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第周星期第大节
实验名称：BPSK传输系统
一、实验目的
1.熟悉软件无线电BPSK调制和解调的原理。

2.掌握BPSK调制产生、传输和解调过程。

3.掌握BPSL正交调制解调的基本原理和实验方法。

4.了解数字基带波形时域形成的原理和方法。

5.掌握BPSK眼图的正确测试方法，能通过观察接收眼图判断信号传输的质量。

6.加深对BPSK调制，解调中现象的问题和理解。

二、实验仪器
1.ZH5001A通信原理综合实验系统
2.20MHz双踪示波器
三、实验内容
（一）BPSK调制
1.BPSK调制基带信号眼图测试
(1)不匹配滤波，输入M序列
从示波器中可以看到眼图,因为M序列是随机信号。

2.同相I支路和正交Q支路调制信号相平面矢量图测试
两路信号是相同的，所以李沙育图形是一条斜率为1的直线。

3.BPSK调制信号0/π相位反转点的测量
♦已调制信号输出（TPK03），调制参考载波（TPK07）
从示波器中可以看到，归零点左边，已调制信号和调制参考载波同相；归零点右边，已调制信号和调制参考载波反相。

4.BPSK调制信号包络观察
(1)0/1码作为调制输入数据
0/1码作为调制输入数据，已调制信号包络和调制信号包络相同
(2)特殊码作为调制输入数据
特殊码作为调制输入数据，已调制信号包络和调制信号包络相同
（二）BPSK解调
1.接收端解调器眼图信号观测
(1)建立中频通路,
♦发送时钟（TPM01），I支路（TPJ05）
观察接收端眼图，眼皮较厚，质量没有发送端的好。

Q支路没有信号
2.解调器失锁时眼图信号的观测
失锁时，I路信号看不清
♦发送时钟（TPM01），Q支路（TPJ06）
失锁时，Q路信号看不清
3.接收端同相I支路和正交Q支路解调信号的相平面波形测试
左边输入是m序列，右边输入时特殊序列，Q支路没有信号，所以李沙育图形是一条横的直线，左右区别不大。

4.解调器失锁时同相I支路和正交Q支路解调信号相平面波形测试
两路信号是随机的，李沙育图形是个混乱的圆型。

5.解调器判决前抽样点信号的观察
♦抽样判决点（TPN04）
虽然有噪声，但是可以判断出来0码和1码。

6.解调器失锁时判决前抽样点信号的观察
失锁时无法判断出0码和1码，示波器中并不能区别出两个电平。

7.差分编码信号的测试
示波器上面是bk-1=[1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0]
下面是ak=[1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0]
符合ak = bk⊕bk-1
8.解调数据观察
(1)采用差分编码
♦发送数据信号测试点（TPM02），接收数据信号测试点（TPM04）
接收数据有延时，但是和发送端同相
(2)不断按确认键
接收数据有延时，按确定键以后每次锁定后和发送端都是同相的，说明差分编码可以解决相位模糊带来的问题。

9.解调器相干载波观测
(1)输入为特殊序列码
相干载波与调制载波频率相同，相位有很小的误差。

(2)环路失锁
♦发端调制载波（TPK07），收端提取出的相干载波（TPLZ07）
环路失锁时，无法得到相干载波。

(3)断开中频连接电路
无输入信号情况下，解调器载波与发端不同步。

10.解调器相干载波相位模糊度的测试
第1次载波与发端同相，第2次和第3次载波和发端反相。

因为是BPSK，相位模糊致使载波可能有两种相位，两种相位相差180度。

11.解调器相干载波相位模糊对解调数据影响的观测
♦接收数据信号（TPJ05），发送数据信号（TPi03），反复断开电缆
第一次接收数据与发送数据相反，第2次发送数据与接收数据相同。

说明相位模糊可能把接收数据全部反相。

12.解调器定位时恢复信号锁定与非锁定状态的观测
提取除了时钟信号
接收时钟信号相位没有发生改变，因为有锁相环回路，所以相位差事固定的一个非常小的值。

接收时钟信号相位发生改变，没有输入信号，就得不到相干载波，所以提
取不出时钟信号，接收时钟信号相位是随机的。

13.解调器位定时信号相位抖动的观测
可以观测到时钟抖动，时钟抖动非常小，大概在0.03UI
四、思考题
1.该实验用到通信系统原理试验箱哪些模块？各模块的作用是什么？
♦测试模块：测抽样点的信号
♦D/A模块：调制电路数模转换
♦调制模块：用于BPSK的调制
♦解调模块：用于BPSK的解调
♦汉编汉译模块：产生差分编码时输入的m序列
♦DSP+FPGA模块：软件无线电BPSK调制和解调
♦A/D模块：解调电路模数转换
4.载波提取相位含糊是什么意思?
BPSK载波提取出的相干载波的相位有2种可能，并且是随机的。

相干载波与调制载波可能是同相的，也可能是反相的。

5.如何测试眼图?通过观察眼图如何反映信号的质量?
输入信号选择随机数字信号，用示波器的同步输入通道接到码元的时钟，用示波器的另一通道接在系统接收滤波器的输出端，调整示波器的水平扫描周期使其与接收码元同步。

这时就可以测到眼图信号。

眼皮越后，则噪声与码间干扰越严重，系统的误码率越高。