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1、 實驗二 數(shù)字調(diào)制一、 實驗?zāi)康?1、掌握絕對碼、相對碼概念及它們之間的變換關(guān)系。 2、掌握用鍵控法產(chǎn)生2ask、2fsk、2dpsk 信號的方法。 3、掌握相對碼波形與2psk 信號波形之間的關(guān)系、絕對碼波形與2dpsk 信號波形之間的關(guān)系。 4、了解2ask、2fsk、2dpsk 信號的頻譜與數(shù)字基帶信號頻譜之間的關(guān)系。 二、實驗內(nèi)容 1、用示波器觀察絕對碼波形、相對碼波形。 2、用示波器觀察2ask、2fsk、2psk、2dpsk 信號波形。 3、用頻譜儀觀察數(shù)字基帶信號頻譜及2ask、2fsk、2dpsk 信號的頻譜。 三、實驗步驟 本實驗使用數(shù)字信源單元及數(shù)字調(diào)制單元。 1、熟悉數(shù)字
2、調(diào)制單元的工作原理。接好電源線,打開實驗箱電源開關(guān)。 2、用數(shù)字信源單元的fs 信號作為示波器的外同步信號,示波器ch1 接信源單元的(nrz-out)ak,ch2 接數(shù)字調(diào)制單元的bk,信源單元的k1、k2、k3 置于任意狀態(tài)(非全0),觀察ak、bk 波形,總結(jié)絕對碼至相對碼變換規(guī)律以及從相對碼至絕對碼的變換規(guī)律。 圖 2-1 ak和bk信號結(jié)論:從圖中結(jié)果,總結(jié)ak信號和bk信號的關(guān)系為:,反過來,。由于異或1相當(dāng)于取反,異或0相當(dāng)于保持。所以當(dāng)時,而當(dāng)時,。最終的bk波形由的首個參考相位決定。3、 示波器ch1 接2dpsk,ch2 分別接ak 及bk,觀察并總結(jié)2dpsk 信號相位變
3、化與絕對碼的關(guān)系以及2dpsk 信號相位變化與相對碼的關(guān)系。圖 2-2 ak和2dpsk信號結(jié)論:2dpsk信號在ak碼元為“1”時反相。圖 2-3 bk和2dpsk信號結(jié)論:2dpsk信號在bk信號的前后碼元不一致時反相。4、示波器ch1 接ak、ch2 依次接2fsk 和2ask;觀察這兩個信號與ak 的關(guān)系。 圖 2-4 ak信號和2fsk信號結(jié)論: 2fsk信號中,在ak信號碼元為“1”是,對應(yīng)已調(diào)波有載波振幅,碼元為“0”時,無已調(diào)載波波振幅。圖 2-5 ak信號和2fsk信號結(jié)論:2fsk信號在ak信號碼元為“0”和“1”時,分別有兩種頻率不同的載波振幅。5、用頻譜議觀察ak、2a
4、sk、2fsk、2dpsk 信號頻譜(條件不具備時不進行此項觀察)四、實驗報告思考總結(jié):1、設(shè)絕對碼為全1、全0 或1001 1010,求相對碼。 2、設(shè)信息代碼為1001 1010,載頻分別為碼元速率的1 倍和1.5 倍,畫出2dpsk 及2psk 信號波形。 圖 2-6 2dpsk 及2psk 信號波形3、 總結(jié)絕對碼至相對碼的變換規(guī)律、相對碼至絕對碼的變換規(guī)律并設(shè)計一個由相對碼至絕對碼的變換電路。 絕對碼至相對碼的變換規(guī)律:“1”變“0”不變,即絕對碼的“1”碼時相對碼發(fā)生變化,絕對碼的“0”碼時相對碼不發(fā)生變化。此為信號差分碼。(參考碼任意取,所以最終由兩種相反的結(jié)果。) 相對碼至絕對
5、碼的變換規(guī)律:相對碼的當(dāng)前碼元與前一碼元相同時對應(yīng)的當(dāng)前絕對碼為“0”碼,相異時對應(yīng)的當(dāng)前絕對碼為“1”碼。(同樣,參考碼任意取,所以最終由兩種相反的結(jié)果。)可行的電路:延遲4、總結(jié)2dpsk 信號的相位變化與信息代碼(即絕對碼)之間的關(guān)系以及2dpsk 信號的相位變化與相對碼之間的關(guān)系(即2psk 的相位變化與信息代碼之間的關(guān)系)。2dpsk 信號的相位變化與絕對碼(信息代碼)之間的關(guān)系是:“1 變0 不變”,即“1”碼對應(yīng)的2dpsk 信號的初相相對于前一碼元內(nèi)2dpsk 信號的末相變化180º,“0”碼對應(yīng)的2dpsk 信號的初相與前一碼元內(nèi)2dpsk 信號的相位相同。2psk
6、 信號的相位變化與相對碼(信息代碼)之間的關(guān)系是:“異變同不變”,即當(dāng)前碼元與前一碼元相異時則當(dāng)前碼元內(nèi)2psk 信號的初相相對于前一碼元內(nèi)2psk 信號的末相變化180º,相同時則碼元內(nèi)2psk 信號的初相相對于前一碼元內(nèi)2psk 信號的相位無變化。五、實驗心得體會在本次實驗中我們進行學(xué)習(xí)了頻移鍵控fsk的調(diào)制與解調(diào)。2fsk信號是用載波頻率的變化來表征被傳信息的狀態(tài)的,被調(diào)載波的頻率隨二進制序列0、1狀態(tài)而變化,即載頻為0f時代表傳0,載頻為1f時代表傳1。顯然,2fsk信號完全可以看成兩個分別以0f和1f為載頻、以na和na為被傳二進制序列的兩種2ask信號的合成。它的產(chǎn)生可以選擇頻率選擇法或載波調(diào)頻法。同時我們可以看到由于頻率選擇法產(chǎn)生的2fsk信號為兩個彼此獨立的載波振蕩器輸出信號之和,在二進制碼元狀態(tài)轉(zhuǎn)換時刻,2fsk信號的相位通常是不連續(xù)的,這會不利于已調(diào)信號功率譜旁瓣分量的收斂。2fsk信號有多種方法解調(diào),如包絡(luò)檢波法、相干解調(diào)法、鑒頻法、過零檢測法及差分檢波法等。其中過零檢測法對fsk調(diào)制信號進行解調(diào)是利用2
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