抽样定理和脉冲调幅(PAM)实验资料

电子信息工程学系实验报告课程名称：通信原理实验项目名称：抽样定理和脉冲调幅（PAM实验班级：通信091姓名：Jxairy成绩：实验时间：2012-05-10学号：910705131指导教师（签名）：实验目的：1）验证抽样定理；2）观察了解PAM言号形成过程，平顶展宽解调过程。 实验环境与仪器：1)抽样定理和脉冲调幅（PAM ）实验模块4)直流稳压电源JWY-30-42)数字频率计8110A5)双踪冋步示波器SR83)低频信号发生器XFD76)毫伏表GB9实验原理：利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为“抽样”，抽样后的信号称为脉冲调幅（PAM ）信号。在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。并且，从抽样信号中可以 无失真地恢复出原信号。图02-01示意地画出了传输一路语音信号的PCM系统。从图中可以看出要实现对语音的PCM编码，首先就要对语音信号进行抽样，然后才能进行量化和编码。因此，抽样过程是语音信号数字化的重要环节， 也是一切模拟信号数字化的重要环节。PAMpam r：JI_n_图02-01 单路PCM系统示意图1. 抽样定理：一个频带受限信号 m（t）如果它的最高频率为fH（即m（t）的频谱中没有fH以上的分量），可以 唯一地由频率等于或大于2fH的样值序列所决定。音仕号xZT抽nA*7*niinm琢冲图02-02 抽样定理实验方框图2. 脉冲幅度调制（PAM）:是脉冲载波的幅度随基带信号变化的一种的调制方式。若脉冲载波是冲激脉冲序列，则按抽样定理进行抽样得到的信号ms（t）就是一个PAM信号。PAM信号在时间上是离散的，但在幅度上却是连续的。而在PCM系统里，PAM信号只有在被量化和编码后才有传输的可能。本实验仅提供一个PAM系统的简单模式。TI分路1 1 -LT分路2 1T1音频分路借号T抽样2 1T图02-03多路脉冲调幅实验框图实验内容及过程：（一）、抽样和分路脉冲的形成用示波器和频率计观察并核对各脉冲信号的频率、波形及脉冲宽度，并记录相应的波形。1）在TP1观察主振脉冲信号。2）在TP2观察分路抽样脉冲（1-1）（ 8kHz）。（二）、验证抽样定理连接TP2 -TP6,观察并画出以下各点的波形。1）低频正弦信号从 TP4输入，fH = 1kHz，幅度约2VP-P。2）以TP4作双踪同步示波器的同步信号，观察TP8抽样后形成的 PAM信号。把输入信号调整到一合适的频率上，使 PAM信号在示波器上显示稳定，计算在一个信号周期内的抽样次数。核对信号频率与抽样频率的关系。抽样次数：8次，抽样频率：250Hz，信号频率：1000Hz,信号频率是抽样频率的4倍。3）连接TP8汀P14,在TP15观察经低通滤波器和放大器的解调信号。测量其频率，确定和输入信号的 关系。解调频率：1000Hz,是输入信号的4倍。4）改变fH，令fH = 6k Hz，重复步骤2, 3项内容。（三）、PAM言号的形成和解调连接TP8 - TP11、TP13 - TP14、TP2 - TP12,观察并画出以下各点的波形。1）低频正弦信号从 TP4输入，fH = 1k Hz，幅度约2VP-P。同上TP4波形2）以TP4作为双踪同步示波器的同步信号，在TP8观察单路PAM信号。同上TP8波形3）在TP13观察选通后的单路解调展宽信号，用示波器读出 t的宽度。t =655.us4）在TP15观察经低通滤波器放大后的音频信号。实验结果及分析：（一）、抽样和分路脉冲的形成经过抽样过程，通过示波器和频率计观察并核对TP1主振脉冲信号和TP2分路信号的频率、波形及脉图02-04 TP1观察主振脉冲信号图02 -05 TP2观察分路抽样脉冲（二）、验证抽样定理将低频正弦信号从 TP4输入（其中fH = 1kHz，幅度约2VP-P）。以TP4作双踪同步示波器的同步信号，观察TP8抽样后形成的 PAM信号。TP4输入信号波形如图 02 -06所示，同步信号 TP1与抽样信号TP8对比如图02 -07所示。连接TP8P14，用示波器观察 TP15低通滤波器和放大器的解调信号，如图02 -08所示。当fH = 6k Hz波重复上述步骤 2、3,实验结果如图02 -09和图02 -10所示。图02 -07 同步信号TP1与抽样信号 TP8对比分析：抽样次数：8次，抽样频率：250Hz,信号频率：1000Hz，信号频率是抽样频率的 4倍。图 02 10 fH = 6kHz 时 TP15 波形（三）、PAM言号的形成和解调图02 -11 TP15低通滤波器放大后的音频信号PAM调制还原恢复出的信号越接近于真是信号。图02 -11 TP13单路解调展宽信号分析：通过上述实验波形对比，抽样频率越高，经过实验心得：