抽样定理和pam调制解调实验报告

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1、抽样定理和pam调制解调实验报告　　《通信原理》实验报告　　实验抽样定理和PAM调制解调实验　　系别：信息科学与技术系专业班级：通信工程0901班学生姓名：MC同组学生：成绩：指导教师：惠龙飞　　华中科技大学武昌分校　　实验三抽样定理和PAM调制解调实验　　一、实验目的　　1、通过脉冲幅度调制实验，使学生能加深理解脉冲幅度调制的原理。　　2、通过对电路组成、波形和所测数据的分析，加深理解这种调制方式的优缺点。　　二、实验器材　　1、信号源模块一块2、①号模块一块3、20M双踪示波器一台4、连接线若干　　三、实验原理　　基本原理1、抽样定理　　抽样定理

2、表明：一个频带限制在内的时间连续信号m(t)，如果以T≤的间隔对它进行等间隔抽样，则m(t)将被所得到的抽样值完全确定。　　假定将信号m(t)和周期为T的冲激函数?T(t）相乘，如图3-1所示。乘积便是均匀间隔为T秒的冲激序列，这些冲激序列的强度等于相应瞬时上m(t)的值，它表示对函数m(t)的抽样。若用ms(t)表示此抽样函数，则有：　　1　　秒2fH　　ms(t)?　　m(t)?T(t)　　图3-1抽样与恢复　　假设m(t)、?T(t)和ms(t)的频谱分别为M(?)、?T(?)和Ms(?)。按照频率卷积定理，m(t)　　?T(t)的傅立叶变换是

3、M(?)和?T(?)的卷积：　　Ms(?)?　　1　　?M(?)??T(?)?2?　　2?　　因为?T?　　T　　?s?　　n???　　??　　?　　T　　(??n?s)　　2?T　　?　　1??　　所以Ms(?)??M(?)???T(??n?s)?　　T?n????　　由卷积关系，上式可写成　　1?　　Ms(?)??M(??n?s)　　Tn???　　该式表明，已抽样信号ms(t)的频谱Ms(?)是无穷多个间隔为ωs的M(?)相迭加而成。这就意味着Ms(?)中包含M(?)的全部信息。　　需要注意，若抽样间隔T变得大于　　1　　，则M(?)和?(?)的

4、卷积在相邻的周期内存　　T2fH　　1　　是抽样的最大间隔，2fH　　在重叠，因此不能由Ms(?)恢复M(?)。可见，T?它被称为奈奎斯特间隔。　　上面讨论了低通型连续信号的抽样。如果连续信号的频带不是限于0与fH之间，而是限制在fL与fH之间，那么，其抽样频率fs并不要求达到2fH，而是达到2B即可，即要求抽样频率为带通信号带宽的两倍。　　图3-2画出抽样频率fs≥2B和fs＜2B时两种情况下冲激抽样信号的频谱。　　高抽样频率时的抽样信号及频谱　　低抽样频率时的抽样信号及频谱　　图3-2采用不同抽样频率时抽样信号的频谱　　2、脉冲振幅调制　　所谓脉

5、冲振幅调制，即是脉冲载波的幅度随输入信号变化的一种调制方式。如果脉冲载波是由冲激脉冲组成的，则前面所说的抽样定理，就是脉冲增幅调制的原理。　　但是实际上真正的冲激脉冲串并不能付之实现，而通常只能采用窄脉冲串来实现。因而，研究窄脉冲作为脉冲载波的PAM方式，将具有实际意义。　　自然抽样　　m(t)　　平顶抽样　　?T(t)　　图3-3自然抽样及平顶抽样波形　　PAM方式有两种：自然抽样和平顶抽样。自然抽样又称为“曲顶”抽样，已抽样信号　　ms(t)的脉冲“顶部”是随m(t)变化的，即在顶部保持了m(t)变化的规律。平顶抽样所得的已抽样信号如图3-3所示

6、，这里每一抽样脉冲的幅度正比于瞬时抽样值，但其形状都相同。在实际中，平顶抽样的PAM信号常常采用保持电路来实现，得到的脉冲为矩形脉冲。实验电路工作原理　　1、PAM调制电路　　如图3-5所示，LF398是一个专用的采样保持芯片，它具有很高的直流精度和较高的采样速率，器件的动态性能和保持性能可以通过合适的外接保持电容达到最佳。　　LF398的内部结构如图3-6所示；　　实验三抽样定理和PAM调制解调实验　　一、实验目的　　1、通过脉冲幅度调制实验，使学生能加深理解脉冲幅度调制的原理。2、通过对电路组成、波形和所测数据的分析，加深理解这种调制方式的优缺　

7、　点。　　二、实验内容　　1、观察模拟输入正弦波信号、抽样时钟的波形和脉冲幅度调制信号，并注意　　观察它们之间的相互关系及特点。　　2、改变模拟输入信号或抽样时钟的频率，多次观察波形。　　三、实验器材　　1、信号源模块一块2、①号模块一块3、60M双踪示波器一台4、连接线若干　　四、实验原理基本原理1、抽样定理　　抽样定理表明：一个频带限制在内的时间连续信号m(t)，如果以T≤的间隔对它进行等间隔抽样，则m(t)将被所得到的抽样值完全确定。　　假定将信号m(t)和周期为T的冲激函数?T(t）相乘，如图3-1所示。乘积便是均匀间隔为T秒的冲激序列，这些

8、冲激序列的强度等于相应瞬时上m(t)的值，它表示对函数m(t)的抽样。若用ms(t)表示此抽样函数，则有：