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信号与系统实验箱--FDM频分复用实验
发布时间：2017-06-22 点击次数：次
一、实验目的
1、掌握FDM复用的基本原理；
2、掌握FDM解复用的常用方法；
二、实验原理
在信道上（例如无线信道）将若干路信号以某种方式汇合，统一在同一信道中进行传输称之为多路复用。在近代通信系统中普遍采用多路复用技术，如频分复用技术。
频分复要求设备在发送端将各路信号频谱搬移到各个不同相同的频率范围内，使它们互不重叠，这样就可复用同一信道传输。
接收端得用若干滤波器将各路信号分离，再经解调即还原为各路原始信号，如图16-1所示。
图16-1 频分复用示意图
三、实验模块说明
在“信号与系统”实验箱中，“FDM传输系统”模块包括了实验五中的“AM调制系统”，以及一个有源加法器，及一个八阶巴特沃斯高通滤波器及一个八阶巴特沃斯低通滤波器，其中：
1、“AM调制系统”，见实验十五，这里不再介绍。
2、有源加法器，主要是将两路调制信号进行汇合，生成FDM复用信号。
3、八阶巴特沃斯高通滤波器的截止频率为30KHz，可以分离AM信号2。
4、八阶巴特沃斯低通滤波器的截止频率为20KHz，可以分离AM信号1
四、实验步骤
1、载波信号的产生：见实验十五。
2、第一路AM调制波形的产生：
，其调制在16KHZ的载频上。
见实验十五的步骤2，AM调制波形的产生。
3、第二路AM调制波形的产生：，其调制在32KHZ的载波上。
见实验十五的步骤2、5，AM调制波形的产生。
4、两路AM的复用：用双头线将上步实验所获得的AM调制信号UAM1和UAM2送入有源加法器的两个相应的输入端，得到一FDM复用信号；
5、FDM的解复接（第一路信号）：
（1）将实验步骤4所获得的FDM信号送入“八阶巴特沃斯高通滤波器”模块和“八阶巴特沃斯低通滤波器”模块，分别观察相应的输出信号。
（2）将“八阶巴特沃斯高通滤波器”模块的输出信号接到“解调器2”的的UAM2（HC13），“解调器2”的VC2（HC14）接到“载波2”的输出端VC2（HC20）
观察“解调器2”输出端VS2（HC15）的波形，与“调制波2”的输出波形VS2（HC21）进行比较。
（3）将“八阶巴特沃斯低通滤波器”模块的输出信号接到“解调器1”的的UAM1（HC04），“解调器1”的VC1（HC05）接到“载波1”的输出端VC1（HC18）
观察“解调器1”输出端VS1（HC06）的波形，与“调制波1”的输出波形VS1（HC19）进行比较。
五、实验报告
1、画出FM调制器产生框图；
2、在FDM解复用中，可以观察到信号串扰（在第一路信号输出端可检测到第二路用户信号），产生串扰信号的原因是什么，如何减少这类串扰信号的产生？
六、实验设备
1、YUY-XH3 信号与系统实验箱一台
2、20MHz示波器一台
1、掌握FDM复用的基本原理；
2、掌握FDM解复用的常用方法；
二、实验原理
在信道上（例如无线信道）将若干路信号以某种方式汇合，统一在同一信道中进行传输称之为多路复用。在近代通信系统中普遍采用多路复用技术，如频分复用技术。
频分复要求设备在发送端将各路信号频谱搬移到各个不同相同的频率范围内，使它们互不重叠，这样就可复用同一信道传输。
接收端得用若干滤波器将各路信号分离，再经解调即还原为各路原始信号，如图16-1所示。
图16-1 频分复用示意图
三、实验模块说明
在“信号与系统”实验箱中，“FDM传输系统”模块包括了实验五中的“AM调制系统”，以及一个有源加法器，及一个八阶巴特沃斯高通滤波器及一个八阶巴特沃斯低通滤波器，其中：
1、“AM调制系统”，见实验十五，这里不再介绍。
2、有源加法器，主要是将两路调制信号进行汇合，生成FDM复用信号。
3、八阶巴特沃斯高通滤波器的截止频率为30KHz，可以分离AM信号2。
4、八阶巴特沃斯低通滤波器的截止频率为20KHz，可以分离AM信号1
四、实验步骤
1、载波信号的产生：见实验十五。
2、第一路AM调制波形的产生：
，其调制在16KHZ的载频上。见实验十五的步骤2，AM调制波形的产生。
3、第二路AM调制波形的产生：
，其调制在32KHZ的载波上。见实验十五的步骤2、5，AM调制波形的产生。
4、两路AM的复用：用双头线将上步实验所获得的AM调制信号UAM1和UAM2送入有源加法器的两个相应的输入端，得到一FDM复用信号；
5、FDM的解复接（第一路信号）：
（1）将实验步骤4所获得的FDM信号送入“八阶巴特沃斯高通滤波器”模块和“八阶巴特沃斯低通滤波器”模块，分别观察相应的输出信号。
（2）将“八阶巴特沃斯高通滤波器”模块的输出信号接到“解调器2”的的UAM2（HC13），“解调器2”的VC2（HC14）接到“载波2”的输出端VC2（HC20）
观察“解调器2”输出端VS2（HC15）的波形，与“调制波2”的输出波形VS2（HC21）进行比较。
（3）将“八阶巴特沃斯低通滤波器”模块的输出信号接到“解调器1”的的UAM1（HC04），“解调器1”的VC1（HC05）接到“载波1”的输出端VC1（HC18）
观察“解调器1”输出端VS1（HC06）的波形，与“调制波1”的输出波形VS1（HC19）进行比较。
五、实验报告
1、画出FM调制器产生框图；
2、在FDM解复用中，可以观察到信号串扰（在第一路信号输出端可检测到第二路用户信号），产生串扰信号的原因是什么，如何减少这类串扰信号的产生？
六、实验设备
1、YUY-XH3 信号与系统实验箱一台
2、20MHz示波器一台
