通信原理實驗ppt

1、學時：32學分：2實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容1.模擬線性（AM、DSB）調(diào)制與解調(diào)實驗。2.模擬線性調(diào)制（SSB、VSB、QAM）與解調(diào)實驗。 8.二相BPSK調(diào)制解調(diào)實驗。（可選作） 9. QPSK系統(tǒng)設(shè)計與仿真。 （可選作）動態(tài)系統(tǒng)仿真開發(fā)的仿真實驗系統(tǒng)。1.在本實驗室完成每次實驗2.因為是仿真平臺，可將相應(yīng)軟件和仿真系統(tǒng)拷貝回去自己完成實驗。但每次上課必須來聽講解實驗。 實驗要求實驗要求 按實驗指導書要求，先在系統(tǒng)默認參數(shù)設(shè)置狀態(tài)下進行實驗，然后根據(jù)指導書要求改變系統(tǒng)參數(shù)進行實驗。必須個人完成。 實驗報告要求實驗報告要求 要求圖、表完整，清晰。對實驗觀測現(xiàn)象需 用文字說明的，要用文字說明。不得相互

2、抄襲。 實驗報告每人一份。 實驗報告可以是手寫的，也可以是打印的。 但要有實驗?zāi)康?、原理、實驗結(jié)果等內(nèi)容，必 須是紙質(zhì)檔。 實驗報告封面上必須清楚寫明學號、姓名等 信息，以便在教務(wù)處網(wǎng)站上登錄成績。 若有補選的同學，必須在報告封面上注明補 選。必須是大四的學生才能補選。 實驗考勤與報告記分規(guī)則實驗考勤與報告記分規(guī)則 1.進實驗室實驗時，先簽到。 2.在授課期間，不得隨意離開實驗室， 有事需先請假。 3.完成實驗后，需指導教師檢查圖、表、 數(shù)據(jù)是否完整，簽字后方能離開實驗室。 4.相互抄襲、復印的，一律按零分處理。 5.平時成績30分，全部報告70分。交實驗報告時間及地點交實驗報告時間及地點 實

3、驗完成一周后，即11周周五之前把實驗 報告交到科B117室。 實驗指導教師：饒力 聯(lián)系方式鎖相環(huán)路的特性簡介鎖相環(huán)路的特性簡介 鎖相環(huán)路就是一種反饋控制電路,它控制的參量是輸出信號的相位。因此,也稱為自動相位控制電路。 鎖相的目的是使系統(tǒng)輸出信號的相位始終與 輸入信號的相位同步。一. PLL的組成及工作原理 PLL包括： 1. PD： Phase Detector 2. LF： Loop Filter 3. VCO： Voltage Controlled Oscillator 受控對象 控制器基本構(gòu)成如下圖:PDVCOLFH(P)=1)(tui)(1t)(tud)(t

4、uc)(tuo)(2t 1. 鑒相器 PD 輸出的誤差信號 是相差e(t)的函數(shù)，即： 正弦鑒相器用模擬相乘器與低通濾波器的串接作為模型。LPFUdSin (t)+-2 (t)UdSine(t)1e(t)(tui)(tuo)(tud)()(tftued)(tud 正弦鑒相特性02-2e(t)(tud)(sin)(tUtuedd2.環(huán)路濾波器 LF 環(huán)路濾波器具有低通特性，它對環(huán)路參數(shù)調(diào)整起著決定性的作用。 LF的特性決定了環(huán)路的不同特性。F(P)F(s)時域頻域S=j代入F(S)得到頻率響應(yīng)F(j)(tud)(tuc)(sud)(suc 常用的三種LF： 1.RC積分Filter頻率特性 F(

5、j)=1/(1+j1 ) 1=RC |F(j)|=1/ 1+(1 )2 (j)= arctg1 幅頻特性uouiRC相頻特性其控制特性如圖所示：3.壓控振蕩器 VCOVCO振蕩頻率隨輸入控制電壓變換關(guān)系為：線性的變化，vo0u c)()(tuKtcoov)(tuc其相位 即：寫成算子數(shù)學模型：Ko/puc(t) (t) 2壓控振蕩器是PLL中的固有積分環(huán)節(jié)。tcootvduKtd00)()(duKttco02)()()()(2tupKtco 4.環(huán)路的相位模型 將以上三個模型連接起來，構(gòu)成環(huán)路的模型：UdSin F(P)Ko/p+_ (t)1e(t)2 (t)(tud)(tuc 模型給出了輸入

6、相位 與輸出相位 之間的關(guān)系，又稱為環(huán)路的相位模型。這是一個相位負反饋的誤差控制系統(tǒng)，其特征是存在剩余誤差。)(1t)(2t二二. 鎖相環(huán)用作調(diào)制器與解調(diào)器鎖相環(huán)用作調(diào)制器與解調(diào)器 理論上，在加入輔助電路的情況下，鎖相環(huán)可以實現(xiàn)多種調(diào)制方法的調(diào)制器和解調(diào)器。1. 模擬調(diào)頻/調(diào)相信號的調(diào)制與解調(diào) 調(diào)制信號： (1)調(diào)頻信號： 完整調(diào)頻表達式)sin()(ttuF)(sin)(ttuUtuFccFM)sin(sin)(ttUtuccFM(2)調(diào)相信號： 其中 為峰值相偏，對應(yīng)的調(diào)制信號的頻譜包含一組間隔為 的譜線。 利用頻率與相位間存在的固有的微積分關(guān)系，如果將調(diào)制信號先通過微分器，再加到調(diào)頻器的

7、輸入端，便可輸出調(diào)相信號。)sin(sin)(ttUtuccPM VCO的瞬時相位令VCO輸出信號)()()(0tuTKtddduTKttFdootFdooodoTK)(sin)(tutUtuFoco 2 . 調(diào)制器的實現(xiàn) 利用VCO的頻率調(diào)制特性，直接將調(diào)制信號加入到VCO的控制信號輸入端可以輸出調(diào)頻信號；如果加上前置微分器，便可以輸出調(diào)相信號。 由于VCO的振蕩頻率的溫度漂移特性和非線性性，不能產(chǎn)生高質(zhì)量和高穩(wěn)定度的調(diào)制信號。 一種具有高頻率穩(wěn)定度的FM信號調(diào)制器為oscillatorPDLFVCOFM/PM信號調(diào)制信號uF(t)/uF(t) 合理設(shè)計使得PLL工作在載波跟蹤狀態(tài)下，環(huán)路輸

8、出信號的載波頻率跟蹤晶體振蕩器的變化，可提供高穩(wěn)定度的載波信號；調(diào)制信號控制VCO的瞬時輸出頻率，以實現(xiàn)FM或PM調(diào)制。 根據(jù)實現(xiàn)框圖可推出調(diào)制信號uF(t)與輸出相位2之間的關(guān)系滿足：由環(huán)路的相位模型：此時 ，得方程令 得0)(1s)()()()(22ssKsusFKsoFd1dK)()()(2susKsFKsssFoo VCO輸出頻率相對于自由振蕩頻率o的頻偏為： 由于He (s)具有高通頻率特性，只要uF(s)在He (s)的通帶內(nèi)，則輸出頻偏與調(diào)制信號成正比，輸出信號為FM信號。S 2(s) = He(s) KoUF(s)()()(2susKsHsFoe 調(diào)制信號經(jīng)過微分后，其Laplace變換為SUF(S)，則此時調(diào)制信號與輸出相位2(S)之間的關(guān)系滿足：)()()(2SUKSHSFoe 可見，只要調(diào)制信號在He (s)的通帶內(nèi)，就可以使得輸出信號的相位與調(diào)制信號成正比關(guān)系，即輸出為PM信號。 兩種用法：兩種用法： 1.載波跟蹤 此時應(yīng)從壓控振蕩器輸出uo(t),在 LF設(shè)計為窄帶的條件下，uo(t)是提純了的輸入信號載波。 2.調(diào)制跟蹤 因為要包含調(diào)制信號，LF有一定的帶寬要求。 若輸入ui(t)是調(diào)頻信號，有兩種輸出： （1）從VCO輸出uo(t)：uo(t)即為ui(t)復制