当前位置：文档之家 › 湖南大学通信原理实验九..

湖南大学通信原理实验九..

  • 格式：doc
  • 大小：882.00 KB
  • 文档页数：13

实验9 PSK DPSK调制解调实验通信一班20110803126 邓恬一、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9-1 PSK、DPSK调制电路原理框图图9-1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9-2所示。

9-2 解调器原理方框图1）解调信号输入电路输入电路由晶体三极管跟随器和运算放大器38U01组成的整形放大器构成，采用跟随器是为了发送（调制器）和接收（解调器）电路之间的隔离，从而使它们工作互不影响。

放大整形电路输出的信号将送到科斯塔斯特环。

由于跟随器电源电压为5V，因此输入的PSK已调波信号幅度不能太大，一般控制在1.8V左右，否则会产生波形失真。

输入电路原理图如下如所示：9-3 解调器输入电路原理图2）科斯塔斯环提取载波原理（原理中标号参见原理图）PSK采用科斯塔斯特环解调，图9-4图9-5为科斯塔斯特环原理方框图和电路原理图。

图9-4 科斯塔斯特环电路原理方框图数字90º移相电路的相位波形图如9-6所示。

VCO输出38U08A 38U08B频率为2048 KHz频率为1024 KHz_θθθ图9-6 90度数字移相器的波形图四、各测量点及可调元件的作用1. 信道编码与ASK 、FSK 、PSK 、QPSK 调制模块（底板A 、B 位） L01：指示调制状态，L01亮时，PSK,DPSK 铆孔输出PSK 调制信号； L02：指示调制状态，L02亮时，PSK,DPSK 铆孔输出DPSK 调制信号； JCLK ：32K 时钟输入端； JD ：32K 基带数据输出端；基带输出：基带绝对码或相对码输出； PSK 、DPSK ：PSK 或DPSK 调制信号输出端； SW01：调制模式切换按钮。

2．PSK QPSK 解调模块（底板C 位）38W01：载波提取电路中锁相环压控振荡器频率调节电位器。

38P01：PSK 、QPSK 待解调信号输入铆孔。

38K01：解调载波选择开关：插在左边为PSK 正交载波，插在右边为QPSK 正交载波（F9O ） 38K02：解调载波选择开关：插在左边为PSK 同相载波，插在右边为QPSK 同相载波（FO ） 38TP01：锁相环压控振荡器2.048MHz 载波信号输出。

建议用频率计监视该测量点上的信号频率，有偏差时可调节38W01，PSK 解调时，当其准确而稳定地锁定在2.048MHz ，则可解调输出数字基带信号。

38TP02：频率为1.024MHz的正交载波（方波）输出信号。

38TP03：频率为1.024MHz的同相载波（方波）输出信号。

38P02：PSK解调输出/QPSK解调I路输出铆孔。

PSK方式的科斯塔斯环解调时存在相位模糊问题，解调出的基带信号可能会出现倒相情况；DPSK方式解调后基带信号为相对码，相绝转换由下面的“复接/解复接、同步技术模块”完成。

38P03：QPSK解调Q路输出铆孔。

3．复接/解复接、同步技术模块（底板I位）39SW01：功能设置开关。

设置“0010”，为32K相对码、绝对码转换。

39P01：外加基带信号输入铆孔。

39P07：相绝码转换输出铆孔。

五、实验内容及步骤1．插入有关实验模块在关闭系统电源的情况下，按照下表放置实验模块：对应位号可见底板右上角的“实验模块位置分布表”，注意模块插头与底板插座的防呆口一致。

2．信号线连接使用专用导线按照下表进行信号线连接：3．加电打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。

若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。

4．实验内容设置拨码器“4SW02”（G）设置为“00001”，4P01产生32K的 15位m序列输出；按动SW01（AB）按钮，使“L01”指示灯亮，“PSK DPSK”输出为PSK调制；将“PSK QPSK解调模块”两个跳线（38K01和38K02）开关插到左侧，选择PSK解调模式。

（一）PSK调制/解调实验1.PSK调制信号观测用示波器通道1接JD（AB），用示波器通道2接“PSK DPSK”（AB），分别观测32K 基带信号数据和PSK调制信号，记录实验结果。

分析PSK调制的相位情况。

分析：0变1，或者1跳变成0时，相位出现反转。

2.PSK解调后信号观测：无噪声PSK解调观测（1）调节3W01（E），使3TP01信号幅度为0，即传输的PSK调制信号不加入噪声。

据。

分析：解调后与调制前的基带数据相同，有稍许延迟。

（3）缓慢调节解调模块上的VCO（C）电位器，调整锁相环输出同步载波，同时注意对比JD（AB）和38P02（C）的信号是否相同或反向，相同则说明解调正确，反向则是出现了相位模糊（倒pi）的情况。

分析相位模糊的原因，思考怎么解决？分析：调节VCO电位器，会出现反向的问题。

即相位模糊。

解决方法为控制好VCO的范围。

有噪声PSK解调观测（1）在保持上述连线（无噪声时）不变的情况下，逐渐调节3W01（E），使噪声电平逐渐增大，即改变信噪比（S/N），观察解调信号波形是否还能保持正确。

分析：不能保持正确的波形。

（2）用示波器观察3P01（E）和3P02（E），分析加噪前和加噪后信号有什么差别。

分析：加噪声，psk信号失真。

（二） DPSK调制/解调实验1.DPSK调制解调设置保持PSK调制解调设置及连线未修改的情况下，完成下面操作：（1）按动SW01（AB）按钮，使“L02”指示灯亮，“PSK DPSK”输出为DPSK调制；（2）将“功能选择”（I）拨动开关设置为“0010”，则“复接/解复接、同步技术模块”工作在32K时钟下绝对码-相对码模式。

（3）使用导线连接“38P02”（C）和“39P01”（I），将解调数据送入绝对码-相对码转换单元。

1.DPSK调制信号观测（1）用示波器同时观测“4P01”（G）和“基带输出”（AB），分别观察绝对码和相对码，分析相对码是否正确。

分析：黄色的为绝对码，绝对码为1时，相对码就改变，绝对码为0时，相对码就维持原来的不变。

（2）用示波器通道1接“DATA”（AB），用示波器通道2接“PSK DPSK”（AB），分别观测相对码和PSK调制信号，记录实验结果。

可见，DPSK是指在对基带数据进行PSK调制之前完成了绝对码到相对码的转换。

分析：DPSK是指在对基带数据进行PSK调制之前完成了绝对码到相对码的转换。

2.DPSK解调后信号观测无噪声DPSK解调观测（1）调节3W01（E），使3TP01信号幅度为0，即传输的DPSK调制信号不加入噪声。

（2）用示波器分别观测JD（AB）和38P02（C），对比调制前基带数据和解调后基带数据。

（3）缓慢调节解调模块上的VCO（C）电位器，调整锁相环输出同步载波，同时注意对比“DATA”（AB）和“38P02”（C）的信号是否相同或反向，相同则说明解调正确，反向则是出现了相位模糊（倒pi）的情况。

分析：调节VCO出现了反向的信号，即出现了相位模糊。

（4）在步骤（3）反向的情况下，用示波器分别观测“4P01”（G）和“39P07”（I），观察绝对码基带数据和解调转换后的绝对码数据是否相同。

DPSK是否解决了PSK存在相位模糊的问题？分析：二者相同，说明DPSK可以解决PSK存在的相位模糊的问题。

有噪声DPSK解调观测（1）在保持上述连线（无噪声时）不变的情况下，逐渐调节“3W01”（E），使噪声电平逐渐增大，即改变信噪比（S/N），观察解调信号是否还能保持正确。

思考DPSK解调后，当前码元错误是否会对其他码元造成影响，分析DPSK解调的缺点。

分析：解调信号不能保持正确。

当前码元的错误会对其他码元造成影响，因为他是差分译码，是一种相干解调，跟前一个码元的正确与否有关系。

（2）用示波器观察“3P01”（E）和“3P02”（E），分析加噪前和加噪后信号有什么差别。

采用FFT：中心频率为1.04MHZ;频率范围为200KHZ;六、实验总结通过本次实验，我了解了PSK DPSK 的调制与解调。

DPSK能克服PSK的相位模糊的问题，且DPSK是在对基带数据进行PSK调制之前就完成了绝对码到相对码的转换，DPSK是差分译码，属于相干解调，码元之间会相互影响。

合集下载

通信原理实验

通信原理实验

通信原理实验一、实验目的。

本实验旨在通过实际操作，加深学生对通信原理知识的理解，提高学生的实际动手能力和解决问题的能力，培养学生的创新思维和实践能力。

二、实验内容。

1. 了解调制解调原理。

2. 学习使用示波器观察调制信号波形。

3. 熟悉频谱分析仪的使用方法。

4. 掌握解调电路的实验操作。

三、实验仪器和设备。

1. 示波器。

2. 频谱分析仪。

3. 信号发生器。

4. 解调电路实验箱。

四、实验步骤。

1. 调制解调原理的实验操作。

a. 将信号发生器输出正弦波信号，频率为1kHz，幅度为2V。

b. 将示波器的通道1和通道2分别连接到信号发生器的输出端和调制电路的输出端。

c. 调制电路采用调幅调制电路，调制信号频率为100Hz，调制深度为50%。

d. 观察示波器上的波形，记录调制信号的波形特点。

2. 使用示波器观察调制信号波形。

a. 将信号发生器输出正弦波信号，频率为1kHz，幅度为2V。

b. 将示波器的通道1和通道2分别连接到信号发生器的输出端和调制电路的输出端。

c. 调制电路采用调频调制电路，调制信号频率为100Hz，调制幅度为±1kHz。

d. 观察示波器上的波形，记录调制信号的波形特点。

3. 频谱分析仪的使用方法。

a. 将频谱分析仪的输入端连接到调制信号的输出端。

b. 调制信号频率为1kHz，幅度为2V。

c. 打开频谱分析仪，调节参数，观察频谱分析仪上的频谱图像。

4. 解调电路的实验操作。

a. 将调制信号的输出端连接到解调电路的输入端。

b. 调制信号频率为1kHz，幅度为2V。

c. 打开示波器，观察解调电路输出端的波形特点。

五、实验结果分析。

通过本次实验，我们深入了解了调制解调原理，掌握了使用示波器观察调制信号波形的方法，熟悉了频谱分析仪的使用方法，掌握了解调电路的实验操作。

通过观察波形和频谱图像，我们对调制信号的特点有了更深入的理解，为进一步学习通信原理奠定了基础。

六、实验注意事项。

1. 实验过程中注意安全，避免触电和短路。

通信原理实验实验报告

通信原理实验实验报告

通信原理实验实验报告通信原理实验实验报告一、引言通信原理是现代通信技术的基础，而通信原理实验则是学习和理解通信原理的重要途径之一。

本次实验旨在通过实际操作和数据分析，加深对通信原理的理解，并掌握相关实验技能。

二、实验目的本次实验的主要目的是通过实验验证通信原理中的一些基本概念和理论，包括调制、解调、信道传输特性等。

同时，通过实验数据的分析，探究不同参数对通信系统性能的影响。

三、实验原理1. 调制与解调调制是将要传输的信息信号转换成适合传输的调制信号的过程，解调则是将接收到的调制信号恢复成原始信息信号的过程。

常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。

2. 信道传输特性信道传输特性是指信号在传输过程中受到的各种干扰和衰减的影响。

常见的信道传输特性包括衰减、失真、噪声等。

在通信系统设计中，需要考虑信道传输特性对信号质量的影响，并采取相应的措施进行补偿或抑制。

四、实验步骤1. 实验一：调制与解调在实验一中，我们选择了幅度调制（AM）作为调制方式。

首先，通过信号发生器产生一个正弦波作为基带信号，然后将其调制到无线电频率范围。

接下来，通过解调器将接收到的信号解调，并与原始信号进行比较分析。

2. 实验二：信道传输特性在实验二中，我们通过建立一个简单的传输系统来研究信道传输特性。

首先，我们将信号源连接到信道输入端，然后通过信道模拟器模拟信道的衰减、失真和噪声等特性。

最后，我们使用示波器观察信号在传输过程中的变化，并记录相关数据。

五、实验结果与分析1. 实验一：调制与解调通过实验一的数据分析，我们可以得出调制信号与原始信号的关系，并进一步了解幅度调制的特点。

同时，我们还可以观察到解调过程中的信号失真情况，并对解调算法进行改进。

2. 实验二：信道传输特性实验二的数据分析主要包括信号衰减、失真和噪声等方面。

通过观察示波器上的波形变化，我们可以了解信号在传输过程中的衰减程度，以及失真和噪声对信号质量的影响。

通信原理实验报告

通信原理实验报告

通信原理实验报告引言：通信原理是现代通信技术的基础，通过实验可以更深入地理解通信原理的各个方面。

本次实验主要涉及到调制解调和频谱分析。

调制解调是将原始信号转换成适合传输的信号形式，频谱分析则是对信号的频域特性进行研究。

通过这些实验，我们可以进一步了解调制解调原理、频谱分析技术以及其在通信领域中的应用。

实验一：调制解调实验调制解调是将信息信号转换为适合传输的信号形式的过程。

在实验中，我们使用了模拟调制技术。

首先，我们通过声卡输入一个带通信号，并将其调制成调幅信号。

接着，通过示波器观察和记录调制信号的波形，并利用解调器将其还原为原始信号。

实验二：频谱分析实验频谱分析是对信号在频域上的特性进行研究。

在实验中，我们使用了频谱分析仪来观察信号的频谱分布情况。

首先，我们输入一个具有特定频率和幅度的正弦信号，并使用频谱分析仪来观察其频谱。

然后，我们改变信号的频率和幅度，继续观察和记录频谱的变化情况。

实验三：应用实验在实际通信中，调制解调和频谱分析技术有着广泛的应用。

通过实验三，我们可以了解到这些技术在通信领域中的具体应用。

例如，我们可以模拟调制解调技术在调制解调器中的应用，观察和分析不同调制方式下的信号特性。

同样，我们可以使用频谱分析仪来研究和理解不同信号在传输过程中的频谱分布。

这些实验将帮助我们更好地理解通信系统中的调制解调和频谱分析技术，从而为实际应用提供支持。

结论：通过本次实验，我们对通信原理中的调制解调和频谱分析技术有了更深入的了解。

调制解调是将信息信号转换为适合传输的信号形式，而频谱分析则是对信号的频域特性进行研究。

这些技术在通信领域中有着广泛的应用，对于实际通信系统的设计和优化非常重要。

通过实验的学习和实践，我们能够更好地掌握调制解调和频谱分析的原理和应用，从而提高我们在通信领域中的能力和技术水平。

总结：通过本次实验，我们对通信原理中的调制解调和频谱分析技术进行了学习和实践。

通过实验的过程，我们深入了解了这些技术的原理和应用，并通过观察和记录不同信号的波形和频谱特征，加深了我们对通信原理的理解。

通信原理实验_实验报告

通信原理实验_实验报告

一、实验名称通信原理实验二、实验目的1. 理解通信原理的基本概念和原理；2. 掌握通信系统中的调制、解调、编码和解码等基本技术；3. 培养实际操作能力和分析问题能力。

三、实验内容1. 调制与解调实验（1）实验目的：验证调幅（AM）和调频（FM）调制与解调的基本原理；（2）实验步骤：1. 准备实验设备：调幅调制器、调频调制器、解调器、示波器、信号发生器等；2. 设置调制器参数，生成AM和FM信号；3. 将调制信号输入解调器，观察解调后的信号波形；4. 分析实验结果，比较AM和FM调制信号的特点；（3）实验结果与分析：通过实验，观察到AM和FM调制信号的特点，验证了调制与解调的基本原理。

2. 编码与解码实验（1）实验目的：验证数字通信系统中的编码与解码技术；（2）实验步骤：1. 准备实验设备：编码器、解码器、示波器、信号发生器等；2. 设置编码器参数，生成数字信号；3. 将数字信号输入解码器，观察解码后的信号波形；4. 分析实验结果，比较编码与解码前后的信号特点；（3）实验结果与分析：通过实验，观察到编码与解码前后信号的特点，验证了数字通信系统中的编码与解码技术。

3. 信道模型实验（1）实验目的：验证信道模型对通信系统性能的影响；（2）实验步骤：1. 准备实验设备：信道模型仿真软件、信号发生器、示波器等；2. 设置信道模型参数，生成模拟信号；3. 将模拟信号输入信道模型，观察信道模型对信号的影响；4. 分析实验结果，比较不同信道模型下的信号传输性能；（3）实验结果与分析：通过实验，观察到不同信道模型对信号传输性能的影响，验证了信道模型在通信系统中的重要性。

4. 通信系统性能分析实验（1）实验目的：分析通信系统的性能指标；（2）实验步骤：1. 准备实验设备：通信系统仿真软件、信号发生器、示波器等；2. 设置通信系统参数，生成模拟信号；3. 仿真通信系统，观察系统性能指标；4. 分析实验结果，比较不同参数设置下的系统性能；（3）实验结果与分析：通过实验，观察到不同参数设置对通信系统性能的影响，验证了通信系统性能分析的重要性。