《电子测量技术与应用项目21第4142学时实验8调制调频信号的测量》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子测量技术与应用项目21第4142学时实验8调制调频信号的测量（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验实验 八八调制调制（扫扫频频）信号的测量信号的测量一、实验目的：一、实验目的：1.1.加深加深对调制对调制(扫扫频频)理论的理解。理论的理解。2.掌握掌握调制调制(扫扫频频)波的分析与测量方法。波的分析与测量方法。3.验证验证调制调制(扫扫频频)波的频谱特性。波的频谱特性。4.学习学习示波器测量调制示波器测量调制(扫扫频频)波的方法。波的方法。二、实验仪器1函数信号发生器函数信号发生器DG1022U1台台2数字示波器数字示波器DS1102E1台台3测试线测试线若干若干三三、实验原理、实验原理频率调制频率调制（FMFM） 使载波使载波频率频率按照调按照调制信号改变的调制方式制信号改变的调制方
2、式叫调频。已调波频率变叫调频。已调波频率变化的大小由调制信号的化的大小由调制信号的大小决定，变化的周期大小决定，变化的周期由调制信号的频率决定。由调制信号的频率决定。已调波的振幅保持不变。已调波的振幅保持不变。调频波的波形，就像是调频波的波形，就像是个被压缩得不均匀的弹个被压缩得不均匀的弹簧，调频波用英文字母簧，调频波用英文字母FM表示。表示。在频率调制技术中，在频率调制技术中，调制调制信号信号的的振幅同样对频率振幅同样对频率调制起关键作用，调制起关键作用，调制调制信号信号振幅振幅影响着载波频率影响着载波频率调制后变化的深度，假如调制信号的振幅是调制后变化的深度，假如调制信号的振幅是0，就，就
3、不会出现任何不会出现任何调制调制。因此因此说，就像在振幅调制（说，就像在振幅调制（AM）中，）中，调制信号的调制信号的频率对载波体的振幅有影响一样，在频率对载波体的振幅有影响一样，在频率调制频率调制（FM）中，载波的频率变化同样受）中，载波的频率变化同样受调制信号振幅调制信号振幅大大小变化的影响。调频波形如图小变化的影响。调频波形如图8-1，8-2所示所示。在频率调制过程中，我们可以发现：在频率调制过程中，我们可以发现：1.调制信号的频率影响载波信号频率的速度变化。调制信号的频率影响载波信号频率的速度变化。2.调制信号的振幅影响载波频率的深度变化。调制信号的振幅影响载波频率的深度变化。3.调制
4、信号的波形影响载波频率的波形变化。调制信号的波形影响载波频率的波形变化。4.载波信号的振幅在频率调制过程中保持不变。载波信号的振幅在频率调制过程中保持不变。当调制信号为正弦波时当调制信号为正弦波时当调制信号为锯齿波时的扫频波形当调制信号为锯齿波时的扫频波形载波信号载波信号调制信号调制信号扫频扫频信号信号p扫频其实是一种鉴频和谐振。调频是一种调制。扫频其实是一种鉴频和谐振。调频是一种调制。在通信系统中，调频用于发射部分，扫频接近于接收在通信系统中，调频用于发射部分，扫频接近于接收部分。部分。p扫频信号就是为了测试，它主要用来测试元、器扫频信号就是为了测试，它主要用来测试元、器件，以及整机的频率特
5、性。扫频仪有面对不同的频段件，以及整机的频率特性。扫频仪有面对不同的频段（低频、中频、高频）的品种。（低频、中频、高频）的品种。p不用扫频方式测量，就要逐个地设置频率，逐个不用扫频方式测量，就要逐个地设置频率，逐个地测，所谓点测法。用了扫频信号测试频率特性，快地测，所谓点测法。用了扫频信号测试频率特性，快速、直观。而且可以在线测试，效率高，广泛地使用速、直观。而且可以在线测试，效率高，广泛地使用在科研、生产上。在科研、生产上。p扫频信号是用来测系统在某一个频段的频率特性扫频信号是用来测系统在某一个频段的频率特性,而点频信号是用来测系统在某一个点上的频率特性。而点频信号是用来测系统在某一个点上的
6、频率特性。1.调调制制信号的观测信号的观测（Mod键）键）调整函数信号发生器输出一个频率为调整函数信号发生器输出一个频率为5KHZ,幅度幅度为为6VP-P的正弦波信号作为的正弦波信号作为载波信号载波信号，送入数字示波器，送入数字示波器CH1通通道并观测该信号的波形。然后按下函数信号发生器道并观测该信号的波形。然后按下函数信号发生器Mod按键按键，使函数信号发生器工作在使函数信号发生器工作在FM状态状态，输出输出调频调频波信号波信号，调整调整数字示波器有关旋钮和按键正确观测到此调幅波信号的波形。数字示波器有关旋钮和按键正确观测到此调幅波信号的波形。也可以用默认值观察调频波。也可以用默认值观察调频
7、波。四、实验内容四、实验内容2.扫频信号的测试（扫频信号的测试（sweep键）键）将函数信号发生器将函数信号发生器CH1输出端口与数字示波器输出端口与数字示波器CH1输入通道用信号输出线和数字示波器输入探头输入通道用信号输出线和数字示波器输入探头线连接好线连接好,然后按下函数信号发生器然后按下函数信号发生器sweep键使信号键使信号源工作在扫频模式下源工作在扫频模式下,使信号源使信号源CH1输出一个输出一个扫扫频信频信号（此时载波和调制信号都是默认值）号（此时载波和调制信号都是默认值）,适当调整适当调整数字示波器相关旋钮按键，在屏幕上观察到此数字示波器相关旋钮按键，在屏幕上观察到此扫扫频频信号
8、。信号。使用使用Sweep按键，对正弦波、方波、锯齿波按键，对正弦波、方波、锯齿波或任意波形产生扫频。在扫频模式中，指定或任意波形产生扫频。在扫频模式中，指定的扫描时间内从开始频率到终止频率而变化的扫描时间内从开始频率到终止频率而变化输出。输出。扫描波形常规显示界面扫描波形常规显示界面按下函数信号发生器屏幕下方的按下函数信号发生器屏幕下方的开始开始或或终止终止按钮按钮,可可以分别修改以分别修改扫扫频信号的频信号的开始频率开始频率与与终止频率终止频率。按照。按照表表8-1改变开始频率与终止频率并观察现象，将数据改变开始频率与终止频率并观察现象，将数据填入表填入表8-1中。中。记录原始默认记录原始
9、默认开始频率开始频率，终止频率终止频率。开始频率开始频率终止频率终止频率现象现象开始频率开始频率终止频率终止频率现象现象500HZ1000HZ100HZ5KHZ800HZ1000HZ100HZ8KHZ1000HZ1000HZ100HZ10KHZ表表8-1扫扫频波频波形形数据表数据表恢复原始默认恢复原始默认开始频率开始频率和和终止频率终止频率，在此基础上按函，在此基础上按函数信号发生器屏幕下方的数信号发生器屏幕下方的时间按钮时间按钮，改变时间为，改变时间为1s、10s、60s时数字示波器打开频率计功能后观测到时数字示波器打开频率计功能后观测到扫扫频频信号的最低开始频率值和最高终止频率值填入表信号
10、的最低开始频率值和最高终止频率值填入表8-2中。中。时间时间最低开始频率值最低开始频率值最高终止频率值最高终止频率值1s10s60s表表8-2数字示波器测量频率数据表数字示波器测量频率数据表5设置函数设置函数信号发生器信号发生器sweep分别分别为：为：开始频率开始频率为为400HZ、终止频率终止频率为为4KHZ时间为时间为10ms开始频率开始频率为为100HZ、终止频率终止频率为为3KHZ时间为时间为20msp用用数字示波器观测这两数字示波器观测这两个个扫扫频频信号并根据所信号并根据所学信号学信号的的相关知识计算载波的频率、幅度、调制信号的相关知识计算载波的频率、幅度、调制信号的频率频率以以
11、及及频率频率变化的范围填入表变化的范围填入表3；开始频率为开始频率为400HZ终止终止频率为频率为4KHZ时间时间为为10ms开始频率为开始频率为100HZ终止终止频率为频率为3KHZ时间时间为为20ms载波频率载波频率（中心）（中心）载波频率（中心）载波频率（中心）载波幅度载波幅度载波幅度载波幅度调制信号频率调制信号频率调制信号频率调制信号频率频率变化范围频率变化范围频率变化范围频率变化范围表表8-3不同调制信号时的不同调制信号时的扫扫频数据表频数据表p画出开始频率为画出开始频率为100HZ、终止频率为、终止频率为3KHZ，时间为时间为20ms的扫的扫频信号的波形图。频信号的波形图。6设置函
12、数信号发生器设置函数信号发生器sweep开始频率为开始频率为100HZ、终终止频率为止频率为1500HZ，用数字示波器观测到此，用数字示波器观测到此扫扫频信号然频信号然后再打开数字示波器的后再打开数字示波器的频率计功能频率计功能并按数字示波器上的并按数字示波器上的MATH按钮在子菜单中选择按钮在子菜单中选择FFT功能并确定，功能并确定，此时此时数字数字示波器示波器为为分屏显示，数字示波器做适当调整使数字示波分屏显示，数字示波器做适当调整使数字示波器的屏幕上半边显示该器的屏幕上半边显示该扫扫频信号的波形；下半边显示该频信号的波形；下半边显示该调频信号的频谱，最后改变时间分别为调频信号的频谱，最后改变时间分别为2秒秒、15秒秒、60秒秒观察该观察该扫扫频信号的波形和频谱的变化情况并画出时间频信号的波形和频谱的变化情况并画出时间为为15秒秒时的频谱图。时的频谱图。画出时间为画出时间为15秒时的频谱图秒时的频谱图并标出频率间隔并标出频率间隔fV调频波展示调频波展示五、实验报告要求1整理完成实验数据、图和表格，回答实验所得结论整理完成实验数据、图和表格，回答实验所得结论2计算实验过程所得数据，分析实验所得结果。计算实验过程所得数据，分析实验所得结果。3总结实验过程中出现的问题和解决问题的方法。总结实验过程中出现的问题和解决问题的方法。4本次实验的收获和体会。本次实验的收获和体会。
