2022年实验5++抽样定理及PAM脉冲幅度调制实验.docx

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1、精品学习资源试验 5抽样定理及 PAM脉冲幅度调制试验一、试验目的1. 通过对模拟信号抽样的试验, 加深对抽样定理的懂得；2. 通过 PAM调制试验，使同学能加深懂得脉冲幅度调制的特点；3. 学习 PAM调制硬件实现电路，把握调整测试方法；二、试验仪器1 PAM脉冲调幅模块，位号：H实物图片如下 2时钟与基带数据发生模块，位号：G实物图片见第 3 页3 20M双踪示波器 1 台4频率计 1 台5小平口螺丝刀 1 只6信号连接线 3 根三、试验原理抽样定理告知我们： 假如对某一带宽有限的时间连续信号 模拟信号 进行抽样， 且抽样速率到达肯定数值时， 那么依据这些抽样值就能精确地复原原信号； 这就

2、是说， 假设要传输模拟信号，不肯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，依据基带信号转变脉冲参量幅度、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 岁月研欢迎下载精品学习资源究结果说明其有用性不强， 而国内根本就没讨论和使用过， 所以这里我们就不做介绍； 本试验平台仅介绍脉冲幅度调制，由于它是脉冲编码调制的基础；抽样定理试验电路框图，如图1-1 所示；P0432P01开关抽样器32TP0132P03P15模拟信号信道

3、模拟信号复原滤波器32W01P1432P02抽样脉冲形成电路4SW02 掌握P09图 1-1抽样的试验过程结构示意图本试验中需要用到以下5 个功能模块；1. 非同步函数信号或同步正弦波发生器模块：它供应各种有限带宽的时间连续的模拟信号，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/P04 测试点可用于调制信号的连接和测量； 另外， 假如试验室配备了 单机， 也可以使用用户 模块，这样验证明验成效更直接、更形象， P05/P07 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：它供应有限高度，不同宽度和频率的的抽样脉冲序列，并经过连线送到“ P

4、AM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； 该模块供应的抽样脉冲有同步和非同步两种，同步的抽样脉冲是频率为 8KHz，占空比为 50%或近似 50%的矩形脉冲；非同步的抽样脉冲由555 定时器产生，其频率通过 W05连续可调；3. PAM脉冲调幅模块：它采纳模拟开关CD4066实现脉冲幅度调制；抽样脉冲序列为高电平常，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

5、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 1-2 所示， 32W01R1电位器可转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： 接收滤波器是数字低通滤波器，它的作用是复原原调制信号；数字低通滤波器的截止频率受工作时钟掌握，它由 4SW02的置位确定； 铆孔 P14 是接收滤波器与功放的输入端，试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：它供应系统工作时钟和接收数字低通滤波器工作时钟；接收数字低通滤波器截止频率的设置由该模块中微型连排拨动开关4

6、SW02置位确定；欢迎下载精品学习资源32TP0132P0332W01C1C2R2图 1-2 PAM 信道仿真电路示意图最终强调说明： 实际应用的抽样脉冲和信号复原与抱负情形有肯定区分；抱负抽样的抽样脉冲应当是冲击脉冲序列，在实际应用中，这是不行能实现的；因此一般是用高度有限、宽度较窄的窄脉冲代替，本试验中供应的抽样脉冲，是频率为8KHz，占空比为50%或近似50%的矩形脉冲或由 555 定时器产生的频率连续可调的脉冲；另外，实际应用中使信号复原的滤波器不行能是抱负的；当滤波器特性不是抱负低通时，抽样频率不能就等于被抽样信号 频率的 2 倍，否就会使信号失真；考虑到实际滤波器的特性，抽样频率要

7、求选得较高； 由于PAM通信系统的抗干扰才能差，目前很少有用；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： 仿真信道的特性调剂电位器；五、试验内容及步骤1. 插入有关试验模块：在关闭系统电源的条件下， 将“时钟与基带数据发生模块” 、“ PAM脉冲幅度调制模块” ， 插究竟板 “G、H”号的位置插座上 具体位置可见底板右下角的 “试验模块位置分布表” ；留意模块插头与底板插座的防呆口一样，模块位号与底

8、板位号的一样；2. 信号线连接：用专用铆孔导线将P04、32P01；P09、32P02；32P03、P14 连接留意连接铆孔的箭头指向，将输出铆孔连接输入铆孔；3. 加电：打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示；假设电源指示灯显示不正常，请立刻关闭电源，查找反常缘由；4. 输入模拟信号观看：模拟信号发生器产生的模拟信号送入抽样模块的32P01 点，用示波器在 32P01 处观看， 调剂同步正弦波电位器W04，使该点正弦信号幅度约1V峰一峰值 ；欢迎下载精品学习资源5. 取样脉冲观看：示波器接在 32P02 上，拨动抽样脉冲形成电路的开关K02，当 K02 置于 C8 位，示波器显示 8K

9、同步的抽样脉冲；当K02 置于 C555 位，示波器显示非同步的抽样脉冲，其频率通过W05连续可调；6. 取样信号观看：示波器接在 32TP01 上，可观看 PAM取样信号，示波器接在32P03 上，调剂“ PAM脉冲幅度调制”上的32W01可转变 PAM信号传输信道的特性，PAM取样信号波形会发生转变；7. 取样复原信号观看：PAM解调用的低通滤波器电路接收端滤波放大模块，信号从P14 输入共设有三组参数，其截止频率分别为2.65KHZ、5.3KHZ、10.6KHZ；依据被抽样的信号频率，通过拨码器4SW02可设置的滤波器参数，由于模拟信号接的是2KHZ的同步正弦波，所以挑选滤波器截止频率为

10、 2.65KHZ，即拨码器 4SW02设置为 01010；依据下面建议自己设计试验步骤，进行取样复原信号观看试验；(1) 在肯定频率的模拟信号一般2KHZ下，设置低通滤波器2.65KHZ 截止频率；调剂不同的抽样时钟，用示波器观测各点波形，验证抽样定理，并做具体记录、绘图；留意，PAM传输模块的 32TP01、32P03 测试点波形调剂近似，即不失真为准；(2) 在肯定频率的抽样时钟一般 8KHZ fs 下，调剂模拟信号源的频率 f 一般小于4KHZ，即保持抽样时钟与模拟信号间的 fs2f 频率关系， 设置低通滤波器 2.65KHZ 截止频率；用示波器观测各点波形，验证 PAM通信系统的性能，

11、并做具体记录、绘图；8. 关机拆线：试验终止，关闭电源，拆除信号连线，并按要求放置好试验模块；注：非同步函数信号在抽样时的波形在示波器上不简单形成稳固的波形，需耐心地调剂； 假设要观测稳固的波形可使用同步正弦波信号和同步抽样脉冲；六、试验报告要求1. 写出试验目的和内容；2. 简述抽样定理及 PAM试验原理，并画出试验框图；3. 写出自行设计的试验步骤，记录试验时各种测试条件，所测各点的波形、 频率、 电压等各项测试数据并验证抽样定理；4. 说明抽样后信号经过PAM模拟信道传输及接收数字低通滤波器后，波形将会显现哪些失真；5. 写出试验体会；这星期作业：2-2、2-3、2-12、2-15试验 5、试验报告内容：欢迎下载精品学习资源一、试验目的二、试验设备四、可调元件及测量点的作用五、试验内容及步骤1、2、3、4、5、6、87 先不写欢迎下载