实验八 时分复用2DPSK

一、实验目的1. 理解时分复用技术的原理和过程。

2. 掌握时分复用系统的组成和功能。

3. 学习使用时分复用技术实现多路信号传输。

4. 分析时分复用技术的优缺点及其在实际应用中的意义。

二、实验原理时分复用技术（Time Division Multiplexing，TDM）是一种将多个信号按照一定的时间顺序复用到同一传输线路上，并在接收端进行分离的技术。

其基本原理是将传输线路的时间分割成若干个等长的时间片，每个信号源占用一个时间片进行传输。

在发送端，将各个信号源的数据按照一定的顺序排列，并分配相应的时间片，形成复用信号。

在接收端，通过相应的解复用技术，将复用信号分离成各个原始信号。

三、实验仪器与设备1. 时分复用实验箱2. 示波器3. 信号发生器4. 计算器四、实验步骤1. 系统搭建：按照实验箱说明书，搭建时分复用实验系统。

将信号发生器连接到实验箱的输入端，示波器连接到实验箱的输出端。

2. 信号生成：设置信号发生器，生成两个频率分别为1kHz和2kHz的正弦波信号，分别代表两路信号源。

3. 时分复用：开启实验箱，设置时分复用参数，如时间片数量、时间片长度等。

观察示波器上的输出信号，记录下复用信号的特征。

4. 解复用：设置解复用参数，如时间片数量、时间片长度等。

观察示波器上的输出信号，记录下解复用信号的特征。

5. 数据分析：分析时分复用和解复用信号的特征，验证时分复用技术的原理和效果。

五、实验结果与分析1. 时分复用信号：示波器显示的复用信号是两个正弦波信号的叠加，且时间上相互交织。

2. 解复用信号：示波器显示的解复用信号是两个独立的正弦波信号，分别对应两个原始信号。

3. 分析：通过实验，验证了时分复用技术能够将多个信号复用到同一传输线路上，并在接收端进行分离。

时分复用技术具有以下优点：- 提高信道利用率：在同一传输线路上传输多个信号，提高了信道利用率。

- 简化系统设计：时分复用技术不需要复杂的调制解调技术，简化了系统设计。

一、实验目的1. 理解时分复用的基本概念和原理；2. 掌握时分复用系统的组成和实现方法；3. 熟悉实验仪器的使用和操作；4. 分析实验数据，验证时分复用系统的性能。

二、实验原理时分复用（Time Division Multiplexing，TDM）是一种将多个信号在时间上进行分割，通过同一传输介质进行传输的技术。

在时分复用系统中，每个信号占用一段固定的时间，称为时隙。

在传输过程中，各信号按照一定的顺序依次传输，接收端根据时隙顺序进行信号分离。

时分复用系统的原理如下：1. 时分复用器（Multiplexer）：将多个信号按照时隙顺序进行复用，形成一个复用信号；2. 传输介质：将复用信号传输到接收端；3. 解复用器（Demultiplexer）：将复用信号按照时隙顺序进行解复用，还原出各个原始信号。

三、实验仪器与设备1. 时分复用实验平台；2. 示波器；3. 信号发生器；4. 信号分析仪。

四、实验步骤1. 将时分复用实验平台连接好，确保各设备正常工作；2. 设置信号发生器，生成多个原始信号，分别为信号1、信号2、信号3；3. 将信号1、信号2、信号3分别输入时分复用器的输入端；4. 设置时分复用器，使信号1、信号2、信号3依次占用时隙；5. 观察示波器，观察复用信号的波形；6. 将复用信号输入解复用器，观察解复用后的信号波形；7. 比较原始信号和解复用信号的波形，分析实验结果。

五、实验数据与分析1. 实验数据：（1）原始信号1：频率为1kHz，幅度为1V；（2）原始信号2：频率为2kHz，幅度为1V；（3）原始信号3：频率为3kHz，幅度为1V；（4）复用信号：频率为3kHz，幅度为3V；（5）解复用信号1：频率为1kHz，幅度为1V；（6）解复用信号2：频率为2kHz，幅度为1V；（7）解复用信号3：频率为3kHz，幅度为1V。

2. 实验分析：（1）在时分复用过程中，原始信号1、信号2、信号3依次占用时隙，形成复用信号。

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。

2dpsk课程设计报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握2DPSK信号的基本原理、调制解调方法以及应用场景。

具体包括：1.知识目标：学生能够理解2DPSK信号的定义、特点及其在数字通信中的应用；掌握2DPSK调制解调的基本原理和方法；了解2DPSK信号的性能评估指标。

2.技能目标：学生能够运用2DPSK调制解调方法进行数字通信系统的仿真和分析；具备对2DPSK信号进行调制解调的实际操作能力。

3.情感态度价值观目标：培养学生对通信技术的兴趣和好奇心，使其认识到2DPSK技术在现代通信领域的重要性，提高学生对科学技术的敬畏之心。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.2DPSK信号的基本原理：介绍2DPSK信号的定义、特点及其在数字通信中的应用。

2.2DPSK调制解调方法：讲解2DPSK调制解调的基本原理和方法，包括调制过程、解调过程以及调制解调器的实现。

3.2DPSK信号的性能评估：分析2DPSK信号的性能指标，如误码率、比特率等，了解影响2DPSK信号性能的因素。

4.2DPSK技术的应用：介绍2DPSK技术在数字通信领域的应用场景，如移动通信、卫星通信等。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行授课，包括：1.讲授法：通过讲解2DPSK信号的基本原理、调制解调方法及其应用，使学生掌握课程的基本知识。

2.讨论法：学生针对2DPSK技术的特点、性能评估及其应用进行课堂讨论，提高学生的思考和分析能力。

3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解2DPSK技术在数字通信领域的应用。

4.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自操作2DPSK信号的调制解调过程，增强学生的实践能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内权威出版社出版的《数字通信》教材，作为学生学习的主要参考书。

2.参考书：提供国内外相关领域的经典著作、论文等参考资料，帮助学生拓展知识面。

实验二 2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK调制实验班级：09电信一班姓名：叶晓伟学号：20094081007[实验目的]1.掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。

2. 掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号的方法。

3. 掌握相对码波形与2PSK信号波形之间的关系、绝对码波形与2DPSK信号波形之间的关系。

4. 了解2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。

[实验内容]1. 用示波器观察绝对码波形、相对码波形。

2. 用示波器观察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形。

3. 用频谱仪观察数字基带信号频谱及2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱。

[实验原理]本实验使用数字信源模块和数字调制模块。

信源模块向调制模块提供位同步信号和数字基带信号（NRZ码）。

调制模块将输入的NRZ绝对码变为相对码、用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号。

(A) 二进制数字调制原理一、2ASK1．产生2．频谱式中P(f)为m(t)的功率密度谱零点带宽 B=2fs=2RB发滤波器最小带宽可为fs(理论值)也可将基带信号处理后再进行2ASK调制二、2FSK1．产生2．频谱键控法2FSKPeo (f)= [Ps1 (f+f )+Ps2 (f−f )]+ [Ps3 (f+f )+Ps4 (f−f )] 式中p (f)是m(t)的功率谱，p (f)是m(t)的功率谱当p(1)=p(0)时，p (f)=p (f)s1 s2 s1 s2|f −f |>2f|f −f |<2f2FSK信号带宽B=|f c1 −f c2 |+2f c2三、2PSK（BPSK）（绝对调相）m(t):BNRZ, 2kTs ≤t≤(2kt1)Ts1. 产生信息代码→2PSK规律：“异变同不变”，即本码元与前一码元相异时，本码元内2PSK信号的初相相对于前一码元内2PSK信号的未相变化180°，相同时则不变。

实验四 2DPSK 实验（相位选择法）一、实验目的1、 学习2DPSK中频调制器原理。

2、 了解二相差分编译码原理和作用。

3、 相位选择法2DPSK中频调制器硬件实现方法。

4、 数字中频调制方式与的频带利用率。

二、实验仪器1、 计算机 一台2、 通信基础实验箱 一台3、 100MHz 示波器 一台三、实验原理数字通信最简单的调制器是2DPSK 调制器，也称二相相移键控，这种调制器把数字信息“1”和“0”分别用载波的相位0和π这两个离散值来表示。

其表达式为：)](cos[)(t t A t S c θω+=式中取值0或π是由数字信息比特取“1”或“0”决定。

在实际应用中，2PSK 调制器分为绝对调相和相对调相两种。

1、 绝对调相（BPSK ）利用载波相位的绝对数值来传送数字信息叫做绝对相移键控，也称BPSK 调制。

例如输入一串二进制数字序列 ，其值是“1”或“0”随机变化，经过BPSK 调相后，其相角按如下式变化：⎪⎩⎪⎨⎧===0,1,0)(kkbb t πθ2、 相对调相（DPSK ）为了克服BPSK 移相键控中的相位模糊问题，实际应用中常采用相对调相，或叫做差分移相键控，记作DPSK 。

它的调制规律与BPSK 的区别在于：以每个数字比特的载波相位为基准来取值。

也就是说，它利用了前后两个相邻比特的载波相位差来传送数字信息。

相位选择法2DPSK调制器框图如图4-1所示。

{d k }{b k }S (t)图4-1 相位选择法2DPSK 调制器原理框图DPSK 与BPSK 相比较，在具体电路实现时仅在BPSK 调制器增加一个差分编码器就构成了DPSK 调制器。

差分编码器的作用是把绝对二进制序列{b k}变换成相对二进制序列{d k},即：或1−⊕=k k k d b d相应的二相差分编译码器电路4-2（a ）、（b ）所示：{d（a ） （b ）图4-2 二相差分编译码器电路四、实验内容及步骤1、在MAXPLUSⅡ设计平台下进行电路设计1.1 2DPSK 电路设计电路原理图如图4-3所示。

2PSK及2DPSK信号调制解调实验一、实验目的1. 掌握利用systemview进行仿真的方法；2. 掌握2PSK调制解调的基本原理；3. 掌握2DPSK调制解调的基本原理。

二、实验仪器电脑，systemview5.0软件三、实验原理1. 调制原理2PSK方式是载波相位按基带脉冲序列的规律而改变的一种数字调制方式。

就是根据数字基带信号的两个电平（或符号）使载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方法。

两个载波相位通常相差180度，此时成为反向键控（PSK），也称为绝对相移方式。

绝对相移方式存在一个缺点。

我们看到，如果采用绝对相移方式，由于发送端是以某一个相位作基准的，因而在接收端也必须有这样一个固定基准相位作参考。

如果这个参考相位发送变化（0相位变π相位或π相位变0相位），则恢复得数字信息就会发送0变为1或1变为0，从而造成错误的恢复。

考虑到实际通信时参考基准相位的随机跳变（温度漂移或噪声引起）是可能的，而且在通信过程中不易被发觉。

比如，由于某种突然的干扰，系统中的分频器可能发生状态的转移、锁相环路的稳定状态也可能发生转移。

这时，采用2PSK方式就会在接收端得到完全相反的恢复。

这种现象，常称为2PSK方式的“倒π”现象。

为此，实际中一般不采用2PSK方式，而采用一种所谓的相对（差分）移相（2DPSK）方式。

2DPSK方式是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。

即用前后两个码元之间的相差来表示码元的值“0”和“1”。

例如，假设相差值“π”表示符号“1”，相差值“0”表示符号“0”。

因此，解调2DPSK信号时并不依赖于某一固定的载波相位参考值，只要前后码元的相对相位关系不破坏，则只要鉴别这个相差关系就可正确恢复数字信息，这就避免了2PSK中的倒π现象发生。

2. 解调原理2PSK信号是恒包络信号，因此2PSK信号的解调必须采用相干解调。

但如何得到同频同相的载波是个关键问题。

通信原理课程设计报告题目多路话音PCM时分复用信号的2DPSK调制与解调学院信息科学与工程学院班级通信0901姓名 eleph1989学号 20091221指导老师（声明：本文系eleph1989原创，非本人同意，严禁任何组织或个人以谋利为目的发表或出版，否则由此带来的法律责任自负。

）2011年12月30日目录一．设计任务书 (2)(一) 设计题目 (2)(二) 设计目的 (2)(三) 设计要求 (2)(四) 内容简介 (2)二．设计基本原理 (4)(一) 整体设计原理 (4)(二) PCM编译码原理 (5)(三) 时分多路复用原理 (9)(四) 二进制差分相移键控（2DPSK） (10)(五) 眼图 (12)(六) 实验箱（旧）电路原理 (15)三．设计分析及实现结果 (19)四．设计过程中解决的问题 (22)五．PCM的2FSK调制与解调系统分析 (23)(一) 实验箱电路原理 (23)(二) 理想系统分析 (27)(三) 存在的问题 (28)六．设计心得 (29)参考文献 (30)一．设计任务书(一)设计题目多路话音PCM时分复用信号的2DPSK调制与解调(二)设计目的通过通信原理实验箱进一步深化通信原理课程知识，培养学生的专业素质，提高其利用通信原理知识处理通信系统问题的能力，为今后专业课程的学习、毕业设计打下良好的基础。

通过必要的工程设计、初步的科学研究方法训练和实践锻练，增强分析问题和解决问题的能力，了解通信系统的新发展。

(三)设计要求（1）基于通信原理实验箱（旧）实现；（2）实现单路话音信号的PCM编码；（3）实现多路PCM信号的时分复用；（4）多路PCM信号2DPSK调制后传输；（5）实现接收信号的解调、分接与译码；（6）要考虑实现载波同步、位同步和帧同步电路。

（7）观察输出信号的眼图。

(四)内容简介脉冲编码调制（PCM）是现代语音通信中数字化的重要编码方式，2DPSK是数字调制方式的一种。

2DPSK调制与相干解调一、实验目的1、了解2DPSK的调制原理；2、掌握绝对码、相对码相互变换方法；二、实验内容1、用示波器观察2DPSK调制器信号波形与绝对码比较是否符合调制规律；2、用示波器观察2DPSK信号频谱；3、用示波器观察2DPSK信号解调器信号波形；4、观察相位含糊所产生的后果；三、预习要求：1、复习教材有关2DPSK的调制与解调的理论。

2、复习绝/相、相/绝变换的原理。

四、实验原理1、2DPSK调制二进制差分相移键控常简称为二相相对调相，记作2DPSK。

它不是利用载波相位的绝对数值传送数字信息，而是用前后码元的相对载波相位值传送数字信息。

所谓相对载波相位是指本码元初相与前一码元初相之差。

假设相对载波相位值用相位偏移表示，并规定数字信息序列与之间的关系为则按照该规定可画出2DPSK信号的波形如图1所示。

由于初始参考相位有两种可能，因此2DPSK信号的波形可以有两种（另一种相位完全相反，图中未画出）。

为便于比较，图中还给出了2PSK信号的波形。

由图1可以看出：（1）与2PSK的波形不同，2DPSK波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号，而前后码元的相对相位才能唯一确定信息符号。

这说明解调2DPSK信号时，并不依赖于某一固定的载波相位参考值，只要前后码元的相对相位关系不破坏，则鉴别这个相位关系就可正确恢复数字信息。

这就避免了2PSK方式中的“倒π”现象发生。

由于相对移相调制无“反问工作”问题，因此得到广泛的应用。

（2）单从波形上看，2DPSK与2PSK是无法分辩的，比如图1中2DPSK也可以是另一符号序列（见图中下部的序列，称为相对码，而将原符号序列称为绝对码）经绝对移相而形成的。

这说明，一方面，只有已知移相键控方式是绝对的还是相对的，才能正确判定原信息；另一方面，相对移相信号可以看作是把数字信息序列（绝对码）变换成相对码，然后再根据相对码进行绝对移相而形成。

这就为2DPSK信号的调制与解调指出了一种借助绝对移相途径实现的方法。

实验九二相BPSK(DPSK)调制解调实验实验九二相BPSK(DPSK)调制解调实验实验内容1.二相BPSK调制解调实验2.二相DPSK调制解调实验3.PSK解调载波提取实验一. 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。

PSK调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式，它的抗干扰噪声性能及通频带的利用率均优先于ASK移幅键控和FSK移频键控。

因此，PSK技术在中、高速数据传输中得到了十分广泛的应用。

下面对图9-2中的电路作一分析。

1.载波倒相器模拟信号的倒相通常采用运放作倒相器，电路由U304等组成，来自1.024MHz载波信号输入到U304的反相输入端2脚，在输出端即可得到一个反相的载波信号，即π相载波信号。

为了使0相载波与π相载波的幅度相等，在电路中加了电位器W302。

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。

0相载波与π相载波分别加到模拟开关1：U302：A的输入端（1脚）、模拟开关2：U302：B的输入端（11脚），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（13脚），它反极性加到模拟开关2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1的输入控制端为高电平，模拟开关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，模拟开关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，模拟开关1截止。

而模拟开关2的输入控制端却为高电平，模拟开关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K303合路叠加后输出为二相PSK调制信号，如图9-3所示。