通信原理模拟调制解调实验报告
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DPSK调制解调实验一、实验任务利用卷积编码、DPSK调制和前导码等技术构建通信系统,学习其发射机结构和工作原理,学习其接收机结构,实现接收机代码,完成接收信号的滤波、DPSK 解调、定时同步和卷积码译码。
通过该DPSK系统实验,能对通信系统的一般流程与模块功能有更清晰的认识,同时掌握差分编解码方法和基于前导码的定时同步方法。
二、实验基本原理2.1 发射机结构DPSK通信系统发射机如图1所示,具体步骤如下:图 1 发射机结构(1)随机信源比特从指定数据文件中读取。
(2)对二进制序列进行卷积编码,编码器参数是[171,133],编码约束长度是7,编码前在信息比特的末尾添加6个0作为结尾比特。
(3)在编码比特之前插入前导码,前导码由16个固定比特组成,用于接收机的定时同步。
(4)差分编码用于对比特流进行处理,以避免接收端的相位模糊。
(5)差分编码结果映射为BPSK码元,注意: 0映射为+1,1映射为-1。
(6)对BPSK码元上采样,从码元速率Rs上采样到系统采样率Fs。
(7)脉冲成型用平方根升余弦滚降滤波。
(8)最后将信号送往发射电路发射。
2.2 接收机结构DPSK通信系统接收机如图2所示,具体步骤如下:图 2 接收机结构(1)首先对来自接收电路的信号进行匹配滤波。
(2)然后进行DPSK差分相干解调。
(3)通过搜索前导码,确定第一个数据码元的时间位置。
(4)对解调信号进行抽样,得到码元抽样序列。
(5)送入卷积码译码器译码,得到接收比特序列,译码采用matlab函数vitdec, 译码结果要去掉6个尾比特。
2.3 关键信号SendBit:发送的信源比特序列SendBpsk:差分编码后的BPSK码元SendSig: DPSK已调信号RecvSigFiltered:接收信号匹配滤波RecvDpskDemod:DPSK解调信号RecvCorr:前导码相关搜索结果RecvSymbolSampled:码元抽样RecvBit:恢复的数据比特2.4 关键参数系统参数(不可更改):Fs = 200kHz,系统采样率Rs = 10k码元/秒,码元速率SigLen = 200k,发射信号SendSig的采样点数信道参数:Amax = 1,最大信号幅度Pmax = pi,最大相位偏差Fmax = 16,最大频率偏差,单位HzTmax = 0.005,最大时间偏差,单位秒SNR = 0,信噪比三、模块设计与实现3.1 发射机模块1、参数设置,随机信源比特从指定数据文件中读取,获取其长度。
通信原理课程设计报告一. 2DPSK基本原理1.2DPSK信号原理2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。
现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差,并规定:Φ=0表示0码,Φ=π表示1码。
则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的,在接收端只能采用相干解调,它的时域波形图如图2.1所示。
图1.1 2DPSK信号在这种绝对移相方式中,发送端是采用某一个相位作为基准,所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。
如果基准相位发生变化,则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。
所以在实际过程中一般不采用绝对移相方式,而采用相对移相方式。
定义∆Φ为本码元初相与前一码元初相之差,假设:∆Φ=0→数字信息“0”;∆Φ=π→数字信息“1”。
则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如下:数字信息: 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1DPSK信号相位:0 π π 0 π π 0 π 0 0 π或:π 0 0 π 0 0 π 0 π π 02. 2DPSK信号的调制原理一般来说,2DPSK信号有两种调试方法,即模拟调制法和键控法。
2DPSK 信号的的模拟调制法框图如下图 1.2.1,其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码。
图1.2.1 模拟调制法2DPSK信号的的键控调制法框图如下图1.2.2,其中码变换的过程为将输入的基带信号差分,即变为它的相对码。
选相开关作用为当输入为数字信息“0”时接相位0,当输入数字信息为“1”时接pi。
图1.2.2 键控法调制原理图3. 2DPSK信号的解调原理2DPSK信号最常用的解调方法有两种,一种是极性比较和码变换法,另一种是差分相干解调法。
(1) 2DPSK信号解调的极性比较法它的原理是2DPSK信号先经过带通滤波器,去除调制信号频带以外的在信道中混入的噪声,再与本地载波相乘,去掉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,将其送入抽样判决器中进行抽样判决的到基带信号的差分码,再经过逆差分器,就得到了基带信号。
新疆师范大学实验报告2020年4月27日课程名称通信原理实验项目实验四:ASK调制及解调实验物理与电子工程学院电子17-5 姓名赵广宇同组实验者指导教师阿地力一、实验目的掌握用键控法产生ASK信号的方法。
掌握ASK非相干解调的原理二、实验器材主控&信号源模块9号数字调制解调模块示波器三、实验原理1、实验原理框图2、实验框图说明ASK调制是将基带信号和载波直接相乘。
已调信号经过半波整流、低通滤波后,通过门限判决电路解调出原始基带信号。
四、实验步骤实验项目一ASK调制概述:ASK调制实验中,ASK(振幅键控)载波幅度是随着基带信号的变化而变化。
在本项目中,通过调节输入PN序列频率或者载波频率,对比观测基带信号波形与调制输出波形,观测每个码元对应的载波波形,验证ASK调制原理实验项目二ASK解调概述:实验中通过对比观测调制输入与解调输出,观察波形是否有延时现象,并验证ASK解调原理。
观测解调输出的中间观测点,如:TP4(整流输出),TP5(LPF-ASK),深入理解ASK解调过程。
若解调出的信号与原基带信号有差别,可调节抽样判决旋钮进行微调观察眼图时,1.位同步信号CLK,2.低通滤波输出信号调整主控模块,16K,PN127五、实验分析●ASK即“幅移键控”又称为“振幅键控”,所以又记作OOK信号。
ASK是一种相对简单的调制方式。
●这次实验首先对输入信号利用相关的模块进行ASK调制,再通过加入高斯白噪声传输信道,接着在接收端对信号进行ASK解调,最后把输出的信号和输入的信号进行比较。
●幅移键控(ASK)相当于模拟信号中的调幅,只不过与载频信号相乘的是二进制数码而已。
●所谓幅移就是把频率、相位作为常量,而把振幅作为变量,信息比特是通过载波的幅度来传递的。
六、实验总结●第一次进行实验时,开始运行后,跳出了如图所示的提示。
在停止运行后,在加入了数字终端模块后,提示消失,在今后进行数字实验时,可引以为戒。
psk调制解调实验报告PSK调制解调实验报告引言:在现代通信系统中,调制解调是一项重要的技术,它能够将数字信号转化为模拟信号以便在信道中传输,并在接收端将模拟信号恢复为数字信号。
相位移键控(Phase Shift Keying,PSK)调制解调技术是一种常用的数字调制技术,本实验旨在通过实际操作,加深对PSK调制解调原理的理解。
实验目的:1. 了解PSK调制解调原理;2. 掌握PSK调制解调的实验操作;3. 分析调制解调过程中的误码率。
实验装置:1. 信号发生器;2. 调制解调器;3. 示波器;4. 计算机。
实验步骤:1. 搭建实验装置,将信号发生器与调制解调器相连,调制解调器再与示波器相连;2. 设置信号发生器的频率和幅度,选择合适的PSK调制方式;3. 通过调制解调器将数字信号转化为模拟信号,并通过示波器观察调制后的波形;4. 将调制后的信号输入到解调器中,通过示波器观察解调后的波形;5. 通过计算机对解调后的信号进行误码率分析。
实验结果:在实验中,我们选择了二进制相位键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)调制方式进行实验。
通过调制解调器将数字信号转化为模拟信号后,我们观察到示波器上出现了两种不同相位的波形,即0°和180°相位差。
这符合BPSK调制的特点,即将二进制数字0和1分别映射为不同的相位。
在解调过程中,我们将调制后的信号输入到解调器中,通过示波器观察到解调后的波形与原始数字信号一致。
这表明解调器能够正确恢复出原始的数字信号。
通过计算机对解调后的信号进行误码率分析,我们发现在理想情况下,误码率为0。
然而,在实际通信系统中,由于信道噪声等因素的影响,误码率往往不为0。
因此,我们需要采取一定的纠错编码技术来提高系统的可靠性。
实验结论:本实验通过实际操作,加深了对PSK调制解调原理的理解。
通过观察调制解调过程中的波形变化和分析误码率,我们了解到PSK调制解调技术在数字通信系统中的重要性。
fsk调制与解调实验实验报告FSK 调制与解调实验实验报告一、实验目的1、深入理解 FSK(频移键控)调制与解调的原理。
2、掌握使用相关实验设备和软件进行 FSK 调制与解调的方法。
3、观察和分析 FSK 信号在时域和频域的特性。
4、测量 FSK 系统的性能指标,如误码率等。
二、实验原理1、 FSK 调制原理FSK 是利用载波的频率变化来传递数字信息。
在二进制数字通信中,“1”和“0”分别用两个不同的频率 f1 和 f2 来表示。
当输入的数字信号为“1”时,输出频率为 f1 的载波;当输入数字信号为“0”时,输出频率为f2 的载波。
2、 FSK 解调原理FSK 解调方法主要有非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检波法)。
非相干解调是通过检测已调信号的包络变化来恢复原始数字信号;相干解调则需要在接收端产生与发送端频率相同的本地载波,通过相乘、低通滤波等操作恢复出原始数字信号。
三、实验设备及软件1、信号源用于产生不同频率的正弦波信号。
2、示波器用于观察输入输出信号的时域波形。
3、频谱分析仪用于分析信号的频谱特性。
4、通信原理实验箱集成了 FSK 调制与解调的模块。
5、相关软件用于数据处理和分析。
四、实验步骤1、连接实验设备按照实验原理图,将信号源、示波器、频谱分析仪和通信原理实验箱正确连接。
2、设置实验参数在信号源上设置 FSK 调制的两个频率 f1 和 f2,以及其他相关参数,如幅度等。
3、产生 FSK 调制信号通过实验箱中的调制模块,将输入的数字信号进行 FSK 调制,产生已调信号。
4、观察时域波形使用示波器分别观察输入的数字信号、已调信号的时域波形,记录其特点。
5、分析频域特性使用频谱分析仪观察已调信号的频谱,分析其频率分布情况。
6、进行解调通过实验箱中的解调模块对已调信号进行解调,恢复出原始数字信号。
7、测量性能指标测量解调后的数字信号的误码率等性能指标。
五、实验结果及分析1、时域波形分析输入的数字信号呈现高低电平的变化,而已调信号的幅度则随着数字信号的变化在两个不同的频率间切换。
通信原理第五次实验报告电⼦信息⼯程学院12级通信原理实验报告班级:指导⽼师:学期:实验7 PSK DPSK调制解调实验⼀、实验⽬的1. 掌握PSK DPSK调制解调的⼯作原理及性能要求;2. 进⾏PSK DPSK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.信道编码与ASK、FSK、PSK、QPSK调制,位号:A、B位2.PSK/QPSK解调模块,位号:C位3.时钟与基带数据发⽣模块,位号: G位4.复接/解复接、同步技术模块,位号:I位5.100M双踪⽰波器1台6.信号连接线6根三、实验原理(⼀) PSK、DPSK调制电路⼯作原理PSK和QPSK采⽤了和FSK相同的实验模块:“信道编码与ASK、FSK、PSK、QPSK调制”模块,该模块由于采⽤了可编程的逻辑器件,因此通过切换内部的编程单元,即可输出不同的调制内容,PSK,DPSK调制电路原理框图如下如所⽰:图7-1 PSK、DPSK调制电路原理框图图7-1中,基带数据时钟和数据,通过JCLK和JD两个铆孔输⼊到可编程逻辑器件中,由可编程逻辑器件根据设置的⼯作模式,完成PSK和DPSK的调制,因为可编程逻辑器件为纯数字运算器件,因此调制后输出需要经过D/A器件,完成数字到模拟的转换,然后经过模拟电路对信号进⾏调整输出,加⼊跟随器,完成了整个调制系统。
PSK/DPSK调制系统中,默认输⼊信号应该为32K的时钟信号,在时钟与基带数据发⽣模块有32K的M序列输出,可供该实验使⽤,可以通过连线将时钟和数据送到JCLK和JD输⼊端。
标有PSK.DPSK个输出铆孔为调制信号的输出测量点,可以通过按动模块上的SW01按钮,切换PSK.DPSK铆孔输出信号为PSK或DPSK,同时LED指⽰灯会指⽰当前输出内容的⼯作状态。
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7-2所⽰。
psk调制与解调实验报告PSK调制与解调实验报告引言:调制与解调是通信领域中非常重要的技术,它们被广泛应用于无线通信、卫星通信、光纤通信等领域。
相位移键控调制(Phase Shift Keying, PSK)是一种常见的数字调制技术,本实验旨在通过实践,深入了解PSK调制与解调的原理和实际应用。
一、实验目的本实验的主要目的是掌握PSK调制与解调的基本原理,熟悉其实际应用,并通过实验验证理论知识的正确性。
二、实验器材1. 信号发生器2. 频谱分析仪3. 示波器4. 电脑及相关软件三、实验原理1. PSK调制PSK调制是利用不同相位表示数字信号的一种调制技术。
常见的PSK调制方式有二进制相移键控调制(Binary Phase Shift Keying, BPSK)和四进制相移键控调制(Quadrature Phase Shift Keying, QPSK)等。
BPSK调制将0和1分别映射为相位为0和π的两种状态,而QPSK调制则将00、01、10和11分别映射为相位为0、π/2、π和3π/2的四种状态。
2. PSK解调PSK解调是将接收到的PSK信号转化为数字信号的过程。
解调的关键是从接收到的信号中提取出相位信息。
常用的解调方法有相干解调和非相干解调。
相干解调需要与发送信号保持相位同步,而非相干解调则不需要。
四、实验步骤1. 设置信号发生器的频率和幅度,选择合适的PSK调制方式。
2. 连接信号发生器和频谱分析仪,观察并记录调制后的信号频谱。
3. 将调制后的信号输入到示波器中,观察并记录波形。
4. 通过解调器将接收到的信号转化为数字信号。
5. 使用电脑及相关软件进行信号解调的仿真实验,比较实验结果与理论分析的差异。
五、实验结果与分析1. 调制实验结果根据实验步骤中的设置,我们可以通过频谱分析仪观察到调制后的信号频谱。
根据不同的PSK调制方式,频谱图上会出现不同的频率成分。
通过观察波形,我们可以看到相位的变化对应着信号的变化。
psk调制及解调实验报告PSK调制及解调实验报告引言调制和解调是无线通信中的重要环节,它们能够将信息信号转化为适合传输的信号,并在接收端恢复出原始信息。
本实验旨在通过实际操作,探究PSK调制和解调的原理和实现方法。
一、实验目的本实验的主要目的是掌握PSK调制和解调的原理,实践PSK调制解调的基本方法,并通过实验结果验证理论分析。
二、实验原理1. PSK调制PSK(Phase Shift Keying)调制是一种基于相位变化的数字调制技术。
在PSK调制中,将不同的离散信息码映射到不同的相位,从而实现信息的传输。
常见的PSK调制方式有BPSK(二进制相移键控)、QPSK(四进制相移键控)等。
2. PSK解调PSK解调是将接收到的PSK信号恢复为原始信息信号的过程。
解调器通过检测相位的变化,将相位差映射回相应的信息码。
三、实验器材1. 信号发生器2. 功率放大器3. 混频器4. 示波器5. 电脑四、实验步骤1. 准备工作连接信号发生器、功率放大器和混频器,设置合适的频率和功率。
将混频器的输出连接至示波器,用于观察调制后的信号。
2. BPSK调制实验设置信号发生器输出为二进制序列,将序列与载波进行相位调制。
观察调制后的信号波形并记录。
3. BPSK解调实验将调制后的信号输入到解调器中,通过相位差检测将信号恢复为二进制序列。
观察解调后的信号波形并记录。
4. QPSK调制实验设置信号发生器输出为四进制序列,将序列与载波进行相位调制。
观察调制后的信号波形并记录。
5. QPSK解调实验将调制后的信号输入到解调器中,通过相位差检测将信号恢复为四进制序列。
观察解调后的信号波形并记录。
六、实验结果与分析通过实验观察和记录,可以得到调制和解调后的信号波形。
根据波形的相位变化,可以判断调制和解调是否成功。
在BPSK调制实验中,观察到信号波形只有两个相位,对应二进制序列的两个状态。
解调实验中,通过相位差检测可以准确地恢复出原始的二进制序列。
FSK调制及解调实验一、实验目的1、掌握用键控法产生FSK信号的方法。
2、掌握FSK非相干解调的原理。
二、实验器材1、主控&信号源、9号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1.实验原理框图及原理图1 FSK调制及解调实验原理框图基带信号与一路载波相乘得到1电平的ASK调制信号,基带信号取反后再与二路载波相乘得到0电平的ASK调制信号,然后相加合成FSK调制输出;已调信号经过过零检测来识别信号中载波频率的变化情况,通过上、下沿单稳触发电路再相加输出,最后经过低通滤波和门限判决,得到原始基带信号。
2.数字移频键控FSK调制的基本原理:数字频率调制又称频移键控,简记FSK,二进制频移键控记作2FSK。
FSK的基本原理是用载波的频率变化来传送数字消息,即把数字信号调制成模拟信号,其目的是实现频谱的搬移。
在数字通信系统中,这种频率的变化不是连续的,而是离散的。
如在二进制的数字频率调制系统中,可用两个不同的载波来传送数字信息,即把“1”调制成频率为f1的载波,把“0”调制成频率为f2的载波。
那么,2FSK信号便是符号“1”(传号)对应于载频f1,符号“0”(空号)对应于载频f2来实现。
图2 数字键控法实现2FSK信号的原理图3.数字频率键控(2FSK)信号解调方过零检测法过零检测法是利用信号波形在单位时间内与零电平轴交叉的次数来测定信号频率。
解调系统组成原理框图如图3-3所示电路:图3 2FSK过零检测解调电路原理框图输入的FSK 信号经限幅放大后成为矩形脉冲波,再经过微分电路得到双向尖脉冲,然后整流得到单向尖脉冲,每个尖脉冲表示一个过零点,尖脉冲的重复频率就是信号频率的两倍。
将尖脉冲去触发一单稳电路,产生一定宽度的矩形脉冲序列,该序列的平均分量与脉冲重复频率成正比,即与输入信号成正比。
所以经过低通滤波器输出的平均分量的变化反映了输入信号频率的变化,这样把码元“ 1”与“ 0”在幅度上区分开来,恢复出数字基带信号。
实验报告哈尔滨工程大学教务处制DSB信号的调制及相干解调一、整体方案及参数设置1.1 方案设计DSB的调制过程实际上是一个频谱搬移的过程,即是将低频信号的频谱(调制信号)搬移到载频位置(载波)。
解调是调制的逆过程,即是将已调信号还原成原始基带信号的过程,信号的接收端就是通过解调来还原已调信号从而读取发送端发送的信息。
本次实验采用相干解调法解调DSB信号(即将已调信号与相同载波频率相乘),这种方式将广泛应用在载波通信和短波无线电话通信中。
但在信道传输过程中定会引入高斯白噪声,虽然经过带通滤波器后会使其转化成窄带噪声,但它依然会对解调信号造成影响,对信号频谱进行分析时将对比讨论加噪声与不加噪声对其影响。
图一:DSB频谱图图二:DSB调制图三:DSB解调DSB信号与本地相干载波相乘后的输出为:Z(t)= Sdsb(t)cos ωct=m(t)cosωct*cosωct=[m(t)/2]*(1+cos2ωct),经过低通滤波后就能够无失真地恢复原始调制信号为:So(t)= 1/2 m(t),因而可得到无失真的调制信号。
1.2参数设计这儿不知道咋写……你写了给我看下吧1.3实验大纲a.绘制出DSB调制波形时域频域图,用载波将其调制,得到已调波形;b.绘制已调波形时,分为加噪与不加噪两种,分析其频谱上有何差别;c.用与载波频率相同的波对上述两种已调信号进行解调,分别分析两种波形解调结果有何不同。
二.设计实现2.1 实验程序n=2048;fs=n;s=400*pi;i=0:1:n-1;t=i/n;m=sin(10*pi*t);c=cos(300*pi*t);x=m.*c;y=x.*c;x1=awgn(x,30);x2=awgn(x,30);x3=awgn(x,30);x4=awgn(x,30);y1=x1.*c;y2=x2.*c;y3=x3.*c;y4=x4.*c;z1=x1-x;z2=x2-x;z3=x3-x;z4=x4-x;n1=z1.*c;n2=z2.*c;n3=z3.*c;n4=z4.*c;wp=0.1*pi;ws=0.12*pi;Rp=1;As=15; [N,wn]=buttord(wp/pi,ws/pi,Rp,As); [b,a]=butter(N,wn);m1=filter(b,a,y);m1=2*m1;m2=filter(b,a,y1);m2=2*m2;M=fft(m,n);C=fft(c,n);X=fft(x,n);Y=fft(y,n);X1=fft(x1,n);Z1=fft(z1,n);Z2=fft(z2,n);Z3=fft(z3,n);Z4=fft(z4,n);N1=fft(n1,n);N2=fft(n2,n);N3=fft(n3,n);N4=fft(n4,n);[H,w]=freqz(b,a,n,'whole');f=(-n/2:1:n/2-1);figure(1);subplot(221),plot(t,m,'k');axis([0,1,-0.25,1.25]);title('m(t)波形');subplot(222),plot(t,abs(fftshift(M)),'k');%axis([-300,300,0,250]); title('m(t)频谱');subplot(223),plot(t,c,'k');axis([0,0.2,-1.2,1.2]);title('c(t)波形');subplot(224),plot(t,abs(fftshift(C)),'k');%axis([-300,300,0,600]); title('c(t)频谱');figure(2);subplot(221),plot(t,x,'k');axis([0,1,-1.2,1.2]);title('无噪时已调DSB时域波形');subplot(222),plot(t,abs(fftshift(X)),'k');%axis([-300,300,0,600]); title('无噪时已调DSB频谱图');subplot(223),plot(t,x1,'k');axis([0,1,-1.2,1.2]);title('有噪时已调DSB时域波形');subplot(224),plot(t,abs(fftshift(X1)),'k');%axis([-300,300,0,600]); title('有噪时已调DSB频谱图');figure(3);subplot(311),plot(t,abs(fftshift(H)),'k');%axis([-300,300,0,200]); title('滤波器特性');subplot(312),plot(t,m1,'k');axis([0,1,-0.25,1.25]);title('DSB解调后信号波形(无噪)');subplot(313),plot(t,m2,'k');axis([0,1,-0.25,1.25]);title('DSB解调后信号波形(有噪)');2.2实验结果三.总结从程序运行结果可以看出DSB调制是对基带信号进行频谱搬移。
通信原理实验报告学院:电子信息学院班级08041102班实验日期:2014年 05月 27日(3)2ASK信号解调----2ASK属于100%的AM调制①包络检波法②相干检测法:2、FSK的调制与解调(1)定义:频移键控(FSK)属于数字频率调制,是用载波的频率不同来传送数字消息,即用所传送的数字消息控制载波的频率。
(2) 2FSK信号的产生方法(调制方法)--模拟法;键控法。
2FSK信号的实现方法核心思想:一路2FSK视为两路2ASK信号的合成(3)数字调频信号的解调方法很多,如:相干检测法、包络检波法、鉴频法、过零检测法、差分检测法①包络检波法②相干解调法③鉴频法思路:与FM的鉴频解调方法类似。
原理:鉴频器输出电压与输入信号瞬时频偏成正比。
3、PSK的调制与解调(1)定义:相移键控属于数字相位调制,是利用高频载波相位的变化来传送数字信息的。
二进制相移键控记作2PSK。
(2)2PSK信号的调制方框图(3)2PSK信号的解调----DSB信号,只可相干解调,不可包检。
五波形与数据……………………………………………………………第 4 页此次实验所用学号为“2011302009”,转换为二进制为“1010 1100 0111 0100 0111 1001”1、数字解调模块的ASK-IN和频谱2、信号源模块的FS、数字解调模块的ASK-OUT3、数字解调模块的FSK-IN和频谱4、数字解调模块的FSK-OUT5、数字调制模块的“PSK 调制输出”和频谱六 结论……………………………………………………………………第 6 页讨论ASK 、FSK 、PSK 的时域特性和频谱特性。
① 时域:2ASK 信号时域表达式:2()()cos ASK c S t s t w t =,s(t)为单极性NRZ 矩形脉冲序列2ASK 信号时域表达式:212()()cos()()cos()FSK n n S t s t w t s t w t ϕϕ=+++,s(t)为单极性NRZ 矩形脉冲序列2ASK 信号时域表达式:2()()cos PSK c S t s t w t = s(t)为单极性NRZ 矩形脉冲序列ASK 信号用载波的幅值来携带调制信号,FSK 信号用载波的不同频率来携带调制信号,PSK 信号用载波的不同相位来携带调制信号。
实验八 PSK/DPSK 调制、解调原理实训一、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。
图 8-1 PSK/DPSK 调制解调实验模块二、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移键控。
本实验中PSK 调制二相PSK(DPSK)的载波为1.024MHz,数字基带信号有32Kbit/s 伪随机码、2KHz 方波、CVSD 编码信号等。
模拟信号1.024MHz 载波输入到载波倒相器的反相输入端,在输出端即可得到一个反相的载波信号,即π相载波信号。
调节电位器VR801 和VR802 可使0 相载波与π相载波的幅度相等。
对载波的相移键控是用模拟开关电路实现的。
0 相载波与π相载波分别加到两个模拟开关的输入端,在数字基带信号的信码中,它的正极性加到模拟开关1 的输入控制端,它反极性加到模拟开关2 的输入控制端,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1 的输入控制端为高电平,开关1 导通,输出0 相载波;而模拟开关2 的输入控制端为低电平,开关2 截止。
反之,当信码为“0”码时,模拟开关1 的输入控制端为低电平,开关1 截止;而模拟开关2 的输入控制端却为高电平,开关2 导通,输出π相载波。
两个模拟开关的输出通过载波输出开关J801 合路叠加后输出为二相PSK 调制信号。
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。
绝对码是以基带信号码元的电平直接表示数字信息的,如规定高电平代表“1”,低电平代表“0”。
相对码是用基带信号码元的电平与前一码元的电平有无变化来表示数字信息的,如规定:相对码中有跳变表示1,无跳变表示0。
(二)解调实验: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。
实验七 FSK 调制、解调原理实训一、实验目的1、掌握 FSK(ASK)调制的工作原理及电路组成;2、掌握利用锁相环解调FSK 的原理和实现方法。
图7-1 FSK 调制、解调实验模块二、实验电路工作原理图7-4 FSK 调制解调电原理框图数字数字调频又称移频键控FSK,是利用载频频率变化来传递数字信息。
FSK 调制解调电路中,输入的基带信号分成两路,一路控制f1=64KHz 的载频,另一路经倒相去控制f2=128KHz 的载频。
当基带信号为“1”时,模拟开关1 打开,模拟开关2 关闭,此时输出f1=64KHz,当基带信号为“0”时,模拟开关1 关闭,模拟开关2 开通。
此时输出f2=128KHz,于是可在输出端得到已调的FSK 信号。
两路载频(f1、f2)由内时钟信号发生器产生,两路载频分别经射随、选频滤波、射随、再送至模拟开关。
FSK 解调电路中主要由锁相环解调器组成。
它锁定在FSK 的一个载频如f1 上,对应输出高电平,而对另一载频f2 失锁,对应输出低电平,那末在锁相环路滤波器输出端就可以得到解调的基带信号序列。
三、实验步骤测试 FSK 调制电路TP601—TP609 各测量点以及解调电路TP701—TP704 各测量点的波形,并作详细分析。
图7-5 FSK 调制解调模块电路连线方法1、按下实验箱右测电源开关,电源指示灯亮;2、连接SP114 与SP603:码元速率为2KB/s 的111100010011010 伪随机码信号J602 接好;SP601 和SP602 分别接入128KHz 和64KHz 的时钟信号;连接SP605 和SP701,将调制好的信号输入到解调电路中;3、电位器调节:VR601:调节128KHz 正弦波幅度大小;VR602:调节64KHz 正弦波幅度大小;VR603:调节FSK 已调信号幅度大小;VR701:调节解调电路压控振荡器时钟的中心频率;4、调节VR701 电位器使压控振荡器工作在128KHz(64KHz 行不行?);5、注意:当基带信号的码元速率与载频信号的频率相差太近时,FSK 解调端输出测量点TP704 输出应为不稳定的输出波形;6、观察FSK 解调输出TP701~TP704 波形,并作记录,并同时观察FSK 调制端的基带信号,比较两者波形,观察是否有失真。
bpsk调制及解调实验报告BPSK调制及解调实验报告引言无线通信技术的快速发展使得我们能够随时随地进行无线通信,而调制和解调技术则是无线通信中的重要环节。
本实验旨在通过实际操作,深入了解二进制相移键控(BPSK)调制与解调的原理和方法。
一、实验目的1. 了解BPSK调制与解调的基本原理;2. 掌握BPSK调制与解调的实验操作方法;3. 通过实验验证BPSK调制与解调的正确性。
二、实验原理BPSK调制是一种基本的数字调制方式,其原理是将二进制数字序列转换为相位信息,通过改变载波的相位来传输信息。
在BPSK调制中,二进制数字“0”和“1”分别对应载波相位的0度和180度。
BPSK解调的原理与调制相反,将接收到的信号与参考信号进行相乘,然后通过低通滤波器去除高频成分,得到原始的二进制数字序列。
三、实验器材1. 信号发生器:用于产生载波信号;2. BPSK调制解调器:用于进行BPSK调制与解调;3. 示波器:用于观察调制信号和解调信号。
四、实验步骤1. 连接实验器材:将信号发生器的输出与BPSK调制解调器的输入相连,将BPSK调制解调器的输出与示波器相连;2. 设置信号发生器:将信号发生器的频率设置为合适的数值,使其能够产生所需的载波信号;3. 进行BPSK调制:在BPSK调制解调器中设置二进制数字序列,观察示波器上的调制信号;4. 进行BPSK解调:将调制信号输入到BPSK调制解调器中,观察示波器上的解调信号;5. 调整参数:根据实际情况,适当调整信号发生器的频率和BPSK调制解调器的参数,观察调制信号和解调信号的变化。
五、实验结果与分析通过实验操作,我们成功地进行了BPSK调制与解调。
观察示波器上的调制信号和解调信号,可以清晰地看到载波相位的变化,以及解调信号中的二进制数字序列。
在实验过程中,我们发现调制信号的频率和相位与信号发生器的设置有关,通过调整信号发生器的频率,我们可以改变调制信号的频率;通过调整BPSK调制解调器的参数,我们可以改变调制信号的相位,从而实现不同的调制方式。
PSK调制解调实验报告范文以下是一篇关于PSK调制解调实验的报告范文:实验名称:PSK调制解调实验实验目的:通过实验,了解和掌握PSK调制解调的基本原理和方法,掌握相关的仪器操作和数据分析能力。
实验器材和软件:信号发生器、示波器、PSK解调器、计算机、MATLAB软件等。
实验原理:PSK(Phase Shift Keying)调制是一种数字调制技术,将数字信号直接调制成离散相位的连续信号。
PSK调制主要有BPSK(Binary Phase Shift Keying)和QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)两种方式。
BPSK将每个数字比特表示为一个相位值,QPSK则将两个比特表示为一个相位值。
PSK解调则是将调制信号恢复为原始数字信号的过程。
实验步骤:1. 连接实验器材:将信号发生器的输出信号连接到PSK调制器的输入端,将PSK解调器的输出信号连接到示波器和计算机的输入端。
2. 设置信号发生器:根据实验要求设置信号发生器的频率、幅值和相位等参数。
3. 进行调制实验:利用MATLAB软件生成一组数字信号,并通过信号发生器将其调制成PSK信号。
通过示波器观察调制信号的波形,并记录相关数据。
4. 进行解调实验:将调制信号输入到PSK解调器中,利用示波器观察解调信号的波形,并记录相关数据。
5. 数据分析:利用MATLAB软件对实验数据进行处理和分析,比较解调信号与原始信号的差异,评估调制解调系统的性能。
实验结果:根据实验数据和分析,可以得出PSK调制解调系统的性能评估,包括误码率、信噪比等指标。
实验结论:通过实验,我们成功地进行了PSK调制解调实验,并获得了有关系统性能的数据。
实验结果表明,PSK调制解调是一种有效的数字调制技术,可以用于数字通信系统中,具有较高的传输效率和抗干扰能力。
实验心得:通过这次实验,我深入了解了PSK调制解调的基本原理和方法,掌握了相关的仪器操作和数据分析能力。
实验报告课程名称:通信原理综合设计实验指导老师:学生姓名:学号:专业班级:2016年06月16 日实验一 7位伪随机码1110010设计一、实验目的1、了解数字信号的波形特点2、掌握D触发器延时设计数字电路的原理及方;3、熟悉Multisim 13.0软件的使用二、设计要求设计7位伪随机码1110010,要求输出波形没有毛刺和抖动,波形稳定效果较好,可用于后续的综合设计实验。
三、实验原理与仿真电路及结果要求产生7位伪随机码,根据M=2n-1=7,所以n=3,需要3个D触发器,在32KHz正弦波或方波的时钟信号触发下,第三个D触发器输出端产生1110010的7位伪随机绝对码。
仿真电路及波形结果如下:图一、7位伪随机码1110010产生电路图二、7位伪随机码1110010波形观察结果波形发现,伪随机码波形频率较之信号源波形(32KHz)减小了,但幅值不变仍为5v.四、实验心得与体会本实验原理较为简单,在大二上学期的《数字电路与逻辑设计》课程中已经学习过,且实验前老师也给出了电路,故完成实验只需要简单的搭建仿真电路即可,产生正确的随机码波形也为后两个设计实验做好准备。
通过本次设计实验,我重新复习了数字电路逻辑设计中的D触发器产生特定数字序列的知识,同时也熟练了Multisim软件的使用,为后续综合设计实验打下基础。
实验二 2FSK调制、解调电路综合设计一、实验目的1、掌握2FSK调制和解调的工作原理及电路组成2、学会低通滤波器和放大器的设计3、掌握LM311设计抽样判决器的方法、判决门限的合理设定4、进一步熟悉Multisim13.0的使用二、设计要求设计2FSK调制解调电路,载波f1=128KHz,f2=256KHz,基带信号位7位伪随机绝对码(1110010)要求调制的信号波形失真小,不会被解调电路影响,并且解调出来的基带信号尽量延时小、判决准确。
三、实验电路与结果➢实验总电路图图一、FSK调制、解调总电路➢调制电路1)实验所用的128KHz和256KHz载波正弦信号由对应频率的方波通过高低通滤波得到,子电路如下:图二、128KHz正弦载波信号生成电路图三、256KHz正弦载波信号生成电路2)实验基带信号7位伪随机码子电路(同实验一)如下:图四、基带信号1110010生成子电路3)128KHz、256KHz载波信号、基带信号、已调信号波形:图五、载波、基带及已调信号波形➢解调电路1)解调部分电路如下:图六、FSK解调电路以上电路中,解调运用的仍是4066芯片的开关特性来实现:将已调信号接入4066中并分别用128 KHz 、256KHz的信号源方波“识别”出已调信号中的128 KHz 和256KHz 频率的正弦信号,然后经过两个相同的32KHz(生成伪随机码的信号源频率)的低通滤波器,滤出含有基带信号的“混合”波形,最后将这两路信号接入LM311比较器,根据课本知识,这一步实现的是两路信号的比较,谁大输出谁,最终输出解调信号。
fsk调制及解调实验报告FSK调制及解调实验报告引言:FSK调制(Frequency Shift Keying)是一种常见的数字调制技术,广泛应用于通信领域。
本实验旨在通过实际操作,深入了解FSK调制与解调的原理和过程,并通过实验结果验证理论分析。
一、实验目的通过实验深入了解FSK调制与解调的原理和过程,掌握实际操作技巧,并通过实验结果验证理论分析。
二、实验原理1. FSK调制原理:FSK调制是通过改变载波信号的频率来表示数字信号的一种调制技术。
在FSK 调制中,两个不同的频率分别代表二进制数字0和1,通过切换频率来表示数字信号的变化。
2. FSK解调原理:FSK解调是将调制后的信号恢复为原始数字信号的过程。
解调器通过检测接收信号的频率变化来区分数字信号的0和1。
三、实验步骤1. 准备工作:搭建实验电路,包括信号发生器、调制电路和解调电路。
确保电路连接正确并稳定。
2. FSK调制实验:将信号发生器的输出连接到调制电路的输入端,调制电路通过改变输入信号的频率来实现FSK调制。
调制电路输出的信号即为FSK调制信号。
3. FSK解调实验:将调制电路的输出连接到解调电路的输入端,解调电路通过检测输入信号的频率变化来恢复原始数字信号。
解调电路输出的信号即为解调后的数字信号。
4. 实验结果记录与分析:记录不同输入信号对应的调制信号和解调后的数字信号,并进行分析。
通过比较解调后的数字信号与原始数字信号的一致性,验证FSK调制与解调的准确性。
四、实验结果与讨论在实验中,我们选择了两个不同频率的输入信号,分别对应二进制数字0和1。
通过调制电路和解调电路的处理,成功实现了FSK调制与解调。
通过对比解调后的数字信号与原始数字信号,我们发现它们完全一致,验证了FSK调制与解调的准确性。
实验结果表明,FSK调制与解调是一种可靠有效的数字调制技术。
五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了FSK调制与解调的原理和过程,并通过实际操作验证了理论分析的准确性。
3.1 模拟调制解调实验
3.1.1 常规调幅(AM)
一.概述
在连续波的模拟调制中,最简单的形式是使单频余弦载波的幅度在平均值处
随调制信号线性变化,或者输出已调信号的幅度与输入调制信号f(t)呈线性对应关系,这种调制称为标准调幅或一般调幅,记为AM。
本实验采用这种方式。
二.实验原理及其框图
1. 调制部分
标准调幅的调制器可用一个乘法器来实现。
2. 解调部分:
解调有相干和非相干两种。
非相干系统设备简单,但在信噪比较小时,相干系统的性能优于非相干系统。
这里采用相干解调。
三.实验步骤
1.根据AM 调制与解调原理,用Systemview 软件建立一个仿真电路,如下图所示:
2. 元件参数配置
Token 0: 被调信息信号—正弦波发生器(频率=1000 Hz)
Token 1,8: 乘法器
Token 2: 增益放大器(增益满足不发生过调制的条件)
Token 4: 加法器
Token 3,10: 载波—正弦波发生器(频率=50 Hz)
Token 9: 模拟低通滤波器(截止频率=75 Hz)
Token 5,6,7,11: 观察点—分析窗
3. 运行时间设置
运行时间=0.5 秒采样频率=20,000 赫兹
4. 运行系统
在Systemview 系统窗内运行该系统后,转到分析窗观察Token5,6,7,11 四个点的波形。
总的波形图:
被调信息信号波形
载波波形
已调波形
解调波形
5. 功率谱
在分析窗绘出该系统调制后的功率谱。
总的功率谱图:
被调信息信号功率谱Sink5:
已调波形的功率谱
四.实验结果
3. 改变增益放大器的增益,观察过调制现象,说明为什么不能发生过调制。
答:增益小于1时,能不失真的恢复原信号。
随着增益的增大会出现过调制现象。
出现过调制会导致失真。
4. 观察AM的功率谱,分析说明实验结果与理论值之间的差别。
答:理论上已调信号的功率谱是通过理想低通滤波器,而实际是不可能达到理想滤波器状态的。
5. 改变参数配置,将所得不同结果存档后,与实验结果进行比较,说明参数改变对结果的影响。
答:由于增益、截止频率、载波及输入信号频率的改变,解调得到的波形会存在失真。
3.1.2 双边带调制(DSB)
一.概述
在标准调幅时,由于已调波中含有不携带信息的载波分量,故调制效率较 低。
为了提高调制效率,在标准调幅的基础上抑制掉载波分量,使总功率全部包 含在双边带中。
这种调制方式称为抑制载波双边带调幅,简称双边带调制 (DSB)。
二.实验原理
实现双边带调制就是完成调制信号与载波信号的相乘运算。
原则上,可以选 用任何非线性器件或时变参量电路来实现乘法器的功能,如平衡调制器或环形调 制器。
通常采用的平衡调制器的电路简单、平衡性好,并可将载波分量抑制到- 30~-40dB 。
双边带调制节省了载波功率,提高了调制效率,但已调信号的带宽仍 与调制信号一样,是基带信号带宽的两倍。
由于双边带信号的频谱是基带信号频 谱的线性搬移,所以属于线性调制。
双边带调制信号的时间表示式:t t m t s c D SB ωcos )()(= 双边带调制信号的频域表示式:)]()([2
1
)(c c DSB M M S ωωωωω+++=
三.实验步骤
1. 用Systemview 软件建立的一个DSB 系统仿真电路如下图示。
2. 元件参数的配置
Token 0:被调信息信号—正弦波发生器(频率=50 Hz ) Token 1,5:乘法器
Token 2:载波—正弦波发生器(频率=1000 Hz ) Token 6:模拟低通滤波器(截止频率=75 Hz ) Token 4,7,3:观察点—分析窗 3. 运行时间设置
运行时间=0.5 秒采样频率=20,000 赫兹
4. 运行系统
在Systemview 系统窗内运行该系统后,转到分析窗观察Token 4,7,3 三个点的波形。
总的波形图:
被调信号波形
已调波形
解调波形
5. 功率谱
在分析窗绘出该系统调制后的功率谱。
总功率谱:
被调信号波的功率谱Sink3:
已调波的功率谱Sink4:
解调波的功率谱
3. 观察DSB的功率谱,并与AM信号相比较,说明其优劣。
答:DSB调制中没有离散载波,发送端不能分配功率给他。
AM调制可以用包络检波。
4. 改变参数配置,将所得不同结果存档后,与实验结果进行比较,说明参数改变对结果的影响。
答:调制信号与已调信号的波形发生变化,由于截止频率不同,频率的间隔也不同,功率谱密度也会改变。
3.1.3 单边带调制(SSB)
一.概述
双边带信号虽然抑制了载波,提高了调制效率,但调制后的频带宽度仍是基带信号带宽的2 倍,而且上、下边带是完全对称的,它们所携带的信息完全相同。
因此,从信息传输的角度来看,只用一个边带传输就可以了。
我们把这种只传输一个边带的调制方式称为单边带抑制载波调制,简称为单边带调制(SSB)。
采用单边带调制,除了节省载波功率,还可以节省一半传输频带。
二.实验原理
由于单边带调制中只传送双边带信号的一个边带(上边带或下边带),因此产生单边带信号的最简单方法,就是先产生双边带信号然后让它通过一个边带滤波器,这种产生单边带信号的方法称为滤波法。
滤波法要求滤波器在ωc 处有理想的锐截止特性。
为降低制作难度,也可
采用多级频率搬移的方法实现:先在低频处产生单边带信号,然后通过变频将频谱搬移到更高的载频处。
产生SSB 信号的方法还有:相移形成法,混合形成法。
三.实验电路图
3.观察SSB的功率谱,并与AM、DSB信号相比较,说明其优劣。
答:与AM、DSB信号相比,SSB的频带利用率要高。
4.改变参数配置,将所得不同结果存档后,与实验结果进行比较,说明参数改变对结果的影响。
答:改变参数配置后,功率谱不会发生较大答变化。
观察实验波形:Token 6-被调信息信号波形; Toke7-已调波形;Token 8-解调输出波形。
被调信息信号波形Sink6:
已调波形Sink7:
解调输出波形Sink8:
总的功率谱图:
被调信号波形的功率谱Sink6:
已调波的功率谱Sink7:
解调输出波的功率谱Sink8:
3.1.4 窄带角度调制(NBFM、NBPM)
一.实验原理
从角度调制的相位与频率关系可以看出,调频信号可通过直接调频和间接调频两种方法得到。
所谓间接调频,就是先对调制信号积分再调相而得到。
同样,调相信号也可以通过直接调相和间接调相两种方法得到,间接调相就是先对调制信号进行微分再进行频率调制
二.实验电路图
窄带调频的调制和解调
窄带调相信号的调制与解调
由PM 信号得到FM 信号
由FM 信号得到PM 信号
三.实验报告
1.观察实验波
(1)窄带调频的调制和解调总的波形:
调制信号波形Sink5:
已调波形Sink6:
解调输出波形Sink7:
调制信号的功率谱Sink5:
已调信号的功率谱Sink6:
解调输出信号的功率谱Sink7:
(2)窄带调相信号的调制与解调
已调波形Sink7:
调制信号的功率谱Sink5:
已调信号的功率谱Sink7:
解调后的功率谱Sink8:
(3)由PM 信号得到FM 信号总的波形图:
调制信号波形Sink1:
已调波形Sink3:
解调输出波形Sink5:
调制信号的功率谱Sink1:
已调信号的功率谱Sink3:
解调后的功率谱Sink5:
(4)由FM 信号得到PM 信号
已调波形Sink3:
调制信号的功率谱
已调信号的功率谱
解调后的功率谱。