《通信原理教学资料》实验二普通双边带调幅与解调实验

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1、实验二普axmwi与解调媾一、实验目的1.掌握普通双边带调幅与解调原理及实现方法。2.掌握二极管包络检波原理。3.掌握调幅信号的频谱特性。4.了解普通双边带调幅与解调的优缺点。二、实验内容1.观察普通双边带调幅波形。2.观察普通双边带调幅波形的频谱。3.观察普通双边带解调波形。三、实验器材1.信号源模块2.PAM/AM模块3.频谱分析模块4.终端模块(可选)5.20M双踪示波器一台6.频率计(可选)一台7.音频信号发生器(可选)一台8.立体声单放机(可选)一台9.立体声耳机(可选)一副10.连接线若干四、实验原理1.普通双边带调幅为简化分析，假定调制信号是简谐振荡，即为

2、单频信号(单音信号)，其表达式为：%⑴=cosQr载波uc(r)=Ucmcoscoct(>Q),在理想情况下，普通调幅(AM)信号为：UAM(r)=(Ucm+ku伽cosQf)cos0.r=U(1+MacosQr)cosco(t(2—1)其中调幅指数Ma=k^^

3、Vmin显然，当Ma>l时，普通调幅波的包络变化与调制信号不再相同，产生了失真，称为过调制,如图2・1所示。所以，普通调幅要求Ma必须不大于1。被传送的调制信息只存在于边频中而不在载频中，携带信息的边频分量最多只占总功率的三分之一（因为M£l）。在实际系统中，平均调幅指数很小，所以边频功率占的比例更小，功率利用率更低。为了提高功率利用率，可以只发送两个边频分量而不发送载频分量,或者进一步仅发送其中一个边频分量，同样可以将调制信息包含在调制信号中。这两种调制方式分别称为抑制载波的双边带调幅（简称双边带调幅）和抑制载波的单边带调幅（简称单边带调幅）。本实验模块所进行的实验是

4、双边带调制与解调。R215图2・2双边带调幅信号产生电路原理图双边带调幅信号产生的具体电路原理图如图2-2所示。图中MCI496是双平衡四彖限模拟乘法器。MCI496可用于振幅调制、同步检波、鉴频。本实验就是采用MC1496作为振幅调制器。高频载波信号从“载波输入”点输入，经高频耦合电容C207输入至U202(MC1496)的10脚。低频基带信号从“音频输入”点输入，经低频耦合电容E205输入至U202的1脚。C208为高频旁路电容，E206为低频旁路电容。调幅信号从MCI496的12脚输出。实际上，从此脚输出的调幅信号还要经过滤波，这样才能保证调幅信号的质量。滤波电路

5、如图2・3所示。在解调电路屮，采用二极管包络检波对调幅信号进行解调。因为二极管D202的作用是实现高频包络检波，所以要求二极管的正向导通压降越小越好，在这里采用的是错型二极管2AP9,其正向导通电压UfW0.3V,可以很好的满足要求。R225为负载电阻，C213为负载电容，它的值应该选取在高频时，其阻抗远小于R,可视为短路；而在调制频率(低频)时,其阻抗则远大于R,对视为开路。利用二极管的单向导电性和检波负载RC的充放电过程，就可以还原出与调幅信号包络基本一致的信号。具体电路如图2-4所示。图2-4二极管包络检波解调电路五、实验步骤1.将信号源模块、PAMAM模块、频谱

6、分析模块、终端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，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下四个模块屮的开关POWER1>POWER2,对应的发光二极管LED001、LED002、D200、D201、LI、L2、LED600发光，按一下信号源模块的复位键，四个模块均开始工作。1.使信号源模块的信号输出点“模拟输出”的输出为频率2KHz、峰-峰值为0.5V左右的正弦波，旋转“64K幅度调节”电位器使“64K正弦波”处信号的峰■峰值为IV。2.用连接线连接信号源模块的信号输出点“模拟输出”和PAMAM模块的信号输入点“AM音频输入”,以及信号源模块的信号输

7、出点“64K止弦波”和PAMAM模块的信号输入点“AM载波输入”,调节PAMAM模块的电位器“调制深度调节”，同时用示波器观察点“调幅输出”处的波形，可以观察到普通双边带调幅波形和抑制载波的双边带调幅波形。3.观察“AM载波输入”、“AM音频输入”、“调幅输岀”、“滤波输出”、“解调幅输出”各点波形。4.用频谱分析模块（用法请参考实验三）分别观察普通双边带调幅时“AM载波输入”、“AM咅频输入”、“调幅输出”、“滤波输出”、“解调幅输出”各点频谱，以及抑制载波的双边带调幅时各点频谱并比较之。5.改变“AM音频输入”的频率及幅度，重复观察各