实验二之项目一抽样定理和PAM调制解调实验.docx

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1、个人整理精品文档，仅供个人学习使用实验二之项目一抽样定理和调制解调实验一、实验目的1、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、通过对电路组成、波形和所测数据的分析，加深理解这种调制方式的优缺点。二、实验内容1、观察模拟输入正弦波信号、抽样时钟的波形和脉冲幅度调制信号，并注意观察它们之间的相互关系及特点。2、改变模拟输入信号或抽样时钟的频率，多次观察波形。三、实验器材1、信号源模块一块2、①号模块一块3、20M双踪示波器一台4、连接线若干四、实验原理（一）基本原理、抽样定理fH1抽样定理表明：一个频

2、带限制在（，）内的时间连续信号m(t)，如果以≤秒2fH的间隔对它进行等间隔抽样，则m(t)将被所得到的抽样值完全确定。假定将信号m(t)和周期为的冲激函数T(t）相乘，如图所示。乘积便是均匀间隔为秒的冲激序列，这些冲激序列的强度等于相应瞬时上m(t)的值，它表示对函数m(t)的抽样。若用m(t)表示此抽样函数，则有：sms(t)m(t)T(t)图抽样与恢复1/12个人整理精品文档，仅供个人学习使用假设m(t)、T(t)和ms(t)的频谱分别为M()、T()和Ms()。按照频率卷积定理，m(t)T(t)的傅立叶变换是M

3、()和T()的卷积：Ms()1M()T()2因为2T(ns)TTn2sT所以Ms()1M()T(ns)Tn由卷积关系，上式可写成1M(ns)Ms()Tn该式表明，已抽样信号ms(t)的频谱Ms()是无穷多个间隔为ω的M()相迭加而成。这就意味着Ms()中包含M()的全部信息。需要注意，若抽样间隔变得大于1，则M()和T()的卷积在相邻的周期内存在2fH重叠（亦称混叠），因此不能由Ms()恢复M()。可见，T1是抽样的最大间隔，2fH它被称为奈奎斯特间隔。上面讨论了低通型连续信号的抽样。如果连续信号的频带不是限于与fH之

4、间，而是限制在fL（信号的最低频率）与fH（信号的最高频率）之间（带通型连续信号），那么，其抽样频率fs并不要求达到2fH，而是达到即可，即要求抽样频率为带通信号带宽的两倍。图画出抽样频率fs≥（无混叠）和fs＜（有混叠）时两种情况下冲激抽样信号的频谱。()连续信号的频谱fs(t)Fs()1f(t)TsttsTSF()mmmms2/12个人整理精品文档，仅供个人学习使用（）高抽样频率时的抽样信号及频谱（无混叠）fs(t)Fs()Ts1TStsmms（）低抽样频率时的抽样信号及频谱（混叠）图采用不同抽样频率时抽样信

5、号的频谱、脉冲振幅调制（）所谓脉冲振幅调制，即是脉冲载波的幅度随输入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。但是实际上真正的冲激脉冲串并不能付之实现，而通常只能采用窄脉冲串来实现。因而，研究窄脉冲作为脉冲载波的方式，将具有实际意义。自然抽样m(t)平顶抽样T(t)图自然抽样及平顶抽样波形方式有两种：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()的脉冲“顶部”是随()变化的，即在顶部保持了()变化的规律（如图所示）。平顶抽样所得的已抽样信号如图

6、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，平顶抽样的信号常常采用保持电路来实现，得到的脉冲为矩形脉冲。（二)电路组成脉冲幅度调制实验系统如图所示，主要由抽样保持芯片和解调滤波电路两部分组成，电路原3/12个人整理精品文档，仅供个人学习使用理图如图所示。话音模拟开自然抽样/平顶PAM解调N1关SN2输入抽样选择抽样脉冲LF398图脉冲振幅调制电路原理框图E2D4+12VR9TP2-12V110uF/16V1504.3VC1C29VEEPAM-SINR7104U2104LF398TH1104U

7、3TH1Y0-12V11453INPUTVosY1Yout12132NCNCY2312CLK-IN4PAMC20V-V+Y3411OUTPUT平顶抽样输出104NCLOGIC51012NCLOGICREFX0691413NCNCX1Xout7815OUTPUTChX21116VCCX3VDD6GNDC31INHC2C4107VEE222AVEETH398GND104104E1BVSSTHOUTPUTK11PAM10uF/16VU1ACD4052R4自然抽样输出CLK-IN1K2174LS041PAMCLK图脉冲幅度调制

8、电路原理图（三）实验电路工作原理1、调制电路如图所示，是一个专用的采样保持芯片，它具有很高的直流精度和较高的采样速率，器件的动态性能和保持性能可以通过合适的外接保持电容达到最佳。的内部结构如图所示；OFAD。30K-S-N2。+Vi。+N1OUTMCTR。150。C1HOCMREF。LF398图的内部电路结构是输入缓冲放大器，是高