉冲序列近似代替冲激脉冲序列，从而实现脉冲振幅调制。我们介绍用窄脉冲序列进行实际抽样的一种脉冲振幅调制方式：自然抽样的脉冲调幅。自然抽样的脉冲调幅自然抽样又称曲顶抽样，它是指抽样后的脉冲幅度（顶部）随被抽样信号m(t)变化，或者说保持了m(t)的变化规律。自然抽样的脉冲调幅原理框图如下图所示。设模拟基带信号m(t)的波形及频谱如图(a)所示，脉冲载波以s(t)表示，它是宽度为τ，周期为Ts的矩形窄脉冲序列，其中Ts是按抽样定理确定的，这里取Ts=1/(2fH)。s(t)的波形及频谱如图(b)所示，则自然抽样PAM

5、信号(波形及频谱见图（c）)为m(t)与s(t)的乘积，即五、实验原理电路图脉冲幅度调制实验系统图见下图所示，主要由输入电路、调制电路、脉冲发生电路、解调滤波电路、功放输出电路等五部分组成六、实验内容1、脉冲幅度调制实验a观察被调制信号正弦波形、取样脉冲波形和已调信号波形的相互之间的关系及特点，特别是音频带内各频率点的情况。(测1个测量点)b观察验证抽样定理，并加以理论分析和必要的说明。2、PAM通信系统实验观察整个系统收发各点信号的特点并测量其参数，0～4K音频段测2个频率点。1、脉冲幅度调制实验步骤在S201处，用外加信号源送0—4K

6、HZ音频带内的频率为800HZ的信号fsr，然后用示波器在TP601处观察测量，以该点信号输出幅度不失真时较大为好，如有削顶失真则减小外加信号源的输出幅度，达到上述要求。TP606处观察其方波取样脉冲信号。在TP602处观察并用示波器测量该点波形。并做详细记录、绘图。七、实验步骤2、脉冲幅度调制实验注意事项a、+5V工作b、按下按键开关：K2、K3、K100、K600c、按一下“复位”、“开始”与“PAM”功能键，显示代码“8”d、外加800Hz的信号从S201进入e、验证取样定理时，有时会产生不同步现象，在示波器中观察不到稳定的信号。此

7、时可适当调整外加信号频率，使之同步，有时需要反复耐心地调整才能观察到。特别当观察fc≤2fsr时，注意判断区别临界状态时的波形及频率，并记下奈氏(Nyquist)速率。3、PAM通信系统实验步骤在s20l处，分别送fsr=800Hz、4KHz信号。分别用示波器观测TP601、TP606、TP602、TP605各点波形，并做详细记录、绘图。波形的正确画法：1、结合实验简述取样定理2、记录所看到的TP601的陷幅波形，并说明其产生原因3、结合实验计算本组实验箱的输入信号最高频率八、讨论思考题九、实验报告要求1、结合学过的理论知识简述对本实验原

8、理的理解，绘出所做实验的电路。2、列出所测各点的波形、频率、电压(电平)等有关数据，对所测数据做简要分析说明。必要时借助于计算公式及推导。3、请写出思考题答案。此课件下载可自行编辑修改，仅供参