实验4 调频波(FM)的产生 一、实验目的: (1) 掌握调频波调制器的基本工作原理; (2) 掌握调频波的特点。
二、实验原理 FM调制原理 振荡频率随输入信号的电压改变。当输入电压为零时,振荡器产生一个频率为(中心频率)的正弦波;当输入基带信号的电压变化时,该振荡频率做相应的变化。可利用压控振荡器(VCO)实现直接调频。 FM信号的系统框图如图4-1所示,时域波形如图4-2所示。 图4-2 FM调制原理框图 图4-2 FM调制时域波形图
三、实验内容
设计完成FM信号调制,用示波器观察VCO输出信号时域、频域波形。 采用的模块如下: 音频振荡器(Audio Oscillator),电压控制振荡器(VCO)和缓冲放大器(Buffer Amplifiers)。 原理框图如下:
提示: (1) 实验前要了解VCO的中心频率 (2) 了解频偏概念,可以通过放大器改变基带信号幅度观察FM信号时域、频域波形。 (3) 实验中调节VCO,使其中心频率为10KHz。 此实验经常碰到坏的VCO,所以在连接模块之前可以先检查一下VCO的中心频率,既在不接入输入信号的情况下,将VCO的输出接到示波器那,如果看到大概频率一般为10K(此中心频率为可调的,通过调节/\f旋钮可以实现)的正弦信号则VCO是正常的,否则最好换一块再做。
03606班 17号 刘邦运
通原硬件实验二
实验5 ASK调制与解调 一、实验目的: (1)掌握 2ASK 调制器的基本工作原理; (2)掌握 2ASK 解调器的基本工作原理。 二、2ASK 调制(解调)原理 1、2ASK 信号波形
图5-1 2、2ASK 调制信号的产生 实验原理图,如图所示:方法一和方法二
方法一 方法二 图 5-2 2ASK 调制原理框图
3、2ASK 信号解调 2ASK 信号的解调可以采用同步或非同步解调方式。
非同步解调 同步解调 图 5-3 2ASK 解调原理框图
1、2ASK 信号调制 根据2ASK 信号调制原理框图,方法一或方法二实现 2ASK 信号调制,采用的模块如下: 音频振荡器(Audio Oscillator)),主振荡器(Master Signals),序列码 产生器(Sequence Generator),双模开关(Dual Analog Switch)和加法 器(Adder),乘法器(Multiplier),可变直流电压(Variable DC)
提示: 方法一中:(1)数字信号的产生方法 利用主振荡器模块的 2KHz 正弦信号加到序列码产生器的时 钟控制端(CLK)产生序列信号; (2) 数字信号的调制要注意时钟同步问题 在本实验中可利用主振荡器模块的8.33KHz 加到音频振荡器的 SYNC 端,用于时钟同步 (3) 利用双模开关产生二进制振幅键控信号(2ASK) 方法二中:(1)序列信号应为单极性 0,1 序列,可加入“可变直流电压”调节。
采用方法一的框图为;
2ASK 信号调制波形:2、ASK 信号解调
ASK 信号的解调可以采用同步或非同步解调方式,采用的模块如下: 共享模块(Utilities Module),可调低通滤波器(Tunable LPF),可变 直流电压和移相器(Phase Shifter),乘法器(Multiplier)
提示: (1) 在非同步解调中,将 ASK 已调信号经过整流器,低通滤波器 最后通过比较器输出。 (2) 在同步解调中,载波提取可利用主振荡器和移相器(若有相 位偏移)完成;然后再通过低通滤波器最后通过比较器输出。
采用非同步解调方式原理框图如下:
2ASK非同步解调波形:
实验 6 FSK信号的调制
一、实验目的 掌握频率键控(Frequency Shift Keying FSK)调制的基本组成和原理,掌握 相位连续和不连续的问题。
二、FSK调制(解调)原理 1、FSK 调制原理框图,如图 6-1 所示
(a) 方法一:相位连续 (b) 方法二:相位不连续 图 6-1 FSK 调制原理框图 三、实验内容 1、FSK 信号调制 根据 FSK 调制原理框图 6-1(a)或(b),实现 FSK 信号的调制。 采用的模块如下: 主振荡器(Master Signals),序列码产生器(Sequence Generator), 电压控制振荡器( VCO )和音频振荡器( Audio Oscillator ),加法器 (Adder),双模开关(Dual Analog Switch),可变直流电压(Variable DC)。 提示:
方法一: (1) 相位连续 FSK 调制系统中,使 VCO 的输出中心频率为 5KHz; (2) 二进制数字序列信号利用主振荡器的 2KHz 正弦信号加到序 列码产生器的时钟控制端(CLK);
方法二: (3) 相位不连续 FSK 调制系统中,可以看作两个 ASK 系统相加; (4) 两个信号的频率可分别利用音频振荡器和 VCO 的输出频率 产生; (5) 数字信号的产生方法可参考 ASK 调制信号方法二实现。 (6) 最后两路信号经过双模开关实现 FSK 信号的调制。 此次实验同之前的FM时一样,需要先检查VCO是否是好的,即看其输出是否为正弦波形。然后调节VCO使其中心频率为5KHz,然后按照下图连接好模块即可在示波器上观察是否出了正确波形,如没有则调节VCO增益,可得正确的FSK信号波形。
FSK非连续调制原理框图如下:
FSK相位非连续波形
FSK相位连续 FSK相位连续原理框图如下:
FSK相位连续波形:
四、思考题: (1)在 FSK 信号调制中,双模开关起什么作用,可由哪个模块代替? 答:双模开关的作用就是通过数字信号控制转换成哪个正弦信号,换句话说就
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