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 14級學(xué)號 20143012* 成績圖1 FSK調(diào)制電路原理框圖代表信號載波的恒定偏移。FSK 的信號頻譜如圖2 所示。圖2 FSK 的信號頻譜公式給出:,其中B 為數(shù)字基帶信號的帶寬。假設(shè)信號帶寬限制在主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)對應(yīng)的環(huán)路濾波器輸出電壓為零,而對另一載頻失鎖,則對應(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)的基帶信號序列。圖4 PSK、DPSK調(diào)制電路原理框圖,通過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。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轉(zhuǎn)換為脈沖信號,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。科斯塔斯環(huán)提取載波原理(原理中標(biāo)號參見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。它的作用是將低通濾波后的信號整形,變成方波信號。PSK解調(diào)信號從5U8的7腳經(jīng)5U11B.C

4、為非門,若5U10A兩輸入信號分別為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信號的矢量圖表示信號可以表示為:,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)過串并轉(zhuǎn)換,分成兩Q(t,然后對cost和sint進(jìn)行調(diào)制,相加后即可得到QPSK信號。經(jīng)過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

5、相移鍵控。將QPSK調(diào)制框圖中的正交支路信號偏移信號。將正交支路信號偏移TS/2 的結(jié)果是消除了已調(diào)信號中突然相移的現(xiàn)象。每個(gè)OQPSK信號的相位轉(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)器框圖三.主要儀器設(shè)備RZ9681實(shí)驗(yàn)平臺(tái).實(shí)驗(yàn)?zāi)K:主控模塊基帶信號產(chǎn)生與碼型變換模塊A2糾錯(cuò)譯碼與頻帶解調(diào)模塊A5a.基帶數(shù)據(jù)設(shè)置與觀測b.ASK調(diào)制信號觀測c.載波頻率為16kHzd.載波頻率為20kHze.載波頻率為48kHzf.全0時(shí)信號頻率32kHzg.全1時(shí)信號頻率16kHzh.FSK調(diào)制信號時(shí)域觀測i. FSK調(diào)制信號頻域觀測j. FSK解調(diào)觀測k.DPSK調(diào)制信號觀測l.DPSK解調(diào)m.相位反轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)三:QPSK/OQPSK調(diào)制解調(diào)n.QPSK調(diào)制相位觀察o.OQPSK調(diào)制相位觀察