基带和频带信号的频谱测试.docx

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1、通信原理实验学生：学号：日期：基带和频带信号的频谱测试7通信原理实验1实验前的准备（1）预习本实验的相关内容。（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、（2）20MHz双踪示波器一台（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算机来处理。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，分析信号中所含各个频率份量的幅值。其构成框图如图4-1所示。7通信原理实验图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

3、关设置为单极性不归码，在TPD01处进行测试，时域波形如图5-1所示，频域波形如图5-2所示。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，有直流分量。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7通信原理实验图5-4频谱波形分析：易知单极性归码有丰富的时钟分量和直流分量。5.1.3HDB3码频谱测试将跳线开关设置为HDB3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-

4、6所示。图5-5时域波形图5-6频域波形分析：易知HDB3码（TPD05处为双极性码）没有直流分量，也没有时钟分量。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TPi03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。7通信原理实验（a）全0码（b）m序列图5-7时域波形（a）全0码（b）m序列图5-8频域波形分析：全0码时，时域波形相当于空号载波；m序列时，在频域波形图中可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中频F

5、SK，并分别设置为全0码和m序列（分单、双边带），在TPK03处进行测试，时域波形如图5-9所示，频域波形如图5-10所示。7通信原理实验（a）全0码（b）双极性m序列（c）单极性m序列图5-9时域波形（a）全0码（b）双极性m序列7通信原理实验（c）单极性m序列图5-10频域波形分析：由上图可以看出，频域波形包含载波频率和边带频率成分，调制后的频率比基带频率高。5.2.3BPSK频谱测试将跳线开关及调制方式设置为BPSK，并分别设置为0/1码，在TPK03处进行测试，时域波形如图5-11所示，频域波形如图5-12所示。图5-11时域波形图5-12频

6、域波形分析：易知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。7通信原理实验图5-13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。5.2.5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。图5-15时域波形图5-16频域波形分析：由上图易知位定时频谱是周期的。7