幅度键控、频移键控和相移键控调制解调实验.doc
4.通信原理振幅键控、移频键控、移相键控解调实验
实验十六振幅键控、移频键控、移相键控解调实验一、实验目的1．掌握2ASK相干解调的原理。
2．掌握2FSK过零检测解调的原理。
3．掌握2DPSK相干解调的原理。
二、实验内容1．观察2ASK、2FSK、2DPSK解调信号波形。
2．观察2FSK过零检测解调器各点波形。
3．观察2DPSK相干解调器各点波形。
三、实验器材1．信号源模块2．数字调制模块3．数字解调模块4．同步信号提取模块5．20M双踪示波器一台四、实验原理1．2ASK解调原理。
2ASK解调有非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法）两种方法，相应的接收系统原理框图如图16-1所示：（a）（b）图16-1 2ASK解调原理框图（a）非相干方式（b）相干方式2． 2FSK 解调原理(a)（a ）cos ωt1(b) （b ）（c ）（a ）非相干方式；（b ）相干方式；（c ）过零检测法图16-2 2FSK 解调原理框图2FSK 有多种方法解调，如包络检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法及差分检波法等，相应的接收系统的框图如图16-2所示。
这里采用的是过零检测法对2FSK 调制信号进行解调。
大家知道，2FSK 信号的过零点数随不同载频而异，故检出过零点数就可以得到关于频率的差异，这就是过零检测法的基本思想。
用过零检测法对FSK 信号进行解调的原理框图如图16-2（c ）所示。
其中整形1和整形2的功能类似于比较器，可在其输入端将输入信号叠加在 2.5V 上。
2FSK 调制信号从“FSK-IN ”输入。
UA03（LM339）的判决电压设置在2.5V ，可把输入信号进行硬限幅处理。
这样，整形1将2FSK 信号变为TTL 电平；整形2和抽样电路共同构成抽样判决器，其判决电压可通过标号为“2FSK 判决电压调节”的电位器进行调节。
单稳1和单稳2分别被设置为上升沿触发和下降沿触发，它们与相加器UA05（74HC32）一起共同对TTL 电平的2FSK 信号进行微分、整流处理。
实验四 振幅键控
实验四振幅键控、移频键控调制解调实验和移相键控调制实验一、实验目的1．掌握用键控法产生2ASK、2FSK 信号的方法。
2．掌握2ASK 相干解调的原理。
3．掌握2FSK 过零检测解调的原理。
4. 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。
5．掌握用键控法产生2DPSK 信号的方法。
二、实验原理1、2ASK部分：在振幅键控中载波幅度是随着基带信号的变化而变化的。
使载波在二进制基带信号1或0 的控制下通或断，即用载波幅度的有或无来代表信号中的“1”或“0”，这样就可以得到2ASK 信号，这种二进制振幅键控方式称为通—断键控（OOK）。
2ASK 信号典型的时域波形如图5-1所示。
2ASK 信号的一般时域表达式为：式中，T s为码元间隔，g(t)为持续时间[－T s/2，T s/2] 内任意波形形状的脉冲（分析时一般设为归一化矩形脉冲），而S(t)就是代表二进制信息的随机单极性脉冲序列。
2ASK解调有非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法）两种方法，相应的接收系统原理框图如图5-2所示：2、2FSK部分：2FSK信号是用载波频率的变化来表征被传信息的状态的，被调载波的频率随二进制序列0、1 状态而变化，即载频为0 f 时代表传0，载频为1 f 时代表传1。
显然，2FSK 信号完全可以看成两个分别以0 f 和1 f 为载频、以n a 和n a 为被传二进制序列的两种2ASK 信号的合成。
2FSK 信号的典型时域波形如图5-3所示。
其一般时域数学表达式为：在这里，我们采用频率选择法产生2FSK信号，其调制原理框图如图5-4所示：这里采用过零检测法对2FSK 调制信号进行解调，其调制原理框图如图5-5所示：图5-5 2FSK解调原理框图3、2DPSK部分：2PSK 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5-6所示。
实验8移频键控FSK调制与解调实验
实验8移频键控FSK调制与解调实验实验⼋移频键控FSK调制与解调实验⼀、实验⽬的1、掌握⽤健控法产⽣FSK信号的⽅法。
2、掌握FSK过零检测解调的原理⼆、实验内容1、观察FSK调制信号波形。
2、观察FSK解调信号波形。
3、观察FSK过零检测解调器各点波形。
三、实验器材1、信号源模块⼀块2、③号模块⼀块3、④号模块⼀块4、⑦号模块⼀块5、60M数字⽰波器⼀台6、连接器若⼲四、实验原理1、2FSK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，被调载波的频率随⼆进制序列0、1状态⽽变化，即载频为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a—n为被传⼆进制序列的两种2ASK信号的合成。
2、2FSK解调原理。
FSK有多种⽅法解调，如包络检波法、相⼲解调法、鉴频法、过零检测法及差分检波法等。
这⾥采⽤的是过零检测法对FSK调制信号进⾏解调。
2FSK信号的过零点数随不同载频⽽异，故检出过零点数就可以得到关于频率的差异，这就是过零检测法的基本思想。
五、实验步骤（⼀）FSK调制实验1、将信号源模块和模块3、4、7固定在主机箱上，将⿊⾊塑封螺钉拧紧，确保电源接触良好。
3、将模块3上拨码开关S1都拨上。
以信号输⼊点“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。
4、单独将S1拨为“01”或“10”，在“FSK-OUT”处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。
6、实验结束关闭电源。
（⼆）FSK解调实验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)，直到在该点观察到稳定的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”处的波形，将“OUI2”处FSK解调信号与信号源产⽣的PN 码进⾏⽐较。
相移键控调制与解调实验报告
实验六相移键控调制与解调实验08电科(1)班第5组舜080702130 一、实验目的1．掌握二相PSK（DPSK）调制解调的工作原理及电路组成。
2．了解载频信号的产生方法。
3．掌握二相绝对码与相对码的码变换方法。
4．掌握伪随机序列的产生过程。
二、实验内容1．PSK调制用内时钟信号源产生的31位的伪随机码做输入信号来观察TP701∽TP707各测量点的波形。
2．PSK解调依次测量TP708∽TP714各测量点的波形，画出波形图并做记录，注意时间、相位、幅度之间的关系。
3．观察眼图，并作记录分析。
三、实验原理（具体见指导书）四、实验分析图TP701图TP701输出频率为1.000MHZ的，占空比为50%的方波图TP702-TP701图TP702输出31位伪随机码为：1111100011011101010000100101100图TP703-TP702图TP703输出经差分变换后的编码序列,信号一为TP703波形信号二为TP704波形,信号一位绝对码{ai}信号二为相对码{bi}，理论上二相编码的逻辑关系为：bi=ai+bi-1,图TP703-702的信号二有相位延迟，所以此图片满足：bi+1=ai+bi.图TP705-TP706图TP705-TP706两信号双踪，信号一为0相载波，频率为5.025MHZ的近似方波信号；信号二为∏相载波，频率为5.00MHZ的近似方波信号。
图TP707-TP703图TP707-TP703,信号一TP703做同步信号,信号二TP707的PSK调制，信号一为“0”时对应于信号二0相载波，信号一为“1”时对应于信号二∏相载波图TP714-TP702图TP714-TP702两信号双踪，信号一为TP702，信号二为 TP714，信号二不能正确解调出信号一，可能是实验箱的问题其编号为：H0701042。
通信原理_移频键控FSK调制与解调系统实验报告
移频键控FSK调制与解调系统设计实验一．实验目的1．加深对数字调制中移频键控FSK调制器与解调器工作原理及电路组成的理解与掌握。
2．学会综合地、系统地应用已学到的知识，对移频键控FSK调制与解调系统电路的设计与仿真方法，提高独立分析问题与解决问题的能力。
二．实验任务与要求构建并设计一个数字移频键控FSK传输系统，具体要求是：主载波频率：11800HZ载波1频率：2950HZ（四分频）载波2频率：1475HZ（八分频）数字基带信号NRZ：7位M序列，传输速率约为400波特。
（32分频）FSK调制器可以采用数字门电路构成电子开关电路(或集成模拟开关)与采用集成模拟乘法器，利用键控法实现。
FSK解调器可以采用非相干解调法或过零检测法实现。
传输信道不考虑噪声干扰，采用直接传输。
整个系统用EWB软件仿真完成。
三、2FSK 调制与解调系统原理与电路组成数字频移键控是用载波的频率的变化来传送数字消息的，即用所传送的数字消息控制载波的频率。
实现数字频率调制的方法很多，总括起来有两类。
直接调频法和移频键控法。
注意到相邻两个振荡器波形的相位可能是连续的，也可能是不连续的，因此有相位连续的FSK 及相位不连续的FSK之分。
并分别记作CPFSK及DPFSK。
根据实验任务的要求,本次设计实验采用的是相位连续的FSK调制器与非相干解调器,其电路结构如图1-1所示.：图1-1 2FSK调制与解调系统电路原理图1）2FSK 调制系统设计本次综合设计实验的调制系统主要由主载波振荡器、分频器、Ｍ序列发生器、调制器、相加器构成。
其调制电路的组成框图如图1-2所示由图可以看出，当信码为“１”时，分频链作４分频，即输出频率 图1-2 FSK 调制器电路组成框图为2950Hz 载波，信码为“０”时，分频链作８分频，输出频率为1475Hz 载波。
如此一来，多谐振荡器输出的载波，通过不同次数的分频，就得到了两种不同频率的输出，经相加器后，从而在输出端得到不同频率的已调信号，即FSK 信号，完成了数字基带信号转换为数字频带信号的过程。
移频键控FSK调制与解调实验
移频键控FSK调制与解调实验简介移频键控频移键控 (FSK) 是数字通信中一种重要的调制方式，它将数字信息信号调制成由两种不同频率的正弦波组成的高频信号，其中一个频率表示二进制 0，另一个频率则表示二进制 1，然后将这个高频信号传输到接收端，通过解调还原出原始数据。
FSK 可以用于无线电、音频甚至光学信号的传输。
在本文档中，将介绍如何进行移频键控 FSK 调制与解调的实验，通过实验理解FSK 调制与解调原理，并掌握 FSK 信号的产生、发送和解调过程。
实验步骤步骤1：准备工作首先，需要准备一台 FSK 调制解调器和一台示波器，并连接起来。
电源供应和示波器探针的连接应当正确无误。
步骤2：FSK 调制信号产生在第一阶段，需要产生一个双音调信号，即表示二进制 0 和 1 的两种频率。
在此实验中，我们选择使用两个正弦波。
这两个频率theta1 和theta2 需要合理选择，可以根据具体实验需要而定。
在产生双音调信号的输出端，通过移频键控 FSK 调制模块进行调制。
由于移频键控 FSK 调制方案较简单，因此可以使用简单通用的运算放大器组成移频键控 FSK 调制电路。
步骤3：传送 FSK 调制信号通过 FSK 调制的信号输出端，将信号输入到示波器中进行观测，用示波器观测检验 FSK 调制信号的准确性。
步骤4：接收 FSK 调制信号并解调使用 FSK 解调器，并将 FSK 调制信号输入演示信号输入端，将解调信号传输至演示信号输出端，观察解调的准确性。
步骤5：验证解调正确性将演示信号输出端与示波器探针连接，观察解调的准确性。
通过移频键控 FSK 调制与解调的实验，我们深入理解了 FSK 调制与解调原理，并掌握了 FSK 信号的产生、发送和解调过程。
通过本次实验，我们巩固了数字通信学习的基础，为进一步的深入研究奠定了坚实的基础。
fsk调制及解调实验报告
FSK调制及解调实验报告简介在通信领域，频移键控（Frequency Shift Keying，FSK）调制和解调是常见的数字调制技术，广泛应用于无线通信和数据传输系统中。
本实验报告将详细介绍FSK调制和解调的原理、实验步骤和结果分析。
原理FSK调制是利用不同频率的载波信号来表示数字信息。
在FSK调制中，两个不同频率的载波信号代表了两个不同的数字信号。
例如，在二进制数字通信中，0可以用低频率表示，而1可以用高频率表示。
FSK调制的原理是通过将数字信号转化为频率信息并将其叠加到载波信号上。
通过调整载波频率来传输数字信号的不同值。
FSK解调是将接收到的FSK信号恢复为原始数字信号。
解调过程包括接收信号的滤波和判决两个主要步骤。
滤波用于消除噪声和非目标频率分量，而判决用于确定接收信号所代表的数字信号的值。
实验步骤1.搭建实验电路–使用信号发生器生成两个不同频率的正弦波，分别作为两个载波信号。
–将数字信号源与信号发生器连接，使得数字信号源能够控制载波信号的频率。
–将两个载波信号叠加，并将叠加后的信号送入模拟调制电路。
–将模拟调制电路的输出连接到示波器，以便观察FSK调制后的信号波形。
2.观察和分析调制波形–调整信号发生器的频率和数字信号源的输入，观察调制后的波形特征。
–分析不同数字信号输入时，调制波形的频率变化情况。
–根据调制波形的特点，判断FSK调制是否正确实现。
3.进行FSK解调实验–将调制后的信号输入到解调电路中。
–使用合适的滤波器，滤除噪声和非目标频率分量。
–通过判决电路，将解调后的信号恢复为原始数字信号。
4.观察和分析解调结果–使用示波器观察解调后信号的波形特征。
–将解调后的信号与原始数字信号进行比较，分析解调的准确性和误差情况。
实验结果和分析经过搭建实验电路、观察、分析和解调实验，我们得到了以下实验结果和分析：1.根据观察得知，调制后的波形在不同数字信号输入时，频率发生了明显的变化。
这表明FSK调制成功。
频移键控调制与解调实验报告
预习报告成绩： 指导教师审核（签名）： 2012年 5 月 30 日预习报告一、 实验目的1. 掌握用键控法产生2FSK 信号的原理及实现方法。
2. 掌握2FSK 过零检测解调的原理。
二、 实验内容1． 观察2FSK 信号波形。
2． 观察2FSK 过零检测解调器各点信号波形。
3． 观察2FSK 解调信号波形。
三、 实验器材1． 信号源模块 2． 数字调制模块 3． 数字解调模块4． 同步信号提取模块5． 20M 双踪示波器 一台 6． 频率计（可选） 一台四、 实验思考题1． 分析2FSK 的调制和解调原理。
2． 改变74HC123的哪些外围元件参数对FSK 解调正确输出有影响?3． 用过零检测法进行FSK 解调时，其输出信号序列与发送信号序列相比是否产生了延迟?五、 实验原理1．2FSK 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。
被调载波的频率随二进制序列0、1状态而变化，即载频为f 0时代表传0，载频为f 1时代表传1。
显然，2FSK 信号完全可以看成两个分别以f 0和f 1为载频的两种2ASK 信号的合成，其一般时域数学表达式为t w nT t g a t w nT t g a t S n s n n s n FSK 102cos )(cos )()(⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑∑ (5—1)式中，的反码，即是n n a a f w f w ,2,21100ππ==⎩⎨⎧-=⎩⎨⎧-=Pa P a n n ，概率为，概率为，概率为，概率为1P 1011P2FSK 信号的典型时域波形如图5-1所示，因为2FSK 属于频率调制，通常可定义其移频键控指数为S s R ff T f f h /0101-=-= （5—2）显然，h 与模拟调频信号的调频指数的性质是一样的，其大小对己调波带宽有很大影响。
2FSK 信号与2ASK 信号的相似之处是含有载频离散谱分量，也就是说，二者均可以采用非相干方式进行解调。
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幅度键控、频移键控和相移键控调制解调实验
.实验四。
振幅移位键控、频率移位键控、相移键控调制和解调实验
一、实验目的1。
掌握绝对码和相对码的概念及其转换关系和转换方法。
掌握键控产生2ASK和2FSK信号的方法，以及2ASK相干解调和2FSK过零检测解调的原理。
掌握相对码波形和2FSK信号波形4之间的关系。
掌握2ASK和2FSK信号的频谱特征
2.实验内容(包括技术指标)1。
观察绝对代码和相对代码2的波形。
观察2ASK和2FSK信号3的波形。
观察2ASK和2FSK信号4的频谱。
观察2ASK和2FSK解调信号5的波形。
观察2FSK过零检测解调器在所有点的波形
三、实验设备信号源模块、数字调制模块、频谱分析模块、数字解调模块、同步信号提取模块、数字示波器、若干连接线
4.实验原理当调制信号是二进制序列时，数字波段调制称为二进制数字调制。
由于调制载波具有幅度、频率和相位三个独立的可控参数，当这三个参数分别被二进制信号调制时，形成三个基本的数字带调制信号，即二进制幅度键控(2ASK)、二进制频移键控(2FSK)和二进制相移键控(2PSK)，而每个调制信号的受控参数只有两个离散的变换状态。
1.2 ASK调制原理。
在幅度键控中，载波幅度随着基带信号的变
就是说，载波幅度的存在或不存在表示信号中的“1”或“0”，从而获得2ASK信号。
这种二进制幅度键控方法称为开关键控(OOK)。
2 2ASK 信号的典型时域波形如图15-
一、实验目的1。
掌握绝对码和相对码的概念及其转换关系和转换方法。
掌握键控产生2ASK和2FSK信号的方法，以及2ASK相干解调和2FSK过零检测解调的原理。
掌握相对码波形和2FSK信号波形4之间的关系。
掌握2ASK和2FSK信号的频谱特征
2.实验内容(包括技术指标)1。
观察绝对代码和相对代码2的波形。
观察2ASK和2FSK信号3的波形。
观察2ASK和2FSK信号4的频谱。
观察2ASK和2FSK解调信号5的波形。
观察2FSK过零检测解调器在所有点的波形
三、实验设备信号源模块、数字调制模块、频谱分析模块、数字解调模块、同步信号提取模块、数字示波器、若干连接线
4.实验原理当调制信号是二进制序列时，数字波段调制称为二进制数字调制。
由于调制载波具有幅度、频率和相位三个独立的可控参数，当这三个参数分别被二进制信号调制时，形成三个基本的数字带调制信号，即二进制幅度键控(2ASK)、二进制频移键控(2FSK)和二进制相移键控(2PSK)，而每个调制信号的受控参数只有两个离散的变换状态。
1.2 ASK调制原理。
在幅度键控中，载波幅度随着基带信号的变
就是说，载波幅度的存在或不存在表示信号中的“1”或“0”，从而获得2ASK信号。
这种二进制幅度键控方法称为开关键控(OOK)。
2ASK 信号的典型时域波形如图15所示:(15-1)，其中a是未调制的载波幅度、载波角频率和满足以下关系的二进制序列的第n个符号:(15-2)如果a=1，2ASK信号的一般时域表达式如下:
(15-3)在公式中，Ts是符号间隔、在持续时间[-TS/2、TS/2内的任何波形的脉冲(在分析期间通常设置为标准化的矩形脉冲)，以及表示二进制信息的随机单极脉冲序列。
图15-(15-2)2的一般时域表达式(15-3)在公式中，Ts是符号间隔、在持续时间[-TS/2、TS/2内的任何波形的脉冲(在分析期间通常设置为标准化的矩形脉冲)，以及表示二进制信息的随机单极脉冲序列。
图15:在公式(15-4)中；并且在数字上等于二进制序列的符号速率Rs。
可以看出，单极矩形脉冲的随机序列包含DC分量。
2 2ASK信号的双边功率谱密度表达式为: (15-5)等式(15-5)表明2ASK信号的功率谱密度由两部分组成:
(1)线性调幅形成的双边带连续谱；
(2)由调制载波分量确定的载波频率离散频谱。
图15-Hz，并且在数字上等于二进制序列的符号速率Rs。
可以看出，单极矩形脉冲的随机序列包含DC分量。
2 2ASK信号的双边功率谱密度表达式为: (15-5)等式(15-5)表明2ASK信号的功率谱密度由两部分组成:
(1)线性调幅形成的双边带连续谱；
(2)由调制载波分量确定的载波频率离散频谱。
图15:二进制幅度
键控。
2ASK调制原理:
在幅度键控中，载波幅度随着基带信号的变化而变化。
载波在二进制基带信号1或0的控制下被打开或关闭，也就是说，载波幅度的存在或不存在表示信号中的“1”或“0”，从而获得2ASK信号。
这种常见且最简单的二进制幅度键控方法称为开关键控(OOK): 2ASK信号的一般时域表达式为:
图15-2ASK调制原理:
在幅度键控中，载波幅度随着基带信号的变化而变化。
载波在二进制基带信号1或0的控制下被打开或关闭，也就是说，载波幅度的存在或不存在表示信号中的“1”或“0”，从而获得2ASK信号。
这种常见且最简单的二进制幅度键控方法称为开关键控(OOK): 2ASK信号的一般时域表达式为:
图15:与am信号相同的解调方法。
2ASK/OOK有两种基本解调方法:非相干解调(包络检测法)和相干解调(同步检测法)。
相应接收系统的框图如下:
带通滤波器全波整流器低通滤波器样本判决器abcd输出定时脉冲(a)非相干解调(包络检测)带通滤波器乘法器低通滤波器样本判决器输出定时脉冲2FSK:
通常有两种方法来生成二进制FSK 2FSK信号:
(1)频率选择方法；
(2)载波频率调制方法这里，我们使用频率选择方法。
载波频率调制方法在直接频率调制器中产生2FSK信号。
此时，调制信号来自
同一个振荡器，当载波频率改变时，信号相位总是连续的。
这将有利于调制信号功率谱旁瓣分量的收敛，并使信号功率更集中在信号带宽中。
调制原理框图见图15——非相干解调(包络检测法)和相干解调(同步检测法)，相应的接收系统框图见图:
带通滤波器全波整流器低通滤波器样本判决器abcd输出定时脉冲(a)非相干解调(包络检测)带通滤波器乘法器低通滤波器样本判决器输出定时脉冲2FSK:
通常有两种方法来生成二进制FSK 2FSK信号:
(1)频率选择方法；
(2)载波频率调制方法这里，我们使用频率选择方法。
载波频率调制方法在直接频率调制器中产生2FSK信号。
此时，调制信号来自同一个振荡器，当载波频率改变时，信号相位总是连续的。
这将有利于调制信号功率谱旁瓣分量的收敛，并使信号功率更集中在信号带宽中。
调制原理框图如图15所示:图15-6 2FSK调制原理框图
2.比较分析2ASK和2FSK调制信号的频谱，然后分析三种调制方式的优缺点？2ASK.2PSK带宽是符号速率的两倍，2FSK带宽是两个载波频率之差加上两倍的符号速率。
误码率2PSK2FSK2ASK。
2FSK是最复杂的设备。
因为2ASK具有最佳决策阈值，所以它对信道最敏感。
2FSK通过比较两个检测支路的电压来判断符号，其余两个是过零比较。
八.参考文献《现代通信技术》《电子信息专业实验教程》
9.实验经验通过这次实验，我掌握了绝对码和相对码的概念及其
转换关系和转换方法。
掌握了用键控法产生2ASK和2FSK信号的方法，2ASK相干解调和2FSK过零检测解调的原理，相关码波形和2FSK信号波形的关系，以及2ASK和2FSK信号的频谱特性。
Word 教育材料。