基带和频带信号的频谱测试

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1、基带和频带信号的频谱测试学生:学号:日期:1实验前的准备（1）预习木实验的相关内容。（2）熟悉虚拟仪的操作方法。（3）熟悉附录B和附录C中实验箱面板分布及测试孔位置。（4）实验前重点熟悉的内容：了解周期和非周期信号的频谱；了解各种随机信号的功率谱；FSK信号的频谱分布；BPSK信号的频谱分布；熟悉虚拟仪的主要功能和测试频谱的方法。2实验目的（1）加深对各种基带数字信号频谱的理解。（2）加深对各种数字基带信号频谱带宽的理解。（3）掌握虚拟测试各种数字基带信号频谱和带宽的方法。3实验仪器（1）ZH5001A通信系统原理实验箱一台（2）20MHz双踪示波器一台（

2、3）计算机一台（4）虚拟仪一台4基本原理数字式虚拟频谱分析仪是通过A/D采样器件，将模拟信号转换为数字信号，传给微处理器系统或计篦机來处理。在对交流信号的测量中，根据奈奎斯特采样定理，采样速率必须是信号频率的两倍以上，采样频率越高，时间轴上的信号分辨力就越高，所获得的信号就越接近原始信号，在频谱上展现的频带就越宽。本频谱分析仪采用快速傅立叶变换的方法，分析侑号中所含各个频率份量的幅值。其构成桩图如图4-1所示。诵理电路二AD频谓显示图4・1频谱分析仪框图5实验内容5.1基带信号的频谱测试5.1.1单极性不归码频谱测试将跳线开关设置为取极性不归码,在TPD0

3、1处进行测试，时域波形如图5-1所示，频域波形如图5-1时域波形图5-2频谱波形分析：易知单极性不归码时钟分量是0,冇直流分量。5.1.2单极性归码频谱测试将跳线开关设置为单极性归码，并采用15位m序列，在TPD08处进行测试，时域波形如图5-3所示，频域波形如图5-4所示。图5-3时域波形图5-4频谱波形分析：易知单极性归码侑丰富的时钟分最和肓流分最。5.1.3HDB3码频谱测试将跳线开关设置为HDBs码，并采用15位m序列，在TPD05处进行测试，时域波形如图5-5所示，频域波形如图5-6所示。图5-5时域波形益i;£...11Ji001Ma.

4、・6八1I1S1f71?47r3m程•••‘*',4⑺'图5-6频域波形分析：易知HDB3码（TPD05处为双极性码）没冇直流分量，也没冇时钟分量。5.2频带信号的频谱测试5.2.1基带FSK频谱测试将跳线开关及调制方式设置为基带FSK,并分别设置为全0码和m序列，在TPiO3处进行测试,时域波形如图5-7所示，频域波形如图5-8所示。AIf)I?(a)全()码13MA“wr••■4a〕A/WVAAA/VWWWWVWVWWWWWWWA4・••■%0aH4060•11•it2141、1•2■A(V)A：l.WV■介■厂▼Bf・■l。■!・V«**rIUV

5、V(a)全0码•父•二T»•fM3f•l»f・Q•二1YfE・■M•*Al丄4.»

6、-[WWWWWWWVVWWVWWWWWWWVWWWVVWWWff'T1S?.S62.S62“3U3.X9.7(3M4.U•15:lt:55:0^*«■k(b)m序列图5-7时域波形(b)m序列图5-8频域波形分析：全()码时，时域波形相当于空号载波；m序列时，在频域波形图中町以看到传号和空号时的载波频率。5.2.2中频FSK频谱测试将跳线开关及调制方式设置为小频FSK,并分别设置为全0码和m序列(分单、双边带)，在TPKO3处进行测试，时域波形如图5-9所示，频域波形如图5

7、・10所示。(a)全0码(b)双极性m序列图5-9时域波形0.7KI••■■•11、aA.i-A人A._•-•・-▲一L

8、BPSK只有一个频率成分。5.2.4载波频率测试在TPK07处进行测试，时域波形如图5-13所示，频域波形如图5-14所示。ama：■:•vvoiotv・•««▼图5"3时域波形图5-14频域波形分析：由上图可知，载波是正弦波，故频谱是单一的频率。525位定时频谱测试发时钟为TPM01,在收时钟TPMZ07处进行测试，时域波形如图5-15所示，频域波形如图5・16所示。AIYJA:■久•二IIBMVf二F7100VHO•二0M5?Yt：:*1川山川IHlIlllllllilWIIIll川川川川1IW4IBMI474IM4图5・15时域波形图5・16频域波形

9、分析：由上图易知位定时频谱是周期的。