实验一 抽样定理和脉冲调幅PAM实验.docx

1、实验一 抽样定理和脉冲调幅PAM实验汕 头 大 学 实 验 报 告学院: 工学院 系:电子系 专业:通信工程 年级:10 成绩:姓名: 学号:2010 实验时间:2012/12/30 指导教师签字: 实验一 抽样定理和脉冲调幅（PAM）实验一 实验目的1. 了解抽样定理；2. 了解PAM信号形成过程，平顶展宽解调过程；3. 掌握时分多路系统中的路际串话分析解决方法。二 实验设备1. 双踪同步示波器 SR8，2. 数字频率计 8110A 3. 低频信号发生器 XFD7 4. 毫伏表 GB9 5，直流稳压电流 JWY-30-4三 实验原理 一个频带受限信号m(t)如果它的最高频率为fH(即m(t)

2、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。由频谱可知，用截止频率为fH的理想低通滤波器可以无失真地恢复原始信号m(t)，这就说明抽样定理的正确性。实际上，考虑到低通滤波器特性不可能理想，对最高频率为3400Hz的语音信号，通常采用8KHz抽样频率，这样可以留出1200Hz的防卫带，见下图。如果fs2fH，就会出现频谱混迭的现象，如图所示。留出防卫带的语音信号的抽样频谱 fs2fH时语音信号的抽样频谱 抽样定理实验方框图 检测到脉冲，则抽样门打开，否侧，抽样门关闭。2、多路脉冲调幅(PAM信号的形成和解调)多路脉冲调幅实验框图分路抽样电路的作用：将在时间上连

3、续的语音信号经脉冲抽样形成时间上离散的脉冲调幅信号。 脉冲展宽电路的作用：将进入接收端后的多路脉冲调幅信号分离，还原出单路的PAM信号。为了解决PAM解调信号的幅度问题采用类似于平顶抽样的电路。由于时分多路的需要，分路脉冲的宽度S是很窄的。当占空比为S/TS 的脉冲通过话路低通滤波器后，低通滤波器输出信号的幅度很小。这样大的衰减带来的后果是严重的。但是，在分路选通后加入保持电容，可使分路后的PAM信号展宽到100%的占空比，从而解决信号幅度衰减过大的问题。但我们知道平顶抽样将引起固有的频率失真。 多路脉冲调幅系统中的路际串话：路际串话是指在同一时分多路系统中，某一路或某几路的通话信号串扰到其它

4、话路上去，这样就产生了同一端机中的各路通话之间的串话。如果传输PAM信号的通道频带是有限的，则PAM信号就会出现“拖尾”的现象，当“拖尾”严重，以至侵入邻路隙时，就产生了路际串话。 在考虑通道频带高频端时，可将整个通道简化为上图所示的低通网络，它的上截止频率为： f1=1/(2R1C1)当考虑通道频带的低频端时，可将通道简化为上图所示的高通网络。它的下截止频率为：f2=1/(2R2C2)四 实验内容及步骤(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(1)观察主振脉冲信号；2、在测试点(6)观察分路抽样脉冲（8kHz）；3、在

5、测试点(7)观察分路抽样脉冲（8kHz）； (二) 验证抽样定理 1、正弦信号从插孔(4)输入，fH=1KHz，幅度2VP-P。2、以测试点(4)作双踪同步示波器的同步信号，观察测试点(8)抽样后形成的PAM信号。调整示波器触发电平，使PAM信号在示波器上现示稳定。观察并记录PAM信号，计算在一个信号周期内的抽样次数。核对抽样次数和信号频率与抽样频率的关系。3、连接(8)(14)，在(15)观察经低通滤波器和放大器的解调信号。测量并记录其频率、幅度，并确定与输入信号的关系。(三) PAM信号的形成和解调 连接(8)(11)、(13)(14)、(2)（12)。1、在(4)输入正弦信号，fH=1K

6、Hz，幅度2V。2、以(4)作为双踪同步示波器的同步信号，在(8)观察并记录单路PAM信号。3、在(13)观察选通后的单路解调展宽信号，用示波器读出的宽度（用S作单位），记录波形。4、在(15)观察经低通滤波器放大后的音频信号。(四) 多路PAM系统中的路际串话现象 连接(8)(9)、(10)(11)、(13)(14)、(3)（12)。 1、在(4)输入正弦信号，fH=1KHz,Vp-p=2v;2、将开关K向下置于电容C11处，在（15）处测输出电压；3、将开关K向下置于电容C12处，在（15）处测输出电压，并与上2项目C11的结果比较。五 实验结构及分析（一）1.主振脉冲信号： F=2.04

7、3MHz, =240.0ns2.在（6）分路抽样脉冲（8KHz）： F=7.996kHz, =10us3.在（7）分路抽样脉冲（8KHz）： F=7.996kHz, =10us（二）抽样定律 2.一个信号周期内的抽样次数： 信号频率与抽样频率的关系： 3. （三）PAM信号的形成和解调2.在（8）观察单路PAM信号：3.单路解调展宽信号： 4. 低通滤波器放大后的音频信号：（四）多路PAM系统中的路际串话2. 3. 六 思考题2、本实验在(8)和(13)得到的是哪一类抽样的波形？从理论上对理想抽样、自然抽样和平顶抽样进行对比和说明。解：在8和13处得到的是脉冲调幅信号抽样波形。理想抽样用脉冲序

8、列进行抽样。平顶和自然抽样是用小矩形进行抽样，即抽样在一小段时间内进行不同的是：自然抽样的顶端是跟模拟波形一样的。而平顶抽样的顶端是平的 。 3、实验内容(四)中的2、3项内容有什么区别？分析影响串话的主要因素。解: 通道的低频等效网络 通道的高频等效网络 ：2项内容为高频串话现象；波形按R1C1时间常数指数下降。这样，就有了第一路脉冲在第二路时隙上的残存电压串话电压U，这种由于信道的高频响应不够引起的路际串话就叫做高频串话。3项内容为低频串话；由于R2C2 ，所以，当脉冲通过图 (a)所示的高通网络后，输出波形如图 (b)所示。长长的“拖尾”影响到相隔很远的时隙。若计算某一话路上的串话电压，则需要计算前n路对这一路分别产生的串话电压，积累起来才是总的串话电压。这种由于信道的低频响应不够而引起的路际串话就叫做低频串话。解决低频串话是一项很困难的工作影响串话的主要因素是RC，R2C2,长长的拖尾影响到相隔很远的时隙，这样就降低了串话出现高频串话,但由于信道的低频响应不够而引起的路际串话就叫做低频串话。；