抽样定理和PCM调制解调实验报告.doc

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1、《通信原理》实验报告实验一：抽样定理和PAM调制解调实验系别：信息科学与工程学院专业班级：通信工程1003班学生姓名：陈威同组学生：杨鑫成绩：指导教师：惠龙飞（实验时间：2012年12月7日——2012年12月28日）华中科技大学武昌分校91、实验目的1对电路的组成、波形和所测数据的分析，加深理解这种调制方法的优缺点。2.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、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3、实验原理3.1基本原理1、抽样定理图3-1抽样与恢复2、脉冲振幅调制（PAM）所谓脉冲振幅调制，即是脉冲载波的幅度随输入

2、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。9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（如图3-3所示）。平顶抽样所得的已抽样信号如图3-3所示，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。四、实验步骤1、将信号源模块、模块一固定到主机箱上面。双踪示波器，设置CH1通道为同步源。2、观测PAM自然抽样

3、波形。（1）将信号源上S4设为“1010”，使“CLK1”输出32K时钟。（2）将模块一上K1选到“自然”。（3）关闭电源，连接表3-1抽样实验接线表源端口目标端口连线说明信号源：“2K同步正弦波”模块1:“PAM-SIN”提供2K被抽样信号信号源：“CLK1”模块1:“PAMCLK”提供32K抽样时钟（4）打开电源。(5)用示波器观测信号源“2K同步正弦波”输出，调节W1改变输出信号幅度，使输出信号峰-峰值在1V左右。在PAMCLK处观察被抽样信号。CH1接PAMCLK（同步源），CH2接“自然抽样输出”（自然抽样PAM信号）。9图3-12KHz模拟信号图3-2自然抽样PAM输出9

4、分析：抽样定理表明个频带限制在（0，）内的时间连续信号，如果以T≤秒的间隔对它进行等间隔抽样，则将被所得到的抽样值完全确定。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)变化的规律用周期为Ts,脉宽为τ的周期性脉冲p(t)代替δT(t),抽样过程是一个相乘过程。分析：自然抽样输出中有直流分量。3、观察PAM平顶抽样波形（1）将信号源上S1、S2、S3依次设为“10000000”、“10000000”、“10000000”，将S5拨为1000，使“NRZ”输出速率为128K。抽样频率为NRZ/8。（2）关闭电源，将K1设为平顶，

5、按下列方式进行连线。表3-2平顶抽样实验接线表源端口目标端口连线说明信号源：“2K同步正弦波”模块1:“PAM-SIN”提供2K被抽样信号信号源：“NRZ”模块1:“PAMCLK”提供16K抽样时钟（3）打开电源，在PAM-SIN处观察被抽样信号，在PAMCLK处观察抽样脉冲，在“平顶抽样输出”处观察平顶抽样波形。用示波器观测PAM信号:CH1接PAMCLK，CH2接“平顶抽样输出”。9图3-32K同步正弦波输出图3-4平顶抽样输出9分析：抽样定理表明个频带限制在（0，）内的时间连续信号，如果以T≤秒的间隔对它进行等间隔抽样，则将被所得到的抽样值完全确定。平顶抽样所得的已抽样信号如图

6、3-4所示，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。分析：抽样定理中要求抽样脉冲序列是理想冲激序列，称为理想抽样。但实际抽样电路中抽样脉冲具有一定持续时间，在脉宽期间其幅度可以是不变的，也可以随信号幅度而变化。前者称为平顶抽样，后者称为自然抽样。4改变抽样时钟频率S4=“1110（2K）”，观测自然抽样信号，验证抽样定理。图3-52K抽样时的自然抽样PAM输出分析：图3-2与3-5的图中，提供的都是2K被抽样信号，图3-2中提供的是32K抽样脉冲，而图3-5中提供的是2K抽样脉冲，导致PAM输出不同。5、观测解码后PAM波形。(1)步骤2的前三步不变，按如下方式连线9

7、表3-3PAM解码实验接线表源端口目标端口连线说明信号源：2K同步正弦波模块1：PAM-SIN提供2K被抽样信号信号源：CKK1模块1PAMCLK提供32K抽样时钟模块1：自然抽样输出模块1：IN将PAM信号进行译码（2）打开电源，将K1设置为“自然”。（3）观测解码后PAM波形：CH1接“PAM-SIN”信号做示波器的触发源，CH2接“OUT”。图3-6解码后PAM波形分析：理想情况下用调制后的信号为fs(t)=∑f(nTs)*δ(t-nTs)(-∞