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实验一 ASK调制与解调实验

3、观察PSK/DPSK解调信号波形 。
三、实验模块
1、通信原理 0 号模块 一块
2、通信原理 3 号模块 一块
3、通信原理 4 号模块 一块
4、通信原理 7 号模块 一块
5、示波器 一台
四、实验原理
1、2PSK/2DPSK调制原理
PSK调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式,它的抗干扰噪声性能及通频带的利用率均优先于ASK移幅键控和FSK移频键控。因此,PSK技术在中、高速数据传输中得到了十分广泛的应用。
模块3:FSK-NRZ
S4拨为“1100”,PN是8k伪随机码
信号源:128k同步正弦波
模块3:载波A
提供FSK调制A路载波,幅度为4V
信号源:64K同步正弦波
模块3:载波B
提供FSK调制B路载波,幅度为3 V
3、将模块上拨码开关S1都拨上,一信号输入点”FSK-NRZ ”的信号为内触发源,用双踪示波器同时观察点“FSK-NRZ”和点“FSK-OUT”输出的波形。
TN11:FSK信号经低通滤波器后的输出信号。
FSK-DOUT:FSK解调信号经电压比较器后的信号输出点(未经同步判决)
OUT2:FSK解调信号输出点。
六、实验步骤
1、将信号源模块和模块3,4,7固定在主机箱上,将黑色塑料螺钉拧紧,确保电源接触良好。
2、按照下表进行实验连线:
源端口
目的端口
连线说明
信号源:PN8K
PSK信号是用载波相位的变化表征被传输信息状态的,通常规定0相位载波和π相位载波分别代表传1和传0,其时域波形示意图如图11-1所示。
设二进制单极性码为an,其对应的双极性二进制码为bn,则2PSK信号的一般时域数学表达式为:
我们知道,2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的,在这种绝对移相的方式中,由于发送端是以某一个相位作为基准的,因而在接收系统也必须有这样一个固定基准相位作参考。如果这个参考相位发生变化,则恢复的数字信息就会与发送的数字信息完全相反,从而造成错误的恢复。这种现象常称为2PSK的“倒π”现象,因此,实际中一般不采用2PSK方式,而采用差分移相(2DPSK)方式。2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。例如,假设相位值用相位偏移x表示(x定义为本码元初相与前一码元初相之差),并设
NRZ 码设置为周期性码,将同步信号提取模块的拨码开关 SW01 的第一位拨上。
<2>用信号源模块产生的 NRZ 码为基带信号,合理连接信号源模块与数字调制模块,使
数字调制模块的信号输出点“ASK 调制输出”能输出正确的 ASK 调制波形。
<3>将“ASK 调制输出”的输出信号送入数字解调模块的信号输入点“ASK-IN”,观察
5、20M双踪示波器 一台
6、连接线 若干
四、实验原理
1 FSK调制原理
2FSK信号是用载波频率的变化来表征被传信息的状态的,被调制载波的频率随二进制序列0、1状态而变化,即频率为f0时代表传0,载频为f1时代表传1。显然,2FSK信号完全可以看成两个分别以f0和f1为载频、以an和an为被传二进制序列的两种2ASK信号的合成。采用频率选择法产生2FSK信号,其调制原理框如下所示
4、单独将S1拨为“01”或“10”,在“FSK-OUT”出观测单独载波调制波形。
5、通过信号源模块上的拨码开关S4改变PN码频率后送出,重复上述实验。
(一)FSK解调实验
1、接着上面FSK调制实验继续连线:
源端口
目的端口
连线说明
模块3:FSK-OUT
模块4:FSKIN
FSK解调输入
模块4:FSK-DOUT
2.观察ASK信号频谱。
三 实验器材
1.信号源模块 5.20M双踪示波器一台
2.数字调制模块 6.连接线若干
3.数字解调模块 7.频谱分析仪
4.同步提取模块
四 实验原理
1.2ASK 调制原理
ASK 基带信号经过电压比较器(LM339),输出高/低电平驱动模拟开关(74HC4066)导通/关闭,ASK 载波通过电压跟随电路(TL082)提高带负载能力,然后通过模拟开关电路选择通过/截止,最后得到 ASK 调制信号输出。
Uu
2、2FSK解调原理
过零检测法(2FSK解调原理框图)
五、测试点说明
1、输入点参考说明
FSK调制模块:
FSK-NRZ:FSK基带信号输入点
FSK载波A:A路载波输入点
FSK载波B:B路载波输入点
FSK解调模块:
FSKIN: FSK调制信号输入点
FSK-BS:FSK解调位同步时钟输入点
2、输出点参考说明
模块均开始工作。(注意,此处只是验证通电是否成功,在实验中均是先连线,后打
开电源做实验,不要带电连线)
3.ASK 调制实验
<1>将信号源模块产生的码速率为 15.625KHz 的周期性 NRZ 码和 64KHz 的正弦波(幅度
为 3V 左右)分别送入数字调制模块的信号输入点“ASK 基带输入”和“ASK 载波输
实验三 PSK/DPSK调制与解调
一、实验目的
1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。
2.掌握用键控法产生PSK/DPSK信号的方法。
3、掌握PSK/DPSK相干解调的原理。
4、掌握绝对码波形与DPSK信号波形之间的关系。
二、实验内容
1、观察绝对码和相对码的波形和转换关系。
2、观察PSK/DPSK调制信号波形。
五 实验步骤
1.将信号源模块、数字调制模块、数字解调模块、同步提取模块、频谱分析模块小心地
固定在主机箱中,确保电源接触良好。
2.插上电源线,打开主机箱右侧的交流开关,再分别按下五个模块中的开关 POWER1、
POWER2,对应的发光二极管 LED01、LED02 发光,按一下信号源模块的复位键,五个
“OUT3”、“ASK 解调输出”处的波形,并与信号源产生的 NRZ 码进行比较。
<4>改变信号源产生的 NRZ 码的设置,重复上述观察。
六 实验结果及分析
ASK调制
1.基带信号(上)与ASK信号(下): 2.基带信号的频谱:
3、ASK信号的频谱:
ASK解调
4.ASK-OUT波形: 5.基带信号(上)和OUT1波形(下):
2DPSK的调制原理与2FSK的调制原理类似,也是用二进制基带信号作为模拟开关的控制信号轮流选通不同相位的载波,完成2DPSK调制,其调制的基带信号和载波信号分别从“PSK-NRZ”和“PSK载波”输入,差分变换的时钟信号从“PSK-BS”点输入,其原理框图如图11-4所示:
入”。以信号输入点“ASK 基带输入”的信号为内触发源,用示波器双踪同时观察
点“ASK 基带输入”和点“ASK 调制输出”输出的波形。并将这两点的信号送入频
谱分析模块进行分析,观察其频谱。
<2>改变送入的基带信号和载波信号,重复上述实验。
4.ASK 解调实验
<1>将信号源模块的位同步信号(BS)的频率设置为 15.625KHz,将信号源模块产生的








学院:信息与通信工程学院
专业:光电工程
班级:12051041
学号:12051041
姓名
时间:2014.11.21
实验一 ASK调制与解调实验
一 实验目的
1.理解ASK调制的工作原理及电路组成。
2.理解ASK解调的原理及实现方法。
3.了解ASK信号的频谱特性。
二 实验内容
1.观察ASK调制与解调信号的波形。
模块7:DIN
锁相环法位同步提取信号输入
模块7:BS
模块4:FSK-BS
提取的位同步信号
2、将模块7上的拨码开关S2拨为“1000”,观察模块4上信号输出点“FSK-DOUT”处的波形,并调节模块4上的电位器W5(顺时针拧到最大),直到在该点观测到稳定的PN码。
3、用示波器双踪分别观察模块3上的“FSK-NRZ”和模块四上的“OUT2”出的波形,将“OUT2”出FSK解调信号与信号源产生的PN码进行比较。
6.基带信号(上)和OUT2波形(下): 7.基带信号(上)和OUT3波形(下):
8.基带信号(上)和ASK解调输出(下):
实验分析:
1.图1的基带信号为NRZ码,图3ห้องสมุดไป่ตู้图4分别为基带信号的频谱和ASK信号的频谱。
2.图4是ASK信号经过解调后得到的波形(未经同步判决),可见该波形和基带信号是基本一致的。
3.图5是ASK信号经耦合电路后得到的信号,幅度有所衰减,目的是隔离直流信号。
4.图6是ASK信号经过耦合电路后再经过二极管检波得到的波形。
5.图7是ASK信号检波后再经过低通滤波器得到的波形。
6.图8是ASK-OUT信号(OUT3信号经电压比较器得到的输出信号)再经过同步判决得到的最终的ASK解调信号,此信号和原基带信号是完全一致的。
FSK调制模块:
TH7:FSK-NRZ经过反相后信号观测点。
FSK-OUT:FSK调制信号输出点。
FSK解调模块:
TH7: FSK调制信号经整形1后的波形观测点。
TH8:FSK调制信号经单稳(U10A)的信号观测点。
TH9:FSK调制信号经单稳(U10B)的信号观测点
TH10:FSK调制信号经两路单稳后相加信号观测点。
2.2ASK 解调原理
本实验采用的是包络检波法,ASK 调制信号经过 RC 组成的耦合电路,输出波形可从 OUT1观察,然后通过半波整流器(由 1N4148 组成),输出波形可从 OUT2 观察,半波整流后的信号经过低通滤波器(由 TL082 组成),滤波后的波形可从 OUT3 观察,再经过电压比较器(LM339)与参考电位比较后送入抽样判决器(74HC74)进行抽样判决,最后得到解调输出的二进制信号。标号为“ASK 判决电压调节”的电位器用来调节电压比较器的判决电压。判决电压过高,将会导致正确的解调结果的丢失;判决电压过低,将会导致解调结果中含有大量错码,因此,只有合理选择判决电压,才能得到正确的解调结果。抽样判决用的时钟信号就是 ASK 基带信号的位同步信号。
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