解调就是从Y(t)中恢复出原始信号X(t)。而同步解调的原理就是用相同的载波在进行一次调制。则有以下结果:
若
,Y(w)就是带通频谱,从而V(w)中
的频谱不重叠。故可以用一个截止频率为
的理想的低通滤波器滤波,就可以完全恢复原始信号X(t)。
四、实验结果及结果分析 1.正弦波的幅值调制
调节函数信号发生器,使其输出频率为20kHz、峰-峰值为1V的正弦波信号,作为二路载波信号,连接到实验电路板上。并将其接到示波器的CH2(CH1关闭),其波形如下图2。
图2载波信号的波形
调节实验电路板使其输出频率为500Hz峰-峰值为1V的正弦波作为被调制的信号,并将其接到示波器的CH1(CH2关闭),其波形如下图3。
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图 3被调制的信号波形
将示波器的CH1接TP1,CH2接TP2即可以得到被调制信号与调制信号的波形,如下图4.
图 4被调制信号与调制信号的波形
实验结果分析:由于波形不稳定,故采样方式改为平均值采样。实验要求被调制信号频率为500Hz、峰-峰值为1V的正弦波,而上图3中实际被调制信号频率为520.8Hz、峰-峰值为968mV的正弦波。这是因为当调节正弦波的频率时,其峰-峰值会变化,将其峰-峰值调到1V时,波形会失真,为了将幅值调到最大而波形不失真,只能将频率调到520.8Hz。由于调制信号为载波信号与被调制信号的乘积,其外形轮廓为近似正弦波。
2.正弦波的幅值解调
将CH1接TP1,CH2接TP3,即可以得到被调制信号和解调信号的波形,如下图5。
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图5被调制信号和解调信号的波形
将CH1接TP1,CH2接TP4,即可以得到被调制信号和解调信号滤波后的波形,如下图6。
图 6被调制信号和解调信号滤波后的波形
实验结果分析:由于波形不稳定,故采样方式改为平均值采样。由于解调信号由三种不同频率的信号合成,故其波形如上图5。当通过截止频率为
的低通滤波器时,高频信号被滤去,只剩下原始信号,如图6。
其频率为518.7Hz,与原始信号频率一致,只是峰-峰值为2.72V,比原始信号峰
-峰值1.0V大。这是由于滤波器的放大作用造成的。
五、实验思考题
(1)已调制的信号的幅值Y(t)与解调信号X(t)的幅值是否相同? 答:相同。因为即两者的幅值相同。
,故Y(t)的最大值与X(t)的最大值相同,
六、实验心得
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这次实验让我学到了很多关于信号的调制与解调的知识。在学习的过程中我掌握了幅值调制与解调的方法。同时也发现自己进行实验时遇到的问题,即被调制信号如何调节?由于可调的滑动变阻器有多个,但是调节时必须先调其频率在调幅值,这样才能快速调到要求值。同时我也发现了改进方法:
1.在滤波器的后面再接一级放大器,使放大倍数可调;
2.调节运放的发大倍数,使解调并滤波后信号的幅值与原始信号相同。
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设计性实验:不同阶数相同类型的滤波器的滤波效果
一、实验目的
1. 学会设计相同类型的不同阶数的滤波器; 2.观察不同阶数相同类型的滤波器的滤波效果; 3.学会用Mat lab对一个信号进行频谱分析。 二、实验目标
1.通过实验得到一阶、四阶、八阶低通滤波器的幅频响应;
2.用Mat lab分析方波通过一阶、四阶、八阶低通滤波器所得正弦波的频谱,观察其基波、三次谐波、和五次谐波的幅值。。
三、总体方案设计
由于LPF、HPF、BPF、BEF之间的幅频特性有一定的关系,例如
HHigh(jw)?1?HLow(jw);HBand(jw)?HLow(jw)*HHigh(jw); HBlock(jw)?HHigh(jw)?HLow(jw);因此,我们可以只用探究低通滤波器的不同阶数之间的幅频特性,来比较不同阶数相同类型的滤波器的滤波效果。
1.低通滤波器的设计(采用Bessel类型) (1)一阶低通滤波器的设计原理图如下
图 11一阶Bessel低通滤波器
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