通信原理實驗——2PSK調(diào)制與解調(diào)

1、貴州大學實驗報告學院：計信學院 專業(yè)：網(wǎng)絡(luò)工程 班級：101姓名 學號實驗組實驗時間2013.06.16指導教師成績實驗項目名稱實驗二2PSK調(diào)制與解調(diào)實驗目的1、掌握2PSK調(diào)制的原理及實現(xiàn)方法。2、掌握2PSK解調(diào)的原理及實現(xiàn)方法。實驗原理1、2PSK調(diào)制2PSK信號產(chǎn)生的方法有兩種：模擬調(diào)制法和數(shù)字調(diào)制法。圖16-1 2PSK調(diào)制模擬相乘法原理框圖上圖16-1是2PSK調(diào)制模擬相乘法原理框圖。信號源模塊提供碼速率96K的NRZ碼和384K正弦載波。在2ASK中數(shù)字基帶信號是單極性的，而在2PSK中數(shù)字基帶信號是雙極性的。故先將單極性NRZ碼經(jīng)碼型變換電路轉(zhuǎn)換為雙極性NRZ碼，然后與384

2、K正弦載波相乘，便得2PSK調(diào)制信號。乘法器的調(diào)制深度可由“調(diào)制深度調(diào)節(jié)”旋轉(zhuǎn)電位器調(diào)節(jié)。圖16-2 2PSK調(diào)制數(shù)字鍵控法原理框圖上圖16-2是2PSK調(diào)制數(shù)字鍵控法原理框圖。為便于實驗觀測，由信號源模塊提供碼速率為96Kbit/s的NRZ碼數(shù)字基帶信號和384KHz正弦載波信號，NRZ碼為“1”的一個碼元對應(yīng)0相位起始的正弦載波的4個周期，NRZ碼為“0”的一個碼元對應(yīng)相位起始的正弦載波的4個周期。實驗中采用模擬開關(guān)作為正弦載波的輸出通/斷控制門，數(shù)字基帶信號NRZ碼用來控制門的通/斷。當NRZ碼為高電平時，模擬開關(guān)1導通，模擬開關(guān)2截止，0相位起始的正弦載波通過門1輸出；當NRZ碼為低電

3、平時，模擬開關(guān)2導通，模擬開關(guān)1截止，相位起始的正弦載波通過門2輸出。門的輸出即為2FSK調(diào)制信號，如下圖16-3所示。圖16-3 2PSK調(diào)制信號波形2、2PSK解調(diào)2PSK信號的解調(diào)通常采用相干解調(diào)法，原理框圖如下圖16-4所示。圖16-4 2PSK解調(diào)相干解調(diào)法原理框圖設(shè)已調(diào)信號表達式為（A1為調(diào)制信號的幅值），經(jīng)過模擬乘法器與載波信號A2（A2為載波的幅值）相乘，得 可知，相乘后包括二倍頻分量和分量（為時間的函數(shù)）。因此，需經(jīng)低通濾波器除去高頻成分，得到包含基帶信號的低頻信號。然后再進行電壓判決和抽樣判決。此時，“解調(diào)類型選擇”撥位開關(guān)撥到“PSK”一端。解調(diào)過程中各測試點波形如下圖1

4、6-5所示。圖16-5 2PSK解調(diào)各測試點波形實驗儀器1. 信號源模塊2. 模擬信號數(shù)字化模塊3. 20M雙蹤示波器4.帶話筒立體機耳機實驗步驟1、將模塊小心地固定在主機箱中，確保電源接觸良好。2、插上電源線，打開主機箱右側(cè)的交流開關(guān)，再分別按下三個模塊中的電源開關(guān)，對應(yīng)的發(fā)光二極管燈亮，三個模塊均開始工作。（注意，此處只是驗證通電是否成功，在實驗中均是先連線，后打開電源做實驗，不要帶電連線）3、信號源模塊設(shè)置（1）“碼速率選擇”撥碼開關(guān)設(shè)置為8分頻，即撥為00000000 00001000。24位“NRZ碼型選擇”撥碼開關(guān)任意設(shè)置。（2）調(diào)節(jié)“384K調(diào)幅”旋轉(zhuǎn)電位器，使“384K正弦載波

5、”輸出幅度為3.6V左右。4、2PSK調(diào)制（數(shù)字鍵控法）（1）實驗連線如下：信號源模塊 數(shù)字調(diào)制模塊NRZ NRZ輸入（數(shù)字鍵控法調(diào)制）384K正弦載波載波1輸入（數(shù)字鍵控法調(diào)制）（2）數(shù)字調(diào)制模塊“鍵控調(diào)制類型選擇”撥碼開關(guān)撥成1001，即選擇2PSK調(diào)制方式。（3）以數(shù)字調(diào)制模塊“NRZ輸入”的信號為內(nèi)觸發(fā)源，示波器雙蹤觀測“NRZ輸入”和“調(diào)制輸出”測試點波形。（4）改變信號源模塊NRZ碼的碼型，觀察2PSK調(diào)制信號波形的相應(yīng)變化。5、2PSK解調(diào)（1）以上模塊設(shè)置和連線均不變，增加連線如下：數(shù)字調(diào)制模塊 數(shù)字解調(diào)模塊調(diào)制輸出（數(shù)字鍵控法）調(diào)制輸入（PSK/DPSK解調(diào)）信號源模塊 數(shù)字

6、解調(diào)模塊384K正弦載波載波輸入（PSK/DPSK解調(diào)）BS BS輸入（PSK/DPSK解調(diào)）（2）“解調(diào)類型選擇”撥位開關(guān)撥到“PSK”一端。（3）示波器觀測“相乘輸出”、“濾波輸出”測試點波形。（4）調(diào)節(jié)“PSK/DPSK判決電壓調(diào)節(jié)”旋轉(zhuǎn)電位器，示波器雙蹤觀測“濾波輸出”與“判壓輸出”測試點波形，分析隨判決電壓值的不同，“判壓輸出”波形的變化。（5）示波器雙蹤觀測信號源模塊“NRZ”與數(shù)字解調(diào)模塊PSK/DPSK解調(diào)“解調(diào)輸出”測試點碼型，對比2PSK解調(diào)還原的效果。（6）改變信號源模塊NRZ碼的碼型，重復上述實驗步驟。6、2PSK調(diào)制與解調(diào)（模擬相乘法）（1）信號源模塊設(shè)置不變，拆除以

7、上所有連線，實驗重新連線如下：信號源模塊 數(shù)字調(diào)制模塊NRZ NRZ輸入（模擬相乘法調(diào)制）384K正弦載波載波輸入（模擬相乘法調(diào)制）（2）示波器雙蹤觀測“NRZ輸入”與“雙極性NRZ”測試點波形。（3）以“雙極性NRZ”測試點信號為內(nèi)觸發(fā)源，示波器雙蹤觀測“雙極性NRZ”和“調(diào)制輸出”測試點波形?！罢{(diào)制輸出”兩不同起始相位的載波幅度如有不同，可通過調(diào)節(jié)“調(diào)制深度調(diào)節(jié)”旋轉(zhuǎn)電位器P01，使“調(diào)制輸出”信號幅度平坦。說明：“雙極性NRZ”為正電平時，“調(diào)制輸出”為相位起始的384KHz正弦載波信號；“雙極性NRZ”為負電平時，“調(diào)制輸出”為0相位起始的384KHz正弦載波信號。（4）改變信號源模塊

8、NRZ碼的碼型，觀察2PSK調(diào)制信號波形的相應(yīng)變化。（5）重復實驗步驟5，相干解調(diào)2PSK調(diào)制信號。實驗內(nèi)容1、分別采用數(shù)字鍵控法、模擬相乘法2PSK調(diào)制，觀測2PSK調(diào)制信號的波形。2、采用相干解調(diào)法2PSK解調(diào)。實驗數(shù)據(jù)3、信號源模塊設(shè)置（1）“碼速率選擇”撥碼開關(guān)設(shè)置為8分頻，即撥為00000000 00001000。24位“NRZ碼型選擇”撥碼開關(guān)任意設(shè)置。（2）調(diào)節(jié)“384K調(diào)幅”旋轉(zhuǎn)電位器，使“384K正弦載波”輸出幅度為3.6V左右。NEZ碼型選擇 01000011 00000001 000000014、2PSK調(diào)制（數(shù)字鍵控法）（3）以數(shù)字調(diào)制模塊“NRZ輸入”的信號為內(nèi)觸發(fā)源，示波器雙蹤觀測“NRZ輸入”和“調(diào)制輸出”測試點波形。（4）改變信號源模塊NRZ碼的碼型，觀察2PSK調(diào)制信號波形的相應(yīng)變化。DPSK2ASK2FSK5、2PSK解調(diào)（3）示波器觀測“相乘輸出”、“濾波輸出”測試點波形。（4）調(diào)節(jié)“PSK/DPSK判決電壓調(diào)節(jié)”旋轉(zhuǎn)電位器，示波器雙蹤觀測“濾波輸出”與“判壓輸出”測試