《通信原理》课程实验教学大纲
课程编号：032031
课程总学时：80 实验学时：8 课程总学分：4.5
适用专业：物联网工程，网络工程
一、本课程实验的主要目的与任务
通信原理是物联网工程专业必修的一门专业必修课。本课程的任务是使学生获得通信技术的基本理论与技术，目的在于培养学生分析问题和解决问题的能力以及实践动手能力。
实验是提高同学们深入理解课堂内容的重要环节。本实验课是配合理论学习单独开出的课程，要学习独立分析和设计基本单元电路，简单的通信系统，培养学生的实际动手能力和分析处理问题的能力，提高调试电路的能力。通信原理实验是为今后的课程设计和毕业设计奠定基础。通过实验可巩固和加深对通信原理、通信电路理论的理解。。
通过实验教学，使学生进一步加强对通信原理中的基本单元电路的了解，搞清调幅、调频等电路的基本原理和实际电路。基本任务是：了解每个实验的目的，理解实验方案、实验步骤的合理性，理解实验原理，弄清实验电路的结构和组成。有效测出所需数据和波形，判别数据和波形的正确性；能应用理论对测得的数据和波形进行分析、整理，并根据实验目的作出结论。将上述各项要求及实验结果编写成实验报告。
二、本课程实验项目
序号 实验项目名称 学时 类型 必做/选做 所需主要设备 1 2 3 4 幅度调制及解调 FM调制及解调实验 调幅及FDM频分复用传输实验 FSK调制及解调实验 2 2 2 2 验证 验证 验证 验证 必做 必做 必做 必做 实验箱+示波器 实验箱+示波器 实验箱+示波器 实验箱+示波器 注：1、类型---指验证性、综合性、设计性；2、该表格不够可拓展。
三、各实验项目主要实验内容和基本要求
实验一 幅度调制及解调实验
(一)、实验目的
研究已调波与调制信号的关系。
掌握AM、DSB调制。 (二)、实验器材
主控&信号源、1号、17号模块 各一块 双踪示波器 一台 连接线 若干 (三)、实验原理
本实验由信号源模块产生幅度调制信号，通过17号模块进行解调。其中，幅度调制载波为20KHz正弦波，可在主控模块的【信号源】中设置【输出频率】来改变载频；音频信号为主控模块上MUSIC端口的1K+3K正弦合成波或音乐信号。信号源中可选择设置调制方式：DSBFC为全载波双边带调幅、DSBSC为抑制载波双边带调幅
(四)、实验步骤
实验项目 幅度调制解调实验
概述：该项目通过改变输入信号的波形和幅度，观测幅度调制和解调输出波形，了解幅度调制与解调的基本原理。
1、关电，按表格所示进行连线。
源端口 目的端口 连线说明 信号源：A-OUT 模块17：TH1（信道输入） 将信号送入低通信道 2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理综合实验系统】→【模拟调幅及解调实验】。选择【信号源】【DSBFC】，即DSBFC全载波调制。
3、此时系统初始状态应设置为：A-OUT为调制信号，其中以20KHz正弦波作为载波，1K+3K正弦合成信号作为待调制信号。
4、实验操作及波形观测。
（1）用示波器对比观测信号源MUSIC和输出已调制信号A-out。 （2）用示波器对比观测MUSIC和17号模块信道输出解调信号。
（3）关电，保持以上连线不变，再连接17号模块信道输出与1号模块音频输入。 （4）开电，设置【主菜单】→【通信原理综合实验系统】→【模拟调幅及解调实验】。体会解调输出后扬声效果。
（5）设置模拟信号源调节音乐输出为音乐1/音乐2，再体会音乐效果。 （6）选择【信号源】→【输出波形】【DSBSC】，将DSBFC波形改成DSBSC波形，重复上述步骤。对比观测两种调制输出波形。
思考：分析两种调制输出有何异同。 (五)、实验报告
1、完成实验并思考实验中的思考题。
2、分析实验电路工作原理，简述其工作过程。
实验二 FM调制及解调实验
(一)、实验目的
了解调频解调特性及测量方法。 熟悉FM解调工作原理。 (二)、实验器材
主控&信号源、17号模块 各一块 双踪示波器 一台 连接线 若干 (三)、实验原理
本实验由信号源模块产生FM调制信号，通过17号模块进行FM解调。其中，FM调制信号的载频为20KHz，音频信号设置为1K+3K正弦合成波。
(四)、实验步骤 实验项目 FM解调实验
概述：该项目通过改变输入信号的波形和幅度，观测FM解调输出波形，了解FM解调原理。
1、关电，按表格所示进行连线。 源端口 信号源：A-OUT 目的端口 模块17：TH1（信道输入） 连线说明 将信号送入低通信道 2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理综合实验系统】→【模拟调频及解调实验】。选择并【信号源】的【模拟输出】使其输出【FM信号】
3、此时系统初始状态为：A-OUT输出FM信号，其载波频率为20KHz，待调制信号由音乐输出端口提供1K+3K正弦合成波。（待调制信号也可自行调节输出音乐1或2。）
4、实验操作及波形观测。
（1）用示波器观测MUSIC和A-out的FM信号。 （2）对比观测MUSIC和17号模块信道输出解调信号。
思考：FM调制解调的原理。
（3）关电，保持以上连线不变，再连接17号模块信道输出与1号模块音频输入。 （4）开电，设置主控菜单，选择【通信原理综合实验系统】→【模拟调频及解调实验】。此时可以听到蜂鸣声.
（5）设置模拟信号源调节音乐输出为音乐1或音乐2，感受FM调制解调的效果。 (五)、实验报告
1、完成实验并思考实验中提出来的问题。 2、分析实验电路工作原理，简述其工作过程。
实验三 调幅及FDM频分复用传输实验
(一)、实验目的
1、掌握FDM频分复用的原理和常用方法。 2、掌握AM调制解调原理和方法。 (二)、实验仪器
主控&信号源、调幅及频分复用模块S8模块 各一块 双踪示波器 一台 连接线 若干 (三)、实验原理 1、实验原理框图
128KHzA-OUTP1(载波输入1)P2(模拟输入1)幅度调制P5(调制输出1)P7(复用输入1)P8(复用输入2)P6(调制输出2)频分复用信号源256KHzA-OUTP3(载波输入2)P4(模拟输入2)幅度调制P9(复用输出)滤波TP12P10(输入)半波整流检波TP14TP16解调输出1滤波TP13半波整流检波TP15TP17解调输出2 AM调制解调及频分复用实验框图
2、实验框图说明
该实验主要由三部分组成。
调制单元：由信号源提供音频信号以及128K、256K载波信号，送入调制单元，进行AM幅度调制。
复用单元：使两路已调信号复用在同一信道中进行传输。
解复用和解调单元：利用带通滤波器将两路已调信号解复用并检波恢复成原调制信号输出。本实验采用的是包络解调。
3、可调器件说明
W1：调节载波频点为128K的已调幅波的调制度； W2：调节载波频点为256K的已调幅波的调制度； (四)、实验步骤
实验项目一、AM调制及解调观测 1、关电，按表格所示进行连线。 源端口 信号源：128KHz 信号源：A-OUT 模块S8：P5(调制输出1) 目的端口 模块S8：P1(载波输入1) 模块S8：P2(模拟输入1) 模块S8：P10(输入) 连线说明 提供载波输入 提供音频输入 送入解调端 2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理综合实验系统】→【调幅及频分复用实验】。
3、此时系统初始状态为：A-OUT提供音频信号为1KHz正弦波。调节主控模块的W1，使得A-OUT输出1V；调节W2和W3使“128KHz”和“256KHz”为5V。
4、用示波器观测TP2(模拟输入1)和TP5(调制输出1)，对比观测AM调制前后波形。调节模块S8电位器W1，改变调制度，再观测调制波形变化情况。
5、用示波器观测TP2(模拟输入1)和TP16(解调输出1)，调节模块S8的W1，对比观测原始信号和恢复信号的波形。
6、用示波器观测TP12和TP14，观测解调端中间过程点。
实验四 FSK调制及解调实验
(一)、实验目的
掌握用键控法产生FSK信号的方法。