MSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、實(shí)驗(yàn)一 msk調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)原理及工作過(guò)程1、msk調(diào)制原理msk稱(chēng)為最小移頻鍵控，是移頻鍵控（fsk）的一種改進(jìn)型。這里“最小”指的是能以最小的調(diào)制指數(shù)（即0.5）獲得正交信號(hào)，它能比psk傳送更高的比特速率。二進(jìn)制msk信號(hào)的表達(dá)式可寫(xiě)為： 載波角頻率；碼元寬度；第k個(gè)碼元中的信息，其取值為1；第k個(gè)碼元的相位常數(shù)，它在時(shí)間中保持不變；當(dāng)1時(shí)，信號(hào)的頻率為：當(dāng)1時(shí)，信號(hào)的頻率為：由此可得頻率之差為：那么msk信號(hào)波形如圖2.1-1所示：圖2.1-1 msk信號(hào)波形為了保持相位的連續(xù)，在t=時(shí)間內(nèi)應(yīng)有下式成立：=（）（）即：當(dāng)時(shí)，=；當(dāng)時(shí)，=（）；若令0，則0或，此式說(shuō)明本比特內(nèi)的

2、相位常數(shù)不僅與本比特區(qū)間的輸入有關(guān)，還與前一個(gè)比特區(qū)間內(nèi)的輸入及相位常數(shù)有關(guān)。= 令， 則：為了便于理解如圖2.1-2所示：圖2.1-2 碼元變換及成形信號(hào)波形圖根據(jù)上面描述可構(gòu)成一種msk調(diào)制器，其方框圖如圖2.1-3所示：圖2.1-3 msk調(diào)制原理框圖輸入數(shù)據(jù)nrz，然后通過(guò)cpld電路實(shí)現(xiàn)差分編碼及串/并轉(zhuǎn)換，得到ik、qk兩路數(shù)據(jù)。波形選擇地址生成器是根據(jù)接受到的數(shù)據(jù)（ik或qk）輸出波形選擇的地址。eeprom（各種波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在其中）根據(jù)cpld輸出的地址來(lái)輸出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，然后通過(guò)da轉(zhuǎn)換器得到我們需要的基帶波形，最后通過(guò)乘法器調(diào)制，運(yùn)放求和就得到了我們需要的msk調(diào)制信號(hào)。ms

3、k基帶波形只有兩種波形組成，見(jiàn)圖2.1-4所示：圖2.1-4 msk成形信號(hào)在msk調(diào)制中，成形信號(hào)取出原理為：由于成形信號(hào)只有兩種波形選擇，因此當(dāng)前數(shù)據(jù)取出的成形信號(hào)只與它的前一位數(shù)據(jù)有關(guān)。如果當(dāng)前數(shù)據(jù)與前一位數(shù)據(jù)相同，輸出的成形信號(hào)就相反（如果前一數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)波形1，那么當(dāng)前數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)波形2）；如果當(dāng)前數(shù)據(jù)與前一位數(shù)據(jù)相反，輸出的成形信號(hào)就相同（如果前一數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)波形1，那么當(dāng)前數(shù)據(jù)仍對(duì)應(yīng)波形1）。2、msk解調(diào)原理msk信號(hào)的解調(diào)與fsk信號(hào)相似，可以采用相干解調(diào)，也可以采用非相干解調(diào)方式。本實(shí)驗(yàn)?zāi)K中采用一種相干解調(diào)的方式。已知：把該信號(hào)進(jìn)行正交解調(diào)可得到：ik路 =+qk路 =+我們需要的是

4、、兩路信號(hào)，所以必須將其它頻率成份、通過(guò)低通濾波器濾除掉，然后對(duì)、采樣即可還原成、兩路信號(hào)。根據(jù)上面描述可構(gòu)成一種msk解調(diào)器，其方框圖如圖2.1-5所示：圖2.1-5 msk解調(diào)原理框圖將得到的msk調(diào)制信號(hào)正交解調(diào)，通過(guò)低通濾波器得到基帶成形信號(hào)，并對(duì)由此得到的基帶信號(hào)的波形進(jìn)行電平比較得到數(shù)據(jù)，再將此數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)cpld的數(shù)字處理，就可解調(diào)得到nrz碼。在實(shí)際系統(tǒng)中，相干載波是通過(guò)載波同步獲取的，相干載波的頻率和相位只有和調(diào)制端載波相同時(shí)，才能完成相干解調(diào)。由于載波同步不是本實(shí)驗(yàn)的研究?jī)?nèi)容，因此在本模塊中的相干載波是直接從調(diào)制端引入，因此解調(diào)器中的載波與調(diào)制器中的載波同頻同相。載波同步的實(shí)驗(yàn)

5、可在本實(shí)驗(yàn)箱的cdma系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄1、msk調(diào)制實(shí)驗(yàn)分別觀察差分編碼后的“nrz”處波形，并由此串并轉(zhuǎn)換得到的“di”、“dq”兩路數(shù)據(jù)波形。測(cè)量點(diǎn)波形nrzch1：dich2：dq分別觀察“i路成形”信號(hào)波形、“q路成形”信號(hào)波形、“i路調(diào)制”同相調(diào)制信號(hào)波形、“q路調(diào)制”正交調(diào)制信號(hào)波形、“調(diào)制輸出”波形。測(cè)量點(diǎn)波形i路成形q路成形i路調(diào)制q路調(diào)制調(diào)制輸出用示波器觀察“i路成形”信號(hào)、“q路成形”信號(hào)的x-y波形。2、msk解調(diào)實(shí)驗(yàn)分別觀察“i路解調(diào)”信號(hào)波形、“q路解調(diào)”信號(hào)波形、“i路濾波”信號(hào)波形、“q路濾波”信號(hào)波形。測(cè)量點(diǎn)波形i路解調(diào)q路解調(diào)i路濾波q路濾波分別觀察解調(diào)的“di”、“dq”兩路數(shù)據(jù)波形，由此并/串轉(zhuǎn)換得到的差分編碼 “nrz”波形，并觀察解調(diào)輸出的波形。測(cè)量點(diǎn)波形ch1:dich2:dqnrz最后比較調(diào)制端“nrz”波形和解調(diào)端“nrz”波形。測(cè)量點(diǎn)波形ch1：調(diào)制端nrzch2：解調(diào)端nrz三、實(shí)驗(yàn)思考題1、什么是最小移頻鍵控？ 調(diào)制指數(shù)h=0.5的cpfsk稱(chēng)為最小移頻鍵控（msk）2、msk信號(hào)具有哪些特點(diǎn)？msk信號(hào)包絡(luò)恒定，即為等幅波。msk信號(hào)的頻偏必須等于1/4tb，