201309-信号与综合实验报告模板及内容要求

浙江大学方圆科技产业有限公司产品简介华中科技大学电气与电子工程学院实验教学中心信号与控制综合实验指导书取方律己以圆待人 -PAGE2-服务教育追求卓越集学科优势 -PAGE48-求改革创新浙江大学方圆科技产业有限公司产品简介取方律己以圆待人-1-服务教育追求卓越电气学科大类电气学科大类2011级《信号与控制综合实验》课程实验报告(基本实验一:信号与系统基本实验)姓名毛志伟学号U201115900专业班号水电1101班同组者李远哲学号U专业班号水电1101班指导教师日期2103年11月04日实验成绩评阅人

实验评分表基本实验实验编号名称/内容实验分值评分1.常用信号的观察2.零输入响应、零状态响应及完全响应5.无源滤波器和有源滤波器6.LPF、HPF、BPF、BEF间的转换7.信号的采样与恢复8.调制与解调设计性实验实验名称/内容实验分值评分创新性实验实验名称/内容实验分值评分教师评价意见总分目录一、实验内容………………4

1实验一常用信号的观察………4

2实验二零输入响应、零状态响应及完全响应………………7

3实验五无源滤波器与有源滤波器……………9

4实验六LPF、HPF、BPF、BEF间的变换…145实验七信号的采样与恢复……18

6实验八调制与解调实验………22

二、实验总结与体会……………………26

三、参考文献……………27实验内容实验一常用信号的观察一、实验原理信号可以分为周期信号和非周期信号两种。普通示波器可以观察周期信号，具有暂态拍摄功能的示波器可以观察到非周期信号的波形。常用的数字示波器可以非常方便地观察周期信号及非周期信号的波形。二、实验目的了解常见信号的波形和特点。了解常见信号有关参数的测量，学会观察常见信号组合函数的波形，学会使用函数发生器和示波器，了解所用仪器与所观察信号的关系。掌握基本的误差观察和分析方法。三、实验内容1.观察常用的正弦波、方波、三角波、锯齿波等信号波形。2.用示波器测量信号，读取信号的幅值和频率。四、实验设备函数发生器；数字或模拟示波器。实验步骤1.接通函数发生器的电源。2.调节函数发生器选择不同的频率和不同波形，用示波器观察输出波形的变化。实验结果观察到的各种信号波形如下：图1-1正弦信号波形图1-2方波信号波形图1-3锯齿波信号波形图1-4三角波信号波形从图中所观察数据信号类型正弦波方波锯齿波三角波幅值（V）1.982.041.801.80频率（kHz）99.90100.0099.9099.80表1-1实验二零输入，零状态及完全响应一、实验目的1.通过实验，进一步了解系统的零输入响应、零状态响应和完全响应的原理。2．学习实验电路方案的设计方法——本实验中采用用模拟电路实现线性系统零输入响应、零状态响应和完全响应的实验方案。二实验原理图2-1零输入响应、零状态响应和完全响应的实验电路图零输入响应、零状态响应和完全响应的实验电路如图2-1所示。图2-1零输入响应、零状态响应和完全响应的实验电路图合上图2-1中的开关，则由电路可得(1)∵，则上式变为(2)对上式取拉式变换得：所以∴(3)式(3)中，若E1等于0，则等号右方只有第二项，即为零输入响应，即由初始条件激励下的输出响应；若初始条件为零（），则等式右边只有第一项，即为零状态响应，它描述了初始条件为零（）时，电路在输入E1作用下的输出响应，显然它们之和为电路的完全响应。若，断开/合上开关K1或K2即可得到如图2-2所示的这三种的响应过程曲线。图2-2零输入响应、零状态响应和完全响应曲线图2-2零输入响应、零状态响应和完全响应曲线其中：①零输入响应②零状态响应③完全响应

三、实验内容1.连接一个能观测零输入响应、零状态响应及完全响应的电路。2.分别观测该电路的零输入响应、零状态响应及完全响应的动态曲线。四、实验步骤将实验电路接通电源。通过两个开关k1和k2的闭合/断开状态，可以从示波器上观察到实验电路输出（电容电压）的零输入状态、零状态响应及完全响应。五实验结果图2-4零输入响应图2-5零状态响应图2-6完全响应实验五无源滤波器与有源滤波器一实验目的1.了解无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性；2.分析和对比无源和有源滤波器的滤波特性；3.掌握无源和有源滤波器参数的设计方法。二实验原理1．滤波器是对输入信号的频率具有选择性的一个二端口网络，它允许某些频率（通常是某个频率范围）的信号通过，而其它频率的信号幅值均要受到衰减或抑制。这些网络可以由RLC元件或RC元件构成的无源滤波器，也可由RC元件和有源器件构成的有源滤波器。根据幅频特性所表示的通过或阻止信号频率范围的不同，滤波器可分为低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）、和带阻滤波器（BEF）四种。图5-1分别为四种滤波器的实际幅频特性的示意图。图5-1四种滤波器的幅频特性图5-1四种滤波器的幅频特性(b)有源低通滤波器(b)有源低通滤波器无源低通滤波器(d)(d)有源高通滤波器(c)无源高通滤波器(f)(f)有源带通滤波器(e)无源带通滤波器图图5-2四种滤波器的实验电路(g)有源带阻滤波器(h)无源带阻滤波器滤波器的网络函数H（jω），又称为频率响应，它可用下式表示式中A(ω)为滤波器的幅频特性，为滤波器的相频特性。它们均可通过实验的方法来测量。三、实验内容1.测试无源LPF和有源LPF的幅频特性。2.测试无源HPF和有源HPF的幅频特性。3.测试无源BPF和有源BPF的幅频特性。4.测试无源BEF和有源BEF的幅频特性。四实验步骤1．将设计搭建的实验电路板或基本实验模块电路板5接通电源，用示波器从总体上先观察各类滤波器的滤波特性。2．200KHz），测量滤波器输出端的电压U0。当改变信号源频率时，都应观测一下Ui是否保持稳定，数据如有改变应及时调整。3．按照以上步骤，分别测试无源、有源LPF、HPF、BPF、BEF的幅频特性。五实验结果实验数据及图像：无源LPF输入频率f/Hz输出峰峰值U0/V输入频率f/Hz输出峰峰值U0/V1004.0815001.462003.9217001.323003.6418001.224003.4419001.185003.1220001.166002.88220016502.824000.887002.6428000.748002.4830000.729002.2832000.6610002.0436000.611001.9238000.512001.840000.5413001.6442000.4814001.6246000.44有源LPF频率f/Hz输出峰峰值U0/V频率f/Hz输出峰峰值U0/V100417001.922004.218001.82300419001.76400420001.6500425001.126003.830000.967003.635000.728003.240000.5529003.250000.3761000360000.26410502.870000.20811002.7280000.1612002.5690000.12813002.4100000.10414002.32150000.05615002.18200000.0416002.08无源HPF频率f/Hz输出峰峰值U0/V频率f/Hz输出峰峰值U0/V1000.0631002.42000.132002.483000.1633002.54000.2434002.545000.3235002.626000.4436002.647000.5637002.688000.6638002.729000.7439002.7610000.8440002.811000.9841002.8212001.0442002.8613001.1443002.8814001.2444002.9415001.3445002.9616001.4446003.0217001.547003.0418001.5648003.0619001.6649003.0820001.7450003.1221001.852003.1422001.8654003.223001.9456003.2624002.0258003.325002.0860003.3226002.1464003.3627002.268003.4428002.2472003.5229002.376003.630002.3880003.6有源HPF频率f/Hz输出峰峰值U0/V频率f/Hz输出峰峰值U0/V1000.02928003.043000.14630003.125000.36434003.287000.64436003.369000.9640003.4810001.1244003.612001.4448003.6414001.7452003.681600256003.7618002.2460003.820002.4865003.8422002.6470003.8824002.880003.9225002.8490003.9226002.88100003.92无源BPF频率f/Hz输出峰峰值U0/V频率f/Hz输出峰峰值U0/V1000.3626001.342000.5628001.33000.75230001.284000.96832001.265001.0334001.226001.1536001.227001.2338001.188001.2640001.149001.3244001.1210001.3448001.0811001.3652001.0412001.3856000.9613001.460000.9414001.4265000.9215001.470000.816001.3675000.7817001.480000.7618001.490000.7219001.38100000.6420001.38110000.6222001.36200000.4424001.34有源BPF频率/Hz输出峰峰值U0/V频率/Hz输出峰峰值U0/V1000.50426002.562000.97628002.523001.3730002.484001.6835002.32500240002.26002.1645002.127002.32500028002.4855001.849002.5260001.7610002.670001.611002.6480001.4412002.6490001.3213002.68100001.2415002.72120001.0417002.72140000.9218002.68160000.8419002.64180000.7220002.64200000.6422002.64250000.48824002.6300000.4无源BEF频率f/Hz输出峰峰值U0/V频率f/Hz输出峰峰值U0/V1003.2834001.522003.0436001.622502.8838001.723002.7240001.824002.444001.965002.0848002.16001.7652002.227001.4456002.328001.2860002.429001.1264002.510000.868002.611000.61672002.6412000.45676002.7213000.30480002.814000.17685002.8415000.08690002.8816000.1795002.9217000.262100002.9618000.344110003.0419000.452120003.1220000.528130003.1222000.712140003.1624000.872150003.226001.02160003.2428001.16170003.2830001.28180003.2832001.42有源BEF频率f/Hz输入峰峰值U0/V频率f/Hz输入峰峰值U0/V100428002.123003.7629002.244003.5230002.325003.231002.46002.9632002.487002.633002.568002.3234002.649001.9635002.710001.636002.7411001.3237002.812001.0438002.8813000.7239002.9214000.41640002.9615000.16841003.0216000.20442003.0417000.3844003.1218000.646003.219000.848003.2820000.9850003.3221001.1855003.4422001.3460003.623001.4865003.6824001.6470003.6825001.7875003.7626001.980003.7627002.02由实验数据可以知道，以上各个滤波器的截止频率分别为无源LPF无源HPF无源BPF无源BEF有源LPF有源HPF有源BPF有源BEF低截止频率（Hz）无42505801500无25004001600高截止频率（Hz）435无550070001000无60003750通频带<435>4250580~4500<1500或>7000<1000>2500400~6000<1600或>3750六实验思考题：1、示波器所测滤波器的实际幅频特性与计算出的理想幅频特性有何区别？答：实际的幅频特性不像计算出来的那样准确，与计算的有一些出入，比如特征频率不一样，通频带不一致，相同频率下实际与理想的增益不同，等等，还有一个区别就是计算出来的曲线是非常光滑的，而实际测出的曲线可能有一些不光滑的地方。出现以上问题的原因是实际中器件都是有一定误差的，比如电阻电容，示波器，信号发生器，等等，它们都有一定的误差，而且做实验的时候天气条件对实验也有一定的影响，造成了实际的幅频特性不像计算出来的那样准确。2、如果要实现LPF、HPF、BPF、BEF源滤器之间的转换，应如何连接？答：LPF与HPF之间的转换，只需要把承担滤波任务的电阻与电容换个位置就可以了。BPF的实现，将LPF与HPF串连即可实现BPF，但要符合wcl>wch。对于BEF来说，将LPF与HPF并联即可实现BEF,但要符合wcl<wch实验六LPF、HPF、BPF、BEF间的变换一实验目的1．通过本实验进一步理解低通、高通和带通等不同类型滤波器间的转换关系；2．熟悉低通、高通、带通和带阻滤波器的模拟电路，并掌握其参数的设计原则。二实验原理1．由于高通滤波器与低通滤波器间有着下列的关系：(6-1)式中为高通滤波器的幅频特性，为低通滤波器的幅频特性。如果已知，就可由式(1)求得对应的；反之亦然。令(6-2)则(6-3)与式(6-2)、(6-3)对应于的无源和有源滤波器的模拟电路图分别如图6-1和图6-2所示。图图6-1无源和有源低通滤波器的模拟电路实现图图图6-2无源和有源高通滤波器的模拟电路实现图2．带通滤波器的幅频特性与低通、高通滤波器幅频特性间的关系设为低通滤波器的带宽频率，为高通滤波器的带宽频率，如果，则由它们可构成一个带通滤波器，它们之间的关系可用下式表示：令，则：对应的模拟电路图如图6-3所示。图图6-3带通滤波器的模拟电路图3．带阻滤波器的幅频特性与低通、高通滤波器幅频特性间的关系：如果低通滤波器的带宽频率小于高通滤波器的带宽频率，则由它们可构成一个带阻滤波器，它们之间的关系可用下式表示为：令，则对应的模拟电路图如图6-4所示。图图6-4带阻滤波器的模拟电路图三、实验内容（1）由LPF变换为HPF。（2）由HPF变换为LPF。（3）在一定条件下，有LPF和HPF构成BPF。（4）在一定条件下，有LPF和HPF构成BEF。四、实验步骤（1）实验电路（有源滤波器电路）接通电源。（2）将函数信号发生器输出的正弦信号接入无源滤波器的输入端，调节该正弦信号频率时，用示波器观察其LPF输出幅值的变化。（3）按步骤（1），逐步用示波器观察、测量LPF、HOF、BPF、BEF输出幅值的变化。五、实验结果低通TP1频率f/HZTP1峰峰值U0/V频率f/HZTP1峰峰值U0/V1003.6830001.762003.7635001.563003.6840001.44003.645001.285003.650001.26003.5255001.047003.4460000.988003.3665000.99003.2870000.8410003.1680000.7612002.9690000.6814002.8100000.6216002.64150000.4418002.48200000.3220002.32300000.2425002400000.22带通TP2频率f/HZTP2输出峰峰值U0/V频率f/HZTP2输出峰峰值U0/V100230001.842002.9235001.683003.2840001.444003.3645001.285003.4450001.166003.4455001.067003.3660000.988003.3665000.929003.270000.8410003.1280000.7612003.0490000.6814002.8100000.6216002.72150000.4418002.56200000.3220002.4300000.2625002.08400000.22低通TP3频率f/HzTP3输出峰峰值U0/V频率f/HzTP3输出峰峰值U0/V103.5618000.336203.5619000.312503.420000.3041003.1224000.2562002.3228000.2163001.8432000.1844001.4436000.1685001.1440000.1526000.9645000.1327000.8450000.128000.7255000.1129000.6660000.10410000.670000.08411000.5680000.07612000.49690000.06813000.464100000.0614000.432150000.04415000.4200000.03616000.376300000.0217000.352400000.016带通TP4频率f/HzTP4输出峰峰值U0/V频率f/HzTP4输出峰峰值U0/V100.15224003.08200.1828003.12500.21232003.281000.35236003.282000.54440003.323000.78445003.324000.98450003.365001.1655003.46001.3660003.47001.5470003.288001.6880003.249001.8690003.1610002.02100003.0811002.1150002.7212002.2200002.413002.32300001.814002.44400001.7615002.56500001.216002.64600001.0417002.6870000118002.76800000.8819002.81000000.7620002.841500000.52带阻TP5频率f/HzTP5输出峰峰值U0/V频率f/HzTP5输出峰峰值U0/V103.6814002.14203.615002.28503.3616002.381003.0417002.462002.0218002.543001.319002.624000.8820002.685000.7224002.926000.7828003.087000.9832003.168001.236003.249001.3640003.2810001.5645003.2811001.7450003.3212001.955003.3213002.0260003.32五结果分析与讨论实验总结：通过本实验，加深了对低通、高通、带通和带阻滤波器的模拟电路的认识，初步认识了各种滤波器参数的设计原则，认识了这四类滤波器的转换原则。本实验与实验五类似，都需要对所记数据进行画表，因此所记的数据应该有一定的规律，由于对此类实验没有经验，故此次实验所得数据经画表后所得图标与原理图有些差距，这是本实验所获得的教训。实验思考题：1、由LPF、HPF连接带通、带阻滤波器有何条件？答：由LPF、HPF连接带通滤波器的条件是低通滤波器的带宽频率大于高通滤波器的带宽频率。由LPF、HPF连接带阻滤波器的条件是低通滤波器的带宽频率小于高通滤波器的带宽频率。2、有源滤波器与无源滤波器的频率特性有何不同？答：总的来说，有源滤波器的频率特性比无源滤波器的频率特性更加接近理想的，计算出的频率特性，所以说有源滤波器的频率特性曲线在转折频率处的斜率更大，陡度更大，而且在通频带里面的增益比无源的更大，也就是说信号损耗小，总之，有源比无源滤波器的性能要好的多。实验七信号的采样与恢复实验一实验目的1．了解信号的采样方法与过程及信号的恢复。2．通过实验验证采样定理，并掌握采样周期的基本设计原则。3．在前面实验基础上，掌握根据实验原理框图（图7-1）设计实验方案、自行搭建实验电路、自行设计电路参数的方法。二实验原理(a)(b)(c)图7-1采样过程(a)采样开关可等效成脉冲调制器(b)被采样的连续时间信号(c)采样信号1．离散时间信号可以从离散信号源获得，也可以从连续时间信号经采样而获得。采样信号(a)(b)(c)图7-1采样过程(a)采样开关可等效成脉冲调制器(b)被采样的连续时间信号(c)采样信号采样信号的时域表达式为:其傅立叶变换为：采样信号的傅立叶变换表明，采样信号的频谱包括了原连续信号频谱成分以及无限多个经过平移的原信号频谱成分（幅度变为为原信号频谱的1/T）。平移的频率等于采样频率ωs及其谐波频率2ωs,3ωs,…。当采样后的信号是周期性窄脉冲时，平移后的信号频率的幅度按(sinx)/x规律衰减。采样信号的频谱是原信号频谱的周期性延拓，它占有的频带要比原信号频谱宽得多。图7-2示出了采样前后信号频谱关系。采样信号中的这些高频频谱分量使得采样信号与原连续时间信号相比，产生附加分量而畸变。图7-2采样前后的信号频谱(图7-2采样前后的信号频谱(a)连续时间信号频谱(b)采样信号频谱2．采样信号在一定条件下可以恢复原来的信号，只要用一个截止频率等于原信号频谱中最高频率、增益为T的低通滤波器，滤去信号中所有的高频分量，就得到只包含原信号频谱的全部内容，即低通滤波器的输出为恢复后的原信号（见图7-3）。3．原信号得以恢复的条件是ωs≥2ωm，其中ωs为采样频率，ωm为原信号占有的频带宽度。当ωs<2ωm时，采样信号的频谱会发生混迭，因而无法用低通滤波器获得原信号频谱的全部内容。实验中选用ωs＜2ωm、ωs=2ωm、ωs＞2ωm三种采样频率对连续信号进行采样，以验证采样定理。4．图7-4所示的框图表示了对连续信号的采样和对采样信号的恢复过程。实验时，除了选用足够高的采样频率外，还常采用前置低通滤波器来防止信号频谱的过宽而造成采样后信号频谱的混迭。图7-4信号的采样与恢复原理框图图7-3采样前后的信号频谱：(a)连续时间信号频谱图7-4信号的采样与恢复原理框图图7-3采样前后的信号频谱：(a)连续时间信号频谱(b)时的采样信号频谱(c)时的采样信号频谱三实验内容1．根据实验原理框图和实验任务设计实验方案。2．根据设计的实验方案设计和搭建实验电路（可以用面包板搭，也可以用通用板焊接）。3．研究正弦信号和三角波信号被采样的过程以及采样后的离散化信号恢复为连续信号的波形。4．用采样定理分析实验结果。四实验步骤1．连接采样脉冲（方波）信号发生器、采样器（采样开关）、低通滤波器组成的采样与恢复电路（实验电路板7；或自己设计搭建的实验电路板）。2．利用函数发生器，输入频率为100Hz左右的正弦信号（或其它形状波形的信号作为被采样信号）给信号采样与恢复实验电路的输入端，观察采样输出信号以及通过低通滤波器后的恢复信号。3．改变被采样输入信号的频率，再观察采样输出信号以及通过低通滤波器后的恢复信号。4．改换被采样输入信号为其它波形（三角波等），再重复以上实验五实验结果图7-4实验脉冲信号图7-5-1100Hz正弦采样信号图7-5-2100Hz正弦信号采样结果图7-5-3100Hz正弦信号恢复结果图7-6-1500Hz正弦采样信号与脉冲信号图7-6-2500Hz正弦信号采样结果图7-6-3500Hz正弦信号恢复结果图7-7-11500Hz正弦采样信号与脉冲信号图7-7-21500Hz正弦信号采样结果图7-7-31500Hz正弦信号恢复结果图7-8-1100Hz三角波采样信号与脉冲信号图7-8-2100Hz三角波信号采样结果图7-8-3100Hz三角波信号恢复结果图7-9-1500Hz三角波采样信号与脉冲信号图7-9-2500Hz三角波信号采样结果图7-9-3500Hz三角波信号恢复结果图7-10-11500Hz三角波采样信号与脉冲信号图7-10-21500Hz三角波信号采样结果图7-10-31500Hz三角波信号恢复结果五结果分析与讨论实验总结：通过本实验，我了解了信号的采样方法与过程及信号的恢复，加深了信号采样定理的理解。实验过程中需要认真耐心的调节以得到形状较好的波形，便于对结果进行讨论分析。实验八调制与解调实验一实验目的1.了解幅度调制和解调的原理。2．观察调制和解调后的波形。3．在前面的实验基础上，进一步掌握根据实验任务和要求、实验原理方框图来设计实验方案、实验电路的方法。4．掌握集成模拟乘法器或其它集成芯片在实现电路方案时的各种应用（学会选型、应用设计）。二实验原理在需要信号变换与处理的系统中，例如通信系统、电力电子电路等电子线路中的信号变换和传输中，调制与解调是实现信号传递必不可少的重要手段。所谓调制就是用一个信号去控制另一个信号的某个参量，产生调制信号。解调则是调制的相反过程，而从调制的信号中恢复出原信号。通信系统中的应用：信号从发送端到接受端，为了实现有效可靠和远距离传输信号，都要用到调制与解调技术。我们知道，所有要传送的信号都只占据有限的频带，且都位于低频或较低的频段内。而作为传输的通道（架空明线，电缆、光缆和自由空间）都有其最合适于传输信号的频率范围，它们与信号的频带相比，一般都位于高频或很高的频率范围上，且实际信道有用的带宽范围通常要远宽于信号的带宽。利用调制技术能很好的解决这两方面的不匹配问题。傅氏变换中的调制定理是实现频谱搬移的理论基础，形成了正弦波幅度调制，即一个信号的幅度参量受另一个信号控制的一种调制方式。只要正弦信号（载波）的频率在适合信道传输的频率范围内就在信道内很好的传输。将频谱相同或不相同的多个信号调制在不同的频率载波上，只要适当安排多个载波频率，就可以使各个调制信号的频谱互不重叠，这样在接收端就可以用不同的带通滤波器把它们区分开来，从而实现在一个信道上互不干扰地传送多个信号，这就是多路复用的概念与方法。用正弦信号作为载波的一类调制称为正弦波调制，它包含正弦波幅度调制（AM），正弦波频率调制（FM）和相位调制（PM）用非正弦波周期信号作为载波的另一类调制称为脉冲调制，用信号去控制周期脉冲序列的幅度称为脉冲幅度调制（PAM），此外，还有脉冲宽度调制（PWM）和脉冲位置调制（PPM）等。脉冲宽度调制的最典型的应用：现代电力电子电路中正弦波输出的逆变器。电路输出的正弦波是依靠电路中的电力电子开关器件的交替通断工作，将直流输入电压逆变成方波电压，再经过低通滤波器滤波成为高次谐波含量少的正弦波而实现的。普通的工频50Hz交流正弦波若由50Hz方波滤波得到， 则由于50Hz方波中谐波成分非常大，所需要的滤波器元件参数值过大而导致体积重量过大，成本极高；此外，由于需要滤除的谐波成分较大，导致逆变电路的效率也非常低。因此一般采用多脉冲调制方式，即在一个50Hz的半个周期内让开关器件通断多次形成多个脉冲方波，而不是仅一个脉冲方波，依傅立叶变换可知，这样的多脉冲中含有的高次谐波成分远远少于单脉冲中的高次谐波。近代电力电子变换技术中则将该多脉冲调制技术改进成为脉冲高度不变而宽度按照正弦规律变化的多脉冲调制形式，称为“正弦脉冲宽度调制（SPWM）”，如图8-1所示。EET/2T正弦脉冲宽度调制0tovX-Axis1vDovE0tC方波ov2To180ET/2T多脉冲调制0tov单脉冲调制图8-1脉冲宽度调制示意图本实验主要研究脉冲调幅，其它脉冲调制将在后续课程和实验中介绍。1．正弦幅度调制与解调图图8-2正弦波幅度调制与解调ПП图8-2为正弦波调制与解调的方框图，图中X(t)为被调制信号，C(t)为载波信号，Y(t)为已调制信号，由框图可知：或其傅氏变换为：(8-1)如果X(t)是带宽有限的信号，即当时，X(ω)＝0，图8-3示出了调制频分相应多点的频谱。由式（8-1）可知，用正弦波进行调制，就是把调制信号的频谱X(ω)对半分地分别搬到处。只要，Y(ω)就是一个带通频谱。信号传输信道为理想信道，在接收端可以无失真地接收到已调信号Y(t)。解调的任务是从Y(t)中恢复出原始信号X(t)。同步解调的原理就是用相同的载波再用一次调制。图8-2中V(t)的频谱为（8-2）其频谱V(ω)如图8-3所示。显然，若用一个截止频率为的理想低通滤波器，在接收端就可以完全恢复原信号X(t)。应该指出，在实际的调制系统中，往往满足ωo>>ωm，故接收端并不需要采用理想的低通滤波器，用一般的低通滤波器即可满足工程上的要求。通常把图8-2这样的调制与解调称为同步调制和解调，或称相干调制和解调。它要求接收端的载波信号与发送端完全同频同相，当然，这样在一定程度上会增加接收机的复杂性。图图8-3各点频谱图V(ω)三实验内容1．幅度调制与解调的实验。2．根据实验原理方框图确定实验方案，设计和搭建实验电路。四实验步骤1．方案实现中的若干工作：因实验室的函数信号发生器仅能提供一路正弦信号电源，而本实验需要2个正弦信号（一路低频正弦信号，作为电路板输入的被调制信号；而实验所需要的接收端与发送端的载波信号完全同频同相，因此需要提供另一个高频正弦信号作为载波信号，同时提供给调制部分和解调部分），故可采用实验电路板输出的低频正弦作为