范文一:实验4 psk dpsk调制解调实验精要
学号 姓名 指导教师 日期 班级
实验 4 PSK( DPSK) 调制解调实验
一、实验目的
1. 掌握 PSK 调制解调的工作原理及性能要求;
2. 进行 PSK 调制、解调实验,掌握电路调整测试方法;
3. 掌握二相绝对码与相对码的码变换方法。
二、实验仪器
1( PSK QPSK 调制模块,位号 A
2( PSK QPSK 解调模块,位号 C
3(时钟与基带数据发生模块,位号: G
4(噪声模块,位号 B
5(复接/解复接、同步技术模块,位号 I
( 20M 双踪示波器 1 台 6
7(小平口螺丝刀 1 只
8(频率计 1 台(选用)
9(信号连接线 4 根
三、实验原理
PSK QPSK 调制/解调模块,除能完成上述 PSK( DPSK)调制/解调全部实验外还能进行QPSK、 ASK调制/解调等实验。不同调制方式的转換是通过开关 4SW02 及插塞 37K01、 37K02、38K01、 38K02 位置设置实现。不同调制相应开关设置如下表。
调制方式 4SW02 37K01、 37K02 38K01、 38K02 PSK( DPSK) 00001 ?和?位挿入挿塞 1,2 相连(挿左边) 四、PSK(DPSK)调制/解调实验
进行 PSK( DPSK)调制时,工作状态预置开关 4SW02 置于 00001, 37K01、 37K02?和?位挿入挿塞, 38K01、 38K02 均处于 1, 2 位相连(挿塞挿左边)。
相位键控调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式,它具有优良的抗干扰噪声性能及较高的频带利用率。在相同的信噪比条件下,可获得比其他调制方式(例如: ASK、 FSK)更低的误码率,因而广泛应用在实际通信系统中。本实验箱采用相位选择法实现二进制相位调制,绝对移相键控( CPSK 或简称 PSK)是用输入的基带信号(绝对码)直接控制选择开关通断,从而选择不同相位的载波来实现。相对移相键控( DPSK)采用绝对码与相对码变换后,用相对码控制选择开关通断来实现。
1( PSK 调制电路工作原理
二相相位键控的载波为 1.024MHz,数字基带信号有 32Kb/s 伪随机码、及其相对码、32KHz方波、外加数字信号等。
相位键控调制电原理框图,如图 6-1 所示。
1
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图 6-1 相位键控调制电原理框图
1)滤波器、同相放大器和反相放大器
从图 6-1 看出, 1024KHZ 的方波经 37R29 加到由运放 37UO4A 及周边元件组成的低通滤波器,其输出变为 l024KHZ 正弦波,它通过 37U05A 同相放大和 37U05B 反相放大,从而得到l024KHZ 的同相和反相正弦载波,电位器 37W01 可调节反相放大器的增益,从而使同相载波与反相载波的幅度相等,然后同相和反相正弦载波被送到模拟开关乘法器。
2)模拟开关相乘器
对载波的相移键控是用模拟开关电路实现的。同相载波与反相载波分别加到模拟开关 A: CD4066 的输入端( 1 脚)、模拟开关 B: CD4066 的输入端( 11 脚),数字基带信号一路直接加到模拟开关 A 的输入控制端( 13 脚),并且另一路经反相后加到模拟开关 B 的输入控制端( 12 脚),用来控制两个同频反相载波的通断。当信码为“ 1”码时,模拟开关 A 的输入控制端为高电平,模拟开关 A 导通,输出同相载波,而模拟开关 B 的输入控制端为低电平,模拟开关 B 截止。反之,当信码为“ 0”码时,模拟开关 A 的输入控制端为低电平,模拟开关 A 截止。而模拟开关 B 的输入控制端却为高电平,模拟开关 B 导通。输出反相载波,两个模拟开关输出信号通过输出开关 37K01 合路叠加后得到二相 PSK 调制信号。
DPSK 调制是采用码型变换加绝对调相来实现,即把数据信息源(伪随机码序列)作为绝对码序列 an,通过码型变换器变成相对码序列 bn,然后再用相对码序列 bn,进行绝对移相键控,这样就获得 DPSK 已调信号。本模块对应的操作是这样的(详细见图 5-1), 37P01为 PSK 调制模块的基带信号输入铆孔,可以送入 4P01 点的绝对码信号( PSK),也可以送入相对码基带信号(相对 4P01 点的数字信号来说,此调制即为 DPSK 调制)。
2( 相位键控解调电路工作原理
二相 PSK(DPSK)解调器电路采用科斯塔斯环(Constas 环)解调,其原理如图 6-2 所示。
2
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图 6-2 解调器原理方框图
1)解调信号输入电路
输入电路由晶体三极管跟随器和运算放大器 38U01 组成的整形放大器构成,采用跟随器是为了发送(调制器)和接收(解调器)电路之间的隔离,从而使它们工作互不影响。放大整形电路输出的信号将送到科斯塔斯特环。 由于跟随器电源电压为 5V,因此输入的 PSK 已调波信号幅度不能太大,一般控制在 1.8V 左右,否则会产生波形失真、频率等调节方法。
2)科斯塔斯环提取载波原理
PSK 采用科斯塔斯特环解调,科斯塔斯特环方框原理如图 6-3 所示。
图 6-3 科斯塔斯特环电路方框原理如图
科斯塔斯特环解调电路的一般工作原理在《现代通信原理》第三版(电子工业出版社 2009 年)等教科书中有详细分析,这儿不多讲述。下面我们把实验平台具体电路与科斯塔斯特环方框原理图作一对比,讲述实验平台 PSK 解调电路的工作原理。
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解调输入电路的输出信号被加到模拟门38U02C和38U02D构成的乘法器,前者为正交载波乘法器,相当于图 6-3 中的乘法器 2,后者为同相载波乘法器,相当于框图中乘法器 1。38U03A,38U03D及周边电路为低通滤波器。38U04,38U05为判决器,它的作用是将低通滤波后的信号整形,变成方波信号。 PSK解调信号 38U05的7脚经38U07A.D 两非门后输出。异或门38U06A起模 2 加的作用,38U07E为非门,若38U06A3两输入信号分别为 A 和 B,,,,,,,,,因??,=?×,( A、B同为0除外,因 A与B 正交,不会同时为0)因此异或门与非门
6-3 框图中的乘法器 3。38U710 为压控振荡器( VCO),合在一起,起乘法器作用,它相当于图
74LS124 为双 VCO,本电路仅使用了其中一个VCO,环路滤波器是由38R20、38R21、 38C17组成的比例低通滤波器,VCO控制电压经环路低通滤波器加到芯片的2脚,38CA01为外接电容,它确定VCO自然谐振频率。38W01 用于频率微调,38D01,38E03 用来稳压,以便提高VCO的频率稳定度。VCO信号从7脚经38C19输出至移相 90o 电路。
科斯塔斯特环中的 90o 移相电路若用模拟电路实现。则很难准确移相 90o,并且相移随频率改变而变化。 图 6-2电路中采用数字电路实现。非门38U07F,D 触发器 38U08A.B 及周围电路组成数字 90o 移相器。由于 D 触发器有二分频作用。所以 VCO 的锁定频率应为2fc,即 VCO 输出 2048KHZ方波,其中一路直接加到 38U08A D 触发器,另一路经 38U07F反相再加到 38U08B D 触发器,两触发器均为时钟脉冲正沿触发,由于 38U08A 的 , 与两 D 触发器的D 端连接。而 D 触发器 Q 端输出总是为触发时钟到来前 D 端状态,根据触发器工作原理和电路连接关系,数字 90o 移相电路的相位波形图如 6-4 所示。
图 6-4 90 度数字移相器的波形图
从图看出,38U08B 的 θ 端输出波形超前38U08A 的 θ 端90度,并且频率为 1024KHZ,因此 38U08B 的 θ 端输出为同相载波, 38U08A 的 θ 端输出为正交载波。
由于科斯塔斯特环存在相位模糊,解调器可能会出现反向工作。
在 PSK 解调时 38K01、 38K02 置于的 l、 2 位(挿在左边),分别把科斯塔斯特环提取的正交载波及同相载波接到两正交解调器;从而实现科斯塔斯特环的闭环控制。
38K01、 38K02 置于的 2、 3 位(挿在右边),将用于四相解调,将在下节讲述。若 当
38K01、 38K02 的挿塞均拔掉,则科斯塔斯特环处于开环状态,可用于开环检查, 便于环路各部件故障压缩和分析。
五、各测量点及可调元件的作用
1( PSK QPSK 调制模块
37K01: PSK、 ASK 已调信号连接揷塞。当进行 PSK 实验时,因 PSK 是两 ASK 已调信号叠加。?位揷塞揷入,输出“ 1”码的已调信号;?位揷塞揷入,输出“ 0” 码的
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已调信号。当进行 ASK 实验时仅需?位揷塞揷入。塞揷入。
37K02: QPSK 已调信号连接揷塞。当进行 QPSK 实验时,?位揷塞揷入,输出 QPSK
已调信号,此时 37K01 两挿塞必须断开。
?位揷座接点为空头,用以放置暂不用的挿塞,以免挿塞丢失。
跳线开关 37KO1、 37K02 挿塞位置,请参见下表。
调制方式 跳线开关 37KO1、 37K02 位置
PSK ? 、?
ASK ? 、?
QPSK ? 、?
37W01: 调节反相载波幅度大小。
37P01: 外加数字基带信号输入铆孔。
37TP01: 频率为 1.024MHz 方波信号,由 4U01 芯片(EPM240)编程产生。 37TP02: 同相 1.024MHZ 载波(正弦波)信号,
37TP03: 反相 1.024MHZ 载波(正弦波)信号,调节电位器 37W01 使它与 37TP02 测
量点的 0 相载波幅度大小相等。
37TP04: QPSK 调制 I 路调制信号,它来自 CPLD 电路。
37TP05: QPSK 调制 Q 路调制信号,它来自 CPLD 电路。
37P02: PSK、 QPSK 已调信号输出铆孔。
?输出什么信号由开关 37K01、 37K02 状态决定:
?位揷塞揷入,其它均断开时, 37P02 输出为同相载波 ASK 信号;
?和?位揷塞都揷入, 37P02 输出为两 ASK 已调信号叠加,即 PSK 已调信号。
(注意:两种相位载波幅度需调整相同,否则调制信号在相位跳变处易失真)
?位揷塞揷入,其它均断开时, 37P02 输出为 QPSK 已调信号。 2( PSK QPSK 解调模块
38W01:载波提取电路中锁相环压控振荡器频率调节电位器。
38P01:PSK、 QPSK 待解调信号输入铆孔。
38K01:解调载波选择开关:揷在左边为 PSK正交载波,挿在右边为 QPSK正交载波
( F9O)
38K02:解调载波选择开关:揷在左边为 PSK 同相载波,挿在右边为 QPSK 同相载波
( FO)
38TP01:锁相环压控振荡器 2.048MHz 载波信号输出。建议用频率计监视该测量点上
的信号频率,有偏差时可调节 38W01, PSK 解调时,当其准确而稳定地锁定
在 2.048MHz,则可解调输出数字基带信号。
38TP02:频率为 1.024MHz 的正交载波(方波)输出信号。
38TP03:频率为 1.024MHz 的同相载波(方波)输出信号。
38P02: PSK 解调输出/QPSK 解调 I 路输出铆孔。
PSK方式的科斯塔斯环解调时存在相位模糊问题,解调出的基带信号可能会出
现倒相情况; DPSK 方式解调后基带信号为相对码,相绝转换由下面的“复
接/解复接、同步技术模块”完成。
38P03: QPSK 解调 Q 路输出铆孔。
3(复接/解复接、同步技术模块
39SW01:功能设置开关。设置“ 0010”,为 32K 相对码、绝对码转换。 通信工程实验教学中心 通信系统原理实验报告
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39P01:外加基带信号输入铆孔。
39P07:相绝码转换输出铆孔。
六、实验内容及步骤
PSK( DPSK)调制/解调实验
1(插入有关实验模块:
PSK 调制模块” 、在关闭系统电源的条件下,将“时钟与基带数据发生模块”、“
“噪声模块”、“ PSK 解调模块”、“同步提取模块”,插到底板“ G、 A、 B、 C、 I”号的位置插座上(具体位置可见底板右下角的“实验模块位置分布表”)。注意模块插头与底板插座的防呆口一致,模块位号与底板位号的一致。
2( PSK、 DPSK 信号线连接:
绝对码调制( PSK)时的连接:用专用导线将 4P01、 37P01; 37P02、 3P01; 3P02、 38P01连接。
相对码调制( DPSK)时的连接:用专用导线将 4P03、 37P01; 37P02、 3P01; 3P02、 38P01;38P02、 39P01 连接。
注意连接铆孔的箭头指向,将输出铆孔连接输入铆孔。
3(加电:
打开系统电源开关,底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常,请立即关闭电源,查找异常原因。
4(基带输入信号码型设置:
4SW02 设置为“ 00001 “, 4P01 产生 32K 的 15 位 m 序列输出;4P03 拨码器
输出为 4P01 波形的相对码。
5. 跳线开关设置:
37K01?位和?位都揷入挿塞。
6(载波幅度调节:
双踪示波器分别接在 37P01 和 37P02,观测调制信号和己调波, 调节电位器 37W01使正交载波幅度和同相载波幅度大小相等。
7.相位调制信号观察:
?PSK调制信号观察:双踪示波器,触发测量探头测试 4P01点,另一测量探头测试 37P02,调节示波器使两波形同步,观察 BPSK 调制输出波形,记录实验数据。
?DPSK 调制信号观察:双踪示波器,触发测量探头测试 4P03 点,另一测量探头测试37P02,调节示波器使两波形同步,观察 DPSK 调制输出波形,记录实验数据。 8(噪声模块调节:
调节 3W01,将 3TP01 噪声电平调为 0;调节 3W02,使 3P02 信号峰峰值 2,3.6V。 9( PSK 解调参数调节:
调节 38W01 电位器,使压控振荡器工作在 2048KHZ,同时可用频率计鉴测 38TP01 点。注意观察 38TP02 和 38TP03 两测量点波形的相位关系。
10( 相位解调信号观测:
?PSK 调制方式
观察38P02点PSK解调输出波形,并作记录,并同时观察PSK调制端37P0的基带信号,比较两者波形相近为准(可能反向,如果波形不一致,可微调38W01)。 通信工程实验教学中心 通信系统原理实验报告
?DPSK 调制方式
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“同步提取模块”的拨码器 39SW01 设置为“ 0010”。
观察 38P02 和 37P01 的两测试点,比较两相对码波形,观察是否存在反向问题;
观察39P07 和 4P01 的两测试点,比较两绝对码波形,观察是否还存在反向问题。作
记录。
11(加入噪声相位解调信号观测:
调节 3W01 逐步增加调制信号的噪声电平大小,看是否还能正确解调出基带信号。
,以方便后面实验。 观看完噪声影响,再调节 3W01,使噪声为 0
12. 关机拆线:
实验结束,关闭电源,拆除信号连线,并按要求放置好实验模块。 七、实验结果分析
1.观察实验中输入的基带信号及输出的 PSK、 DPSK 各主要测试点波形,并采用 MATLAB 语言进行仿真对比观察。
实验观察图:
解调出现倒π现象
仿真图:
7
2.通过 MATLAB 语言仿真观察基带信号的差分变换、 PSK( DPSK) 信号的功率谱图及其带
宽。
仿真图:
代码:
A=1;
8
Ts=1;
N_sample=8;
fc=1; %Hz
N=1000; %码元个数
dt=Ts/fc/N_sample;
t=0:dt:(N*fc*N_sample-1)*dt;
ht=A*cos(2*pi*fc*t);
gt1=ones(1,fc*N_sample); %单个码元,NRZ d=sign(randn(1,N)); % 产生1000个服从标准正态分布的随机
%数,并取其符号,即产生-1,0,1矩阵
e=(d+1)/2; %产生0,1矩阵 f=2*e-1; %产生-1,1矩阵 g=chafenma(f,length(f));
data1=sigexpand(f,fc*N_sample); %对矩阵e每个元素后插入N_sample个0
data2=sigexpand(e,fc*N_sample);
data4=sigexpand(g,fc*N_sample);
st1=conv(data1,gt1); %产生单极性NRZ波形 st2=conv(data2,gt1);
st3=conv(data4,gt1);
st11=st1(1:length(t));
st22=st2(1:length(t));
st33=st3(1:length(t));
st44=st33;
st44(st44<0)=0;>0)=0;>
s_2psk=st11.*ht; %产生2PSK信号 s_2dpsk=st33.*ht; %产生2DPSK信号 window=boxcar(length(t)); %矩形窗(单个矩形窗长度为序列长度)
noverlap=0; %数据无重叠 nfft=pow2(nextpow2(N*fc*N_sample)); %求大于序列长度最小的2的幂次数值,以便做
傅里叶变换
fs=dt; %抽样频率
[pxx1,f1]=pwelch(s_2psk,window,noverlap,nfft,fs,'centered'); %计算2PSK的功
率谱密度
[pxx2,f2]=pwelch(s_2dpsk,window,noverlap,nfft,fs,'centered'); figure(1);
%输入信号
subplot(2,2,1);
plot(t,st22);
axis([0 10 -0.2 1.2]);
title('输入信号');
%2PSK信号
subplot(2,2,2);
plot(t,s_2psk);
axis([0 10 -1.2 1.2]);
9
title('2PSK');
%差分码
subplot(2,2,3);
plot(t,st44);
axis([0 10 -0.2 1.2]); title('差分码');
%2DPSK信号
subplot(2,2,4);
plot(t,s_2dpsk);
axis([0 10 -1.2 1.2]); title('2DPSK');
figure(2);
%2PSK信号
subplot(2,2,1);
plot(t,s_2psk);
axis([0 10 -1.2 1.2]); title('2PSK');
%2PSK功率谱密度
subplot(2,2,2);
plot(f1,10*log10(pxx1)); axis([-0.08 0.08 -40 20]); title('2PSK功率谱密度dB/Hz');
%2DPSK信号
subplot(2,2,3);
plot(t,s_2dpsk);
axis([0 10 -1.2 1.2]); title('2DPSK');
%2DPSK功率谱密度
subplot(2,2,4);
plot(f2,10*log10(pxx2)); axis([-0.08 0.08 -40 20]); title('2DPSK功率谱密度dB/Hz');
子函数:
function[out]=chafenma(a,N) b=a;
for k=2:N
if b(1,k)==1
if b(1,k-1)==1
b(1,k)=-1;
else
b(1,k)=1;
end
else
if b(1,k-1)==1
10
b(1,k)=1;
else
b(1,k)=-1;
end
end
end
out=b;
end
function[out]=sigexpand(d,M)
N=length(d);
out=zeros(M,N);
out(1,:)=d;
out=reshape(out,1,M*N);
end
古今名言
敏而好学,不耻下问——孔子
业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随——韩愈
兴于《诗》,立于礼,成于乐——孔子
己所不欲,勿施于人——孔子
读书破万卷,下笔如有神——杜甫
读书有三到,谓心到,眼到,口到——朱熹
立身以立学为先,立学以读书为本——欧阳修
读万卷书,行万里路——刘彝
黑发不知勤学早,白首方悔读书迟——颜真卿
书卷多情似故人,晨昏忧乐每相亲——于谦
书犹药也,善读之可以医愚——刘向
莫等闲,白了少年头,空悲切——岳飞
发奋识遍天下字,立志读尽人间书——苏轼
鸟欲高飞先振翅,人求上进先读书——李苦禅
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立志宜思真品格,读书须尽苦功夫——阮元
非淡泊无以明志,非宁静无以致远——诸葛亮
熟读唐诗三百首,不会作诗也会吟——孙洙《唐诗三百首序》
书到用时方恨少,事非经过不知难——陆游
问渠那得清如许,为有源头活水来——朱熹
旧书不厌百回读,熟读精思子自知——苏轼
书痴者文必工,艺痴者技必良——蒲松龄
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范文二:研究报告11.23 二相bpsk(dpsk)调制解调试验
二相BPSK(DPSK)调制解调实验
一. 实验目的
1.掌握二相BPSK(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。
二. 实验电路工作原理
(一)调制实验:
在本实验中,绝对移相键控(PSK)是采用直接调相法来实现的,也就是用输入的基带信号直接控制已输入载波相位的变化来实现相位键控。
图9-1是二相PSK(DPSK)调制器电路框图。图9-2是它的电原理图。
DPSK调制是采用码型变换法加绝对调相来实现,按键SW301,用来将D触发器Q端输出置“1”。
DPSK是利用前后相邻码元对应的载波相对相移来表示数字信息的一种相移键控方式。
(二)解调实验:
二相PSK(DPSK)解调器的总电路方框图如图9-6所示。二相PSK(DPSK)的载波为1.024MHz,数字基带信号的码元速率有32Kbit/s。 从图9-6可见,该解调器由三部分组成:载波提取电路、位定时恢复电路与信码再生整形电路。
1.二相(PSK,DPSK)信号输入电路
由BG701(3DG6)组成射随器电路,对发送端送来的二相(PSK、DPSK)信号进行前后级隔离,由U701(LM311)组成模拟信号放大电路,进一步对输入小信号的二相(PSK、DPSK)信号进行放大后送至鉴相器1与鉴相器2分别进行鉴相。 三. 实验内容
1.二相BPSK调制实验
用内载波发生器产生的信号作输入载波信号来观察TP301,TP307各测量点的波形。
2.二相DPSK调制实验
加入差分编码器电路来传输二相DPSK信号,即将开关K302置成2脚与3脚相连,其它开关设置不变,重做上述内容。
3.二相BPSK解调实验
4.二相DPSK解调实验
5.PSK解调载波提取实验
四. 实验步骤及注意事项
1.按下按键开关:K01、K02、K700。
2.跳线开关设置:
K301、K302 K303与 K304K701。 23121-23-4、23、2-3–––
3.跳线开关设置功能如下:
K301:32KB/s伪随机码,码型为000011101100101。 2-3
K302:伪随机码,码序列为000011101100101,速率为32KHz的绝对码。1-2
K304:1.024MHz方波,作为载波输入。K304:断开。 2-31-2
4.做二相BPSK实验时,必须把开关K302的1脚与2脚相连接。
(PSK解调时: 5
(1)首先要使PSK调制电路正常工作。
(2)在CA701上插上电容,使振荡器工作频率为4.096MHz,电容在80Pf,120Pf之间。
五.实验结果
TP301:输入载波信号,K304的2与3相连,频率为1.024MHz信号。当波形不
好时,可调节电位器W301。
TP302:波形同TP301反相,波形不好时,可调节电位器W302。 TP304:数字基带信号伪随机码输出波形,码型有:
(1)K302:伪随机码,码元序列为000011101100101,速率为32KHz的绝对码。1-2
TP307:PSK调制信号输出波形,当K303都相连时,即1与2、3与4脚都相接。
TP701:PSK解调信号输入波形,当K701的2与3相接。 TP705:PSK解调输出波形,即数字基带信号。
范文三:DSB调制解调
通信系统课程设计报告
院 (系) :机械与电子工程 专 业 年级 (班 ) :电 信 102
学 生:刘 *竹
学 号: 2010012246 指 导 教 师:秦立峰 迟茜
完 成 时 间: 2013.06.25
DSP 调制解调 -8-
通讯原理课程设计
摘 要
本课程设计主要运用 MATLAB 集成环境下的 Simulink 仿真平台设计进行 DSB 调制与相干解调系 统仿真。 在本次课程设计中先根据 DSB 调制与解调原理构建调制解调电路, 从 Simulink 工具箱中找 所各元件,合理设置好参数并运行,其中可以通过不断的修改优化得到需要信号,之后分别加入高 斯白噪声,并分析对信号的影响,最后通过对输出波形和功率谱的分析得出 DSB 调制解调系统仿真 是否成功。
关键词 :DSB;相干解调; Simulink
目 录
1 课程设计目的………………………………………………………… 5
2 课程设计要求………………………………………………………… 5
3 相关知识……………………………………………………………… 5
4 课程设计分析与仿真…………………………………………………2
5结果分析………………………………………………………………6 7参考文献………………………………………………………………7
课程设计目的
1 课程设计目的
通信技术的发展日新月异,通信系统也日趋复杂,在通信系统的设计研发过程中, 软件仿真已成为必不可少的一部分, 电子设计自动化 EDA 技术已成为电子设计的潮流。 随着信息技术的不断发展,涌现出了许多功能强大的电子仿真软件,如 Workbench 、 Protel 、 Systemview 、 Matlab 等。
《通信原理》是电子通信专业的一门极为重要的专业基础课,由于内容抽象,基本 概念较多,是一门难度较大的课程,要想学好并非易事。采用 Matlab 及 Simulink 作为 辅助教学软件,摆脱了繁杂的计算,可以使学生对书本上抽象的原理有进一步的感性认 识,加深对基本原理的理解。
2 课程设计要求
DSB 调制与解调系统设计
(1)录制一段 2s 左右的语音信号,并对录制的信号进行 8000Hz 的采样,画出采 样后语音信号的时域波形和频谱图;
(2)采用正弦信号和自行录制的语音信号(.wav 文件)进行 DSB 调制与解调;信道使用高斯 白噪声;画出相应的时域波形和频谱图。
3相关知识
DSB 调制原理
在消息信号 m(t)上不加上直流分量,则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调 制信号,或称抑制载波双边带(DSB-SC )调制信号,简称双边带(DSB )信号。 DSB 调制器模型如图 1-1,可见 DSB 信号实质上就是基带信号与载波直接相乘。
图 1-1 DSB信号调制器模型
其时域和频域表示式分别如下
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t t m t S c DSB ωcos ) () (= (式 2-1)
[]) () () (c c DSB M
M S ωωωωω-++=
(式 2-2) 除不再含有载频分量离散谱外, DSB 信号的频谱与 AM 信号的完全相同, 仍由上下 对称的两个边带组成。故 DSB 信号是不带载波的双边带信号,它的带宽与 AM 信号相 同,也为基带信号带宽的两倍, DSB 信号的波形和频谱分别如图 1-2:
图 1-2 DSB信号的波形与频谱
DSB 解调原理
因为不存在载波分量, DSB 信号的调制效率是 100%, 即全部功率都用于信息传输。 但由于 DSB 信号的包络不再与 m(t)成正比,故不能进行包络检波,需采用相干解调。
图 1-3 DSB信号相干解调模型
图 1-3中 SL(t)为本地载波,也叫相干载波,必须与发送端的载波完成同步。即频率 相同时域分析如下:
t 2cos ) (2
1) (21t m(t)cos(t)S (t)S (t)c c 2
L DSB p ωωt m t m S +==?= (式 2-3) Sp(t)经过低通滤波器 LPF ,滤掉高频成份, ) (t m o 为 ) () (t m t m o = (式 2-4) 频域分析如下:
-8- []) (S ) -(2
1) (c DSB c DSB p ωωωωω++=S S ) (2
1) H() (S ) (p o ωωωωM M =?=∴ (式 2-5) 式中的 H(ω) 为 LPF 的系统函数。频域分析的过程如图 1-4所示。事实上 ) (t L S 本 地载波和发端载波完全一致的条件是是不易满足的,因此,需要讨论 ) (t L S 有误差情况 下对解调结果的影响。
图 1-4 DSB信号相干解调过程示意图
4课程设计分析
录音功能的实现
音频文件的录制和分析处理采用 MatLab 文本编程实现。首先调用函数 wavrecord()进行为时 2s 、采样率为 8000Hz 的录音,然后调用 wavwrite()函数将音频信号保存为 test.wav 文件,保存完成后再调用 wavread('test.wav')来读取波形,并绘制其时域和频域 波形图。编写的脚本文件 wav_process.m如下:
%--------------------录音并保存 -------------------%
fs=8000; %语音采样频率为 8000
fprintf(' 按任意键开始 2秒录音···\n'); pause
fprintf(' 录音中 ...\n');
wavwrite(wavrecord(2*fs,fs),fs,8,'test.wav' ); %以 8000的采样频率录音并保存为 test.waw
fprintf(' 录音保存完毕 \n');
[y,Fs]=wavread('test.wav' );
y=y(:,1);
sigLength=length(y);
- 3 -
Y = fft(y,sigLength);
Pyy = Y.* conj(Y) / sigLength;
halflength=floor(sigLength/2);
f=Fs*(0:halflength)/sigLength;
subplot(222);plot(f,Pyy(1:halflength+1));xlabel('Frequency(Hz)'); %频率图像 t=(0:sigLength-1)/Fs;
subplot(221);plot(t,y);xlabel('Time(s)'); %时域图像
%-------------------------------------------------%
调制模块设计
新建一个仿真空白模型, 将 DSB 信号调至所需要的模块拖入空白模型中。图 1-5中 上面的为 正弦基带 信号、下面的为 正弦载波 ,均使用离散化的信号。 product 为乘法器、 scope
为示波器。连接各模块如下图所示。
图 1-5 DSB调制模型
双击模块设置载波信号属性:幅度为 1,频率为 8000HZ ,初相位为 0,离散方式, 采样间隔为 1×10-5s ,具体如下图 1-6所示:
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图 1-6 载波信号参数设置
用同样的方式设置基带信号属性,将频率变为 500Hz
设置完成点击“运行”按钮,并双击示波器,显示波形
高斯白噪声信道
加性高斯白噪声 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 是最基本的噪声与干扰模 型。 加性噪声是叠加在信号上的一种噪声, 通常记为 n(t), 而且无论有无信号, 噪声 n(t)都是始终存在的。因此通常称它为加性噪声或者加性干扰。若噪声的功率谱密度在所有 的频率上均为一常数,则称这样的噪声为白噪声。如果白噪声取值的概率分布服从高斯 分布, 则称这样的噪声为高斯白噪声。 在通信系统中, 经常碰到的噪声之一就是白噪声。
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在理想信道调制与解调的基础上,在信道中加入高斯白噪声,把 Simulink 中的
AWGN 模块加入到模型中。噪声参数设置、模型与如下:
图 1-8 高斯噪声参数设置
图 1-9 高斯白噪声信道传输模型
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解调模块设计
因为 DSB 信号包络不再与调制信号的变化规律一致, 因而不能采用简单的包络检波 来恢复基带信号,而必须采用 相干解调 。相干解调也称同步检波,是指用载波乘以一路 与载波相干(同频同相)的参考信号,再通过低通滤波器即可输出解调信号。解调模块 设计模型如图 1-10
所示:
图 1-10 相干解调模块模型
图中 In1为 DSB 信号输入端, sine wav2e为与载波相干的参考信号,二者相乘后经 数字滤波器进行低通滤波,再进行 2倍增益后,输出的既是解调波。
这里的数字滤波器用到了 Simulink 模型库中的 FDATool ,双击模块可以选择滤波器 类型及更改参数。在这里选择了低通 Elliptic 滤波器,试验发现它具有很好的频响特性。 根据系统基带信号频率范围和载波的频率,设置其通带和截止频率如下图 1-11
所示:
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图 1-11 低通滤波器设置
为了方便连线和放置模块, 在这里将解调模块封装为子系统 Coherent Demodulation, 并对带有高斯白噪声的 DSB 信号进行解调,其模型如图 1-12
所示。
图 1-12 解调模块模型
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由基带信号、 带有噪声的 DSB 信号和解调信号的波形图可看出, 解调波形不太接近 基带信号波形,表明解调模块特性不太好,不能够从带有高斯白噪声的 DSB 信号中解 调出需要的原始波形,所以我们需要在解调之前去噪。
在解调模块前增加一个带通滤波器
总体模型
连接各模块并进行仿真调试,不断修改各模块参数使系统能正确稳定地工作。系统 总体模型如图 1-13所示。
示波器很容易出问题,所以在 Scope1之前加上一个转换器件
Complex to Real-imag
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1-13 系统总体模型图
可以看出,解调后的图像和源图像还是很相似的,就是毛刺有点多,应该是在调制的时候参数还 有些误差,但是这已经不妨碍我们看出他们相似了!所以···这个系统还是勉强··过得去的咳。 在 matlab 中可以打开功率谱分析功能得到以下图像:
图 1-14 加入高斯噪声解调后的波形功率谱
6结果分析
DSB 信号调制出的总波形中,第一路为基带信号,第二路为调制的 DSB 波形,第三 路为加上高斯白噪声之后的波形,第四路为带通滤波器滤波之后的波形,第五路为解调 之后的波形。从图中可以清楚地看出,双边带信号时域波形的包络不同于调制信号的变 化规律。在调制信号零点前处已调波的相位发生了 180°的突变。在调制信号的正半周 期内,已调波的高频相位与载波相同,在调制信号的负半周期内,已调波的高频相位与 载波相反。并且双边带的带宽为基带信号的两倍。
在加上高斯白噪声之后可以看出波形的失真, 失真是随着信噪比 SNR 的变化而变化 的, SNR 越小,通过 AWGN 信道的波形就越接近理想信道波形。
基带信号、带有噪声的 DSB 信号和解调信号的波形由图可看出,解调波形较接近基 带信号波形,表明解调模块特性较好(···) ,能够从带有高斯白噪声的 DSB 信号中解调 出需要的原始波形。
在应用的时候将下面的载波信号换成所要求的输入信号就可以了。
然而它是有失真的而且还挺明显····他的失真基本上是由于带通滤波器和低通滤 波器在参数设置上的缺陷, 但是我从 20设置到 3000能找到的最好效果的就是现在这个 了···而且从此项设计中最得益的一点就是···我们终于可以勉强把理论和实践放在一 块去思考了, 在开始做的时候我都不会去想着 DSP 的解调应该用非相干解调还是包络解 调因为他们对我来说唯一的作用就是答题的时候功率谱密度用哪个公式···而且还学会 了(?)设置低通滤波器和带通滤波器,感觉如果这次考试考 DSP 的调制流程应该不会 出问题,答错了我就去剖腹自杀···
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7 参考文献
[1] 樊昌信,曹丽娜 . 通信原理 . 北京:国防工业出版社, 2006
[2] 达新宇.通信原理实验与课程设计.北京:北京邮电大学出版社, 2003
[3] 徐远明 . MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用 . 西安:西安电子科技大学出版社, 2005 [4] 张化光 , 孙秋野 . MATLAB/Simulink实用教程 . 北京:人民邮电出版社, 2009
[5] 姚俊,马松辉 .Simulink 建模与仿真基础 . 北京:西安电子科技大学出版社, 2002
[6] 邓华. MATLAB 通信仿真及应用实例详解.北京:国防工业出版社, 2003
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范文四:ASK调制解调
基于Simulink的ASK频带传输系统仿真与性能分析
实验目的:
1) 熟悉数字调制系统的的几种基本调制解调方法;
2) 学会运用Matlab、Simulink设计这几种数字调制方法的仿真模型; 3) 通过仿真,综合衡量系统的性能指标。
实验原理及分析:
数字调制可以分为二进制调制和多进制调制,多进制调制是二进制调制的推广,所以本文主要讨论二进制的调制与解调,最后简单讨论一下多进制调制中的MFSK(M元移频键控)和MPSK(M元移相键控)。
最常见的二进制数字调制方式有二进制振幅键控(2-ASK)、移频键控(2-FSK)和移相键控(2-PSK和2-DPSK)等。此次实验二进制振幅键控,即——2—ASK。
典型的数字通信系统由信源、编码解码、调制解调、信道及信宿等环节构成,其框图如图3.1所示:
数字调制是数字通信系统的重要组成部分,数字调制系统的输入端是经编码器编码后适合在信道中传输的基带信号。对数字调制系统进行仿真时,我们并不关心基带信号的码型,因此,我们在仿真的时候可以给数字调制系统直接输入数字基带信号,不用再经过编码器。
信编调解解受信
息码制调码信
道 源 器 器 器 器 者
噪声源
图3.1 数字通信系统模型
根据Simulink提供的仿真模块,数字调制系统的仿真可以简化成如图3.2所示的模型:
基基调解信 带带制调 信信道 器 器 号 号
噪声源
图3. 2 数字调制系统仿真框图
通常,二进制振幅键控信号(2-ASK)的产生方法(调制方法)有两种,如图3.3所示:
e0(t) S(t) 乘法器
cosωct
(a) (b)
图3.3 2-ASK信号产生的两种方法
2-ASK解调的方法也有两种相应的接收系统组成方框如图3.4所示:
图3.4 2-ASK信号接收系统组成框图
根据3.3(a)所示方框图产生2-ASK信号,并用图3.4(b)所示的相干解调法来解调,设计2-ASK仿真模型如图3.5所示:
图3.5 2-ASK模型
在该模型中,调制和解调使用了同一个载波,目的是为了保证相干解调的同频同相,虽然这在实际运用中是不可能实现的,但是作为仿真,这样能获得更理想的结果。
仿真波形及分析:
ASK调制与解调
整个ASK的仿真系统的调制与解调过程为:首先将信号源的输出信号与载波通过相乘器进行相乘,在接收端通过带通滤波器后再次与载波相乘,接着通过低通滤波器、抽样判决器,最后由示波器显示出各阶段波形,并用误码器观察误码率。
在MATLAB下Simulink仿真平台构建了ASK调制与解调仿真电路图如图3-1所示:
图3-1 ASK调制与解调仿真电路图
将信号源的码数率设为1B/S,即频率为1 Hz。
在调制解调系统中,载波信号的频率一般要大于信号源的频率。信号源频率为1 Hz,所以将载波频率设置为6 Hz,由于在载波参数设置里,频率的单位是rad/sec,所以即为12*pi。
低通滤波器的频带边缘频率与信号源的频率相同,前面设置信号源频率为1Hz,所以对话框中“Passband edge frequency (rads/sec):”应填“2*pi”。
对于2ASK系统,判决器的最佳判决门限为a/2(当P(1)=P(0)时),它与接受机输入信号的幅度有关。当接收机输入的信号幅度发生变化,最佳判决门限也将随之改变。
量化器抽样频率等于信号源频率。前面已经设置信号源频率为1Hz,即抽样频率为1Hz,所以对话框中“Sample time (-1 for inherited):”应填“1”。
设置好参数之后,进行仿真,由示波器的输出波形可知,信号的调制解调成功,但存在 1比特的时延(用时延时间乘以采样量化编码器的采样频率)。因而,误码器的可接纳时延为1比特。其参数设置如图3-7所
图3-7 误码器的参数设置
经过误码器的1比特时延后,其误码率为0,结果正确。
如图3-8所示:
图3-8误码率的查看
输入信号经过ASK调制解调系统后,输出的各个波形(从上到下分别是输入信号、载波信号、已调信号、经过乘法器的解调信号、经过低通滤波器的解调信号,输出信号) 第一路为信号源模块波形图,第二路为ASK调制后波形图,第三路为调制信号与载波相乘后波形图,第四路为经过低通滤波器后波形图,第五
路为ASK解调波形图。由各波形可看出该ASK调制解调系统符合设计要求。
如图3-9所示:
图3-9 各点信号的波形
3.2加入高斯白噪声后的ASK调制与解调
整个加入高斯白噪声后的ASK仿真系统的调制与解调过程为:首先将信号源的输出信号与载波通过相乘器进行相乘,送入加性高斯白噪声(AWGN)信道中传输。在接收端通过带通滤波器后再次与载波相乘,接着通过低通滤波器、抽样判决器,最后由示波器显示出各阶段波形,并用误码器观察误码率。
如图3-10所示:
图3-10 ASK调制与解调中加入高斯白噪声仿真图
高斯白噪声的抽样时间设置为0.01。
带通滤波器的下频应该等于载波频率与调制信号频率之差,上频应该等于载波频率与调制信号频率之和。前面已设置信号源频率为1Hz,载波频率为6Hz,计算得上、下截止频率分别为7Hz、5Hz,转换成以rads/sec为单位即为14*pi 、10*pi。所以“Lower passband edge frequency (rads/sec) Upper passband edge
frequency (rads/sec)”应填“10*pi 、14*pi”。
设置好参数之后,进行仿真,由示波器的输出波形可知,信号的调制解调成功,但存在0.01秒的时延,即信号时延了2比特(用时延时间乘以采样量化编码器的采样频率)。因而,误码器的可接纳时延为2比特。
经过误码器的2比特时延后,其误码率为0。如图3-14所示:
图3-14 误码率的查看
输入信号经过ASK调制解调系统后,输出的各个波形(从上到下分别是输入信号、载波信号、已调信号、经过乘法器的解调信号、经过低通滤波器的解调信
号,输出信号) 第一路为信号源模块波形图,第二路为ASK调制后的波形图,第三路为加入高斯白噪声后的波形图,第四路为经过带通滤波器后的波形图,第五路为经过带通滤波器后与载波相乘后的波形图,第六路为经过低通滤波器后的波形图,第七路为ASK解调后的波形图。在ASK调制与解调中加入高斯白噪声后,波形出现了失真,解调也有误码存在,系统基本符合设计要求。如图3-15所示:
图3-15 各点信号的波形
3.3 误码率的计算
误码率是衡量一个数字通信系统性能的重要指标。在信道高斯白噪声的干扰下,各种二进制数字调制系统的误码率取决于解调器输入信噪比,而误码率表达示的形式则取决于解调方式。
ASK调制与解调中计算误码率仿真图如图3-16所示:
-16 ASK调制与解调中计算误码率仿真图 图3
在绘制信噪比-误码率关系曲线图之前,先将源程序创建M文件,将仿真图及M文件放入MATLAB软件的work文件夹下,并重新设置高斯噪声和误码器模型参数。
高斯白噪声的“Variance(vector or matrix)”应该设置为“var”。
误码器“Output data”应该设置为“workspace”。
二进制数字频带传输系统,误码率与信号形式(调制方式),与噪声的统计特性,解调及译码判决方式有关。对于二进制数字频带传输系统,无论采用何种方式,何种检测方法,其共同点都是随着输入信噪比增大时,系统的误码率就降低;反之,当输入信噪比减小时,系统的误码率就增加。
根据信噪比与误码率的关系式,可以绘制出信噪比-误码率理论关系曲线图。源程序见附录?,所需M文件如图3-19所示:
图3-19 M文件1
信噪比-误码率的理论关系曲线如图3-20所示:
图3-20信噪比-误码率的理论关系曲线图 根据信噪比与误码率的关系式,可以绘制出信噪比-误码率实际关系曲线图。源程序见附录?,所需M文件如图3-21所示:
图3-21 M文件2
信噪比-误码率的实际关系曲线如图3-22所示:
图3-22信噪比-误码率的实际关系曲线图
与信噪比-误码率理论关系曲线图相比较类似,由上图可以看出:随着输入信噪比增大,系统的误码率降低;反之,当输入信噪比减小时,系统的误码率就增加。符合理论要求,所以此图绘制正确,达到预想结果。
实验总结(遇到的问题及分析):
在本次课程设计运用了MATLAB软件建立工作模型,在仿真的过程中遇到了各种不同的问题,通过自己的探索和老师同学的帮助都一一解决,总结分析分析如下:
1、在解调时没有加噪声出现误码率。
解答办法:出现误码数据时,可以根据示波器的输出波形,合理修改误码器中的receive delay的数据就可以使误码数据为零。
2、示波器中的波形只出现一部分。
解决办法:双击示波器,修改data history中的limit data points to last的数据,再重新运行Simulink观察示波器即可看到准确图形。
3、解调波形时无失真,但解码后波形严重失真。
解决办法:这是由于信号经过低通滤波器后会产生时延,而本次课程设计中信号是以帧的形式进行传输,因而在解调输出端若直接使用解调信号,将会产生严重失真。因而,要在解调输出端加入延时模块,使其延时的比特数恰好等于一帧所含的比特数。系统的时延可从解调信号的波形图中看出,加入的模块数等于一帧所含的比特数减去系统时延的比特数。
范文五:ASK、FSK、PSK解调实验
实验 ASK 、 FSK 、 PSK 解调实验
一、实验目的
1、掌握 2ASK 相干解调原理
2、掌握 2FSK 过零检测解调原理。
3、掌握 2DPSK 相干解调原理
二、实验内容
1、观察 2ASK 2DPSK 2FSK解调信号的波形。
2、观察 2FSK 过零检测解调器个点波形
3、观察 2DPSK 相干解调器各点波形
三、实验仪器
1、信号源模块
2、数字调制模块
3、数字解调模块
4、同步提取模块
5、 20M 双踪示波器 一台
四、实验原理
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,我们采用的是包络检波法。原理框图如图 。 2ASK 调制信 号从 “ ASK-IN ” 输入, 经 C04和 R03组成的耦合电路至半波整流器 (由
D01、 D02组成),半波整流后的信号经电压比较器 U02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 U02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。
图 2ASK 解调原理框图
2FSK 解调原理
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。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。 U04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 U06一起 共同对 TTL 电平的 2FSK 信号进行微分、整流处理。电阻 R15与 R17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。
图 2FSK解调原理框图
2PSK (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 U09(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 U12(74HC74)构成,其时钟为基带信号的位同步信号),那么可
以得到 2PSK 的解调信号。 再经过逆差分变换电路 (由 U12(74HC74) 、 U13(74HC86)组成),就可以得到 2DPSK 的解调信号了。
图 2PSK(2DPSK )解调原理框图
五、实验步骤
1、将信号源模块、数字调制模块、数字解调模块、同步提取模块、 频谱分析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 LED01、 LED02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 (即 将 SW04, SW05拨为 00000001 00101000) , 将信号源模块产生的 NRZ 码设置为周期性码,将同步信号提取模块的拨码开关 SW01的第一位 拨上。
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
“ 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。
3、改变信号源产生的 NRZ 码的设置,重复上述观察。
FSK 解调实验
(1)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。
(3)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”、“滤波输出”、“ FSK 解 调输出”处的波形,并与信号源产生的 NRZ 码进行比较。
(4)改变信号源产生的 NRZ 码的设置,重复上述观察。
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。
(2)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/DPSK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”、“ PSK 解调 输出”处的波形,并与信号源产生的 NRZ 码进行比较
(3)改变信号源产生的 NRZ 码的设置,重复上述观察。同。
ASK 解调实验
(2)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。
(3)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“ 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。
(4)改变信号源产生的 NRZ 码的设置,重复上述观察。
六、实验结果如下:
FSK-BS 波形:
FSK OUT 波形:
ASK 调制波形:
ASK OUT波形:
ASK OUT 和 NRZ 波形:
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