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一、实验目的1. 掌握同步解调的基本原理和方法；2. 理解同步解调在通信系统中的应用；3. 学会使用相关实验设备进行同步解调实验；4. 分析实验结果，提高对同步解调的理解。
二、实验原理同步解调是一种将调制信号还原为原始信号的过程，它是通信系统中重要的解调方式之一。
同步解调的基本原理是：在接收端，通过对接收到的信号进行同步处理，提取出与发送端相同的载波信号，然后利用这个同步载波信号对接收到的调制信号进行解调，最终还原出原始信号。
同步解调可以分为相干解调和非相干解调。
相干解调需要接收端与发送端具有相同的载波信号，而非相干解调则不需要。
本实验主要介绍相干解调。
相干解调的原理如下：1. 载波同步：在接收端，通过锁相环（PLL）或载波恢复电路，提取出与发送端相同的载波信号。
2. 解调：将提取出的同步载波信号与接收到的调制信号相乘，得到解调信号。
3. 低通滤波：对解调信号进行低通滤波，滤除高频分量，得到原始信号。
三、实验器材1. 信号发生器：用于产生调制信号和载波信号；2. 双踪示波器：用于观测实验信号波形；3. 低通滤波器：用于滤波解调信号；4. 锁相环（PLL）：用于载波同步；5. 连接线：用于连接实验设备。
四、实验步骤1. 调制信号产生：使用信号发生器产生一个基带信号，作为调制信号。
2. 载波信号产生：使用信号发生器产生一个与调制信号频率相同的载波信号。
3. 调制：将基带信号与载波信号相乘，得到调制信号。
4. 同步载波提取：使用锁相环（PLL）或载波恢复电路，提取出与发送端相同的载波信号。
5. 解调：将提取出的同步载波信号与接收到的调制信号相乘，得到解调信号。
6. 滤波：对解调信号进行低通滤波，滤除高频分量，得到原始信号。
7. 观测与分析：使用双踪示波器观测调制信号、载波信号、解调信号和原始信号的波形，分析实验结果。
五、实验结果与分析1. 观测调制信号、载波信号、解调信号和原始信号的波形，发现解调信号与原始信号的波形相似，验证了同步解调的正确性。
一、实习目的通过对专业基础课与专业理论课的学习后，以及同学们都具备了一些有关模拟电路及数字电路分析、设计、调试能力。
本次实习主要是针对整个通信系统而言的。
1.掌握通信系统的整体概念及组成模块。
2.理解每个模块的原理及实现的功能。
3.根据自己所完成的模块载波同步模块：1. 掌握模拟锁相环的工作原理，以及环路的锁定状态、失锁状态、同步带、捕捉带等基本概念。
2. 掌握用平方环法从2DPSK信号中提取相干载波的原理及模拟锁相环的设计方法。
3. 了解相干载波相位模糊现象产生的原因。
二、实习要求在本实习我主要负责完成载波同步单元，该单元采用平方环从2DPSK信号中提取相干载波。
1. 观察模拟锁相环的锁定状态、失锁状态及捕捉过程。
2. 观察环路的捕捉带和同步带。
3. 用平方环法从2DPSK信号中提取载波同步信号，观察相位模糊现象。
三、实习内容（1）实习题目: 数字通信系统---载波同步（2）原理介绍:通信是通过某种媒体进行的信息传递。
在古代，人们通过驿站、飞鸽传书、烽火报警等方式进行信息传递。
到了今天，随着科学水平的飞速发展，相继出现了无线电，固定电话，移动电话，互联网甚至可视电话等各种通信方式。
通信技术拉近了人与人之间的距离，提高了经济的效率，深刻的改变了人类的生活方式和社会面貌。
:通信系统的一般模型如下在本次实验中, 通过动手焊接部分模块最后通过联试来完成整个通信系统的过程.主要目的是让大家更深刻的理解通信系统的整体概念及基本理论。
1.整个系统试验框图如下：TX-3 ͨÐÅÔÀí½ÌѧʳÑéϳͱ °¼¾ÖʾÒâͼ通信系统中常用平方环或同相正交环（科斯塔斯环）从2DPSK信号中提取相干载波。
锁相环实验报告
《锁相环实验报告》
锁相环是一种常见的控制系统，广泛应用于通信、电力、自动控制等领域。
本
实验旨在通过搭建锁相环系统，验证其在信号同步和抑制噪声方面的性能。
实验设备包括信号发生器、锁相环模块、示波器等。
首先，我们将信号发生器
产生一个正弦波信号作为输入信号，然后将其输入到锁相环模块中。
锁相环模
块通过比较输入信号和反馈信号的相位差，控制其输出信号与输入信号同步。
最后，我们使用示波器观察输入信号、锁相环输出信号和反馈信号的波形，并
分析它们之间的相位关系和噪声抑制效果。
实验结果表明，锁相环系统能够有效地实现输入信号和输出信号的同步，且具
有良好的抑制噪声能力。
当输入信号频率发生变化时，锁相环系统能够迅速跟
随并调整输出信号，保持同步状态。
同时，锁相环系统还能够抑制输入信号中
的噪声，输出信号的波形更加稳定。
通过本次实验，我们深入了解了锁相环系统的工作原理和性能特点，为其在实
际应用中提供了有力的支持。
锁相环系统的同步性能和噪声抑制能力对于通信、电力系统等领域具有重要意义，本实验结果对于相关领域的研究和应用具有一
定的参考价值。
模拟锁相环实验报告实验一模拟锁相环模块一、实验原理和电路说明模拟锁相环模块在通信原理综合实验系统中可作为一个独立的模块进行测试。
在系统工作中模拟锁相环将接收端的256KHz 时钟锁在发端的256KHz 的时钟上，来获得系统的同步时钟，如HDB3接收的同步时钟及后续电路同步时钟。
f 0=256K H z 64K H z U P 04U P 03B U P 02U P 01512K H z 分频器÷4分频器÷8H D B 3环路滤波器放大器图 2.1.1 模拟锁相环组成框图T P P 02T E S T 跳线器K P 02V C O T P P 03T P P 06T P P 04T P P 05256K b itp sT P P 07带通滤波器T P P 01U P 03A 64K H z 该模块主要由模拟锁相环UP01（MC4046）、数字分频器UP02（74LS161）、D 触发器UP04（74LS74）、环路滤波器和由运放UP03（TEL2702）及阻容器件构成的输入带通滤波器（中心频率：256KHz ）组成。
在UP01内部有一个振荡器与一个高速鉴相器组成。
该模拟锁相环模块的框图见图2.1.1。
因来自发端信道的HDB3码为归零码，归零码中含有256KHz 时钟分量，经UP03B 构成中心频率为256KHz 有源带通滤波器后，滤出256KHz 时钟信号，该信号再通过UP03A 放大，然后经UP04A 和UP04B 两个除二分频器（共四分频）变为64KHz 信号，进入UP01鉴相输入A 脚；VCO 输出的512KHz 输出信号经UP02进行八分频变为64KHz 信号，送入UP01的鉴相输入B 脚。
经UP01内部鉴相器鉴相之后的误差控制信号经环路滤波器滤波送入UP01的压控振荡器输入端；WP01可以改变模拟锁相环的环路参数。
正常时，VCO 锁定在外来的256KHz 频率上。
模拟锁相环模块各跳线开关功能如下：1、跳线开关KP01用于选择UP01的鉴相输出。
兰州大学信息科学与工程学院《通信原理》实验教学大纲一、课程基本信息：实验课程编号：实验课程名称：《通信原理》实验课（Experiment Course for Principles of Communications）实验课程性质：单列实验课实验课程类型：必做实验课程负责人：张冠茂等适用专业：电子信息科学与技术专业、通信工程专业实验总学时：36总 学 分：1必开实验个数：7 选开实验个数：2二、本实验的地位、作用和目的：《通信原理》是高等院校理工科电子信息类、通信工程类等专业的一门重要的专业基础课。
在课堂教学中，主要讲述现代通信系统的基本组成、基本性能指标和基本分析方法，在强调通信信号设计的数学表达和推导的同时，以各种调制技术的分析作为主线，紧紧围绕通信系统的有效性和可靠性这对基本矛盾展开分析，对各种通信系统的性能指标进行评价与比较。
因此在学习了相关理论知识的基础上，《通信原理》实验课程是作为《通信原理》专业基础课的实践教学环节而开设的。
本专业实验的主要作用就是通过实验教学环节使学生对《通信原理》课程的课堂教学内容进行实践检验，使学生对所学过的抽象的理论知识有更进一步的感性认识，从而达到巩固课堂教学效果，加强学生对通信系统基本构成及其工作过程的深层次理解的根本目的。
三、实验基本要求：1、本实验课程属于专业基础实验。
2、本实验课程属于验证型实验。
3、本实验课程对于电子信息科学与技术专业以及通信工程专业都属于必修实验。
4、在实验中，要求每组实验人数为2人/组。
5、本实验进行前要求预先熟悉相关测试仪器的用法和操作步骤。
6、实验进行前要求按照实验指导书并结合课程教材做好实验预习工作；做实验时请先插线，待连线检查无误后方能上电，严禁带电将连接导线在实验箱面板上拖行，避免短路损坏实验设备；实验完成后，等待指导教师检查合格后方能断电拆线，并将实验设备恢复原状放好。
7、实验期间，请遵守实验室纪律，要爱护各种实验仪器仪表，否则造成的损失后果自负。
锁相环实验报告锁相环实验报告一、实验目的本次实验的目的是了解锁相环（PLL）的原理和应用，掌握PLL电路的设计和调试方法，以及了解PLL在通信系统中的应用。
二、实验原理1. PLL原理锁相环是一种基于反馈控制的电路，由比例积分环节、相位检测器、低通滤波器和振荡器等组成。
其基本原理是将输入信号与参考信号进行比较，并通过反馈调整振荡频率，使得输入信号与参考信号同步。
2. PLL应用PLL广泛应用于通信系统中，如频率合成器、时钟恢复器、数字调制解调器等。
三、实验设备和材料1. 实验仪器：示波器、函数发生器等。
2. 实验元件：电阻、电容等。
四、实验步骤1. 搭建PLL电路并连接到示波器上。
2. 调节函数发生器输出正弦波作为参考信号，并将其输入到PLL电路中。
同时，在函数发生器上设置另一个正弦波作为输入信号，并将其连接到PLL电路中。
3. 调节PLL参数，包括比例积分系数和低通滤波器截止频率等，使得输入信号与参考信号同步。
4. 观察示波器上的输出波形，记录下PLL参数的取值。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过调节PLL参数，成功实现了输入信号与参考信号的同步，并在示波器上观察到了稳定的输出波形。
记录下了PLL参数的取值，如比例积分系数和低通滤波器截止频率等。
2. 实验分析通过本次实验，我们深入了解了锁相环的原理和应用，并掌握了PLL电路的设计和调试方法。
同时，我们也了解到PLL在通信系统中的重要作用，如时钟恢复、数字调制解调等。
六、实验结论本次实验成功地实现了输入信号与参考信号的同步，并掌握了PLL电路的设计和调试方法。
同时也加深对于PLL在通信系统中应用的认识。
七、实验注意事项1. 在搭建电路时应注意接线正确性。
2. 在调节PLL参数时应注意逐步调整，避免过度调整导致系统失控。
3. 在观察示波器输出波形时应注意放大倍数和时间基准设置。
锁相环实验报告锁相环实验报告引言：锁相环（Phase-Locked Loop，简称PLL）是一种常见的电子系统控制技术，广泛应用于通信、测量、信号处理等领域。
本实验旨在通过设计和搭建一个基本的锁相环电路，深入理解锁相环的原理和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是通过搭建锁相环电路，实现对输入信号的频率、相位的跟踪和稳定。
具体目标包括：1. 理解锁相环的基本原理和工作方式；2. 学会设计和搭建基本的锁相环电路；3. 通过实验验证锁相环的频率和相位跟踪性能。
二、实验原理1. 锁相环的基本原理锁相环是一种反馈控制系统，由相位比较器、低通滤波器、电压控制振荡器（Voltage Controlled Oscillator，简称VCO）和分频器组成。
其基本原理如下：（1）相位比较器：将输入信号和VCO输出信号进行相位比较，输出相位误差信号；（2）低通滤波器：对相位误差信号进行滤波，得到控制量；（3）VCO：根据控制量调整输出频率，使其与输入信号保持相位同步；（4）分频器：将VCO输出信号分频后反馈给相位比较器，形成闭环控制。
2. 锁相环的应用锁相环广泛应用于频率合成、时钟恢复、频率/相位调制解调等领域。
例如，在通信系统中，锁相环常用于时钟恢复电路，保证数据传输的稳定性和可靠性。
三、实验内容与步骤1. 实验器材与元件准备（1）信号发生器：产生待测频率的正弦信号；（2）锁相环芯片：如CD4046、PLL565等；（3）电阻、电容等元件：用于搭建锁相环电路；（4）示波器：用于观测和分析实验结果。
2. 搭建锁相环电路根据锁相环的基本原理和实验要求，设计和搭建一个简单的锁相环电路。
电路中包括相位比较器、低通滤波器、VCO和分频器等模块，并连接好电源和地线。
3. 实验操作步骤（1）将信号发生器的输出信号接入锁相环电路的输入端；（2）调节信号发生器的频率，观察锁相环的跟踪效果；（3）通过示波器观察锁相环输出信号的频率和相位稳定性。
用于载波提取的锁相环仿真目的1掌握锁相环的基本原理2介绍锁相环在载波抽取中的促进作用3介绍平方环和科斯塔斯环的工作原理内容设计两个仿真模型，分别采用平方环和科斯塔斯环对遏制载波双边拎调制的模拟信号展开电磁波模拟信号。
原理1平方环路设调制信号为m(t)中无直流分量，则dsb信号为s(t)?m(t)cos?ct（3－1）接收端将该信号经过一个平方律部件后得到m2(t)12e(t)?m(t)cos?ct??m(t)cos2?ct22（3－2）222m(t)的均值是基带信号的功率，是一个正的常数，因此上式中含有2?c频率在上式中分量的谐波，用中心频率为2?c的带通滤波器将这一谐波分量选出后，再通过锁相环选定，最后对锁相环vco输入信号展开2分频即可恢复正常载波。
平方环路的原理框图如下图右图：图3-1平方环载波提取原理框图2科斯塔斯环利用平方环进行解调时，需要三个乘法器，且锁相环工作在载波的二倍频上。
如果载波频率较高，锁相环将需要工作在相当高的频率上，导致成本大大提高。
因此，科斯塔斯环针对这一缺点进行了改进。
本就是使用科斯塔斯环法抽取同步载波的。
科斯塔斯环又称同二者拓扑环路，其原理框图如下：v3低通v5v1输入已调信号输出压控振荡器环路滤波器v790о相移v2v4低通v6图3-2科斯塔斯环原理框图在科斯塔斯环环路中，误差信号v7是由低通滤波器及两路相乘提供的。
压控振荡器输出来信号轻易供给一路相加器，供给另一路的则就是甩往下压振荡器输入经90o移相后的信号。
两路相加器的输入均涵盖存有调制信号，两者相加以后可以消解调制信号的影响，经环路滤波器获得仅与压控振荡器输入和理想载波之间相位差有关的掌控电压，从而精确地对压往下压振荡器展开调整，恢复正常出来完整的载波信号。
现在从理论上对科斯塔斯环的工作过程加以说明。
设输入调制信号为m(t)cos?ct，则v3?m(t)cos?ctcos(?ct??)?1m(t)[cos??cos(2?ct??)]2（3－3）1m(t)[sin??sin(2?ct??)]2（3－4）v4?m(t)cos?ctsin(?ct??)?经低通滤波器后，倍频项被滤除，输出分别为：v5?1m(t)cos?21v6?m(t)sin?2v7?v5v6?12m(t)sin2?8将v5和v6在相乘器中相乘，得，（3－5）（3－5）中θ是压控振荡器输出信号与输入信号载波之间的相位误差，当θ较小时， v7?12m(t)?4（3－6）（3－6）中的v7大小与增益误差θ成正比，它就相等于一个鉴相器的输入。
实验十四模拟锁相环实验一、实验目的1、了解用锁相环构成的调频波解调原理。
2、学习用集成锁相环构成的锁相解调电路。
二、实验内容1、掌握锁相环锁相原理。
2、掌握同步带和捕捉带的测量。
三、实验仪器1、1号模块 1块2、6号模块 1块3、5号模块 1块4、双踪示波器 1台四、锁相环的构成及工作原理1、锁相环路的基本组成锁相环由三部分组成，如图14-1所示，它由相位比较器PD、低通滤波器LF、压控振荡器VCO三个部分组成一个闭合环路，输入信号为V i(t),输出信号为V0(t),反馈至输入端。
下面逐一说明基本部件的作用。
鉴相器PD 环路滤波器LF压控振荡器VCO)(t V i)(tVD)(tVC)(tV 图14-1 锁相环组成框图一、压控振荡器（VCO）VCO是本控制系统的控制对象，被控参数通常是其振荡频率，控制信号为加在VCO上的电压，故称为压控振荡器，也就是一个电压－频率变换器，实际上还有一种电流－频率变换器，但习惯上仍称为压控振荡器。
二、鉴相器（PD ）PD 是一个相位比较装置，用来检测输出信号V 0(t)与输入信号V i (t)之间的相位差θe (t)，并把θe (t)转化为电压V d (t)输出，V d (t)称为误差电压，通常V d (t)作为一直流分量或一低频交流量。
三、环路滤波器（LF ）LF 作为一低通滤波电路，其作用是滤除因PD 的非线性而在V d (t)中产生的无用的组合频率分量及干扰，产生一个只反映θe (t)大小的控制信号V e (t)。
按照反馈控制原理，如果由于某种原因使VCO 的频率发生变化使得与输入频率不相等，这必将使V 0(t)与V i (t)的相位差θe (t)发生变化，该相位差经过PD 转换成误差电压V d (t)，此误差电压经LF 滤波后得到V c (t)，由V c (t)去改变VCO 的振荡频率使趋近于输入信号的频率，最后达到相等。
环路达到最后的这种状态就称为锁定状态，当然由于控制信号正比于相位差，即)()(t t V e d θ∝因此在锁定状态，θe (t)不可能为零，换言之在锁定状态V 0(t)与V i (t)仍存在相位差。
实验三模拟锁相环与载波同步实验一、实验目的1. 掌握模拟锁相环的工作原理，以及环路的锁定状态、失锁状态、同步带、捕捉带等基本概念2. 掌握用平方环法从2DPSK信号中提取相干载波的原理及模拟锁相环的设计方法3. 了解相干载波相位模糊现象产生的原因二、实验内容1. 观察模拟锁相环的锁定状态、失锁状态及捕捉过程2. 观察环路的捕捉带和同步带3. 用平方环法从2DPSK信号中提取载波同步信号，观察相位模糊现象三、基本原理常用平方环或同相正交环（科斯塔斯环）从2DPSK信号中提取相干载波。
本实验用平方环，其原理方框图及电路原理图如图3-1、图3-2所示。
图3-1 载波同步方框图载波同步模块上有以下测试点及输入输出点：∙ 2DPSK-IN 2DPSK信号输入点∙ MU 平方器输出测试点，V P-P＞1V∙ COMP 锁相环输入信号测试点∙ Ud 锁相环压控电压测试点∙ VCO 锁相环输出信号测试点，V P-P＞0.2V∙ CAR-OUT 相干载波信号输出点/测试点图3-2 载波同步电原理图图3-1中各单元与图3-2中的主要元器件的对应关系如下： ∙ 平方器 U2：模拟乘法器MC1496 ∙ 鉴相器U4: 锁相环HC4046 ∙ 环路滤波器 U4: 锁相环HC4046 ∙ 压控振荡器 U4: 锁相环HC4046 ∙ ÷2U6：D 触发器74HC74 ∙ 移相器 U8：单稳态触发器74LS123 ∙ 滤波器电感L1；电容C43 ∙ 压控振荡器U5: 锁相环CD4046锁相环由鉴相器（PD ）、环路滤波器（LF ）及压控振荡器（VCO ）组成，如图3-3所示。
u o (t)图3-3 锁相环方框图模拟锁相环中，PD 是一个模拟乘法器，LF 是一个有源或无源低通滤波器。
锁相环路是一个相位负反馈系统，PD 检测u i (t)与u o (t)之间的相位误差并进行运算形成误差电压u d (t)，LF 用来滤除乘法器输出的高频分量（包括和频及其他的高频噪声）形成控制电压u c (t)，在u c (t)的作用下、u o (t)的相位向u i (t)的相位靠近。
设u i (t)=U i sin[ωi t+θi (t)]，u o (t)=U o cos[ωi t+θo (t)]，则u d (t)=U d sin θe (t)，θe (t)=θi (t)-θo (t)，故模拟锁相环的PD 是一个正弦PD 。
设u c (t)=u d (t)F(P)，F(P)为LF 的传输算子，VCO 的压控灵敏度为K o ，则环路的数学模型如图3-4所示。
θi (t)o (t)图3-4 模拟环数学模型当6)(πθ≤t e 时，e d e d U t U θθ=)(sin ，令K d =U d 为PD 的线性化鉴相灵敏度、单位为V/rad ，则环路线性化数学模型如图3-5所示。
θi (t)θo (t)图3-5 环路线性化数学模型由上述数学模型进行数学分析，可得到以下重要结论：∙ 当u I (t)是固定频率正弦信号(θI (t)为常数)时，在环路的作用下，VCO 输出信号频率可以由固有振荡频率ωo （即环路无输入信号、环路对VCO 无控制作用时VCO 的振荡频率），变化到输入信号频率ωI ，此时θo (t)也是一个常数，u d (t)、u c (t)都为直流。
我们称此为环路的锁定状态。
定义Δωo =ωI -ωo 为环路固有频差，Δωp 表示环路的捕捉带，ΔωH 表示环路的同步带，模拟锁相环中Δωp <ΔωH 。
当|Δωo |<ΔωP 时，环路可以进入锁定状态。
当|Δωo |<ΔωH 时环路可以保持锁定状态。
当|Δωo |>ΔωP 时，环路不能进入锁定状态，环路锁定后若Δωo 发生变化使|Δωo |>ΔωH ，环路不能保持锁定状态。
这两种情况下，环路都将处于失锁状态。
失锁状态下u d (t)是一个上下不对称的差拍电压，当ωI >ωo ，u d (t)是上宽下窄的差拍电压；反之u d (t)是一个下宽上窄的差拍电压。
∙ 环路对θI (t)呈低通特性，即环路可以将θI (t)中的低频成分传递到输出端，θI(t)中的高频成分被环路滤除。
或者说，θo (t)中只含有θI (t)的低频成分，θI (t)中的高频成分变成了相位误差θe (t)。
所以当u I (t)是调角信号时，环路对u I (t)等效为一个带通滤波器，离ωI 较远的频率成分将被环路滤掉。
∙ 环路自然谐振频率ωn 及阻尼系数ζ(具体公式在下文中给出)是两个重要参数。
ωn 越小，环路的低通特性截止频率越小、等效带通滤波器的带宽越窄；ζ越大，环路稳定性越好。
∙ 当环路输入端有噪声时，θI (t)将发生抖动，ωn 越小，环路滤除噪声的能力越强。
实验一中的电荷泵锁相环4046的性能与模拟环相似，所以它可以将一个周期不恒定的信号变为一个等周期信号。
有关锁相环理论的详细论述，请读者参阅文献[3]。
对2DPSK 信号进行平方处理后得2/)2cos 1(cos )()(222t t t m t S c c ωω+==，此信号中只含有直流和2ωc 频率成分，理论上对此信号再进行隔直流和二分频处理就可得到相干载波。
锁相环似乎是多余的，当然并非如此。
实际工程中考虑到下述问题必须用锁相环：∙平方电路不理想，其输出信号幅度随数字基带信号变化，不是一个标准的二倍频正弦信号。
即平方电路输出信号频谱中还有其它频率成分，必须滤除。
∙接收机收到的2DPSK信号中含有噪声（本实验系统为理想信道，无噪声），因而平方电路输出信号中也含有噪声，必须用一个窄带滤波器滤除噪声。
∙锁相环对输入电压信号和噪声相当于一个带通滤波器，我们可以选择适当的环路参数使带通滤波器带宽足够小。
当固有频差为0时，模拟环输出信号的相位超前输入相位90︒，必须对除2电路输出信号进行移相才能得到相干载波。
移相电路由两个单稳态触发器U56:A和U56:B构成。
U56:A被设置为上升沿触发，U56:B为下降沿触发，故改变U56:A输出信号的宽度即可改变U56:B输出信号的相位，从而改变相干载波的相位。
此移相电路的移相范围小于90︒。
可对相干载波的相位模糊作如下解释。
在数学上对cos2ωc t进行除2运算的结果是cosωc t或-cosωc t。
实际电路也决定了相干载波可能有两个相反的相位，因二分频器的初始状态可以为“0”也可以是“1”。
在本套实验装置中，鉴相器、环路滤波器、压控振荡器采用数字集成琐相环芯片CD4046，现对此芯片介绍如下：CD4046是一数字集成锁相环，它包括鉴相器和压控振荡器。
它的组成框图如上图所示。
该片内有两个鉴相器供选择，一个是异或门鉴相器，一个是鉴频-鉴相器。
四、实验步骤本实验使用数字信源(EL-TS-M6)、数字调制(EL-TS-M4)、载波同步及模拟锁相环(EL-TS-M4)两个模块。
1.熟悉上述四个单元的工作原理。
2. 将信源模块的BS-OUT、NRZ-OUT、CLK分别连接到数字调制模块的BS-IN、NRZ-IN 和CLK，再将调制模块的2DPSK连接到载波同步模块的2DPSK-IN。
将模拟锁相环及载波同步单元的KEY波动开关拨到上方，用示波器顺序观察2DPSK，MU,VCO,COMP,Ud,CAR-OUT信号，结合原理图理解从2DPSK信号中提取载波的过程。
3．用示波器观察锁相环的锁定状态、失锁状态。
环路锁定时，环路输入信号频率等于反馈信号频率，即COMP与VCO的频率相等，这时如观察u d为近似锯型波的稳定波形。
环路失锁时环路输入信号频率与反馈信号频率不相等，即此时COMP与VCO的频率不相等，这时如观察u d为不稳定波形。
根据上述特点可判断环路的工作状态，具体实验步骤如下：1）观察锁定状态与失锁状态向下拨动开关KEY, 接通电源后用示波器观察u d，若u d为稳定波形，则调节载波同步模块上的电位器R128，u d随R128减小而减小，随R128增大而增大，这说明环路处于锁定状态。
用示波器两路探头同时观察COMP和VCO，可以看到两个信号频率相等。
也可以用频率计分别测量COMP和VCO频率。
在锁定状态下，向某一方向变化R128，可使u d由稳定的波形变为不稳定，COMP和VCO频率不再相等，环路由锁定状态变为失锁。
接通电源后u d也可能是不稳定的差拍信号，表示环路已处于失锁状态。
失锁时u d的最大值和最小值就是锁定状态下u d的变化范围（对应于环路的同步范围）。
环路处于失锁状态时，COMP和VCO频率不相等。
调节R128使u d的差拍频率降低，当频率降低到某一程度时u d会突然变成稳定的信号，环路由失锁状态变为锁定状态。
2）测量同步带与捕捉带将双踪示波器两路探头分别接在COMP（锁相环输入频率fi ）和VCO端，调节R128, 使环路处于良好的锁定状态，即示波器上两路波形不但清晰稳定，而且要尽可能地保持很小的相位差。
a)同步带测量：缓慢调节R128使COMP端的频率fi向下，直到刚好出现失锁现象时停止调节R128，记下此时的锁相环输入频率fi１；缓慢调节R128使COMP端的频率fi向上，使环路重新锁定, 直到再次出现失锁现象时停止调节R128，记下此时的信号源输出频率fi２，则环路的同步带为fi１－fi２。
（2）捕捉带测量：缓慢调节R128，使COMP端的频率fi向下出现失锁现象，向上缓慢调节fi，直到环路刚好入锁，记下此时的信号源输出频率fi３; 然后向上调节fi，使环路重新失锁后，再向下缓慢调节fi直到环路刚好入锁，记下此时的信号源输出频率fi４则环路的捕捉带为fi４－fi３。
五、实验报告要求1.总结锁相环锁定状态及失锁状态的特点。
2.根据实验结果计算环路同步带Δf H及捕捉带Δf P 。
3.总结用平方环提取相干载波的原理及相位模糊现象产生的原因。
4.设VCO固有振荡频率f0 不变，环路输入信号频率可以改变，试拟订测量环路同步带及捕捉带的步骤。
