通信原理实验(4)

合集下载

通信原理实验四 抽样定理与PAM调制解调实验

通信原理实验四 抽样定理与PAM调制解调实验

实验四抽样定理与PAM调制解调实验实验内容1.抽样定理实验2.脉冲幅度调制(PAM)及系统实验一.实验目的1. 通过脉冲幅度调制实验,使学生能加深理解脉冲幅度调制的特点。

2. 通过对电路组成、波形和所测数据的分析,加深理解这种调制方式的优缺点。

二.实验电路工作原理(一)电路组成脉冲幅度调制实验系统如图4-1所示,由输入电路、调制电路、脉冲发生电路、解调滤波电路、功放输出电路等五部分组成,如图4-2所示。

图4-1 脉冲振幅调制电路原理框图(二)实验电路工作原理1.输入电路该电路由发送放大、限幅电路等组成。

该电路还用于PCM(一)、PCM (二)、增量调制编码电路中。

由限幅二极管D601、D602组成双向限幅电路,防止外加输入信号幅度过大而损坏后面调制电路中的场效应管器件。

电路电原理图如4-2所示。

2.PAM调制电路调制电路见图4-2中的BG601。

这是一种单管调制器,采用场效应管3DJ6F,利用其阻抗高的特点和控制灵敏的优越性,能很好的满足调制要求。

取样脉冲由该管的S极加入,D极输入音频信号,由于场效应管良好的开关特性,在TP602处可以测到脉冲幅度调制信号,该信号为双极性脉冲幅度信号,不含直流分量。

3DJ6的G极为输出负载端,接有取样保持电路,由R601、C601以及R602等组成,由开关K601来控制,在做调制实验时,K601的2端与3端相连,能观察其取样定理的波形。

在做系统实验时,将K601的1端与2端相连,即与解调滤波电路连通。

3.脉冲发生电路该部分电路详见图4-2所示,主要有两种抽样脉冲,一种由555及其它元件组成,这是一个单谐振荡器电路,能产生极性、脉宽、频率可调的方波信号,可通过改变CA601的电容来实现输出脉冲频率的变化,以便用来验证取样定理,另一种由CPLD产生的8KHz抽样脉冲,这两种抽样脉冲通过开关K602来选择。

可在TP603处很方便地观测到脉冲频率变化情况和输出的脉冲波形。

通信原理设计实验报告(3篇)

通信原理设计实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解通信原理的基本概念和原理。

2. 掌握通信系统中的信号传输、调制解调、信道编码和解码等基本技术。

3. 通过实验验证通信原理在实际系统中的应用,提高实际操作能力。

二、实验内容1. 信号传输实验(1)实验目的:验证信号传输过程中的基本特性,如幅度调制、频率调制、相位调制等。

(2)实验原理:通过改变输入信号的幅度、频率和相位,观察输出信号的相应变化,分析调制和解调过程。

(3)实验步骤:① 设计信号传输系统,包括调制器、传输信道和解调器;② 选择合适的调制方式,如AM、FM、PM等;③ 通过实验验证调制和解调过程,分析输出信号的特性;④ 分析实验结果,总结调制和解调过程中的关键因素。

2. 调制解调实验(1)实验目的:研究调制解调技术在通信系统中的应用,掌握调制解调的基本原理和方法。

(2)实验原理:通过实验验证调制解调过程,分析调制解调器的性能指标,如调制指数、解调误差等。

(3)实验步骤:① 设计调制解调系统,包括调制器、解调器和信道;② 选择合适的调制方式和解调方式,如AM、FM、PM、PSK、QAM等;③ 通过实验验证调制解调过程,分析调制解调器的性能指标;④ 分析实验结果,总结调制解调过程中的关键因素。

3. 信道编码和解码实验(1)实验目的:研究信道编码和解码技术在通信系统中的应用,掌握信道编码和解码的基本原理和方法。

(2)实验原理:通过实验验证信道编码和解码过程,分析编码和解码的性能指标,如误码率、信噪比等。

(3)实验步骤:① 设计信道编码和解码系统,包括编码器、信道和解码器;② 选择合适的信道编码方式,如BCH码、RS码等;③ 通过实验验证信道编码和解码过程,分析编码和解码的性能指标;④ 分析实验结果,总结信道编码和解码过程中的关键因素。

4. 通信系统综合实验(1)实验目的:综合运用通信原理中的各种技术,设计一个简单的通信系统,并验证其性能。

(2)实验原理:将上述实验中的技术综合应用于通信系统,验证系统的整体性能。

通信原理实验报告实验四-时分复用数字基带通信系统

通信原理实验报告实验四-时分复用数字基带通信系统

实验四时分复用数字基带通信系统电子二班 044 陈增贤一、实验目的1.掌握时分复用数字基带通信系统的基本原理及数字信号传输过程。

2.掌握位同步信号抖动、帧同步信号错位对数字信号传输的影响。

3.掌握位同步信号、帧同步信号在数字分接中的作用。

二、实验内容1.用数字信源模块、数字终端模块、位同步模块及帧同步模块连成一个理想信道时分复用数字基带通信系统,使系统正常工作。

2.观察位同步信号抖动对数字信号传输的影响。

3.观察帧同步信号错位对数字信号传输的影响。

4.用示波器观察分接后的数据信号、用于数据分接的帧同步信号、位同步信号。

三、基本原理本实验要使用数字终端模块。

1. 数字终端模块工作原理:原理框图如图4-1所示,电原理图如图4-2所示(见附录)。

它输入单极性非归零信号、位同步信号和帧同步信号,把两路数据信号从时分复用信号中分离出来,输出两路串行数据信号和两个8位的并行数据信号。

两个并行信号驱动16个发光二极管,左边8个发光二极管显示第一路数据,右边8个发光二极管显示第二路数据,二极管亮状态表示“1”,熄灭状态表示“0”。

两个串行数据信号码速率为数字源输出信号码速率的1/3。

延迟1延迟2整形延迟3FS-INBS-INS-INFD FD-7FD-15FD-8FD-16BD显示串/并变换串/并变换F2÷3并/串变换并/串变换D2B1F1D1SD-DBD显示B2图4-1 数字终端原理方框图延迟1、延迟2、延迟3、整形及÷3等5个单元可使串/并变换器和并/串变换器的输入信号SD 、位同步信号及帧同步信号满足正确的相位关系,如图4-3所示。

移位寄存器40174把FD 延迟7、8、15、16个码元周期,得到FD-7、FD-15、FD-8(即F1)和FD-16(即F2)等4个帧同步信号。

在FD-7及BD 的作用下,U65(4094)将第一路串行信号变成第一路8位并行信号,在FD-15和BD 作用下,U70(4094)将第二路串行信号变成第二路8位并行信号。

最新通信原理实验4精品版

最新通信原理实验4精品版

2020年通信原理实验4精品版电子科技大学通信学院最佳接收机(匹配滤波器)实验报告班级学生学号教师最佳接收机(匹配滤波器)实验一、实验目的1、运用MATLAB软件工具,仿真随机数字信号在经过高斯白噪声污染后最佳的恢复的方法。

2、熟悉匹配滤波器的工作原理。

3、研究相关解调的原理与过程。

4、理解高斯白噪声对系统的影响。

5、了解如何衡量接收机的性能及匹配滤波器参数设置方法。

二、实验原理对于二进制数字信号,根据它们的时域表达式及波形可以直接得到相应的解调方法。

在加性白高斯噪声的干扰下,这些解调方法是否是最佳的,这是我们要讨论的问题。

数字传输系统的传输对象是二进制信息。

分析数字信号的接收过程可知,在接收端对波形的检测并不重要,重要的是在背景噪声下正确的判断所携带的信息是哪一种。

因此,最有利于作出正确判断的接收一定是最佳接收。

从最佳接收的意义上来说,一个数字通信系统的接收设备可以看作一个判决装置,该装置由一个线性滤波器和一个判决电路构成,如图1所示。

线性滤波器对接收信号进行相应的处理,输出某个物理量提供给判决电路,以便判决电路对接收信号中所包含的发送信息作出尽可能正确的判决,或者说作出错误尽可能小的判决。

图1 简化的接收设备假设有这样一种滤波器,当不为零的信号通过它时,滤波器的输出能在某瞬间形成信号的峰值,而同时噪声受到抑制,也就是能在某瞬间得到最大的峰值信号功率与平均噪声功率之比。

在相应的时刻去判决这种滤波器的输出,一定能得到最小的差错率。

匹配滤波器是一种在最大化信号的同时使噪声的影响最小的线性滤波器设计技术。

注意:该滤波器并不保持输入信号波形,其目的在于使输入信号波形失真并滤除噪声,使得在采样时刻0t 输出信号值相对于均方根(输出)噪声值达到最大。

1.一般情况下的匹配滤波器匹配滤波器的一般表示式如图2所示。

s(t): 匹配滤波器输入信号; n(t): 匹配滤波器输入噪声; s 0(t):匹配滤波器输出信号; n 0(t):匹配滤波器输出噪声;h(t)或H(f):匹配滤波器。

通信原理实验_实验报告

通信原理实验_实验报告

一、实验名称通信原理实验二、实验目的1. 理解通信原理的基本概念和原理;2. 掌握通信系统中的调制、解调、编码和解码等基本技术;3. 培养实际操作能力和分析问题能力。

三、实验内容1. 调制与解调实验(1)实验目的:验证调幅(AM)和调频(FM)调制与解调的基本原理;(2)实验步骤:1. 准备实验设备:调幅调制器、调频调制器、解调器、示波器、信号发生器等;2. 设置调制器参数,生成AM和FM信号;3. 将调制信号输入解调器,观察解调后的信号波形;4. 分析实验结果,比较AM和FM调制信号的特点;(3)实验结果与分析:通过实验,观察到AM和FM调制信号的特点,验证了调制与解调的基本原理。

2. 编码与解码实验(1)实验目的:验证数字通信系统中的编码与解码技术;(2)实验步骤:1. 准备实验设备:编码器、解码器、示波器、信号发生器等;2. 设置编码器参数,生成数字信号;3. 将数字信号输入解码器,观察解码后的信号波形;4. 分析实验结果,比较编码与解码前后的信号特点;(3)实验结果与分析:通过实验,观察到编码与解码前后信号的特点,验证了数字通信系统中的编码与解码技术。

3. 信道模型实验(1)实验目的:验证信道模型对通信系统性能的影响;(2)实验步骤:1. 准备实验设备:信道模型仿真软件、信号发生器、示波器等;2. 设置信道模型参数,生成模拟信号;3. 将模拟信号输入信道模型,观察信道模型对信号的影响;4. 分析实验结果,比较不同信道模型下的信号传输性能;(3)实验结果与分析:通过实验,观察到不同信道模型对信号传输性能的影响,验证了信道模型在通信系统中的重要性。

4. 通信系统性能分析实验(1)实验目的:分析通信系统的性能指标;(2)实验步骤:1. 准备实验设备:通信系统仿真软件、信号发生器、示波器等;2. 设置通信系统参数,生成模拟信号;3. 仿真通信系统,观察系统性能指标;4. 分析实验结果,比较不同参数设置下的系统性能;(3)实验结果与分析:通过实验,观察到不同参数设置对通信系统性能的影响,验证了通信系统性能分析的重要性。

通信原理实验报告4—2ASK调制与解调实验第6组

通信原理实验报告4—2ASK调制与解调实验第6组

通信原理实验报告班级:组号:06 时间:2015/11/12成员:学号:实验四2ASK调制与解调实验一、实验目的1、了解数字调制与解调的概念。

1、掌握2ASK调制的原理及实现方法。

2、掌握2ASK解调的原理及实现方法。

二、实验内容1、采用数字键控法2ASK调制,观测2ASK调制信号的波形。

2、采用包络检波法2ASK解调。

三、实验仪器1、信号源模块一块2、数字调制模块一块3、数字解调模块一块4、20M双踪示波器一台五、实验步骤(若码型太长,示波器单张图片无法清晰显示,可调整至2~3张图片记录)1、插上电源线,打开主机箱右侧的交流开关,再分别按下三个模块中的电源开关,对应的发光二极管灯亮,三个模块均开始工作。

(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)2、信号源模块设置(1)“码速率选择”拨码开关设置为8分频,即拨为00000000 00001000。

信号源模块的NRZ码型选择SW01~SW03拨码开关依次设置成本组同学的学号尾数的二进制码,例:陈欢,陈金洪,陈景鹏同学学号尾数是1,2,3,则他们SW01~SW03拨码开关依次设置成0000 0001,0000 0010,0000 0011B。

(2)调节“384K调幅”旋转电位器,使“384K正弦载波”输出幅度为3.6V。

3、2ASK调制(1)实验连线如下:信号源模块数字调制模块NRZ ———————— NRZ输入(数字键控法调制)384K正弦载波————载波1输入(数字键控法调制)(2)数字调制模块“键控调制类型选择”拨码开关拨成1000,即选择2ASK调制方式。

(3)以数字调制模块“NRZ输入”的信号为内触发源,示波器双踪观测“NRZ输入”和“调制输出”测试点波形,并记录图片为图1。

图1图1局部放大图5、2ASK解调(1)以上模块设置和连线均不变,增加连线如下:数字调制模块数字解调模块调制输出(数字键控法调制)——ASK-IN信号源模块数字解调模块BS —————————————ASK-BS(2)示波器双踪两两观测“ASK-IN”、“OUT1”测试点波形,并记录图片为图2 。

通信原理实验报告答案(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解通信系统的基本原理和组成。

2. 掌握通信系统中的调制、解调、编码、解码等基本技术。

3. 熟悉实验仪器的使用方法,提高动手能力。

4. 通过实验,验证通信原理理论知识。

二、实验原理通信原理实验主要涉及以下内容:1. 调制与解调:调制是将信息信号转换为适合传输的信号,解调是将接收到的信号还原为原始信息信号。

2. 编码与解码:编码是将信息信号转换为数字信号,解码是将数字信号还原为原始信息信号。

3. 信号传输:信号在传输过程中可能受到噪声干扰,需要采取抗干扰措施。

三、实验仪器与设备1. 实验箱:包括信号发生器、调制解调器、编码解码器等。

2. 信号源:提供调制、解调所需的信号。

3. 传输线路:模拟信号传输过程中的衰减、反射、干扰等现象。

四、实验内容与步骤1. 调制实验(1)设置调制器参数,如调制方式、调制频率等。

(2)将信号源信号输入调制器,观察调制后的信号波形。

(3)调整解调器参数,如解调方式、解调频率等。

(4)将调制信号输入解调器,观察解调后的信号波形。

2. 解调实验(1)设置解调器参数,如解调方式、解调频率等。

(2)将调制信号输入解调器,观察解调后的信号波形。

(3)调整调制器参数,如调制方式、调制频率等。

(4)将解调信号输入调制器,观察调制后的信号波形。

3. 编码与解码实验(1)设置编码器参数,如编码方式、编码长度等。

(2)将信息信号输入编码器,观察编码后的数字信号。

(3)设置解码器参数,如解码方式、解码长度等。

(4)将编码信号输入解码器,观察解码后的信息信号。

4. 信号传输实验(1)设置传输线路参数,如衰减、反射等。

(2)将信号源信号输入传输线路,观察传输过程中的信号变化。

(3)调整传输线路参数,如衰减、反射等。

(4)观察传输线路参数调整对信号传输的影响。

五、实验结果与分析1. 调制实验:调制后的信号波形与原信号波形基本一致,说明调制和解调过程正常。

2. 解调实验:解调后的信号波形与原信号波形基本一致,说明解调过程正常。

通信原理实验报告浙大

一、实验名称通信原理实验二、实验目的1. 理解通信原理的基本概念和原理。

2. 掌握通信系统各组成部分的功能和作用。

3. 学习模拟通信和数字通信的基本技术和方法。

4. 培养实验操作能力和分析问题、解决问题的能力。

三、实验器材1. 通信原理实验箱2. 示波器3. 计算机及软件4. 实验指导书四、实验原理通信原理实验主要涉及模拟通信和数字通信两部分。

模拟通信主要包括调制解调、滤波、放大等基本技术;数字通信主要包括编码、解码、调制解调、信道编码、纠错编码等基本技术。

五、实验步骤1. 模拟通信实验(1)调幅(AM)实验:观察调制和解调过程,分析调制信号和载波信号的关系。

(2)调频(FM)实验:观察调制和解调过程,分析调制信号和载波信号的关系。

(3)滤波实验:观察滤波器对不同频率信号的衰减情况,分析滤波器的特性。

(4)放大实验:观察放大器对信号的放大作用,分析放大器的特性。

2. 数字通信实验(1)编码实验:观察编码和解码过程,分析编码和解码的原理。

(2)调制解调实验:观察调制和解调过程,分析调制和解调的原理。

(3)信道编码实验:观察信道编码和解码过程,分析信道编码的原理。

(4)纠错编码实验:观察纠错编码和解码过程,分析纠错编码的原理。

六、实验数据与分析1. 模拟通信实验(1)调幅(AM)实验:通过实验观察到调制信号和载波信号的关系,验证了调幅的原理。

(2)调频(FM)实验:通过实验观察到调制信号和载波信号的关系,验证了调频的原理。

(3)滤波实验:通过实验观察到滤波器对不同频率信号的衰减情况,验证了滤波器的特性。

(4)放大实验:通过实验观察到放大器对信号的放大作用,验证了放大器的特性。

2. 数字通信实验(1)编码实验:通过实验观察到编码和解码过程,验证了编码和解码的原理。

(2)调制解调实验:通过实验观察到调制和解调过程,验证了调制和解调的原理。

(3)信道编码实验:通过实验观察到信道编码和解码过程,验证了信道编码的原理。

通信原理实验报告(优秀范文5篇)

通信原理实验报告(优秀范文5篇)第一篇:通信原理实验报告通信原理实验报告1、实验名称:2、实验目的:3、实验步骤:(详细记录你的实验过程)例如:(1)安装MATLAB6.5软件;(2)学习简单编程,画图plot(x,y)函数等(3)进行抽样定理验证:首先确定余弦波形,设置其幅度?、频率?和相位?等参数,然后画出该波形;进一步,设置采样频率?。

画出抽样后序列;再改变余弦波形的参数和抽样频率的值,改为。

,当抽样频率?>=余弦波形频率2倍时,怎么样?否则的话,怎么样。

具体程序及图形见附录1(或者直接放在这里,写如下。

)(4)通过DSP软件验证抽样定理该软件主要有什么功能,首先点“抽样”,选取各种参数:a, 矩形波,具体参数,出现图形B,余弦波,具体参数,出现图形然后点击“示例”中的。

具体参数,图形。

4、思考题5、实验心得6、附录1有附录1的话有这项,否则无。

第二篇:通信原理实验报告1,必做题目1.1 无线信道特性分析 1.1.1 实验目的1)了解无线信道各种衰落特性;2)掌握各种描述无线信道特性参数的物理意义;3)利用MATLAB中的仿真工具模拟无线信道的衰落特性。

1.1.2 实验内容1)基于simulink搭建一个QPSK发送链路,QPSK调制信号经过了瑞利衰落信道,观察信号经过衰落前后的星座图,观察信道特性。

仿真参数:信源比特速率为500kbps,多径相对时延为[0 4e-06 8e-06 1.2e-05]秒,相对平均功率为[0-3-6-9]dB,最大多普勒频移为200Hz。

例如信道设置如下图所示:移动通信系统1.1.3 实验作业1)根据信道参数,计算信道相干带宽和相干时间。

fm=200;t=[0 4e-06 8e-06 1.2e-05];p=[10^0 10^-0.3 10^-0.6 10^-0.9];t2=t.^2;E1=sum(p.*t2)/sum(p);E2=sum(p.*t)/sum(p);rms=sq rt(E1-E2.^2);B=1/(2*pi*rms)T=1/fm2)设置较长的仿真时间(例如10秒),运行链路,在运行过程中,观察并分析瑞利信道输出的信道特征图(观察Impulse Response(IR)、Frequency Response(FR)、IR Waterfall、Doppler Spectrum、Scattering Function)。

通信原理实验报告

实验一基带信号的常见码型变换一、实验目的1.熟悉NRZ,BNRZ,RZ,BRZ,曼彻斯特,CMI,密勒,PST码型变换原理及工作过程。

2.观测数字基带信号的码型变换测量点波形。

二、实验原理在实际的基带传输系统中,传输码的结构应具有以下主要特性:1).相应的基带信号无直流分量,且低频分量少。

2).便于从信号中提取定时信息。

3).信号中高频分量尽量少,以节省传输频带并减少码间串扰。

4).以上特性不受信息源统计特性的影响,即适应信息源的变化。

5).编译码设备要尽可能简单。

1.单极性不归零码(NRZ码)单极性不归零码中,二进制代码“1”用幅度为E的正电平表示,“0”用零电平表示,单极性码中含有直流成分,而且不能直接提取同步信号。

2.双极性不归零码(BNRZ码)二进制代码“1”、“0”分别用幅度相等的正负电平表示,当二进制代码“1”和“0”等概出现时无直流分量。

3.单极性归零码(RZ码)单极性归零码与单极性不归零码的区别是码元宽度小于码元间隔,每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平。

单极性码可以直接提取定时信息,仍然含有直流成分。

4.双极性归零码(BRZ码)它是双极性码的归零形式,每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平。

5.曼彻斯特码曼彻斯特码又称为数字双相码,它用一个周期的正负对称方波表示“0”,而用其反相波形表示“1”。

编码规则之一是:“0”码用“01”两位码表示,“1”码用“10”两位码表示。

例如:消息代码: 1 1 0 0 1 0 1 1 0…曼彻斯特码:10 10 01 01 10 01 10 10 01…曼彻斯特码只有极性相反的两个电平,因为曼彻斯特码在每个码元中期的中心点都存在电平跳变,所以含有位定时信息,又因为正、负电平各一半,所以无直流分量。

6.CMI码CMI码是传号反转码的简称,与曼彻斯特码类似,也是一种双极性二电平码,其编码规则:“1”码交替的用“11“和”“00”两位码表示;“0”码固定的用“01”两位码表示。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

实验四振幅键控、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)相干方式我们采用的是包络检波法。

2ASK调制信号从“ASK-IN”输入,经CA03和RA02组成的耦合电路至半波整流器(由DA02、DA03组成),半波整流后的信号经电压比较器UA01(LM339)与参考电位比较后送入抽样判决器进行抽样判决,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UA01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2ASK基带信号的位同步信号,该信号从“ASK-BS”输入,可以从信号源直接引入,也可以从同步信号恢复模块引入。

在实际应用的通信系统中,解调器的输入端都有一个带通滤波器来滤除带外的信道白噪声并确保系统的频率特性符合无码间串扰的条件。

本实验中为了简化实验设备,在调制部分的输出端没有加带通滤波器,并且假设信道是理想的,所以在解调部分的输入端也没有加带通滤波器。

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。

电阻RA14与RA16决定上升沿脉冲宽度及下降沿脉冲宽度。

抽样判决器的时钟信号就是2FSK 基带信号的位同步信号,该信号应从“FSK-BS ”输入,可以从信号源直接引入,也可以从同步信号恢复模块引入。

3、2DPSK 解调原理2DPSK 解调最常用的方法是极性比较法和相位比较法,这里采用的是极性比较法对2DPSK 信号进行解调,原理框图如图16-3(a )所示。

2DPSK 调制信号从“PSK-IN ”输入,位同步信号从“PSK-BS ”输入,同步载波从“载波输入”点输入。

调制信号经过UA08(MC1496)与载波信号相乘后,去掉了调制信号中的载波成分,再经过低通滤波器去除高频成分,得到包含基带信号的低频信号,对此信号进行抽样判决(抽样判决器由UA10(74HC74)构成,其时钟为基带信号的位同步信号),再经过逆差分变换电路(由UA10(74HC74)、UA11(74HC86)组成),就可以得到基带信号了。

(a )极性比较法 (b )相位比较法图16-3 2DPSK 解调原理框图4、二进制数字调制系统的性能比较现在我们来比较一下2ASK 、2FSK 、2DPSK 这三种二进制数字调制系统的性能。

1)频带宽度当码元宽度为Ts 时,2ASK 系统和2PSK 系统的频带宽度近似为2/Ts,2FSK 系统的频带宽度近似为s s f f 2212>+-。

因此,从频带宽度和从频带利用率上看,2FSK 系统最不可取。

2)表16-1中列出了2ASK 、2FSK 、2DPSK 数字调制系统的误码率e P 与输入信噪比r 的关系。

从该表清楚地看出,在每一对相干和非相干的键控系统中,相干方式略优于非相干方式。

它们基本上是exp()r -之间的关系,而且随着x →∞,它们将趋于同一极限值。

另外,三种相干(或非相干)方式之间,在相同误码率条件下,在信噪比要求上2PSK 比2FSK 小3dB 、2FSK 比2ASK 小3dB 。

由此看来,在抗加性高斯白噪声方面,相干2PSK 性能最好,2FSK 次之,2ASK 最差。

表16-1二进制数字调制系统误码率公式表3)对于对信道特性变化的敏感性:在选择数字调制方式时,还应考虑它的最佳判决门限对信道特性的变化是否敏感。

在2FSK 系统中,不需要人为地设置判决门限,它是直接比较两路解调输出的大小来作出判断的。

在2PSK 系统中,判决器的最佳判决门限电平为零,与接收机输出信号的幅度有关。

因此,它不随信道特性的变化而变化。

这时,接收机容易保持在最佳判决门限状态。

对于2ASK 系统,判决器的最佳判决门限为a/2 (当(1)(0)p p =时),它与接收机输入信号的幅度有关。

当信道特性发生变化时,接收机输入信号的幅度a 将随着发生变化;相应地,判决器的最佳判决门限电平也将随之改变。

这时,接收机不容易保持在最佳判决门限状态,从而导致误码率增大。

因此,就对信道特性变化的敏感性而言,2ASK 性能最差。

当信道存在严重的衰落时,通常采用非相干接收,因为这时在接收端不易得到相干解调所需的相干载波。

当发射机有严格的限制时,可考虑采用相干接收。

因为在给定的码元传输速率及误码率的条件下,相干接收所要求的信噪比要比非相干接收小。

4)对于2ASK、2FSK、2PSK来说,发送端设备的复杂程度差不多,而接收端的复杂程度则与所选用的调制和解调方式有关。

对于同一种调制方式,相干解调的设备要比非相干解调的复杂;而同为相干解调时,2PSK的设备最复杂,2FSK次之,2ASK最简单。

五、实验步骤1、将信号源模块、数字调制模块、数字解调模块、同步信号提取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,再分别按下四个模块中的开关POWER1、POWER2,对应的发光二极管LED001、LED002、D400、D401、DA00、DA01、D500、D501发光,按一下信号源模块的复位键,四个模块均开始工作。

3、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NRZ码设置为01110010 11001100 10101010,将同步信号提取模块的拨码开关SW501的第一位拨上。

4、ASK解调实验1)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。

2)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我们“ASK-IN”,观察信号输出点“ASK-OUT”处的波形,并调节标号为“ASK判决电压调节”的电位器,直到在该点观察到稳定的NRZ码为止。

将该点波形送入同步信号提取模块的信号输入点“NRZ-IN”,再将同步信号提取模块的信号输出点“位同步输出”输出的波形送入数字解调模块的信号输入点“ASK-BS”,观察信号输出点“OUT1”、“OUT2”、“OUT3”、“ASK解调输出”处的波形,并与信号源产生的NRZ码进行比较。

5、FSK解调实验1)将信号源模块的位同步信号的频率恢复为15.625KHz,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“FSK调制输出”能输出正确的FSK调制波形。

2)将点“FSK调制输出”的输出信号送入数字解调模块的信号输入点“FSK-IN”,观察信号输出点“FSK-OUT”处的波形,并调节标号为“FSK 判决电压调节”的电位器,直到在该点观察到稳定的NRZ码为止。

将该点波形送入同步信号提取模块的信号输入点“NRZ-IN”,再将同步信号提取模块的信号输出点“位同步输出”输出的波形送入数字解调模块的信号输入点“FSK-BS”,观察信号输出点“单稳输出1”、“单稳输出2”、“过零检测”、“FSK解调输出”处的波形,并与信号源产生的NRZ码进行比较。

6、PSK解调实验1)将信号源模块的位同步信号的频率恢复为15.625KHz,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“PSK调制输出”能输出正确的PSK调制波形。

将“PSK调制输出”的输出信号送入数字解调模块的信号输入点“PSK-IN”,将“PSK调制输出”的波形送入同步信号提取模块的信号输入点“S-IN”,使信号输出点“载波输出”能输出提取出的正确的载波信号(方法请参考实验十四),再将该点的输出波形送入数字解调模块的信号输入点“载波输入”,观察信号输出点“PSK-OUT”处的波形,并调节标号为“PSK判决电压调节”的电位器,直到在该点观察到稳定的NRZ码为止(电位器WA02可调节乘法器的平衡度,该处在出厂时已经调好,请勿自行调节)。

将点“PSK-OUT”输出的波形送入同步信号提取模块的信号输入点“NRZ-IN”,再将同步信号提取模块的信号输出点“位同步输出”输出的波形送入数字解调模块的信号输入点“PSK-BS”,观察信号输出点“OUT4”、“OUT5”、“PSK解调输出”处的波形,并与信号源产生的NRZ码进行比较。

六、实验思考题1、改变74123的哪些外围元件参数对FSK解调能否正确输出有影响?答:时钟电路、载频电路、整形电路、相加电路的参数对FSK能否真确输出有影响。

2、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?答:产生延迟。

3、PSK解调器系统由哪几大部分组成?简述各部分的作用。

答:相乘器、低通滤波、抽样判决器、位同步信号。

1、相乘器起着相位比较的作用,相乘结果反映了前后码元的相位差。

2、低通滤波器滤除相乘后产生的高频成分。

3、抽样判决器在规定时刻对接收滤波器的输出波形进行抽样判决,以恢复或再生基带信号。

相关文档
最新文档