R C Kd Ko 及 ζ = 68 11 ω n 计算环路参数ωn 和ζ，式中 2 ( R25 + R68 )C11
4 3 -6
Kd =6V/rad，Ko=2π×18 rad/s・v，R25 =2×10 Ω，R68 =5×10 Ω，C11=2.2×10 F 。 （ f n = ω n / 2 π应远小于码速率，ζ应大于 0.5 )。 答：
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实验四
1. 设绝对码为 1001101，相干载波频率等于码速率的 1.5 倍，根据实验观察得到的 规律，画出 CAR-OOT 与 CAR 同相、反相时 2DPSK 相干解调 MU、LPF、BS、BK、AK 波形示 意图，总结 2DPSK 克服相位模糊现象的机理。 答： 当相干载波为-cosωC t 时，MU、LPF 及 BK 与载波为 cosωC t 时的状态反相，但 AK 仍不变（第一位与 BK 的起始电平有关） 。2DPSK 系统之所能克服相位模糊现象， 是因为在发端将绝对码变为了相对码，在收端又将相对码变为绝对码，载波相位模糊可 使解调出来的相对码有两种相反的状态，但它们对应的绝对码是相同的。
2πη ，故
4π Δ f t c = 2πη
∴t
c
=
η
2 Δf
即在 tC 时间内不对 DCO 进行相位调节，位同步信号抖动范围小于 πTC 。 设允许输入的 NRZ 码的连“1”或连“0”最大个数为 M，鉴相 N 次后 DLF 才有一 个输出信号即对 DCO 进行一次相位调节，则 mNTs = t c =
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实验二
1. 设绝对码为全 1、全 0 或 1001 1010，求相对码。 答： 绝对码 11111，00000，10011010 相对码 10101，00000，11101100 或 01010，11111，00010011 2. 设相对码为全 1、全 0 或 1001 1010，求绝对码。 答： 相对码 11111，00000，10011010 绝对码 00000，00000，01010111 或 10000，10000，11010111 3. 设信息代码为 1001 1010，载频分别为码元速率的 1 倍和 1.5 倍，画出 2DPSK 及 2PSK 信号波形。
2DPSK 平方
模拟环
÷2
滤波，移相 Cos ω c t 或
− Cos ω c t
平方运算输出信号中含有 2fC 离散谱，模拟环输出信号频率等于 2fC，二分频，滤波 后得到相干载波。 ÷2 电路有两个初始状态，导致提取的相干载波有两种相反的相位状态。
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2. 设代码为全 1，全 0 及 0111 0010 0000 1100 0010 0000，给出 AMI 及 HDB3 码的 代码和波形。 答： 信息代码 AMI HDB3
1 1 1 1 1 1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 1
1 1 -1 1 -1 1
信息代码 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 AMI 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 HDB3 0 0 0 1 -1 0 0 1 -1 0 0 1 -1 信息代码 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 AMI 0 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 HDB3 0 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0-1 0 1 -1 1 0 0 1 -1 0 0 0 –1 0
3. 总结从 HDB3 码中提取位同步信号的原理。
HDB3
答：
整流
窄带带通滤波器
整形移相
位fS 在数值上等于码速率)成分。整流后变为一个占空比等 于 0.5 的单极性归零码，其连 0 个数不超过 3，频谱中含有较强的离散谱 fS 成分，故可 通过窄带带通滤波器得到一个相位抖动较小的正弦信号，再经过整形、移相后即可得到 合乎要求的位同步信号。
ω n = 1.4 × 10 3 rad / s
3
ζ = 0.7
B L = 739.9 Hz
Q = 170.5 × 10 / B L = 230
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G ( f ) 为τ = 0.5 TS 的脉冲信号的富氏变换
G (f ) =
πf 1 sa ( ) 2fs 2f S
sin
Θ
G (f S ) =
S) =
1 π 1 2 = 1 sa ( ) = ⋅ 2f S 2 2f S π / 2 π f S 2p 2
π
∴ P (f
S
π2
δ (f − f S )
将 HDB3 码整流得到的占空比为 0.5 的单极性归零码中连“0”个数最多为 3 ，而 将 AMI 码整流后得到的占空比为 0.5 的单极性归零码中连 “0” 个数与信息代码中连 “0” 个数相同。所以信息代码中连“0”码越长，AMI 码对应的单极性归零码中“1”码出现 概率越小，fS 离散谱强度越小，越难于提取位同步信号。而 HDB3 码对应的单极性归零 码中“1”码出现的概率大，fS 离散谱强度大，于提取位同步信号。 5. 根据公式 ω n =
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实验一
1. 根据实验观察和纪录回答： （1）不归零码和归零码的特点是什么？ （2）与信源代码中的“1”码相对应的 AMI 码及 HDB3 码是否一定相同？ 答： 1）不归零码特点：脉冲宽度 τ 等于码元宽度 Ts 归零码特点：τ ＜Ts 2）与信源代码中的“1”码对应的 AMI 码及 HDB3 码不一定相同。因信源代码中的 “1”码对应的 AMI 码“1” 、 “-1”相间出现，而 HDB3 码中的“1” ， “-1”不但与信源代 码中的“1”码有关，而且还与信源代码中的“0”码有关。举例： 信源代码 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 AMI 1 0 0 0 0 -1 1 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 1 HDB3 1 0 0 0 1 -1 1 -1 0 0 -1 1 0 0 0 1 0 -1
ωn =
fn =
2π × 18 × 6.5 = 111 rad ( 2 × 10 + 5 × 10 3 ) × 2.2 × 10 −6
4
ωn = 17.6Hz 远小于码速率 170.5（波特） 2π
ς=
5 × 10 3 × 2.2 × 10 −6 × 111 = 0.6 2
4. 总结用平方环提取相干载波的原理及相位模糊现象产生的原因。 答：
τ = 0.5 TS 时单极性归零码的功率谱密度为：
Ps (f ) = 2f s p(1 − p) | G(f ) |2 +f s | PG (o) |2 δ (f )
2
+ 2f s2 ∑ | PG ( mf s ) |2δ (f − mf s )
m =1
∞
式中 f S =
1 在数值上等于码速率，P 为“1”码概率 TS
I p K o / 2πC17 , ζ =
R36 C17 ω ω n ，BL = n (1 + 4ζ 2 ) 计算环路 2 8ζ
3
自然谐振频率ωn， 阻尼系数ζ和等效噪声带宽 BL 。 式中 IP=0.05A， Ko=8π×10 rad/s・ v， R36 =10Ω， C 1 7 =10 0 μF 。再用 Q = fo／BL 计算锁相环等效带通滤波器的品质因数，式 中 fo=170.5KHZ。 答： -6 R36=10Ω，C 1 7 =10 0 μF =100×10 F 代入公式得
4. 总结绝对码至相对码的变换规律、相对码至绝对码的变换规律并设计一个由相 对码至绝对码的变换电路。 答： ① 绝对码至相对码的变换规律 “1”变“0”不变，即绝对码的“1”码时相对码发生变化，绝对码的“0”码时相 对码不发生变化。——此为信号差分码。 ② 相对码至绝对码的变换规律 相对码的当前码元与前一码元相同时对应的当前绝对码为“0”码，相异时对应的 当前绝对码为“1”码。
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4. 试根据占空比为 0.5 的单极性归零码的功率谱密度公式说明为什么信息代码中 的连 0 码越长，越难于从 AMI 码中提取位同步信号，而 HDB3 码则不存在此问题。 答：
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5. 总结 2DPSK 信号的相位变化与信息代码之间的关系以及 2PSK 信号的相位变化与 信息代码之间的关系。 答： 2DPSK 信号的相位变化与绝对码（信息代码）之间的关系是： “1 变 0 不变” ，即“1”码对应的 2DPSK 信号的初相相对于前一码元内 2DPSK 信 º 号的末相变化 180 ， “0” 码对应的 2DPSK 信号的初相与前一码元内 2DPSK 信号的末相 相同。 2PSK 信号的相位变化与相对码（信息代码）之间的关系是： “异变同不变” ，即当前码元与前一码元相异时则当前码元内 2PSK 信号的初相相 º 对于前一码元内 2PSK 信号的末相变化 180 。相同时则码元内 2PSK 信号的初相相对于 前一码元内 2PSK 信号的末相无变化。