调制与解调

调制与解调

一、实验目的
1.了解幅度调制和解调的原理；
2．观察调制波形；
3．掌握用集成模拟乘法器构成调幅和检波电路的方法；
4．掌握集成模拟乘法器的使用方法。
二、实验设备
1．TKSS-D 型 信号与系统实验箱
2．双踪慢扫描示波器1 台
三、实验内容
幅度调制与解调的实验。
四、实验原理
在通信系统中，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，产生已调制信号。解调则是调制的相反过程，而从已调制信号中恢复出原信号。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。
调制与解调在通信中的作用，不仅在于解决了信号和信道之间频带的匹配问题以及
提高信道的利用率，而且还有抗信道中干扰的作用，从而改善了信号传输质量的问题。
1.正弦幅度调制与解调

图6－2 各点频谱图
频谱V（ω）如图13－2 所示。显然，若用一个截止频率为ωc（ωm<ωc<ωo）的理想低通滤波器，在接收端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1 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，这样在一定程度上增加接收机的复杂性。
五、实验步骤
1．调节RP1 电位器使“音频信号源”输出幅度为1V，调节RP2 电位器使“载波信号源”输出幅度为1V。
2．用一号导线将“音频信号源”与“音频输入1”相连，将“载波信号源”与“载波输入1”相连，用双踪示波器分别观察“调幅波输出1”端口的波形。调节RP3 电位器，使示波器中可以观察到抑制载波的双边带调幅波和有载波的调幅波（波形如图6－3 所示）。

a）抑制载波的双边带调幅波 b）有载波的调幅波
图6－3 调幅器输出的波形
2．用一号导线将“调幅信号输出1”接到解调电路中的“调幅信号输入1”上，将载波信号接到“载波信号输入3”上。用双踪示波器分别观察音频信号和“LPF 输出1”信号并且记录波形，如果两个波形相差较大时，调节RP1 和RP3 直至两个波形近似时为止。
六、实验报告
1.在坐标纸上记录调制波、调制信号、解调信号和载频的波形。
2.解释幅度调制的原理。
七、实验思考题
已调制信号的幅度y(t)与解调信号x(t)的幅度是否相同？