通原試驗(yàn)報(bào)告--幅度調(diào)制試驗(yàn)

1、通原實(shí)驗(yàn)報(bào)告-幅度調(diào)制實(shí)驗(yàn)10姓名：張哲熙學(xué)號(hào)：13212171組員：李美潔指導(dǎo)教師：李丞日期：2015/12/11上課時(shí)間：星期一第六大節(jié)基于LabVIEW 的幅度調(diào)制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)在本實(shí)驗(yàn)中要在 LabVIEW上完成幅度調(diào)制(Amplify Modulation, AM) 的演 示程序。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，更好的理解 AM調(diào)制原理，并初步了解圖形化的編程方法， 學(xué)習(xí)LabVIEW的操作以及基本模塊的使用和調(diào)試方法，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。二、實(shí)驗(yàn)儀器軟件：LabVIEW 2012(或以上版本)硬件：無(wú)三、基本原理及分析AM是一種模擬線性調(diào)制方法。頻域上，已調(diào)信號(hào)頻譜是基帶調(diào)制信號(hào)頻譜的線性位移；在時(shí)域上，

2、已調(diào)波包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)波形呈線性關(guān)系。AM調(diào)制的載波信號(hào)通常是射頻正弦波，作為載體來(lái)傳遞信源信號(hào)中的信息。調(diào)制結(jié)果是一 個(gè)雙邊帶信號(hào)，中心是載波頻率，帶寬是原始信號(hào)的兩倍。已調(diào)信號(hào)的數(shù)學(xué)表 達(dá)式為：（2.1）c（t）是載波信號(hào)，為m（t）和c（t）的乘積。Sam t m t C t Ao COS ct 0 ft COS ct 0式中，m（t）是調(diào)制信號(hào)，其直流分量為 Ao，交流分量為； 角頻率為c、初始相位為0的余弦信號(hào)。從式（2.1 ）我們能夠得出，幅度調(diào)制的已調(diào)信號(hào)就是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)載波信號(hào)幅度的線性調(diào)制，m（t）應(yīng)該包含直流分量，以保證m（t）0，即lf t max A0（ 2.2這樣才能夠保

3、證的包絡(luò)完全在時(shí)間軸上方，如圖2-所示圖2- 1調(diào)幅信號(hào)時(shí)域表示根據(jù)式（2.2），為避免產(chǎn)生“過(guò)調(diào)幅”現(xiàn)象而導(dǎo)致包絡(luò)檢波的嚴(yán)重失真,茲定義一個(gè)重要參數(shù):AMA(2.3 )式中，稱人“為調(diào)幅指數(shù)，或調(diào)幅深度；宀代表調(diào)制信號(hào)f t的最大幅值。一般 AM不超過(guò)0.8。下面對(duì)AM調(diào)制在頻域上進(jìn)行分析。對(duì)于式（2.1），我們能夠直接通過(guò)傅里 葉變換得到其頻域表達(dá)式，如式（2.4 ）所示。s型）=少 + 島）+H+ 佃一陽(yáng)）+凡-購(gòu)）-T-（ 2.4）頻譜如圖所示。圖2-2調(diào)幅信號(hào)頻譜AM調(diào)制可以采用相干解調(diào)，將已調(diào)信號(hào)乘以載波后通過(guò)低通濾波器，并在幅度上做一定修正，即可以恢復(fù)出原來(lái)的調(diào)制信號(hào)。另外AM信

4、號(hào)在滿足f t max A0條件下，也可以采用包絡(luò)檢波法。包絡(luò)檢波器通常由整流器和低通 濾波器組成。與相干解調(diào)不同的是，包絡(luò)檢波不需要幅度修正。四、實(shí)驗(yàn)任務(wù)實(shí)現(xiàn)本次實(shí)驗(yàn)中需要完成 AMMod&dem（student）程序，該程序已經(jīng)提供前面板和 程序框圖。在實(shí)驗(yàn)中需要在程序面板進(jìn)行編程，以完成一個(gè)單音信號(hào)的幅度調(diào) 制和解調(diào)，程序框圖如圖4-1 :圖4-1調(diào)幅信號(hào)程序框圖左邊為調(diào)制電路，將載波幅度與調(diào)制信號(hào)相加后通過(guò)乘法器與載波相乘， 分別輸出到主界面的 “已調(diào)信號(hào)（時(shí)域）”與解調(diào)電路中，并通過(guò)頻率檢測(cè)得 到已調(diào)信號(hào)頻譜輸出到“已調(diào)信號(hào)（頻域）”中。本地載波則經(jīng)過(guò)乘法器合成后 輸出到主界

5、面的“載波信號(hào)”中。右邊為解調(diào)電路，我們采用了相干解調(diào)，將已調(diào)信號(hào)通過(guò)乘法器與載波相 乘，經(jīng)過(guò)下一個(gè)乘法器進(jìn)行幅度調(diào)整，再通過(guò)低通濾波器濾去高頻載波分量得 到解調(diào)信號(hào)，輸出到主界面的 “解調(diào)信號(hào)”中，并通過(guò)幅度和頻率檢測(cè)得到解 調(diào)信號(hào)的幅度與頻率。只需再進(jìn)行幅度變換即可得到原信號(hào)五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論與分析運(yùn)行程序，可在主面板上觀察到載波信號(hào)、已調(diào)信號(hào)、解調(diào)信號(hào)的時(shí)域波形，以及已調(diào)信號(hào)的頻域波形，即包絡(luò)信號(hào)；改變載波以及調(diào)制信號(hào)的幅度和 頻率，能夠觀察到已調(diào)信號(hào)在時(shí)域和頻域上的變化，并且檢測(cè)到的頻率和幅度 與設(shè)置的保持一致。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)篇實(shí)益一幅度調(diào)制實(shí)臉0vxsm圖5-1程序運(yùn)行主界面六、遇到的問(wèn)題及解決

6、方法1. 連好程序框圖后，在主面板上觀察波形，在載波信號(hào)時(shí)域波形的圖中， 由于橫坐標(biāo)的設(shè)置有問(wèn)題，我們看到的圖只有白色的一大片，經(jīng)過(guò)對(duì)橫坐標(biāo)的 調(diào)整，得到了合適清晰的波形。2. 在解調(diào)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)檢測(cè)到的解調(diào)信號(hào)幅度與原調(diào)制信號(hào)不一致，經(jīng)檢 查發(fā)現(xiàn)是因?yàn)殡娐诽匦允沟米儞Q系數(shù)不正確，經(jīng)調(diào)整得到準(zhǔn)確值。七、實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展解答1. AM調(diào)制中為什么要抑制載波？對(duì)于 AM信號(hào)來(lái)說(shuō)，抑制載波的雙邊帶信號(hào)可以增加多少功效?1）因?yàn)樵贏M信號(hào)中,載波分量并不攜帶信息，仍占據(jù)大部分功 率,如果抑制載波分量的發(fā)送，就能夠提高功率效率。2）抑制載波的雙邊帶信號(hào)調(diào)制效率為 100%對(duì)于AM信號(hào)來(lái)說(shuō), 其最高調(diào)制效率（B

7、=1）為2/32.簡(jiǎn)述DSB SSB VSB的概念和實(shí)現(xiàn)方式。分析并比較 DSB和SS 的抗噪聲性能。答：1）DSB為抑制載波雙邊帶調(diào)幅，通過(guò)調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)直接相乘，再通過(guò)帶通濾波得到已調(diào)信號(hào)；SSB為抑制載波單邊帶調(diào)幅， 在DSB的基礎(chǔ)上經(jīng)帶通濾波得到上、下邊帶已調(diào)信號(hào)；VSB為殘留邊帶調(diào)幅，是由于濾波器存在過(guò)渡帶而產(chǎn)生的調(diào)制方法。2）DSB與 SSB的抗噪聲性能是一致的。因?yàn)樵谙嗤妮斎胄盘?hào) 功率和噪聲條件下，兩者的輸出信噪比一致。3. 根據(jù)已學(xué)知識(shí)簡(jiǎn)述AM調(diào)制有哪些解調(diào)方式，它們的基本原理是答：AM調(diào)制的可以采用相干解調(diào)和包絡(luò)檢波1）相干解調(diào)將已調(diào)信號(hào)乘以載波后通過(guò)低通濾波器，并在幅

8、度上做一定修正，即可以恢復(fù)出原來(lái)的調(diào)制信號(hào) 優(yōu)點(diǎn)：不存在門限效應(yīng)缺點(diǎn)：需要幅度修正2） AM信號(hào)在滿足f t max A條件下，可以采用包絡(luò)檢波法。 包絡(luò)檢波器通常由整流器和低通濾波器組成。優(yōu)點(diǎn)：不需要幅度修正缺點(diǎn)：需要保證調(diào)制信號(hào)幅度小于載波幅度，否則會(huì)產(chǎn)生門限效應(yīng)4. 什么是門限效應(yīng)？ AM信號(hào)采用包絡(luò)檢波時(shí)為什么會(huì)產(chǎn)生門限效 應(yīng)？為什么相干解調(diào)不存在門限效應(yīng)。答：1）當(dāng)輸入信噪比低于一定數(shù)值時(shí)，解調(diào)器的輸出信噪比急劇惡 化，稱為門限效應(yīng)。2）由于包絡(luò)檢波屬于非相干檢波，解調(diào)器端不存在與調(diào)制信號(hào) 相關(guān)的信號(hào)來(lái)提取調(diào)制信號(hào)，從而使信號(hào)淹沒(méi)在噪聲中，難以識(shí)別。3）門限效應(yīng)是包絡(luò)解調(diào)（非相干解調(diào)）獨(dú)有的特點(diǎn)，是由包絡(luò) 檢波器的非線性解調(diào)作用引起的。對(duì)于相干解調(diào)，信號(hào)和噪聲可以 分別進(jìn)行解調(diào)，輸出端總是單獨(dú)存在有用信號(hào)項(xiàng)。八、心得在這次做通原實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，我接觸到了 LabVIEW，了解、并基本掌握了 LabVIEW 的使用方法和設(shè)計(jì)流程。和傳統(tǒng)的編程語(yǔ)言不同， LabVIEW 中用圖 形化語(yǔ)言編程的方法感覺(jué)很新穎。在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，由于對(duì)軟件環(huán)境的不熟悉，遇到了很多問(wèn)題，最開(kāi)始 完