湖南大学通信原理实验四

实验4抽样定理及其应用实验通信一班20110803126邓恬—、实验目的通过对模拟信号抽样的实验，加深对抽样定理的理解;.通过PAM调制实验,使学生能加深理解脉冲幅度调制的特点；3.学习PAM调制硬件实现电路，掌握调整测试方法。二、实验仪器1•PAM脉冲调幅模块，位号：H时钟与基带数据发生模块，位号：G.100M双踪小波器1台三、实验原理抽样定理告诉我们：如果对某一带宽有限的时间连续信号（模拟信号）进行抽样,且抽样速率达到一定数值时，那么根据这些抽样值就能准确地还原原信号。这就是说，若要传输模拟信号，不一定要传输模拟信号本身，可以只传输按抽样定理得到的抽样值。通常，按照基带信号改变脉冲参量（幅度、宽度和位置）的不同，把脉冲调制分为脉幅调制（PAM）、脉宽调制（PDM）和脉位调制（PPM）。虽然这三种信号在时间上都是离散的，但受调参量是连续的，因此也都属于模拟调制抽样实验过程结构示意图，rxn.1iZAhrwVrMA.—.^c.toi抽样定理原理框图本实验中需要用到以下5个功能模块。DDS信号源:它提供正弦波等信号，并经过连线送到"PAM脉冲调幅模块“，作为脉冲幅度调制器的调制信号。P03测试点可用于调制信号的连接和测量；另外，如果实验室配备了电话单机，也可以使用用户电话模块，这样验证实验效果更直接、更形象，P05测试点可用于语音信号的连接和测量。抽样脉冲形成电路模块:它提供有限高度，不同宽度和频率的的抽样脉冲序列，并经过连线送到"PAM脉冲调幅模块"，作为脉冲幅度调制器的抽样脉冲。P09测试点可用于抽样脉冲的连接和测量。该模块提供的抽样脉冲频率可调,占空比为50%。PAM脉冲调幅模块：PAM电路原理图如图所示，它采用模拟开关CD4066实现脉冲幅度调制。抽样脉冲序列为高电平时，模拟开关导通,有调制信号输出；抽样脉冲序列为低电平，模拟开关断开,无信号输出。因此，本模块实现的是自然抽样。在32TP01测试点可以测量到已调信号波形。调制信号和抽样脉冲都需要外接连线输入。已调信号经过PAM模拟信道（模拟实际信道的惰性）的传输，从32P03卸孑照）出，它可能会产生波形失真。，32W01（R1）电位器可改变模拟信道的传输特性,当R1C1=R2C2时,PAM已调信号理论上无失真。.接收滤波器与功放模块：接收滤波器低通带宽有2.6KHZ和5KHZ两种，分别由开关K601上位和中站制,接收滤波器的作用是恢复原调制信号。训孔P14是接收滤波器与功放的输入端，实验时需用外接导线将32P03与P14连接。时钟与基带数据发生模块：它提供系统工作时钟和接收数字低通滤波器工作时钟。

五、实验内容及步骤1.插入有关实验模块在关闭系统电源的情况下，按照下表放置实验模块:模块名称放置位号时钟与基带数据发生模块GPAM脉冲幅收制唳H对应位号可见底板右上角的"实验模块位置分布表“，注意模块插头与底板插座的防呆口一致。2.信号线连接:使用专用导线按照下表格进行信号线连接:源帽目的帽葬作用P03（底板）32P01(H)将连续的模拟信号送入抽样单元信号输入端；P09（底板）33P02(H)将抽脉冲送入抽样单元脉冲输入端；32P03(H)P14（底板）将抽样后的信号送入接收滤波器及功放输入端。打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。输入模拟信号观察将DDS信号源产生的三角波（模拟信号最好用复杂信号，如三角波，根据本实验平台恢复滤波器带宽,三角波频率选1.5KHZ较好）送入抽样模块的32P01点，用示波

32P01处观察，调节电位器W01,使该点三角波信号幅度约2V（峰一峰值）。奶：（201次肝KfilUJSTs柏0114E63320145.抽样脉冲观察当DDS信号源处于〃抽样〃状态时（D04D03D02D01=0000）,旋转SSO1可改变取样脉冲（P09）的频率。示波器接在32P02上,可观察取样脉冲波形。考虑到1.5KHZ三角波有效带宽不低于4.5KHZ（三次谐波）,因此抽样频率要大于9KHZ。抽样信号观察示波器接在32TP01上,可观察PAM取样信号,示波器接在32P03上,调节"PAM脉冲幅度调制"上的32W01可改变PAM信号传输信道的特性,PAM取样信号波形会发生改变。

D90-：＜2fll2A?MV-53511485Tu&A：rOl1MQ«3314改变PAM信号传输信道的特性，PAM取样波形会发生失真，具体如下图、7.取样恢复信号观察PAM解调用的低通滤波器电路（接收端滤波放大模块,信号从P14输入）设有两组参数，其截止频率分别为2.6KHZ.5KH乙调节不同的输入信号频率和不同的抽样时钟频率，用示波器观测各点波形，验证抽样定理，并做详细记录、绘图。（注意，调节32W01应使32TP01.32P03两点波形相似，即以不失真为准。）[0JX2O12AMY5251l4ffiT疏fr0115S192014调节32W01后,两点波形相似，不失真,结果如下图[I龄2012心部5务1陌币版0115K4120141500?/500?/200.05/停止•40.09注Agilent25DMSaArV"VDC1001DC10.0.1坛峰位|2):3!fS度率(2):1.5001kHz1.91V自助定标系仗取消快速函试O通道,:采供税煮自动定标所有酒at原有模式当调节过头时，波形出现失真。如下图。OS>X2012AMV535114£6Tib^0115灵而20估8・改变模拟信号和抽样脉冲参数，修改模拟信号的频率及类型吗，修改抽样脉冲的频率，重复上述操可以尝试下表所示组合，分析实验结果：模拟信号抽样脉冲恢复滤波器1K三角波1OK5K1K三角波1OK2.6K1K正弦波1OK5K电话语音信号8K5K电话语音信号6K5K对电话语音信号（8K）的抽样脉冲拨号5090X2)12^怀5351UE6T典林rOI1&49W2014拨号20龄20121MV53511^8&TueApr011549冬3314初^挡财事&二凸e吾-。二xs*e45=1豆6皿导间$刑9SS6S弟尊温M#嘉'£兴

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