南京理工大学电路实验报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划南京理工大学电路实验报告　　南京理工大学电路实验报告超详细版　　-叠加定理与戴维南定理　　电类综合实验　　实验报告　　姓名：金威　　学号：9　　学院名称：自动化学院　　指导老师：薛文刘光祖　　XX年6月　　一、实验名称　　数字FM调制解调器的设计　　二、实验目的　　1、理解FM数字调制解调的基本原理；　　2、掌握FPGA的基本结构及开发的一般流程；　　3、掌握QuartusⅡ软件的基本使用。　　三、实验内容　　基于FPGA开发板

2、和AD/DA板设计一个数字式FM调制解调器，并要求测试调制解调器的功能和解调性能：目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　1、按照FM调制的实现框图，设计一个FM数字调制器，完成对设定波形的FM数字调制。并验证调制信号的正确性。　　2、按照FM解调的实现框图，选择合理方案设计一个FM数字解调器，完成对输入已调信号的FM数字解调，并验证其功能

3、及性能。　　四、实验要求　　1、基本要求　　要求调制信号为正弦波，调制信号频率为100kHz，最大频偏为100kHz，载波频率为3MHz。　　输入已调载波信号峰峰值幅度不超过1V，调制信号频率不大于50kHz，载波频率为3MHz的正弦波。　　五、FM调制解调基本原理　　1、FM信号的数学表达式　　FM是一种以载波的瞬时频率变化来表示信息的调制方式，其载波的频率跟随输入信号的幅度直接成等比例变化，其数学表达式如下：　　若调制信号为xm(t)，其振幅xm(t)?1，载波信号为　　xc(t)?Acos(2?fct)　　(1)　　其中A为振幅，f

4、c为载波中心频率，则已调信号为　　xcm(t)?Acos(2?fct?2???fxm(?)d?)0t(2)　　其中?f为最大频偏，表示相对于载波的最大频率偏离量。　　2、FM调制信号的时域及频域波形图目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　图1已调信号时域波形图　　f　　图2FM已调信号幅度谱　　2、实现FM信号调制的两种方式　　有两种方法

5、分别是直接调频和间接调频。直接调频就是，根据FM信号的瞬时频率与调制信号幅度程线性关系这一特征，可将调制信号的电压作为压控振荡器的控制电压，使其输出频率直接受调制信号电压的控制，这样压控振荡器的中心频率就是已调信号的中心频率，而信号的瞬时频率恰好由调制信号的电压幅度　　决定，这种方式是最直接的频率调制实现方式。　　所谓间接调频指的是，先对调制信号进行积分后得到瞬，然后利用得到的瞬时频率对载波信号的相位进行调制。因此间接调频的实现方法实际上就是先积分再调相。　　3、实现FM信号解调的两种方式　　主要分为鉴相法和鉴频法。鉴相法指的是利用鉴相电

6、路将已调载波中的相位信息提取出来，再对相位信息求导即可得到调制信号，鉴相的方法可以鉴相的方法可以是模拟的也可以是数字的。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　鉴频法指的是利用鉴频器直接将已调载波中的瞬时频率提取出来，鉴频方法主要有两种，一种是将FM信号经过频幅转换网络，转换成调频-调幅波，再经过调幅解调得到调制信号。另一种是将FM信号经过

7、频相转换网络转换成调频-调相波，再经过鉴相器得到调制信号。　　4、FM调制的数字实现方案　　FM调制的数字实现最直接的方法就是利用DDS技术。DDS是通过控制相位累加器的累加增量值来改变相位累加器的循环频率。再通过相位累加器对波形表进行查表得到所需频率的输出信号。其工作原理决定了我们可以很容易的改变输出波形的频率和相位。　　图3DDS实现的FM调制框图　　基于DDS的基本原理，模拟调制方法中的直接法和间接法在DDS技术中实际上是统一的，因为DDS实现过程中的相位累加器实际上可以看作是一个积分器，而相位累加器的输出实际上就代表了信号的瞬时相

8、位。　　5、数字FM实现的改进方案　　由于FM是一种非线性调制，因此已调信号的频谱宽度会大大展宽，而在实际应用中很多时候通信信道都是带限的，为了防止不同频道之间的干扰，对信号的边带抑制都有严格