FSK调制解调实验报告
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FSK调制解调实验报告
1.实验目的:
1.掌握FSK(ASK)调制器的工作原理和性能测试；
2.掌握FSK(ASK)锁相解调器的工作原理和性能测试；
3.学习FSK(ASK)调制解调的硬件实现，掌握电路调整的测试方法。
二、实验仪器:
1.信道编码和ASK。FSK.PSK.QPSK调制模块，位数:a位和b位。
2.FSK解调模块，位数:C位。
3.时钟和基带数据生成模块，位数:G位。
4.100米双踪示波器。
Iii .实验内容:
观察M序列(1，0，0/1码)基带数据的FSK (ASK)调制信号波和解调后的基带数据信号波形。
观察基带数字和FSK(ASK)调制信号的频谱。
改变信噪比，观察解调后的信号波形。
四.实验原理:
数字调制是用于数据通信的早期通信方法。由于这种调制解调方法易于实现，并且具有很强的抗噪声和抗群时延性能，因此在无线中低速数据传输通信系统中得到了广泛的应用。
(FSK调制电路的工作原理。
FSK的调制模块采用可编程逻辑器件+数模转换器的软件无线电结构模式。由于调制算法由可编程逻辑器件完成，该模块不仅可以完成ASK和FSK调制，还可以完成PSK、DPSK、QPSK、OQPSK等调制方式。而且由于模块是可编程的，学生也可以基于模块进行二次开发，掌握调制解调的算法过程。在学习ASK和FSK调制的同时，也希望同学们能够意识到，随着技术的发展，早期的纯模拟电路调制技术正在被新兴技术所取代，所以学习应该是一个进取的过程。下图是调制电路的原理框图。
上图为应用可编程逻辑器件实现调制的电路原理图(可以实现多种方式的调制)。基带数据时钟和数据通过JCLK和JD铆钉孔输入可编程逻辑器件，可编程逻辑器件按照设定的工作模式完成ASK或FSK的调制。由于可编程逻辑器件是纯数字运算器件，调制后的输出需要经过D/A器件完成数模转换，再通过模拟电路对信号进行调整输出，加上射极跟随器就完成了整个调制系统。
在ASK/FSK系统中，默认的输入信号应该是2K时钟信号，在时钟和基带数据生成模块中有2K m序列输出，可以在本实验中使用。时钟和数据可以通过导线发送到JCLK和JD输入端。标有ASK的输出铆接孔。FSK是调制信号的输出测点，按下模块上的SW01按钮，输出信号可切换为ASK或FSK。同时，LED指示灯将指示当前工作状态。
(2)频移键控解调电路的工作原理。
FSK解调采用锁相解调，锁相解调的工作原理非常简单。只要将锁相环设计成锁定在FSK的一个载频上，此时对应环路滤波器的输出电压为零，如果另一个载频解锁，对应环路滤波器的输出电压不为零，那么就可以在锁相环滤波器的输出端获得原始基带信号的信息。下图是FSK锁相环解调器的原理图和电路图。
FSK锁相解调器采用集成锁相环芯片MC4046。压控振荡器的频率由17C02.17R09.17W01的参数决定，中心频率设计在32KHz左右，可以通过17W01的电位。
进行微调。当输入信号为32KHz时，调节17W01电位器锁环，形成电路后输出高电平；当输入信号为16千赫时，环路失锁。电路形成后，输出低电平，在解调器的输出端得到解调后的基带信号序列。
动词 （verb的缩写）每个测量点和可调元件的功能。
1.数字调制电路模块接口定义:
信道编码和ASK、FSK、PSK、QPSK调制模块(A、B位)JCLK: 2K时钟输入；JD: 2K基带数据输出端；
ASK、FSK:FSK或ASK调制信号输出端；
SW01:调制模式切换按钮；
L01L02:表示调制状态。 2.FSK (ASK)解调模块的接口定义:
17P01:FSK解调信号输入铆孔；
17P02:FSK解调信号输出，即数字基带信号输出，波形与16P01相同。
1tp 02:FSK解调电路中VCO输出时钟的中心频率在正常工作时应在32KHz左右，频偏不应大于2KHz。如有偏差，调电位器17W01可以调整。
17W01:解调模块压控振荡器中心频率调节电位器；
数字调制电路模块:
FSK(ASK)调制模块。
CD4046原理框图:
不及物动词实验步骤:
1.插入相关实验模块。
关闭系统电源后，根据下表放置实验模块:
对应的位置号可以在背板右上角的“实验模块位置分布表”中看到。注意模块插头与背板插座的防呆口一致。
2.信号线连接。
根据下表使用专用电线连接信号线:
3.通电。
打开系统电源开关，底板上的电源指示灯显示正常。如果电源指示灯异常，请立即关闭电源，查找异常原因。
4.实验装置。
将拨号器4SW02( G)设置为“00000”，那么4P01将产生2K 15位m序列输出，4P02将产生2K符号时钟。
按下SW01(AB)按钮，使L02指示灯亮，“ASK，FSK”铆孔输出为FSK调制信号。
5.FSK调制信号波形的观测。
用示波器通道1观察4p 01”(G)，通道2观察ASK和FSK (a&b)，调整示波器同步两个波形，观察基带信号和FSK调制信号波形，分析0和1对应的载波频率，记录实验数据。
6.FSK解调观测。 有噪声的FSK解调。
(1)调整3W01(E)，使3TP01信号的幅度为0，即发射的FSK调制信号不加噪声。
(2)用示波器观察JD(AB)和17P02(C)，将调制前的基带数据与解调后的基带数据进行比较。两路数据是否有延时，并分析其原理。
(3)调节解调模块上的17W01(C)电位器，将压控振荡器锁定在32KHz，注意比较JD(AB)和17P03(C)的信号是否相同。
带噪声的FSK解调。
(1)在保持上述连接线(无噪声时)不变的同时，逐渐调整3W01(E)使噪声电平逐渐增大，即改变信噪比(S/N)，观察解调后的信号波形能否保持正确。
(2)用示波器观察3P01(E)和3P02(E)，分析加噪前后信号的差异。
7.ASK调制和解调观察。
ASK调制解调操作与FSK操作类似，不同的是需要调整SW01(AB)使L01指示灯亮，然后ASK FSK输出为ASK调制。其他操作和测量参照FSK调制和解调完成。
8.关机拆线。
实验结束，关闭电源，拆除信号连接，按要求放置实验模块。
