移频键控FSK调制与解调系统设计实验
- 格式:doc
- 大小:221.00 KB
- 文档页数:6
FSK调制及解调实验报告FSK调制及解调实验报告一、实验目的1.深入理解频移键控(FSK)调制的基本原理和特点;2.掌握FSK调制和解调的实验方法和技能;3.通过实验观察和分析FSK调制解调的性能和应用。
二、实验原理频移键控(Frequency Shift Keying,FSK)是一种常见的数字调制方法,它利用不同频率的信号代表二进制数据中的“0”和“1”。
在FSK调制中,输入信号被分为两种频率,通常表示为f1和f2,分别对应二进制数据中的“0”和“1”。
FSK调制的基本原理是将输入的二进制数据序列通过频率切换的方式转换为高频信号序列。
具体来说,当输入数据为“0”时,选择频率为f1的信号进行传输;当输入数据为“1”时,选择频率为f2的信号进行传输。
解调过程中,接收端将收到的混合信号进行滤波处理,根据不同的频率将其分离,再通过低通滤波器恢复出原始的二进制数据序列。
三、实验步骤1.FSK调制过程(1) 将输入的二进制数据序列通过串并转换器转换为并行数据序列;(2) 利用FSK调制器将并行数据序列转换为FSK信号;(3) 通过高频信道发送FSK信号。
2.FSK解调过程(1) 通过高频信道接收FSK信号;(2) 利用FSK解调器将FSK信号转换为并行数据序列;(3) 通过并串转换器将并行数据序列转换为原始的二进制数据序列。
四、实验结果与分析1.FSK调制结果与分析在FSK调制实验中,我们选择了两种不同的频率f1和f2分别表示二进制数据中的“0”和“1”。
通过对输入的二进制数据进行FSK调制,我们成功地将原始的二进制数据转换为FSK信号,并可以通过高频信道进行传输。
在调制过程中,我们需要注意信号转换的准确性和稳定性,以确保传输的可靠性。
2.FSK解调结果与分析在FSK解调实验中,我们首先接收到了通过高频信道传输过来的FSK信号,然后利用FSK解调器将信号转换为并行数据序列。
最后,通过并串转换器将并行数据序列恢复为原始的二进制数据序列。
FSK调制及解调实验报告
实验背景和目的:
FSK调制及解调是一种常用的数字调制和解调技术。
FSK调制和解调
主要用于数字通信系统中,通过改变载波频率来表示数字信号的不同符号。
本实验旨在通过对FSK调制和解调技术的实际操作,加深对该技术原理和
应用的理解和掌握。
实验原理:
实验步骤:
1.搭建FSK调制电路:根据实验要求,搭建FSK调制电路,包括信号源、载波发生器、混频器等组成部分。
2.设置调制参数:根据实验要求,设置信号源的频率、调制信号的频
率等参数。
3.进行调制实验:将调制信号通过混频器与频率稳定的载波信号相乘,得到FSK调制信号。
4.搭建FSK解调电路:根据实验要求,搭建FSK解调电路,包括滤波器、频率判决电路等组成部分。
5.进行解调实验:将接收到的FSK信号输入解调电路,通过滤波器滤
除不需要的频率成分,再经过频率判决电路,判断接收到的信号是低频率
还是高频率,从而还原原始数字信号。
6.记录实验结果:记录调制信号和解调信号的波形图,并进行分析。
实验结果和分析:
经过实验操作和数据记录,得到了调制信号和解调信号的波形图。
通
过对比波形图可以看出,解调信号与调制信号基本一致,表明调制和解调
过程基本无误。
实验结果验证了FSK调制和解调技术的可行性和有效性。
结论:
通过本次实验,我们深入了解了FSK调制和解调技术的原理和应用。
通过实际操作和数据记录,我们掌握了FSK调制和解调的实验步骤和方法。
实验结果验证了FSK调制和解调技术的可行性和有效性,对今后的数字通
信系统的设计和实现具有重要的参考价值。
FSK 调制解调一、实验目的1. 掌握FSK 调制器的工作原理及性能测试;2. 学习基于软件无线电技术实现FSK 调制、解调的实现方法。
二、 实验仪器1. RZ9681实验平台 2. 实验模块: ● 主控模块● 基带信号产生与码型变换模块-A2 ● 信道编码与频带调制模块-A4 ● 纠错译码与频带解调模块-A5 3. 信号连接线 4. 100M 四通道示波器三、实验原理3.1 FSK 调制电路工作原理2FSK (二进制频移键控,Frequency Shift Keying )信号是用载波频率的变化来传递数字信息,被调载波的频率随二进制序列0、1状态而变化。
2FSK 信号的产生方法主要有两种:一种采用模拟调频电路来实现;另一种采用键控法来实现,即在二进制基带矩形脉冲序列的控制下通过开关电路对两个不同的独立频率源进行选通,使其在每一个码元期间输出0f 或1f 两个载波之一。
FSK 调制和ASK 调制比较相似,只是把ASK 没有载波的一路修改为了不同频率的载波,如下图所示。
图3.3.2.1 FSK 调制电路原理框图上图中,将基带时钟和基带数据通过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FSK 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,加入射随器,便完成了整个调制系统。
-A图3.3.2.2 2FSK 调制信号波形示意图在二进制频移键控中,幅度恒定不变的载波信号的频率随着输入码流的变化而切换(称为高音和低音,代表二进制的1和0)。
通常,FSK 信号的 表达式为:bc bbFSK T t t f f T E S ≤≤∆+=0)22cos(2ππ(二进制1)bc bbFSK T t t f f T E S ≤≤∆-=0)22cos(2ππ(二进制0)其中Δf 代表信号载波的恒定偏移。
FSK调制及解调实验报告1. 实验目的本次实验旨在了解FSK调制及解调原理,并通过实践掌握其实现方法。
主要内容包括:1.了解FSK调制及解调原理;2.掌握FSK调制解调的实现方法;3.验证FSK调制解调的正确性。
2. 实验原理2.1 FSK调制原理FSK调制就是将待传输的信息信号通过在不同的频率上进行调制,从而使信号能够在载波上传输的调制方式。
其基本原理如下:将准备发送的低频信号(m(t))的幅度等效为模拟式数字信号,通过频率劈裂产生两个频率分别为f1和f2的载波信号,然后将m(t)信号加到其中一个载波上,m(t)信号经过调制后,就可传送该信号f1载波的频段。
同理,m(t)信号也可以加到另一个载波上,这个信号就可以传送f2载波的频段。
具体的数学描述为:s(t)=Acos(2πf1t), (m(t)>=0);s(t)=Acos(2πf2t), (m(t)<0);其中,m(t)为信号的幅度,f1和f2分别是两个载波频率,A是使用的载波偏移量。
将传输的差分FSK信号转换为基频(F0)的正弦波信号,通过一个鉴频器(包括一个本振发生器、一个四象限乘法器和一个低通滤波器)将接收到的信号解调为原来的信号。
其基本原理如下:传输的信息被调制后后,接收的信号采用同样的方法分成两个部分,对每个部分分别进行解调,然后通过比较解调出来的两个信号的幅度大小即可得到原来发送的信息。
模块分为两个模块的组成,一个是FSK激励信号的发射模块,一个是FSK解调信号的接收模块。
fsk调制模块,由信号源、两路解调模块、FSK调制器和混频器组成, fsk解调模块,由前置放大、两路鉴频器、差分比较器、计数器等组成。
3. 实验装置及材料(1)信号发生器(2)示波器(3)功率放大器(4)低通滤波器(5)鉴频器(包括本振发生器、乘法器和低通滤波器)4. 实验过程及结果首先,对于fsk调制信号,我们搭建了一个基于ad654的fSK调制器,并通过示波器观察到了调制前后fsk波形的变化,确认了fsk信号的调制正确。
移频键控FSK调制与解调系统设计实验一.实验目的数字频率调制是数据通信中使用较早的一种通信方式,由于这种调制解调方式容易实现,抗噪声和抗衰减性能强,因此在中低速数据通信系统中得到较为广泛的应用。
通过此综合实验,应达到:1.进一步加深对数字调制中的移频键控FSK调制器与解调器工作原理及电路组成的理解与掌握。
2.学会综合地、系统地应用已学到的知识,对移频键控FSK调制与解调系统电路的设计与仿真方法,提高独立解决问题的能力。
二.实验要求构建并设计一个数字移频键控FSK传输系统,具体要求是:主载波频率:11800HZ载波1频率:2950HZ(四分频)载波2频率:1475HZ(八分频)数字基带信号NRZ:15位M序列,传输速率约为400波特。
(32分频)FSK调制器可以采用数字门电路构成电子开关电路(或集成模拟开关)与采用集成模拟乘法器,利用键控法实现。
FSK解调器可以采用非相干解调法或过零检测法实现。
传输信道不考虑噪声干扰,采用直接传输。
整个系统用Multisim软件仿真完成。
三.实验原理与设计思路1.实验原理数字频率调制又称频移键控,记作FSK(Frequency Shift Keying),二进制频移键控记作2FSK。
数字频移键控是用载波的频率的变化来传送数字消息的,即用所传送的数字消息控制载波的频率。
由于数字消息只有有限个取值,相应地,作为己调的FSK信号的频率也只能有有限个取值。
那么,2FSK信号便是符号“1”对应于载频f1,而符号“0”对应于载频f2(与f1不同的另一载频)的已调波形,而且f1与f2之间的改变是瞬间完成的。
从原理上讲,数字调频可用模拟调频法来实现,也可用键控法来实现,后者较为方便。
1)FSK调制信号的产生实现数字频率调制的方法很多,总括起来有两类。
直接调频法和移频键控法。
注意到相邻两个振荡器波形的相位可能是连续的,也可能是不连续的,因此有相位连续的FSK及相位不连续的FSK之分。
fsk调制与解调实验报告
《FSK调制与解调实验报告》
一、实验目的
本实验旨在通过实际操作,加深对频移键控调制(FSK)的理解,掌握FSK调制与解调的原理和方法。
二、实验原理
FSK是一种数字调制技术,它通过改变载波频率来传输数字信号。
在FSK调制中,数字信号被转换成两个不同频率的正弦波信号,分别代表1和0。
在解调端,通过检测信号的频率来判断传输的数字信号。
三、实验设备
1. 信号发生器
2. 频率计
3. 示波器
4. FSK调制解调实验箱
四、实验步骤
1. 连接实验设备,设置信号发生器输出两个不同频率的正弦波信号,代表数字1和0。
2. 将两路信号输入FSK调制解调实验箱,进行FSK调制。
3. 通过示波器观察调制后的信号波形。
4. 在解调端使用频率计检测信号频率,判断传输的数字信号。
五、实验结果
经过实验操作,成功实现了FSK调制与解调。
通过示波器观察到了调制后的信
号波形,并且在解调端使用频率计准确地检测到了信号的频率,判断出传输的数字信号。
六、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方法,掌握了实际操作的技能。
FSK调制与解调在数字通信中有着重要的应用,通过这次实验,我们对数字通信技术有了更深入的理解。
七、实验感想
本次实验让我们对数字调制技术有了更直观的认识,通过实际操作,加深了对FSK调制与解调的理解。
希望通过不断的实践,能够更加熟练地掌握数字通信技术,为将来的工作打下坚实的基础。
以上就是本次FSK调制与解调实验的报告,谢谢阅读。
移频键控FSK调制与解调实验简介移频键控频移键控 (FSK) 是数字通信中一种重要的调制方式,它将数字信息信号调制成由两种不同频率的正弦波组成的高频信号,其中一个频率表示二进制 0,另一个频率则表示二进制 1,然后将这个高频信号传输到接收端,通过解调还原出原始数据。
FSK 可以用于无线电、音频甚至光学信号的传输。
在本文档中,将介绍如何进行移频键控 FSK 调制与解调的实验,通过实验理解FSK 调制与解调原理,并掌握 FSK 信号的产生、发送和解调过程。
实验步骤步骤1:准备工作首先,需要准备一台 FSK 调制解调器和一台示波器,并连接起来。
电源供应和示波器探针的连接应当正确无误。
步骤2:FSK 调制信号产生在第一阶段,需要产生一个双音调信号,即表示二进制 0 和 1 的两种频率。
在此实验中,我们选择使用两个正弦波。
这两个频率theta1 和theta2 需要合理选择,可以根据具体实验需要而定。
在产生双音调信号的输出端,通过移频键控 FSK 调制模块进行调制。
由于移频键控 FSK 调制方案较简单,因此可以使用简单通用的运算放大器组成移频键控 FSK 调制电路。
步骤3:传送 FSK 调制信号通过 FSK 调制的信号输出端,将信号输入到示波器中进行观测,用示波器观测检验 FSK 调制信号的准确性。
步骤4:接收 FSK 调制信号并解调使用 FSK 解调器,并将 FSK 调制信号输入演示信号输入端,将解调信号传输至演示信号输出端,观察解调的准确性。
步骤5:验证解调正确性将演示信号输出端与示波器探针连接,观察解调的准确性。
通过移频键控 FSK 调制与解调的实验,我们深入理解了 FSK 调制与解调原理,并掌握了 FSK 信号的产生、发送和解调过程。
通过本次实验,我们巩固了数字通信学习的基础,为进一步的深入研究奠定了坚实的基础。
FSK调制与解调系统设计一、FSK调制与解调系统原理FSK调制(Frequency Shift Keying)是一种基于载波频率变化来传输数字信息的调制技术。
在FSK调制中,数字信号被转换为两个不同频率的载波信号,分别对应数字信号的“0”和“1”。
FSK调制使用两个不同频率的载波信号来区分数字信号的不同状态,从而实现信号的传输。
1.将数字信号划分为一段一段的离散时间片段。
2.对于每个时间片段,根据数字信号的状态选择对应的载波频率。
3.将选择的载波频率的信号与数字信号进行调制,生成FSK信号。
FSK解调(Frequency Shift Keying demodulation)是将接收到的FSK信号还原为原始的数字信号的过程。
FSK解调系统需要对接收到的FSK信号进行解调,将不同频率的载波信号转换为数字信号的“0”和“1”。
FSK解调使用了两个不同频率的载波信号,并将接收到的信号与这两个频率的载波信号进行频率对比,从而实现信号的解调。
FSK解调的原理如下:1.接收到FSK信号,并提取出信号中的两个频率分量。
2.对接收到的信号进行滤波和放大,增强信号的稳定性和可靠性。
3.判断接收到的信号的频率与载波频率的对比结果,从而得出数字信号的状态。
二、FSK调制与解调系统设计方法1.信号生成:在FSK调制系统中,根据数字信号的状态选择对应的载波频率信号。
这可以通过频率可调的震荡器来实现,通过控制震荡器输出频率的方式来生成不同频率的载波信号。
2.滤波和放大:在FSK解调系统中,接收到的FSK信号会包含噪声和其他干扰信号。
为了增强信号的稳定性和可靠性,需要对接收到的信号进行滤波和放大处理。
滤波可以通过低通滤波器来实现,将高频噪声滤除,同时放大信号的幅度以提高解调的灵敏度。
3. 频率对比:接收到的FSK信号中会包含两个不同频率的载波信号。
为了将接收到的信号从载波信号转换为数字信号,需要进行频率对比。
可以通过相位锁定环(Phase-Locked Loop)来实现频率对比。
实验课程名称:通信原理实验_实验项目名称频移键控FSK调制与解调系统设计实验实验成绩实验者专业班级组别同组者无实验日期一、实验目的、意义数字频率调制是数据通信中使用较早的一种通信方式,由于这种调制解调方式容易实现,抗噪声和抗衰减性能强,因此在中低速数据通信系统中得到较为广泛的应用。
通过此综合实验:1.进一步加深对数字调制中的移频键控FSK调制器与解调器工作原理及电路组成的理解与掌握。
2.学会综合地、系统地应用已学到的知识对移频键控FSK调制与解调系统电路设计与仿真,提高独立解决问题的能力。
二、设计任务与要求1.设计任务:构建并设计一个数字移频键控FSK传输系统,具体要求如下:主载波频率:11800HZ载波1频率:2950HZ(四分频)载波2频率:1475HZ(八分频)数字基带信号NRZ:15位M序列,传输速率约为400波特。
(32分频)2.设计要求:FSK调制器可以采用数字门电路构成电子开关电路(或集成模拟开关)与采用集成模拟乘法器,利用键控法实现。
FSK解调器可以采用非相干解调法或过零检测法实现。
传输信道不考虑噪声干扰,采用直接传输。
整个系统用EWB软件仿真完成。
三、实验原理数字频率调制又称频移键控,记作FSK(Frequency Shift Keying),二进制频移键控记作2FSK。
数字频移键控是用载波的频率的变化来传送数字消息的,即用所传送的数字消息控制载波的频率。
从原理上讲,数字调频可用模拟调频法来实现,也可用键控法来实现,后者较为方便。
四、2FSK 调制与解调系统原理与电路组成1.方案论证1)2FSK调制信号的产生实现数字频率调制的方法很多,总括起来有两类:直接调频法和移频键控法。
直接调频法,即用数字基带矩形脉冲控制一个振荡器的某些参数,直接改变振荡频率,使输出得到不同频率的已调信号。
频率键控法,又称为频率转换法。
它是用数字矩形脉冲控制电子开关,使电子开关在两个独立的振荡器之间进行转换,从而在输出端得到不同频率的已调信号。
通信fsk实验报告
通信FSK实验报告
摘要:本实验旨在通过频移键控(FSK)调制技术来实现数字通信。
通过实验,我们成功地实现了FSK调制和解调,并进行了信号的传输和接收。
实验结果表明,FSK技术在数字通信中具有良好的性能和稳定性,可以广泛应用于无线通信系统中。
引言:频移键控(FSK)是一种常用的数字调制技术,它通过改变载波信号的频率来表示数字信号,通常用于数字通信系统中。
在本次实验中,我们将利用FSK技术进行数字信号的调制和解调,以验证其在通信领域中的应用效果。
实验过程:首先,我们搭建了FSK调制和解调的实验平台,包括信号发生器、载波信号发生器、混频器、滤波器和示波器等设备。
然后,我们将输入的数字信号经过调制器进行FSK调制,将得到的调制信号通过信道传输,最后经过解调器解调,得到原始的数字信号。
实验结果:经过一系列实验操作,我们成功地实现了FSK调制和解调,并进行了信号的传输和接收。
通过示波器观测,我们发现调制信号的频率随着输入数字信号的改变而相应改变,解调器能够正确地将调制信号还原为原始的数字信号。
实验结果表明,FSK技术在数字通信中具有良好的性能和稳定性,可以广泛应用于无线通信系统中。
结论:通过本次实验,我们深入了解了FSK调制技术在数字通信中的应用原理和实现方法,验证了其在通信系统中的有效性和可靠性。
FSK技术不仅可以实现数字信号的传输和接收,还可以提高通信系统的抗干扰能力和传输效率,具有广阔的应用前景。
希望通过本次实验,能够更加深入地理解数字通信技术,
为通信系统的发展做出贡献。
通信原理FSK调制解调实验报告一、实验目的1.学习并掌握FSK调制解调的原理和方法;2.掌握FSK信号的频谱特性;3.搭建FSK调制解调电路,了解FSK调制解调的实际应用。
二、实验仪器1.示波器、信号发生器、示例开关等。
三、实验原理FSK(Frequency Shift Keying)调制即频移键控调制,是一种常用的数字调制方式之一、它通过改变载波频率的方式来表示数字信号的不同状态。
在FSK调制中,有两个不同的频率用于表示两种不同的数字。
在FSK调制中,若数字“0”对应的频率为f1,数字“1”对应的频率为f2,则它们可以分别用sin(2π f1 t)和sin(2π f2 t)的信号波形来表示。
四、实验步骤1.搭建FSK调制解调电路;2.输入数字信号源,调整信号发生器的频率控制,设置f1和f2的值;3.进行调制解调实验,观察示波器波形。
五、实验结果及分析1.频谱特性:FSK调制信号的频谱特性是两个频率与余弦正弦信号的卷积。
2.示波器波形:通过示波器可以观察到模拟信号在调制解调过程中的波形变化。
六、实验总结本次实验中,我们通过搭建FSK调制解调电路,了解了FSK调制解调的原理和方法。
通过实验,我们对FSK调制解调的频谱特性和波形变化有了更加深入的理解。
FSK调制解调在实际应用中具有广泛的用途,可以用于通信系统中的数据传输、调幅解调等方面。
在实验过程中,我们还发现了一些问题,例如调试电路的过程中可能出现信号干扰、波形失真等情况,需要进行相应的调整和优化。
通过本次实验,我们掌握了FSK调制解调的原理和方法,并对其实际应用有了更加深入的了解。
希望今后能够进一步应用所学的知识,不断提高实际操作的能力。
FSK调制解调原理实验FSK(频移键控)调制解调是一种常见的数字调制解调技术,其原理是通过改变载波的频率来表示数字信号。
在FSK调制中,低频信号的频率表示逻辑“0”,高频信号的频率表示逻辑“1”。
在本文中,我们将介绍FSK调制解调的原理以及如何进行实验。
实验设备和步骤:实验设备:1.函数信号发生器2.幅度调制解调器3.示波器4.模拟信号发生器5.低通滤波器6.计算机实验步骤:1.准备工作:(1)将函数信号发生器连接到幅度调制解调器的输入端口。
(2)将幅度调制解调器的输出端口连接到示波器的输入端口。
(3)将模拟信号发生器连接到低通滤波器的输入端口。
(4)将低通滤波器的输出端口连接到计算机的输入端口。
2.设置实验参数:(1)在函数信号发生器上设置两个频率,分别表示逻辑“0”和逻辑“1”。
(2)根据实验需求,调整幅度调制解调器的调制指数,以及模拟信号发生器的频率。
3.FSK调制实验:(1)使用函数信号发生器产生一个频率表示逻辑“0”的信号,并将其输入到幅度调制解调器中。
(2)使用函数信号发生器产生一个频率表示逻辑“1”的信号,并将其输入到幅度调制解调器中。
(3)观察示波器上的输出信号,验证FSK调制的效果。
4.FSK解调实验:(1)使用模拟信号发生器产生一个频率表示逻辑“0”的信号,并将其输入到幅度调制解调器的解调端口。
(2)使用模拟信号发生器产生一个频率表示逻辑“1”的信号,并将其输入到幅度调制解调器的解调端口。
(3)通过示波器观察解调器输出的信号,并通过低通滤波器对信号进行滤波。
(4)将滤波后的信号输入到计算机,并进行数字信号解调。
实验原理:FSK调制的原理是通过改变载波信号的频率来表示数字信号。
在调制过程中,将逻辑“0”映射为一个低频率信号,逻辑“1”映射为一个高频率信号。
在解调过程中,接收到的信号通过解调器解调后,通过低通滤波器滤除高频噪声,得到原始的数字信号。
实验结果:在进行FSK调制实验时,通过示波器观察可见,当输入逻辑“0”时,示波器输出的信号频率较低;当输入逻辑“1”时,示波器输出的信号频率较高。
实验四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FSK调制及解调实验原理框图2、实验框图说明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。
四、实验步骤实验项目一FSK调制概述:FSK调制实验中,信号是用载波频率的变化来表征被传信息的状态。
本项目中,通过调节输入PN序列频率,对比观测基带信号波形与调制输出波形来验证FSK调制原理。
1、关电,按表格所示进行连线。
2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【FSK数字调制解调】。
将9号模块的S1拨为0000。
调节信号源模块的W2使128KHz载波信号的峰峰值为3V,调节W3使256KHz载波信号的峰峰值也为3V。
3、此时系统初始状态为:PN序列输出频率32KH。
4、实验操作及波形观测。
(1)示波器CH1接9号模块TH1基带信号,CH2接9号模块TH4调制输出,以CH1为触发对比观测FSK调制输入及输出,验证FSK调制原理。
(2)将PN序列输出频率改为64KHz,观察载波个数是否发生变化。
实验项目二FSK解调概述:FSK解调实验中,采用的是非相干解调法对FSK调制信号进行解调。
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FSK解调原理。
观测解调输出的中间观测点,如TP6(单稳相加输出),TP7(LPF-FSK),深入理解FSK解调过程。
1、保持实验项目一中的连线及初始状态。
2、对比观测调制信号输入以及解调输出:以9号模块TH1为触发,用示波器分别观测9号模块TH1和TP6(单稳相加输出)、TP7(LPF-FSK)、TH8(FSK解调输出),验证FSK 解调原理。
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。
实验六频移键控调制与解调实验一.实验目的:1.理解FSK调制调制工作原理及电路组成。
2.理解利用锁相环解调FSK的原理和实验方法。
二、实验原理数字调频又可称作移频键控, 它是利用载频频率变化来传递数字信息。
数字调频信号可以分为相位连续和相位离散两种情形。
若两个振荡频率分别由不同的独立振荡器组供,它们之间相位互不相关,这就叫相位离数的数字调频信号:若两个振荡频率由同一振荡信号源提供,只是对其中一个载频进行分频,这样产生的两个载频就是相位连续的数字调频信号。
本实验电路中,由实验一提供的载频频率经过电路分频而得到的两个不同频率的载频信号,则为相位连续的数字载频信号。
(一)FSK调制电路工作原理1.FSK调制原理框图:由图6- 1可知,插入的基带信号由74LS04转接后分成两路,一路控制fi =32KHz的载频,另一路经倒相去控制=16KHz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,此时载频fl =32KHz,当基带信号为“0”时,模拟开关1关,闭,模拟开关2开通。
此时播出=16KHz,于是可在输出端得到已调的FSK信号。
电路中的两路载频(f1,f2)由时钟信号发生器产生,经过开关中K901,K902送入。
两路载频分别经射随、选频滤波、射随、再送至模拟开关U901:A与U902;B(4006)。
关于FSK调制原理图波形见图6 -2所示。
(二)FSK解调电路工作原理FSK集成电路模拟锁相环解调器由于性能优越,价格低廉,体积小,所以得到了越来越广泛的应用。
(1)FSK解调电原理框图。
FSK集成电路模拟锁相环解调器的工作原理是十分简单的,只要在设计锁相环时,使它锁定在FSK的一个载频fl上,对应输出高电平,而对另一载频失锁,对应输出低电平,那么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,解调器框图如图6-3所示。
FSk锁相环解调器中的集成锁相环选用CD4046,其特性参数见附表。
CD4046集成电路中有两个数字鉴相器(PDI,PDII),一个压控振荡器(VCO),还有输入放大电路,环路低通滤波器接在集成电路的外部。
实验一 FSK 调制解调实验一、 实验目的1、 了解FSK 调制的基本工作原理;2、 自行设计FSK 调制、解调单元;二、 实验仪器1、 J H5001(II )通信原理基础实验箱 一台;2、 20MHz 示波器 一台;三、 实验原理在二进制频移键控中,幅度恒定不变的载波信号的频率随着输入码流的变化而切换(称为高音和低音,代表二进制的1和0)。
通常,FSK 信号的 表达式为:bc b b FSK T t tf f T E S ≤≤∆+=0)22cos(2ππ(二进制1)bc bb FSK T t tf f T E S ≤≤∆-=0)22cos(2ππ (二进制0)其中Δf 代表信号载波的恒定偏移。
FSK 的信号频谱如图2.12.1所示。
图2.12.1 FSK 的信号频谱FSK 信号的传输带宽Br ,由Carson 公式给出:Br=2Δf+2B其中B 为数字基带信号的带宽。
假设信号带宽限制在主瓣范围,矩形脉冲信号的带宽B=R 。
因此,FSK 的传输带宽变为:Br=2(Δf+R )在JH5001II 型的FSK 调制框图如图2.12.2下:图2.12.2 FSK调制方框图用数字基带信号的电平高低不同控制UE01(CD4046)内部的压控振荡器的振荡频率。
当输入码元为0时,振荡频率为6~9KHz;当输入码元为1时,振荡频率为20~24KHz。
这些频率范围的调整是通过WE01、WE02来获取的。
其中WE01调整输入1、0信号的幅度,从而达到控制传号频率与空号频率的间隔。
WE02是调整送入到VCO输入端信号的直流偏移,通过调整WE02达到控制FSK中心频率的作用。
注意:FSK的数据输入信号来源于基带成形模块的测试序列,其通过KG02来选择不同的数据,数据速率受KG03控制,在FSK实验中KG03设置在500bps(KG03处于2-3状态)。
FSK解调框图见图2.12.3:图2.12.3 FSK解调方框图FSK解调的工作原理是用一个模拟锁相环UE02(CD4046)对输入的FSK信号进行鉴频。
fsk调制及解调实验报告一、实验目的本实验旨在了解FSK调制及解调的原理,掌握FSK调制及解调的方法,并通过实际操作验证其正确性。
二、实验原理1. FSK调制原理FSK是频移键控的缩写,是一种数字调制技术。
在FSK通信中,将数字信号转换成二进制码后,用两个不同的频率代表“0”和“1”,然后将这两个频率按照数字信号的顺序交替发送。
接收端根据接收到的信号频率来判断发送端发出了哪个二进制码。
2. FSK解调原理FSK解调器是将接收到的FSK信号转换成数字信号的电路。
它通过检测输入电压频率来确定发送方使用了哪个频率,并将其转换成对应的数字信号输出。
三、实验器材示波器、函数发生器、计算机四、实验步骤1. 连接电路:将函数发生器输出端连接至FSK模块输入端,再将示波器连接至模块输出端。
2. 设置函数发生器:设置函数发生器输出频率为1000Hz和2000Hz,并使它们交替输出。
3. 测量波形:使用示波器观察并记录模块输出端口上产生的波形。
4. 解调信号:将示波器连接至解调器的输入端,设置解调器参数,观察并记录输出端口上产生的波形。
五、实验结果1. FSK调制结果:通过示波器观察到了交替出现的1000Hz和2000Hz两种频率的正弦波。
2. FSK解调结果:通过示波器观察到了输出端口上产生的数字信号,与输入信号相同。
六、实验分析本实验通过对FSK调制及解调原理的了解和实际操作验证,进一步加深了我们对数字通信技术的认识。
在实验中,我们使用函数发生器产生两个不同频率的信号,并将它们交替发送。
在接收端,我们使用FSK解调器将接收到的信号转换成数字信号输出。
通过观察示波器上产生的波形和数字信号,可以验证FSK调制及解调技术的正确性。
七、实验总结本次实验主要学习了FSK调制及解调原理,并进行了实际操作验证。
在操作过程中,我们掌握了FSK电路连接方法、函数发生器设置方法以及示波器使用方法等技能。
同时,在观察并分析实验结果时,我们深入理解了数字通信技术中FSK调制及解调的应用场景和原理。
实验十 频移键控FSK一、实验目的1、熟悉System View 仿真软件的使用方法。
2、掌握键控法产生FSK 信号和FSK 相干与非相干解调原理。
3、了解FSK 信号的调制频谱与数字基带信号频谱之间的关系。
4、了解误差的产生原因。
二、实验原理与说明FSK 是数字信息传输中较早的一种调制形式,其主要特点是:抗衰落性能好,技术上容易实现。
FSK 信号是用基带信号去调制载波的频率,得到的调制信号频率随离散数字信号变化,所以,频率函数是离散的。
常见的FSK 信号是2FSK 信号,其基带信号幅度是+1或的二进制信号,+1对应于载波频f1,对应于载波信号f2。
下面图10-1为FSK 调制解调系统原理框图,其中虚线左边是2FSK 信号产生器,即调制器,右边是解调器,S (t )代表信号的二进制矩形脉冲序列,是解调信号,2FSK 信号1−1−()t Sˆ()t S FSK 可以看成是两个不同载频ASK 已调信号之和。
()⎩⎨⎧−=,cos ,cos 21t A t A t S FSK ωω()()11−==n a n a三、实验要求解调信号 ()t Sˆ图10-1 FSK 调制与相干解调器原理框图1.设计FSK 调制、解调系统(相干和非相干)。
2.观察FSK 调制解调系统各部分的时域波形和频率波形。
3、观察原始信号与解调信号的时域和频域overlay 图,简单分析误差原因。
四、实验内容与步骤1.实验内容:对应图10-1,利用System View 5.0构造出系统的仿真模型,其中,要求基带信号采用信号库中的PN 码序列发生器产生二进制码,调制端用两个倒相器,两个乘法器和低通滤波器实现,调制信号由正弦波发生器产生两路载波信号频率分别为kHz f kHz f 1,5.021==,并设模拟低通滤波器截止频率为225Hz 。
设定系统运行时间为0.3s ,采样频率为5kHz ,在System View 窗口中运行,然后在分析窗口中观察基带信号、调制输出信号、解调后通过低通滤波器信号三点的信号波形,利用接收计算器分析调制信号的功率谱。
实验题目:移频键控FSK调制与解调系统设计实验
一.实验目的
1.加深对数字调制中移频键控FSK调制器与解调器工作原理及电路组成的理解与掌握。
2.学会综合地、系统地应用已学到的知识,对移频键控FSK调制与解调系统电路的设计与仿真方法,提高独立分析问题与解决问题的能力。
二.实验任务与要求
构建并设计一个数字移频键控FSK传输系统,具体要求是:
主载波频率:11800HZ
载波1频率:2950HZ(四分频)
载波2频率:1475HZ(八分频)
数字基带信号NRZ:15位M序列,传输速率约为400波特。
(32分频)
FSK调制器可以采用数字门电路构成电子开关电路(或集成模拟开关)与采用集成模拟乘法器,利用键控法实现。
FSK解调器可以采用非相干解调法或过零检测法实现。
传输信道不考虑噪声干扰,采用直接传输。
整个系统用EWB软件仿真完成。
三、2FSK 调制与解调系统原理与电路组成
数字频移键控是用载波的频率的变化来传送数字消息的,即用所传送的数字消息控制载波的频率。
实现数字频率调制的方法很多,总括起来有两类。
直接调频法和移频键控法。
注意到相邻两个振荡器波形的相位可能是连续的,也可能是不连续的,因此有相位连续的FSK 及相位不连续的FSK之分。
并分别记作CPFSK及DPFSK。
根据实验任务的要求,本次设计实验采用的是相位连续的FSK调制器与非相干解调器,其电路构成如图1-1所示.:
图1-1 2FSK调制与解调系统电路原理图
1)2FSK调制系统设计
本次综合设计实验的调制系统主要由
主载波振荡器、分频器、M序列发生器、
调制器、相加器构成。
其调制电路的组成
框图如图1-2所示
由图可以看出,当信码为“1”时,
分频链作4分频,即输出频率图1-2 FSK 调制器电路组成框图
为2950Hz载波,信码为“0”时,分频链作8分频,输出频率为1475Hz载波。
如此一来,
多谐振荡器输出的载波,通过不同次数的分频,就得到了两种不同频率的输出,经相加器后,从而在输出端得到不同频率的已调信号,即FSK 信号,完成了数字基带信号转换为数字频带信号的过程。
①主载波振荡器电路设计
主要提供2FSK 的载波和信码的定时信号,本设计使用集成电路(555)构成多谐振荡器,产生的振荡频率为11800Hz 载波,其电路如图1-3。
已知由(555)构成多谐振荡器的振荡频率为:
则R1=3.6K
R2=4.7K (可调) 图1-3 555 定时器接成的多谐振荡器 C=0.033uf
②分频器电路设计
将主载波按设计要求,用D 触发器构成适当的分频电路,获得载频f1、f2和M序列所需的时钟信号,因一级D 触发器可实现二分频(选用74LS74双D3片),所以2FSK 系统所需的四、八及32分频器电路如图1-4所示:
图1-4 分频器电路
③M序列发生器电路设计
实际的数字基带信号是随机的,为了实验和测试的方便,一般都用M 序列产生器产生的伪随机序列来充当数字基带信号。
本次设计采用三级线性移位寄存器(选用74LS74双D2片),形成长度为23-1=7位码长的伪随机码序列,码
率约为400bit/s ,如图1-5所示: 图1-5 M 序列发生器电路图
输出的信码为:
1110100。
④调制器电路设计
本次设计的2FSK 调制器采用集成模拟乘法器(1496 二只)实现,实际电路如图(略)。
C
R R T f )2(1121+=
=
图1-6 模拟乘法器构成的2FSK 调制电路
考虑是仿真实验,为简化实验电路,仅注重实验结果,故模拟乘法器与相加器直接调用EWB 中的电路模块。
电路构成如图1-6所示。
2)2FSK 解调系统
本次综合设计实验的解调系统采用分离滤波法中的非相干检测法。
对于非相干检测法,其系统电路构成如图1-7所示。
图1-7 2FSK 非相干解调电路原理图
①高通滤波器
采用RC 无源电路,构成三阶高通滤波器。
已知2FSK 的中心频率:2
21f f f +=,且
滤波器的通带频率:RC
f H κ21
=,所以有:fR
C 1
= fC
R 1
=。
则有C1=C2=C3=0.6uf R1=R2=R3=50Ω
②低通滤波器
低通滤波器选用一般RC滤波器电路,因信码速率为400波特,其电路元件参数:
R=1kΩ
C=1uf
③电压比较器
电压比较器用运算放大器构成迟滞比较器,目的是防止干扰,参考电压设定为0.22V。
3)2FSK调制与解调系统总电路原理图
根据以上各单元电路的设计,得总电路如图1-8所示。
图1-8 2FSK调制与解调电路原理图
元件清单
四、2FSK 调制与解调系统实验数据
1. FSK调制器(发送单元)的实验数据测量①多谐振荡器输出的载波信号
②四分频器输出信号与波形变换输出信号
③八分频器输出信号与波形变换输出信号
④ 32分频器输出信号
⑤ M序列输出信号(111100010011010)
⑥ FSK调制输出信号的检测
“全1”码,调制器的输出信号波形(f=2950HZ)
“全0”码,调制器的输出信号波形(f=1475HZ)
M序列调制器的输出信号波形(2FSK)
2.FSK解调器(接收部分)的实验数据测量
① 2FS输入信号与高通滤波器输出波形。
②高通滤波器输入信号与检波器、低通输出信号波形检测。
③ M序列数据与电压比较器解调输出信号波形
五、综合实验体会与建议
通过本次实验,更加进一步了解了2FSK调制与解调的原理,对电路图有了清晰的认识。
同时,在实验过程中,熟练地掌握了EWB的基本用法,以及调试过程中出现的错误也能逐步分析出来。