实验七脉冲幅度调制与解调实验

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1、实验七脉冲幅度调制与解调实验一、实验要求1、理解脉冲幅度调制的原理和特点。2、了解脉冲幅度调制波形的频谱特性。3、理解抽样定理的定义。二、实验内容1、观察基带信号、脉冲幅度调制信号、抽样时钟的波形，并注意观察它们Z间的相互关系及特点。2、改变基带信号或抽样吋钟的频率，多次观察波形。3、观察脉冲幅度调制波形的频谱。三、实验仪器1、信号源模块2、PAM/AM模块3、终端模块（可选）4、频谱分析模块一台一台一台_副若干5、20M双踪示波器6、频率计（可选）7、音频信号发生器（可选）8、立体声单放机（可选）9、立体声耳机10、连接线四、实验原理1、PAM调制电路从PAM音频输入端口输入的

2、是2KHz的正弦波，通过隔直电容C05去掉模拟信号的直流电平，然后通过射随电路提高带负载能力，输入到模拟开关74HC4066,由于实际上理想的冲激脉冲串物理实现困难，这里采用窄脉冲代替（频率为64K的方波）从PAM时钟输入端口输入，当方波为高电平时，模拟开关导通正弦波通过并从调制端口输岀；当方波为低电平时，模拟开关截止正弦波不能通过，无波形输出。2、PAM解调电路Ruy33K若耍解调出原始语音信号即2KHz的止弦波，则将该调制信号通过截止频率为4KHz的低通滤波器,因为抽样脉冲的频率64KHZ远高于频率为2KHz的输入信号，则通过低通滤波器之后高频的抽样信号被滤除。PAM调制信号

3、先经过射随电路提高带负载能力，然后通过二阶的低通滤波电路滤除。五、实验步骤及注意事项1、将信号源模块、PAM/AM模块、频谱分析模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。2、插上电源线，打开主机箝右侧的交流开关，再分别按下三个模块中的开关POWER1>POWER2,各个模块对应的发光二极管LED01、LED02发光，按一下信号源模块的复位键，三个模块均开始工作。（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验,不要带电连线）3、将信号源模块产生的2KHz（峰■峰值在2V左右，从信号输出点“模拟输输出）的正弦波送入PAM/AM模块的信号输入点“PAM音频输入

4、”，将信号源模块产生的62.5KHZ的方波（从信号输出点64K输出）送入PAM/AM模块的信号输入点“PAM时钟输入”,观察“调制输出"和“解调输出''测试点输出的波形。4、将“PAM咅频输入"和“调制输出”测试点输出的波形分别送入频谱分析模块，观察其频谱并比较之。7V、实验结果PAM咅频输入：2KHz,Vp-p=2VPAM时钟输入：信号源输出的62.5KHz方波1、调制输出测试点输出的波形2、解调输出测试点输出正弦波七、思考题答案1、描述抽样定理。答：可参考任何通信原理教材。此不详述。2、在抽样Z后，调制波形中包不包含直流分量，为什么？答：应不包含直流分量，抽样过程实际是相乘的

5、过程，得到的仍然是交流信号，经过调后仍不包含直流分量。3、造成系统失真的原因有哪些？答：可参考陈国通主编的《数字通信》，哈尔滨工业人学岀版社。P28面2.3节抽样误差的分析。造成系统失真的原因主要为：发送端的非理想抽样和接收端低通滤波的非理想所带来的误差。4、为什么采用低通滤波器就可以完成PAM解调？答：町参考樊昌信编的《通信原理》教材，第四版，国防工业出版社。P193面7.3节脉冲振幅调制。注意一点，只有口然抽样才可以直接用低通滤波器解调，口然抽样后包含有原始信号频谱,但对于平顶抽样需在接收端低通滤波之前用特性为1/H(w)的网络加以修正。八、提问及解答1、已抽样信号的频谱混叠

6、是什么原因引起的？若要求从已抽样信号(0中的正确恢复出原信号m(r),抽样速率/,应满足什么条件？(加(f)信号是低通型连续信号)答:因为已抽样信号叫⑴的频谱Ms(q)是无穷多个间隔为叭的M@)相迭加而成。因此，若抽样间隔T变得人于l/2fH,则M(e)和ST(初的卷积在相邻的周期内存在重叠(亦称混迭);若要求从已抽样信号叫⑴中的正确恢复出原信号加⑴，贝IJ抽样速率斤应满足A>2fHo2、什么是低通型抽样定理？什么是带通型信号的抽样定理？答：低通型抽样定理是若一个连续模拟信号加⑴的最高频率小于九，则以间隔时间为T<——2九的周期性脉冲对具抽样时，加(/)将被这些抽样值所完全确定；

7、带通型抽样定理是若一个连续模拟信号加(/)的最高频率为fH,最低频率为九，带宽为B,则以频率大于2B的周期性脉冲对其抽样时，加(/)将被这些抽样值完全确定。且当原信号的最髙频率吋带宽的整数倍时，只要求具抽样频率fs=2B,即只耍求抽样频率等于带通信号带宽的2倍。3、实验采用的是什么抽样方式？为什么？答：实验采用的是自然抽样，自然抽样时，抽样过程实际是相乘的过程。另外说一下平顶抽样,实际应用中，平顶抽样是采用抽样保持电路来实现的。4、本实验的抽样形式同理想抽样有何区别？试将理论和实