通信電子線路Multisim仿真實驗報告

...wd......wd......wd...通信電子線路實驗報告Multisim調制電路仿真目錄一、綜述1二、實驗內容21.常規(guī)調幅AM2〔1〕根本理論2〔2〕Multisim電路仿真圖3〔3〕結論：62.雙邊帶調制DSB6〔1〕根本理論6〔2〕Multisim電路仿真圖73.單邊帶調制SSB8〔1〕工作原理8〔2〕Multisim電路仿真圖94.調頻電路FM10〔1〕工作原理10〔2〕Multisim電路仿真圖105.調相電路PM11〔1〕工作原理11〔2〕Multisim電路仿真圖12三、實驗感想12一、綜述基帶信號是原始的電信號，一般是指根本的信號波形，在數(shù)字通信調制技術中則指相應的電脈沖。在無線遙測遙控系統(tǒng)和無線電技術中調制就是用基帶信號控制高頻載波的參數(shù)〔振幅、頻率和相位〕，使這些參數(shù)隨基帶信號變化。用來控制高頻載波參數(shù)的基帶信號稱為調制信號。未調制的高頻電振蕩稱為載波〔可以是正弦波，也可以是非正弦波，如方波、脈沖序列等〕。調制方式按照調制信號的性質分為模擬調制和數(shù)字調制兩類；按照載波的形式分為連續(xù)波調制和脈沖調制兩類。模擬調制有調幅〔AM〕、調頻〔FM〕和調相〔PM〕。數(shù)字調制有振幅鍵控〔ASK〕、移頻鍵控〔FSK〕、移相鍵控〔PSK〕和差分移相鍵控(DPSK〕等。脈沖調制有脈幅調制〔PAM〕、脈寬調制〔PDM〕、脈頻調制〔PFM〕、脈位調制〔PPM〕、脈碼調制〔PCM〕和增量調制〔ΔM〕。⑴調幅(AM〕：用調制信號控制載波的振幅，使載波的振幅隨著調制信號變化。已調波稱為調幅波。調幅波的頻率仍是載波頻率，調幅波包絡的形狀反映調制信號的波形。調幅系統(tǒng)實現(xiàn)簡單，但抗干擾性差，傳輸時信號容易失真。⑵調頻(FM〕：用調制信號控制載波的振蕩頻率，使載波的頻率隨著調制信號變化。已調波稱為調頻波。調頻波的振幅保持不變，調頻波的瞬時頻率偏離載波頻率的量與調制信號的瞬時值成比例。調頻系統(tǒng)實現(xiàn)稍復雜，占用的頻帶遠較調幅波為寬，因此必須工作在超短波波段?？垢蓴_性能好，傳輸時信號失真小，設備利用率也較高。⑶調相(PM〕：用調制信號控制載波的相位，使載波的相位隨著調制信號變化。已調波稱為調相波。調相波的振幅保持不變，調相波的瞬時相角偏離載波相角的量與調制信號的瞬時值成比例。在調頻時相角也有相應的變化，但這種相角變化并不與調制信號成比例。在調相時頻率也有相應的變化，但這種頻率變化并不與調制信號成比例。(4)在模擬調制過程中已調波的頻譜中除了載波分量外在載波頻率兩旁還各有一個頻帶，因調制而產(chǎn)生的各頻率分量就落在這兩個頻帶之內。這兩個頻帶統(tǒng)稱為邊頻帶或邊帶。位于比載波頻率高的一側的邊頻帶，稱為上邊帶。位于比載波頻率低的一側的邊頻帶，稱為下邊帶。在單邊帶通信中可用濾波法、相移法或相移濾波法取得調幅波中一個邊帶，這種調制方法稱為單邊帶調制(SSB〕。單邊帶調制常用于有線載波和短波無線電多路通信。在同步通信中可用平衡調制器實現(xiàn)抑制載波的雙邊帶調制〔DSB-SC〕。在數(shù)字通信中為了提高頻帶利用率而采用殘留邊帶調制(VSB〕，即傳輸一個邊帶〔在鄰近載波的局部也受到一些衰減〕和另一個邊帶的殘留局部。在解調時可以互相補償而得到完整的基帶。二、實驗內容1.常規(guī)調幅AM〔1〕根本理論振幅調制就是用調制信號去控制高頻率的載波信號，使載波的振幅隨調制信號的變化規(guī)律而變化。所得到的已調波就是調幅波設載波信號為u低頻的調制信號為u所得條幅波的振幅可以表示為：u(t)其波形如圖：//條幅波要求所加大直流的電壓值必須大于UΩ，否則已調波的包絡并不能表示原始信號〔2〕Multisim電路仿真圖I.Mf=0.5II.Mf=1III.Mf=1.5〔3〕結論：Mf>1時出現(xiàn)過調幅，波形失真2.雙邊帶調制DSB〔1〕根本理論由調幅信號頻譜分析可知，載波信號本身不包含信息，有用信息包含在上下邊頻上，因此為節(jié)省功率可只發(fā)射上下邊頻而不發(fā)射載波，這種方式稱為雙邊帶調制其表達式可表示為：u其波形和頻譜分別如圖：〔2〕Multisim電路仿真圖3.單邊帶調制SSB〔1〕工作原理因為邊頻中，任何一個邊頻已包含了調制信號的全部信息，所以為了節(jié)省頻帶，可進一步抑制掉其中一個邊帶，而只發(fā)送一個邊頻，這就是SSB。它的表示式為：u(t)=Umcos(c+Ω)或u(t)=Umcos(c-Ω)t原理框圖：〔2〕Multisim電路仿真圖4.調頻電路FM〔1〕工作原理設調制信號為UΩcosΩt，根據(jù)調頻定義。調頻波的瞬時頻率應隨uω瞬時相位θ調頻波為：v〔2〕Multisim電路仿真圖由于Multisim自帶了Voltagecontrolledsinewave壓控正弦振蕩器，所以用其調頻較為簡單5.調相電路PM〔1〕工作原理PM波的瞬時相位隨uΩ線性變化，即PM波的瞬時相位:θ(t)=ωct+o+kpUΩcosΩt=ωct+o+mpcosΩt其波形圖為〔2〕Multisim電路仿真圖三、實驗感想本次實驗通過Multisim仿真直觀地讓我們認識到AM、FM、PM調制電路的工作原理和波形形狀，并通過比擬它們電路的異同，對課本知識有更深入的了解，對高頻電路的課程學習十分有幫助。 不同調制電路是有聯(lián)系的，理論上FM通過一個積分器可以得到PM波形，但是實際仿真的結果十分不理想，應該是和積分器的電阻電容選擇有關。DSB通過一個濾波器也能變成SSB，但仿真效果仍不理想，結果發(fā)現(xiàn)是濾波器設計不理想，很難實現(xiàn)帶通。在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，Multisim