DBPSK、QPSK数字调制实验 滤波法及数字锁相环位同步提取实验

实验十二DBPSK调制及解调实验

项目一调制观测

1、以9号模块NRZ-I为触发，观测I；以9号模块NRZ-Q为触发，观测Q。

观察实验电路可发现，基带信号先经过查分编码得到相对码，左图将相对码的1电平信号与载波相乘，得到”I”；右图将相对码的0电平与载波的反相相乘，得到”Q“。观察波形发现，1电平的波形和0电平的波形由180°的相位差。

2、以9号模块基带为触发，观测输出。

观察左图的波形可以发现，在基带信号从“1”变为“0”的时候，调制输出的波形的相位没有发生跳变。而从右图中可以发现，当基带信号从“0”变为“1”时，调制输出的波形相位发生了180的倒向。满足DBPSK的调制原理：“1”变“0”不变。

思考：分析以上观察的波形，分析与ASK有何关系？

项目二 DBPSK 差分信号观测 1、以基带信号为触发，观测NRZ-I 。

项目三 DBPSK 解调观测 1、以基带信号为触发，观测SIN,

2、恢复载波之后，以基带信号为触发，单击”复位“观测DBPSK 解调输出。

将DBPSK 的调制原理与ASK 的比较发现，两者的调制方式几乎相同，不同的只是基

带信号：ASK 的基带信号是单极性的，DBPSK 的则是双极性的。

调节13号模块的W1可以发现“SIN ”的波形逐渐稳定，这是表明已恢复出了载波信号。恢复的载波信号与载波波形相比有略微的延迟。

通过观察可以发现，绝对吗与相对码的关系为：

1-⊕=k k k b a b

（1）（2）

（3）（4）

图（1）（2）（3）（4）分别为没有单击“复位”键、单击一次、单击两次、单击三次时的波形图，可以发现四幅图中都没有发生180°的相位模糊的现象，说明使用DBPSK 很好的避免解调过程中”反向工作“的问题，恢复出的1、0信号无倒置。

实验十三QPSK/OQPSK数字调制实验

项目QPSK/OQPSK数字调制

1、以基带信号为触发，观测调制输入及输出。

通过左图可以发现，基带信号为“00”时，

调制出的载波信号相位为225°，基带信号

为“01”时，调制出的载波信号相位为135°，

可以发现载波信号的相位相差90°，观察输

出结果发现与编码规则符合。

2、选择调制方式为OQPSK，观测以基带信号为触发观测调制输出。

观察上图波形可以发现，基带信号码元为“100001”，因此调制出的载波信号在边界处分

别都有了90°的相位差。观察OQPSK和QPSK可以发现，QPSK体制中，它的相邻码元最

大相位差达到180°，由于这样的相位突变在频带受限的系统中会引起信号包络的很大起伏，

所以为了减小相位突变，将基带信号的奇数位和偶数位在时间上错开半个码元，使之不可

能同时改变，从而减小了信号振幅的起伏。这就是OQPSK调制。因此，QPSK和OQPSK

的唯一区别就在于OPSK基带信号的奇数位和偶数位的持续时间原则上可以不同，而对于OQPSK来说，基带信号的奇数位和偶数位的持续时间必须保持相同。

实验十九滤波法及数字锁相环位同步提取实验

项目二滤波法恢复位同步恢复观测

1、以BPF-OUT为触发，观测门限判决输出

观察滤波器的输出信号可以发现信号的干扰较多，噪声偏大；且输出的门限判决不均匀。分析什么情况下的门限判决输出不均匀？

通过实验的波形图发现，当滤波器输出的信号频率成分较为复杂时，门限判决高低电

频时容易出错，导致了一些地方占空比不足，使得门限判决输出不均匀。

2、以BPF-OUT为触发，观测鉴相输入1的波形

数字时钟经过了四分频之后，通过波形可以看出信号输出不均匀的情况有所改善，占空比已经较为接近50%。

3、对比门限输入和鉴相输入的波形，并分析时钟不均匀情况是否有改变。

通过对比可以发现，门限判决出

的波形十分的不均匀。而相比之

下，鉴相输入的波形则比较均匀。

4、对比鉴相输入1和鉴相输入2，记录波形，比较两路波形的幅度和相位。

观察波形，通过了解位同步滤波法的原理知道鉴相器A的时钟及相位与鉴相器B的相同，因此鉴相输入1的数字时钟256k在经过了四份频后变为了64k，而鉴相输入2的时钟频率为512k，所以鉴相输入2的占空比应为鉴相输入1的八倍。

5、对比观测滤波法位同步输入和BS1，观测恢复的位同步信号。

观察同步输入以及恢复出的时钟

信号发现，恢复出的时钟信号均匀

且占空比为1：1，可以看出使用

滤波法来恢复位同步的信号的方

法十分有效。