南昌大学通信原理实验四 抽样定理与PAM系统实训

实验四 抽样定理与PAM系统实训

一、实验目的

1、通过对模拟信号抽样的实验,加深对抽样定理的理解。 2、通过PAM 调制实验，使学生能加深理解脉冲幅度调制的特点。

3、通过对电路组成、波形和所测数据的分析，了解PAM 调制方式的优缺点。 二、实验原理

取样也称抽样、采样，是把时间连续的模拟信号变换为时间离散信号的过程。抽样定理是指:一个频带在(0,fH)赫内的时间连续信号m(t),如果以≦1/2fH 秒的间隔对它进行等间隔抽样,则m(t)将被所得到的抽样值完全确定.根据取样脉冲的特性，取样分为理想取样、自然取样（亦称曲顶取样）、瞬时取样（亦称平顶取样）；根据被取样信号的性质，取样又分为低通取样和带通取样。

取样电路是用4066 模拟门电路实现。当取样脉冲为高电位时，取出信号样 值；当取样脉冲为低电位，输出电压为0，这样便完成了取样。本电路属低通信号的自然取样。根据取样定理，取样后的信号还原为原信号要通过理想低通滤波器，本滤波电路系统用有源低通滤波器代替理想低通滤波器完成还原。 三、实验步骤及结果

1、函数信号发生器参数2K,2V正弦信号连接SP301，送入模拟信号。 2、555电路输出SP304与SP302连接。

3、 连接SP204 与SP301、SP303 与SP306、SP305 与TP207，把扬声器J204开关置到1、2 位置，触发SW201 开关，变化SP302 的输入时钟信号频率，听辨音乐信号的质量。

4、 各测量点输出的波形及比较:

TP301：模拟信号输入，信号幅度不宜过大。若幅度过大，抽样信号的波形就会 失真，因此需调整送入的模拟信号的幅度（幅度在2V 左右）

TP302：抽样时钟波形输出。其抽样时钟波形自行选择输入，有16KHz 方波、 8KHz 方波、4KHz 方波。

TP303：抽样时钟信号频率为16KHZ 方波时的抽样信号

TP303:抽样时钟信号频率为8KHZ 方波时的抽样信号

5、抽样过程理想波形比较示意图如图

6、实验现象

TP302 16KHZ

TP301 303 16KHZ

TP302 8KHZ

TP301 303 8KHZ

TP302 4KHZ

TP301 303 4KHZ

TP301 303

TP305

四、抽样电路软件仿真和波形 1、抽样电路

2、各点仿真波形

fc<2fs时：

 当抽样频率为3KHz时，译码输出失真。

fc>2fs时：

 抽样频率为4KHz时，输出为：

 抽样频率为8KHz时，输出为：

 抽样频率为16KHz时，输出为：

五、实验总结及心得:

通过本次实验熟悉了模拟信号抽样,在对实验电路的研究，理解了模拟信号的产生原理，通过进行实验接线，在示波器对图像的观察，通过对比抽样前和抽样后的波形，加深对抽样定理的理解。通过PAM调制实验，加深了理解脉冲幅度调制的特点。此外，通过对电路组成、波形和所测数据的分析，更直观的理解PAM调制对波形传播的作用，理解了其存在的局限性以及优越性。