电子信息工程综合实验_正交相干检波器实验

1、.实验五正交相干检波器实验一、 实验目的1、掌握正交相干检波的基本原理，实现方法和运用它检测信号（例如多普勒信号）。2、掌握正交相干检波器幅度一致性和相位正交性（幅相不平衡 ）的检测方法。二、 实验仪器信号源、示波器、直流稳压电源 。三、 实验原理本实验的原理方框图如图1 所示图 1正交相干检波器原理框图假如图 1 中输入的实窄带信号为 ：.专业资料 .x(t) a(t)cos2f 0(t)其中， a(t ) 为实窄带信号的幅度调剂； f0为实窄带信号的中频 ； (t) 为实窄带信号的相位调制 。如果 x(t ) 用复指数表示 ，可写成：j (t )j 2f 0tj 2 f 0tx(t) a(

2、t )ee(t)ej 2f t其中， (t )a(t )ej (t ) 是复包络 ， e0是复载频 。x(t) 中的信息全部包含在复包络(t ) 中，所以只要处理(t ) 就可以的得到信号的全部信息 。复包络(t ) 可进一步写成 ：(t)a(t)e j ( t )a(t)cos(t )ja (t)sin(t)参见图 1，I 支路的乘法器输出为 ：x(t) xL(t )2a(t )cos2f 0t(t )cos(2f 0t)a(t )cos(t)cos4f 0t(t)经过低通滤波 （LPF）后输出为 ：yI (t) a(t )cos(t )同样，Q 支路的乘法器输出为 ：x(t) xL(t)

3、2a(t)cos2 f 0 (t )sin(2 f 0t)a(t)sin (t) sin4 f 0t(t )经过低通滤波 （LPF）后输出为 ：yQ (t) a(t )sin(t )用 yI (t ) 作为实部 ， yQ (t) 作为虚部 ，组成以复信号恰好是中频的复包络，即：(t) yI (t) j yQ(t)因 yI (t ) 和 yQ (t ) 均为视频信号 ，而且包含了原信号的幅度和相位：.专业资料 .221 yQ(t )a(t)yI (t )yQ (t ), (t )tan y(t)I经变换后 ，就可对信号进行数字处理。四、 实验内容及步骤1、实验装置的连接实验装置的Q9 座 “SI

4、N”和“FO”分别连接到两台 “DDS 信号产生器实验装置 ”上；正确连接 “+5V ”和“±12V ”电源。2、Q9 座“FO”对应的 “DDS 信号产生器实验装置 ”输出频率设置为10MHz 。3、Q9 座“SIN”对应的 “DDS 信号产生器实验装置 ”输出频率从 9.6MHz 变到9.999MHz ，分别按 “K1”和“K2”键，记录波形 ，并将测试数据填入表格 。4、幅相不平衡测量方法正交信号如图 2 所示，从示波器上读出正交I、 Q 信号的电压幅度值为AI 和AQ ，按公式A 20lg AI ( dB)AQ计算幅相平衡度 ；测量T A和T B的值，按公式o(TA TB)/

5、(TA TB) 90计算相位平衡度 .5、记录波形分别按 “K1”和 “K2”键，“OUT1 ”和“OUT2 ”将循环输出表1 信号，并通过发光二极管指示 ，记录这些波形 。.专业资料 .表 1输出信号类型符号QQIIQI/FOFOINI 路输出Q 路输出I 路输出Q路输出中频正中频中频输含义（ LPF（ LPF（ LPF（ LPF后）交本振本振入信号后）前）前）6、测试数据改变 “SIN”输入频率 ，测量数据填入下表2表 2测试数据输入频率9.6009.7009.8009.9009.9509.9709.9909.999（MHz ）检波器输出频率400300.3200.41005030.310

6、.041.029（ KHZ）幅度平0.550.990.110.560.760.640.570.52衡（ dB）相位平衡13.5410.897.695.387.146.928.398.25（°）测试中频本振 （ FO）的幅相不平衡度 ，填入下表 3.性能A幅相平衡相位平衡.专业资料 .（dB）（度）数 据4.1566.495五、 实验结果中频信号 ：AI136mV, AQ 90mVT45ns,T52nsAB当输入信号频率为9.6MHz 时：.专业资料 .A904mV, A848mVIQT48ns,T65nsAB当输入信号频率为9.7MHz 时：AI1.336V , AQ1.192VT

7、A69ns,T B88ns.专业资料 .当输入信号频率为9.8MHz 时：AI1.256V , AQ1.24VT A107ns,T B127ns当输入信号频率为9.9MHz 时：.专业资料 .AI1.28V , AQ1.2VT A110ns,T B124ns当输入信号频率为9.95MHz 时：AI1.424V , AQ1.304VT A87ns,T B102ns当输入信号频率为9.97MHz 时：.专业资料 .A1.472V , A1.368VIQT A144ns,T B168ns当输入信号频率为9.99MHz 时：.专业资料 .AI1.504V , AQ1.408VT A107ns,T B129ns当输入信号频率为9.999MHz 时：A1.512V , A1.424VIQT A104