數(shù)字調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)_圖文

1、武漢大學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告電子信息學(xué)院 * 專業(yè) 2016 年 * 月 * 日實(shí)驗(yàn)名稱數(shù)字調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師 * 姓名 * 年級(jí) 14級(jí)學(xué)號(hào) 20143012* 成績(jī)圖1 FSK調(diào)制電路原理框圖代表信號(hào)載波的恒定偏移。FSK 的信號(hào)頻譜如圖2 所示。圖2 FSK 的信號(hào)頻譜公式給出:,其中B 為數(shù)字基帶信號(hào)的帶寬。假設(shè)信號(hào)帶寬限制在主FSK 的傳輸帶寬變?yōu)?圖3 FSK鎖相環(huán)解調(diào)器原理示意圖解調(diào)采用鎖相解調(diào),鎖相解調(diào)的工作原理是十分簡(jiǎn)單的,只要在設(shè)計(jì)鎖相環(huán)時(shí),使它鎖定在上,此時(shí)對(duì)應(yīng)的環(huán)路濾波器輸出電壓為零,而對(duì)另一載頻失鎖,則對(duì)應(yīng)的環(huán)路濾波器輸出電壓不為零,那末在鎖相環(huán)路濾波器輸出端就可以獲得原基

2、帶信號(hào)的信息。FSK鎖相環(huán)解調(diào)器原理圖如圖3所示。其中,壓控振蕩器的頻率是由5C2.5R3.5R4.5U3等元件參數(shù)確定,中心頻率設(shè)計(jì)在電位器進(jìn)行微調(diào)。當(dāng)輸入信號(hào)為32KHz時(shí),環(huán)路鎖定,經(jīng)形成電路后,輸出高電平;當(dāng)輸入信號(hào)為時(shí),環(huán)路失鎖,經(jīng)形成電路后,輸出低電平,則在解調(diào)器輸出端就得到解調(diào)的基帶信號(hào)序列。圖4 PSK、DPSK調(diào)制電路原理框圖,通過(guò)4P5和4P6兩個(gè)鉚孔輸入到FPGA中,FPGA軟件完成數(shù)模轉(zhuǎn)換即可輸出相位鍵控信號(hào)。解調(diào)器電路采用科斯塔斯環(huán)(Constas環(huán)解調(diào),其原理如圖5所示。圖5 解調(diào)器原理方框圖輸入電路由射隨器和比較器組成,射隨器是為了發(fā)送(調(diào)制器和接收(解調(diào)器電路之

3、間的隔離,從而使它們工作互不影響。比較電路是將正弦信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào),目的是便于控制科斯塔斯特環(huán)中的乘法器。由于跟隨器電源電壓已調(diào)波信號(hào)幅度不能太大,一般控制在1.8V左右,否則會(huì)產(chǎn)生波形失真?？扑顾弓h(huán)提取載波原理(原理中標(biāo)號(hào)參見(jiàn)原理圖采用科斯塔斯特環(huán)解調(diào),科斯塔斯特環(huán)方框原理如圖6所示。圖6 科斯塔斯特環(huán)電路方框原理如圖解調(diào)輸入電路的輸出信號(hào)被加到模擬門5U6C和5U6D構(gòu)成的乘法器,前者為正交載波乘法器,相當(dāng)于圖,后者為同相載波乘法器,相當(dāng)于框圖中乘法器1。5U7A,5U7B周邊電路為低通濾波器。為非門,若5U10A兩輸入信號(hào)分別為A和B,因圖7 90度數(shù)字移相器的波形圖從圖看出,載波一

4、超前載波二90度,并且頻率為1024KHZ,因此載波一為同相載波,載波二為正交載波。由于科斯塔斯特環(huán)存在相位模糊,解調(diào)器可能會(huì)出現(xiàn)反向工作。調(diào)制解調(diào)圖8 QPSK信號(hào)的矢量圖表示信號(hào)可以表示為:,其中I(t稱為同相分量,正交調(diào)制器的方框圖,如圖9所示。圖9 QPSK系統(tǒng)調(diào)制器原理框圖QPSK調(diào)制器可以看作為兩個(gè)BPSK調(diào)制器構(gòu)成,輸入的二進(jìn)制信息序列經(jīng)過(guò)串并轉(zhuǎn)換,分成兩Q(t,然后對(duì)cost和sint進(jìn)行調(diào)制,相加后即可得到QPSK信號(hào)。經(jīng)過(guò)串并變換之后的兩個(gè)支圖10 QPSK相干解調(diào)框圖是另外一種四相相移鍵控。將QPSK調(diào)制框圖中的正交支路信號(hào)偏移信號(hào)。將正交支路信號(hào)偏移TS/2 的結(jié)果是消除了已調(diào)信號(hào)中突然相移的現(xiàn)象。每個(gè)OQPSK信號(hào)的相位轉(zhuǎn)移圖如圖11所示。圖11 相位轉(zhuǎn)移圖調(diào)制后,相位轉(zhuǎn)移圖中的信號(hào)點(diǎn)只能沿著正方形四邊移動(dòng),故相位只能發(fā)生QPSK 的好。圖12 OQPSK調(diào)制器和相干解調(diào)器框圖RZ9681實(shí)驗(yàn)平臺(tái).實(shí)驗(yàn)?zāi)K:主控模塊基帶信號(hào)產(chǎn)生與碼型變換模塊A2糾錯(cuò)譯碼與頻帶解調(diào)模塊A5h.FSK調(diào)制信號(hào)時(shí)域觀測(cè)i. FSK調(diào)制信號(hào)頻域觀測(cè)j. FSK解調(diào)觀測(cè)