实验一 DSB调制与解调Word格式.docx
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,调制信号
由公式
(1)计算所得。
图3中
是高斯白噪声,LPF为低通滤波器,相干解调后的输出信号
由公式(3)计算所得。
DSB调制信号时域波形和频域谱如图4所示。
(1)
(2)
(3)
图3DSB调制解调系统
图4DSB调制信号时域波形和频域谱
四、实验步骤
步骤1:
新建一个vi工程“DSB.vi”,从菜单“窗口”“显示程序框图”进入程序框图窗口。
步骤2:
在程序框图窗口单击右键,在弹出的“函数”“信号处理”“波形生成”中选择“基本函数发生器”,命名为“基带信号”。
图5添加基带信号
步骤3:
在程序框图窗口,将鼠标移动到基本函数发生器的上方,当出现“信号类型”字样时,单击右键,在弹出的菜单中选择“创建”“输入控件”,即可为基带信号添加一个“信号类型”控件。
图6给基带信号添加信号类型控件
另:
除了程序框图窗口可以添加输入控件外,前面板窗口也可以添加输入控件。
如图7所示,在前面板中单击右键,在弹出的“控件”“Express”“数值输入控件”中选择“数值输入控件”。
如图8所示,此时前面板和程序框图中都会出现新添加的数值输入控件。
图7在前面板中添加数值输入控件控件
图8添加数值输入控件控件
步骤4:
参照步骤3,给基带信号添加“幅度”和“频率”的控件。
步骤3和4完成后,基带信号即可从正弦波、方波、三角波和锯齿波中任意选择一种,且频率和幅度可改变。
步骤5:
参照步骤2,在程序框图窗口单击右键,在弹出的“函数”“信号处理”“波形生成”中选择“正弦波形”,命名为“载波”。
图9添加载波
步骤6:
参照步骤3,给载波添加“幅度”和“频率”的控件。
步骤7:
在前面板中单击右键,在弹出的“控件”“Express”“图形显示控件”中选择“波形图表”。
添加两个,分别命名为“基带信号”和“载波”。
图10添加波形图表
步骤8:
在程序框图窗口中,将“基本函数发生器”和“正弦波形”的输出分别连接“基带信号”和“载波”这两个波形图表的输入端。
图11将添加的两个波形图表连接基带信号和载波的输出
步骤9:
在程序框图窗口单击右键,在弹出的“函数”“数学”“数值”中选择“乘”。
将“基本函数发生器”和“正弦波形”的输出分别连接乘法器的两个输入端。
乘法器的输出就是已调制信号。
图12添加乘法器
步骤10:
在程序框图窗口单击右键,在弹出的“函数”“Express”“信号分析”中选择“频谱测量”。
图13添加频谱测量仪
步骤11:
将乘法器的输出端连接“频谱测量”的“信号”端。
图14将乘法器的输出传输给频谱测量仪的信号端
步骤12:
参照步骤7,在前面板中单击右键,在弹出的“控件”“Express”“图形显示控件”中选择“波形图表”,命名为“已调制信号”;
再选择“波形图”,命名为“调制信号的功率谱”。
步骤13:
在程序框图窗口中,将“乘法器”的输出端连接“已调制信号”波形图表的输入端,“频谱测量”的“功率谱”连接“调制信号的功率谱”波形图的输入端。
这样,可显示已调制信号的波形和功率谱。
图15观察已调制信号的波形和功率谱
步骤14:
参照步骤2,在程序框图窗口单击右键,在弹出的“函数”“信号处理”“波形生成”中选择“高斯白噪声波形”作为噪声发生器。
图16添加高斯白噪声波形发生器
步骤15:
参照步骤3,给“噪声发生器”添加“噪声标准偏差”输入控件。
图17给高斯白噪声添加标准偏差输入控件
步骤16:
参照步骤9,在程序框图窗口单击右键,在弹出的“函数”“数学”“数值”中选择“加”。
图18添加加法器
步骤17:
将“高斯白噪声波形”和“乘法器”的输出分别连接加法器的两个输入端。
加法器的输出就是“已调制信号+高斯白噪声”。
图19将已调制信号和高斯白噪声相加
步骤18:
参照步骤9,在程序框图窗口单击右键,在弹出的“函数”“数学”“数值”中选择“乘”。
将“载波”和“加法器”的输出分别连接乘法器的两个输入端。
图20添加乘法器
步骤19:
参考步骤10,在程序框图窗口单击右键,在弹出的“函数”“Express”“信号分析”中选择“滤波器”。
在弹出的“配置滤波器”窗口中选择“低通”滤波器,并根据基带信号频率设置合适的“截止频率”。
图21添加滤波器
图22配置滤波器的属性
步骤20:
将接收端乘法器的输出连接滤波器的“信号”端。
图23将接收端乘法器的输出送去滤波
步骤21:
参照步骤7,在前面板中单击右键,在弹出的“控件”“Express”“图形显示控件”中选择“波形图表”,命名为“解调输出”。
将“滤波器”的“滤波后的信号”端连接“解调输出”波形图表的输入端。
图24添加波形图表以观察解调输出波形
步骤22:
在程序框图中单击右键,在弹出的“函数”窗口中选择“Express”“执行过程控制”“While循环”,拖动鼠标,将程序框图中的所有内容都包含到新生成的框里面。
图25增加While循环控制框
图26设置While循环
步骤23:
在前面板中调整“波形图表”、“波形图”及其他控件的大小布局,并设置基带信号和载波的默认“波形类型”、“频率”和“幅度”,设置“噪声标准偏差”。
步骤24:
在前面板中单击工具栏中的“连续运行”按钮,即可全速运行程序,观察到图1所示的实验效果。
图27连续运行vi程序
在程序框图中单击工具栏中的“高亮显示执行过程”按钮,即可观察到实验中电信号的传输过程。
图28观察电信号传输过程
若想在频谱测量仪上同时观测基带信号和已调制信号的功率谱,则在程序框图窗口单击右键,在弹出的“函数”窗口中选择“Express”“信号操作”“合并信号”,此时会得到两入一出的部件,将两个输入端分别连接基带信号和已调制信号,输出端连接“频谱测量”的信号端,同时将“调制信号的功率谱”波形图表名称改为“基带信号、调制信号的功率谱”。
图29观察两路信号的功率谱
在前面板中右键单击“基带信号、调制信号的功率谱”波形图表,在弹出的图30所示窗口修改波形图表的外观属性,图31所示窗口修改波形图表的曲线属性。
全速运行程序,将观察到图32所示的两个信号的功率谱。
图30修改波形图表的外观属性
图31修改波形图表的曲线属性
图32两个信号的功率谱
五、思考题
1.设基带信号是正弦波,在噪声为0的情况下,解调输出的正弦波峰值Ao与基带信号峰值Am和载波峰值Ac间存在什么关系?
与实验结果是否相符?
2.DSB进行相干解调时,要求接收端的载波必须与发送端的同频同相,如果同频不同相,或同相不同频会怎样?
在本实验中又该如何仿真?
3.若要进行AM调制,则本实验中的程序框图的输入端和输出端要做哪些改动?
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