通信原理实验(五)
实验一抽样定理实验
项目一、抽样信号观测及抽样定理实验
1、观测并记录抽样前后得信号波形，分别观测muｓｉc和抽样输出。
由分析知,
由分析知,自然抽样后得结果如图,很明显抽样间隔相同,且抽样后得波形在其包络严格被原音乐信号所限制加权,与被抽样信号完全一致。
观测并记录平顶抽样前后信号得波形。
此结果为平顶抽样结果,
此结果为平顶抽样结果,仔细观察可发现与上一实验中得自然抽样有很大差距,即相同之处,其包络也由原信号所限制加权,但就是在抽样信号得每个频率分量呈矩形,顶端就是平得。
观测并对比抽样恢复后信号与被抽样信号得波形，并以100HZ为步进,减小Ａ-OUT得频率,比较观测并思考在抽样脉冲频率为多少得情况下恢复信号有失真。
(1）9、0ＫHZ ?? (2)７、7KHZ
在频率为9HZ时得
在频率为9HZ时得波形如上图,低通滤波器恢复出得信号与原信号基本一致,只就是相位有了延时,约1/4个Ts;
逐渐减小抽样频率可知在7、7KHZ左右,恢复信号出现了幅度得失真,且随着fs得减小,失真越大。
上述现象验证了抽样定理,即,在信号得频率一定时,采样频率不能低于被采样信号得2倍,否则将会出现频谱得混叠,导致恢复出得信号严重失真。
(3)7、0KHZ
实验二PＣM编译码实验
实验项目一测试W6８1５1２得幅频特性
将信号源频率从５0HＺ到4０００HZ，用示波器接模块21得音频输出,观测信号得幅频特性。
(1）、４000ＨZ????????（2)、3500HＺ
(3）1２0HZ ???? (4)５0HＺ
在实验中仔细观察结果
在实验中仔细观察结果,可知,当信号源得频率由4000HZ不断下降到3000HZ得过程中,信号得频谱幅度在不断地增加;在3000HZ~1500HZ得过程中,信号得幅度在一定范围内变化,但就是没有特别大得差距;在1500HZ~50HZ得过程中,信号得幅度有极为明显得下降。
实验项目二PCＭ编码规则实验
以FS为触发，观测编码输入波形。示波器得DIV档调节为１０0微秒。
图中分别为输入被抽样信号和抽样脉冲,
图中分别为输入被抽样信号和抽样脉冲,观察可发现正弦波与编码对应。
保持示波器设置不变得情况下，以ＦS为触发观测PCM量化输出,记录波形。
PCM脉冲编码调制:
PCM脉冲编码调制:数字通信得编码方式之一。可以观察到,一个抽样周期对应PCM得八个编码,即一个抽样值以PCM编码就是八位得。
以FＳ为触发,观察并记录PCＭ编码得A律编码输出波形。
A律就是
A律就是PCM非均匀量化中得一种对数压扩形式,对抽样值进行八位编码:
M0:极性码M1M2M3:段落码
M4M5M6M7:区间码
分析实验结果可知,对于一个码元信号,经过非均匀量化编码之后发现包括8个二进制数。
对比观测编码输入信号和译码输出信号。
观察实验结果可知,
观察实验结果可知,编码输入和译码输出得结果在幅度上完全一致,相位上有接近180°得相位差。
思考1：改变基带信号得幅度时，波形就就是否发生变化?改变时钟信号频率时，波形就就是否发生变化?
基带
基带信号幅度对波形得影响很小,信号频率f看不出明显得规律。f得变化对波形没有任何影响。
?改变时钟信号频率时,波形会发生变化。
思考２：当编码输入信号得频率大于3400ＨＺ或小于3000HZ时,分析脉冲编码调制和解调波形。
当编码输入信号
当编码输入信号得频率大于3400Hz或小于300Hz时,脉冲编码调制和解调波形得幅度会急剧减小。
实验项目三PＣM编码时序观测
示波器观测FＳ信号编码输出信号,并记录二者对应得波形。
观测分析可知,
观测分析可知,在发送一串连续周期码时,其编码输出并没有出现周期现象,而就是时刻都在变化。
思考:为什么实验时观测到得PCM编码信号码型总就就是在变换？
由于采样频率和输入信号
由于采样频率和输入信号得频率之间并不就是有规律得整数倍关系,导致了每一个抽样信号点得时刻就是不同得,所以编码输出得信号也不一样,观察得信号就就是随时变化得。