现代通信技术实验平台说明书
号状态对应。序号10为内置误码仪测试功能,序号11为USB转串口数据通道。序号为11后,继续按复合按键旋纽,则返回初始序号1。D0l、D02.D03.D04四个指示灯将显示输出的序号状态。
四、实验内容及步骤
1.加电
打开系统电源开关,底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常,请立即关闭电源,查找异常原因。
2.信号输出类型调节
通过按下复合旋钮SS01,调节P03的输出类型,使其分别输出1.正弦波,2.三角波,3.方波,4.扫频信号,5.调幅信号,6.双边带信号,7.调频信号等。
3.信号频率调节
旋转复合式按键旋纽SS01,在“抽样”、“正弦波”、“三角波”、“方波”等输出状态时,可步进式调节输出信号的频率,顺时针旋转频率每步增加100HZ,逆时针减小100HZ;
在其它DDS信号源序号,旋转复合式按键旋纽SS01无操作。 4.输出信号幅度调节
调节调幅旋钮W01,可改变P03.P04输出的各种信号幅度。 5.用示波器观察DDS信号源产生的信号,并记录波形。
完成下面的实验任务:
? P03输出2k正弦波,调节使Vp-p(峰峰值)=2V;P09输出8k抽样信号; ? P03输出4k三角波, 调节Vp-p(峰峰值)=3V;P09输出12k抽样信号; ? P03输出6.8k方波,调节Vp-p(峰峰值)=2.5v; ? P03输出扫频信号; ? P03输出调幅信号; ? P03输出双边带信号; ? P03输出调频信号; ? P09输出12K抽样信号。
备注:1.对于调幅、双边带、调频信号,载波频率固定为20KHz,内部产生调制信号
频率固定为2KHz,由外部“调制输入”的调制信号频率由外部输入信号决定。
2.扫频信号的扫频范围是300Hz—50KHz。
五、实验报告要求
1.简叙DDS信号源工作原理。
6
现代通信技术实验平台说明书
2.画出DDS信号源各种输出信号波形,并说明其幅度、频率等调节方法。
7
现代通信技术实验平台说明书
实验3 抽样定理及其应用实验
一、实验目的
1.通过对模拟信号抽样的实验,加深对抽样定理的理解; 2.通过PAM调制实验,使学生能加深理解脉冲幅度调制的特点; 3.学习PAM调制硬件实现电路,掌握调整测试方法。
二、实验仪器
1.PAM脉冲调幅模块,位号:H 2.时钟与基带数据发生模块,位号:G 3.100M双踪示波器1台 4.小平口螺丝刀1只 5.信号连接线3根
三、实验原理
抽样定理告诉我们:如果对某一带宽有限的时间连续信号(模拟信号)进行抽样,且抽样速率达到一定数值时,那么根据这些抽样值就能准确地还原原信号。这就是说,若要传输模拟信号,不一定要传输模拟信号本身,可以只传输按抽样定理得到的抽样值。
通常,按照基带信号改变脉冲参量(幅度、宽度和位置)的不同,把脉冲调制分为脉幅调制(PAM)、脉宽调制(PDM)和脉位调制(PPM)。虽然这三种信号在时间上都是离散的,但受调参量是连续的,因此也都属于模拟调制。关于PDM和PPM,国外在上世纪70年代研究结果表明其实用性不强,而国内根本就没研究和使用过,所以这里我们就不做介绍。本实验平台仅介绍脉冲幅度调制,因为它是脉冲编码调制的基础。 抽样定理实验电路框图,如图1-1所示。
P03 32P01 开关抽样器 32TP01 32P03 P15 DDS信号源 32P02 信道模拟 32W01 P14 信号恢复 滤波器 抽样脉冲 形成电路 4SW02控制 P09 图1-1 抽样的实验过程结构示意图 8
现代通信技术实验平台说明书
图1-2 抽样定理原理框图
本实验中需要用到以下5个功能模块。
1.DDS信号源:它提供正弦波等信号,并经过连线送到“PAM脉冲调幅模块”,作为脉冲幅度调制器的调制信号。P03测试点可用于调制信号的连接和测量;另外,如果实验室配备了电话单机,也可以使用用户电话模块,这样验证实验效果更直接、更形象,P05测试点可用于语音信号的连接和测量。
2.抽样脉冲形成电路模块:它提供有限高度,不同宽度和频率的的抽样脉冲序列,并经过连线送到“PAM脉冲调幅模块”,作为脉冲幅度调制器的抽样脉冲。P09测试点可用于抽样脉冲的连接和测量。该模块提供的抽样脉冲频率可调,占空比为50%。 3.PAM脉冲调幅模块:它采用模拟开关CD4066实现脉冲幅度调制。抽样脉冲序列为高电平时,模拟开关导通,有调制信号输出;抽样脉冲序列为低电平,模拟开关断开,无信号输出。因此,本模块实现的是自然抽样。在32TP01测试点可以测量到已调信号波形。
调制信号和抽样脉冲都需要外接连线输入。已调信号经过PAM模拟信道(模拟实际信道的惰性)的传输,从32P03铆孔输出,它可能会产生波形失真。 PAM模拟信道电路示意图如图1-3所示,32W01(R1)电位器可改变模拟信道的传输特性,当R1C1=R2C2时,PAM已调信号理论上无失真。
4.接收滤波器与功放模块:接收滤波器低通带宽有2.6KHZ和5KHZ两种,分别由开关K601上位和中位控制,接收滤波器的作用是恢复原调制信号。铆孔P14是接收滤波器与
9
现代通信技术实验平台说明书
功放的输入端,实验时需用外接导线将32P03与P14连接。
5.时钟与基带数据发生模块:它提供系统工作时钟和接收数字低通滤波器工作时钟。
32TP01 32W01 C1 C2 R2 32P03
图1-3 PAM信道仿真电路示意图
最后强调说明:实际应用的抽样脉冲和信号恢复与理想情况有一定区别。理想抽样的抽样脉冲应该是冲击脉冲序列,在实际应用中,这是不可能实现的。因此一般是用高度有限、宽度较窄的窄脉冲代替。另外,实际应用中使信号恢复的滤波器不可能是理想的。当滤波器特性不是理想低通时,抽样频率不能就等于被抽样信号频率的2倍,否则会使信号失真。考虑到实际滤波器的特性,抽样频率要求选得较高。由于PAM通信系统的抗干扰能力差,目前很少使用。它已被性能良好的脉冲编码调制(PCM)所取代。
四、可调元件及测量点的作用
PAM脉冲幅度调制模块
32P01:模拟信号输入连接铆孔。 32P02:抽样脉冲信号输入连接铆孔。 32TP01:输出的抽样后信号测试点。
32P03:经仿真信道传输后信号的输出连接铆孔。 32W01:仿真信道的特性调节电位器。
五、实验内容及步骤
1.插入有关实验模块
在关闭系统电源的情况下,按照下表放置实验模块:
模块名称 时钟与基带数据发生模块 PAM脉冲幅度调制模块 放置位号 G H 对应位号可见底板右上角的“实验模块位置分布表”,注意模块插头与底板插座的防
10