2019通信原理实验报告(终)

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1、通信原理实验报告(终)　　通信原理实验报告　　班级：12050641　　姓名：谢昌辉　　学号：1205064135　　　　实验一抽样定理实验　　一、实验目的　　1、了解抽样定理在通信系统中的重要性。2、掌握自然抽样及平顶抽样的实现方法。3、理解低通采样定理的原理。4、理解实际的抽样系统。　　5、理解低通滤波器的幅频特性对抽样信号恢复的影响。6、理解低通滤波器的相频特性对抽样信号恢复的影响。7、理解带通采样定理的原理。　　二、实验器材　　1、主控&信号源、3号模块　　各一块2、双踪示波器　　一台3、连接线　　若干　　三、实验原理　　1、实验原理框图　　保

2、持电路平顶抽样S1自然抽样A-out抽样脉冲抽样输出LPF-INLPFLPF-OUTmusic信号源被抽样信号抗混叠滤波器抽样电路编码输入译码输出FIR/IIR3#信源编译码模块FPGA数字滤波　　图1-1抽样定理实验框图　　2、实验框图说明　　抽样信号抽样电路产生。将输入的被抽样信号与抽样脉冲相乘就可以得到自然抽样信号，自然抽样的信号经过保持电路得到平顶抽样信号。平顶抽样和自然抽样信号是通过开关S1切换输出的。　　抽样信号的恢复是将抽样信号经过低通滤波器，即可得到恢复的信号。这里滤波器可以选用抗混叠滤波器或FPGA数字滤波器。反sinc滤波器不是用来

3、恢复抽样信号的，而是用来应对孔径失真现象。　　要注意，这里的数字滤波器是借用的信源编译码部分的端口。在做本实验时与信源编译码的内容没有联系。　　四、实验步骤　　实验项目一抽样信号观测及抽样定理验证　　概述：通过不同频率的抽样时钟，从时域和频域两方面观测自然抽样和平顶抽样的输出波形，以及信号恢复的混叠情况，从而了解不同抽样方式的输出差异和联系，验证抽样定理。　　1、关电，按表格所示进行连线。　　源端口信号源：MUSIC信号源：A-OUT目标端口连线说明模块3：TH1(被抽样信号)将被抽样信号送入抽样单元模块3：TH2(抽样脉冲)提供抽样时钟送入模拟低通滤

4、波器模块3：TH3(抽样输出)模块3：TH5(LPF-IN)2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】。调节主控模块的W1使A-out输出峰峰值为3V。　　3、此时实验系统初始状态为：被抽样信号MUSIC为幅度4V、频率3K+1K正弦合成波。抽样脉冲A-OUT为幅度3V、频率9KHz、占空比20%的方波。　　4、实验操作及波形观测。　　观测并记录自然抽样前后的信号波形：设置开关S13#为“自然抽样”档位，用示波器分别观测MUSIC　　主控&信号源　　和抽样输出3#。　　观测并记录平顶抽样前后的信号波形：设置开关S13#为“平顶抽

5、样”档位，用示波器分别观测MUSIC　　主控&信号源　　和抽样输出3#。　　观测并对比抽样恢复后信号与被抽样信号的波形：设置开关S13#为“自然抽样”档位，用示波器观测MUSIC　　主控&信号源　　和LPF-OUT3#，以100Hz的步进减小A-OUT　　主控&信号源　　的频率，比较观测并思考在抽样脉冲频率多小的情况下恢复信号有失真。　　用频谱的角度验证抽样定理：用示波器频谱功能观测并记录被抽样信号MUSIC和抽样输出频谱。以100Hz的步进减小抽样脉冲的频率，观测抽样输出以及恢复信号的频谱。，FFT缩放调节为×10）。　　注：通过观测频谱可以看到当抽

6、样脉冲小于2倍被抽样信号频率时，信号会产生混叠。　　实验项目二滤波器幅频特性对抽样信号恢复的影响　　概述：该项目是通过改变不同抽样时钟频率，分别观测和绘制抗混叠低通滤波和fir数字滤波的幅频特性曲线，并比较抽样信号经这两种滤波器后的恢复效果，从而了解和探讨不同滤波器幅频特性对抽样信号恢复的影响。　　1、测试抗混叠低通滤波器的幅频特性曲线。关电，按表格所示进行连线。　　源端口目标端口连线说明信号源：A-OUT模块3：TH5(LPF-IN)将信号送入模拟滤波器开电，设置主控模块，选择【信号源】→【输出波形】和【输出频率】，通过调节相应旋钮，使A-OUT　　

7、主控&信号源　　输出频率5KHz、峰峰值为3V的正弦波。　　此时实验系统初始状态为：抗混叠低通滤波器的输入信号为频率5KHz、幅度3V的正弦波。　　实验操作及波形观测。　　用示波器观测LPF-OUT3#。以100Hz步进减小A-OUTLPF-OUT3#的频谱。记入如下表格：　　A-OUT频率/Hz5K…………2、测试fir数字滤波器的幅频特性曲线。关电，按表格所示进行连线。　　源端口目标端口连线说明基频幅度/V　　主控&信号源　　输出频率，观测并记录　　信号源：A-OUT模块3：TH13(编码输入)将信号送入数字滤波器开电，设置主控菜单：选择【主菜单】

8、→【通信原理】→【抽样定理】→【FIR滤波器】。调节【信号源】，使A-out输出频率5KHz、