通信原理实验报告

通信原理实验报告

姓名：董敏班级：通信1202 学号：12211027 第十二周星期五第五大节

实验名称：实验八 FSK传输系统

一、实验目的

1、熟悉软件无线电FSK调制和解调原理。

2、掌握FSK产生、传输和恢复过程。

3、掌握FSK正交调制的基本工作原理与实现方法。

4、掌握FSK性能的测试。

5、加深对FSK调制和解调中现象和问题的理解。

二、实验仪器

1、 ZH7001通信原理综合实验系统一台

2、 20MHz双踪示波器一台

三、实验步骤

实验前准备：首先将通信系统原理实验箱菜单中的调制方式设置成“FSK 传输系统”；用示波器测量TPMZ07测试点的信号，如果有脉冲波形，说明实验系统已经正常工作，如果没有脉冲波形，则需按面板上的复位按钮对硬件进行初始化。

（一）FSK调制

1.基带FSK信号观测

（1）TPi03是基带FSK波形（D/A模块内）。通过菜单选择为1码输入数据信号，观测TPi03信号波形，测量其基带信号周期。

周期为27.2us.

（2）通过菜单选择为0码输入数据信号，观测TPi03信号波形，测量其基带

信号周期。将测量结果与1码比较。

周期为54.4us，是全1码的2倍。

2.发端同相支路和正交支路信号时域波形观测

TPi03和TPi04分别是基带FSK输出信号的同相支路和正交支路信号。测量两信号的时域信号波形时将输入全1码（或全0码），测量其两信号是否满足正交关系。

由下图可知，两信号满足正交关系。

3.发端同相支路和正交支路信号的李沙育波形观测

将示波器设置在（x-y）方式，可从相平面上观察TPi03和TPi04的正交性，通过菜单选择在不同的输入码下进行测量，画出李沙育波形。

全0码：

全1码：

0/1码：

4.连续相位FSK调制基带信号观测

（1）TPM02是发送数据信号（DSP+FPGA模块左下脚），TPi03是基带FSK 波形。测量时，通过菜单选择为0/1码输入数据信号，并以TPM02作为同步信号。观测TPM02与TPi03点波形的对应关系，画出测量波形。

（2）通过菜单选择为特殊序列码输入数据信号，重复上述测量步骤。记录测量结果。

5.FSK调制中频信号波形观测

（1）调制模块测试点TPK03为FSK调制中频信号的观测点，0/1码输入，以TPM02为同步信号。观测TPM02与TPK03点波形。

（3）将正交调制输入信号中的一路基带调制信号断开（D/A模块内的跳线器Ki01或Ki02），重复上述测量步骤。观测信号波形的变化，分析变化原因。

（二）FSK解调

1.解调基带FSK信号观测

首先用中频电缆连结KO02和JL02，建立中频自环（自发自收）。测量FSK解调基带信号测试点TPJ05的波形，观测时仍用发送数据（TPM02）作同步，比较其两者的对应关系。

（1）通过菜单选择为1码输入数据信号，观测TPJ05信号波形，测量其信号周期。由测量可知周期为28us。

（2）通过菜单选择0码输入数据信号，观测TPJ05信号波形，测量并记录其信号周期。试与FSK调制步骤（1）的测量结果比较。

思考：由上图可知，周期为36us。与FSK调制步骤（1）比较得知，

全1码时周期基本相同，但全0码时周期差别较大。

2.解调基带信号的李沙育波形观测

将示波器设置在（x-y）方式，从相平面上观察TPJ05和TPJ06的李沙育波形。（1）通过菜单选择为1码（或0码）输入数据信号，测量并画出李沙育信号波形。

（2）通过菜单选择为0/1码（或特殊码）输入数据信号，测试画出李沙育信号波形。

3.接收位同步信号相位抖动观测

用发送时钟TPM01（DSP+FPGA模块左下脚）信号作同步，输入信号选择m序列，利用噪声模块的跳线，将噪声增加到最大，测量接收时钟TPMZ07（DSP芯片左端）

的抖动情况，估计定时的抖动值，抖动的单位用时间间隔（UI）来描述。

抖动周期占时钟周期的1/9.

5.位定时同步和非同步状态的观测

（1）TPMZ07为接收端恢复时钟，它与发端时钟（TPM01）具有明确的相位关系。

在输入测试数据为m序列时，用示波器同时观察TPM01（观察时以此信号作同步）和TPMZ07（收端最佳判决时刻）之间的相位关系。

由上图看出，相位关系为同相关系。

（2）不断按确认键，此时仅对DSP位定时环路初始化，让环路重新调整锁定，观察经过重新调整和锁定后TPMZ07测试点位定时提取出的脉冲信号与发端定时脉冲TPM01的相位关系是否发生了变化？其结论说明了什么问题？

相位并没有发生变化

（3）在测试数据为全1或全0码时重复该实验，并加以分析。断开JL02接收中频环路，重复上述步骤实验，观测TPM01和TPMZ07之间的相位关系，记录并解释测量结果。

结果分析：断开JL02接收中频环路，环路锁定时相位出现了差错6.观察在各种输入码字下FSK的输入/输出数据

测试点TPM02是调制输入数据，TPW02是解调输出数据。通过菜单选择特殊码和0/1码输入数据信号，观测输出数据信号是否正确。观测时，用TPM02点信号同步，画出选择输入特殊码序列和0/1码时TPM02和TPM04点的测试波形。

特殊序列码：

0/1码：

。

四、思考题

1、该实验用到通信系统原理实验箱中哪些模块？各模块的作用是什么？

FPGA 发端：产生基带FSK信号，收端：把基带FSK信号恢复成数字信号。

D/A,A/D：数模转换。

调制与解调模块：把基带FSK转换成中频FSK。

测试模块：测试采样点判决前的波形。

3、最佳抽样判决点应选择在什么位置？选择不合理会造成什么影响？

积分：选择在码元末尾

低通：选择在中心点采样

若选择不合理可能会发生误判。