通信原理硬件實驗報告材料新穎

1、實驗報告課程名稱通信原理實驗項目名稱數(shù)字基帶信號實驗、數(shù)字調(diào)制解調(diào)實驗實驗類型硬件實驗實驗學(xué)時4學(xué)時班級電子信息工程4班學(xué)號姓名指導(dǎo)教師張曉林實驗室名稱21B361實驗室實驗時間實驗成績實驗原理（1分）實驗步驟（2分）實驗結(jié)果（2分）總成績教師簽字日期哈爾濱工程大學(xué)教務(wù)處制實驗一、數(shù)字基帶信號實驗一、實驗?zāi)康? 、了解單極性碼、雙極性碼、歸零碼、不歸零碼等基帶信號波形特點2、掌握AMI、HDB2的編碼規(guī)則3、了解HDB3（AMI）編譯碼集成電路 CD22103.二、實驗儀器雙蹤示波器、通信原理 VI實驗箱一臺、M6信源模塊三、實驗內(nèi)容1、用示波器觀察單極性非歸零碼（NRZ卜傳號交替反轉(zhuǎn)碼（AM

2、I）、三階高密度雙極性碼（HDB3）整流后的AMI碼及整流后的HDB3碼。2、 用示波器觀察從 HDB3碼中和從AMI碼中提取位同步信號的電路中有關(guān)波形。3、用示波器觀察 HDB3 AMI譯碼輸出波形。四、基本原理1、單極性碼、雙極性碼、歸零碼、不歸零碼對于傳輸數(shù)字信號來說， 最常用的方法是用不同的電壓電平來表示兩個二進(jìn)制數(shù)字，即數(shù)字信號由矩形脈沖組成。a）單極性不歸零碼，無電壓表示"0"，恒定正電壓表示"1"，每個碼元時間的中間點是采 樣時間，判決門限為半幅電平。b）雙極性不歸零碼，"1"碼和"0"碼都有電流，&

3、quot;1"為正電流，"0"為負(fù)電流，正和負(fù)的幅 度相等，判決門限為零電平。c）單極性歸零碼，當(dāng)發(fā)"1"碼時，發(fā)出正電流，但持續(xù)時間短于一個碼元的時間寬度， 即發(fā)出一個窄脈沖；當(dāng)發(fā)"0"碼時，仍然不發(fā)送電流。d）雙極性歸零碼，其中"1"碼發(fā)正的窄脈沖，"0"碼發(fā)負(fù)的窄脈沖，兩個碼元的時間間隔 可以大于每一個窄脈沖的寬度，取樣時間是對準(zhǔn)脈沖的中心。歸零碼和不歸零碼、單極性碼和雙極性碼的特點：不歸零碼在傳輸中難以確定一位的結(jié)束和另一位的開始，需要用某種方法使發(fā)送器和接收器之間進(jìn)行定時或同

4、步；歸零碼的脈沖較窄，根據(jù)脈沖寬度與傳輸頻帶寬度成反比的關(guān)系， 因而歸零碼在信道上占用的頻帶較寬。單極性碼會積累直流分量，這樣就不能使變壓器在數(shù)據(jù)通信設(shè)備和所處環(huán)境之間提供良 好絕緣的交流耦合，直流分量還會損壞連接點的表面電鍍層;雙極性碼的直流分量大大減少，這對數(shù)據(jù)傳輸是很有利的2、AMI、HDB3碼特點（1）AMI 碼我們用“ 0”和“1”代表傳號和空號。 AMI碼的編碼規(guī)則是“ 0”碼不變，“1”碼則交 替地轉(zhuǎn)換為+ 1和1。當(dāng)碼序列是 時，AMI碼就變?yōu)椋? 100- 1000 + 1 1 +10 1。這種碼型交替出現(xiàn)正、負(fù)極脈沖，所以沒直流分量，低頻分量也很少，它的頻譜 如圖5-1所示

5、，AMI碼的能量集中于f0/2處（f0為碼速率）。信息代碼：1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1AMI 碼：+1 0 0-1+1 0 0 0-1+1-1由于AMI碼的傳號交替反轉(zhuǎn)，故由于它決定的基帶信號將出現(xiàn)正負(fù)脈沖交替，而0電位保持不變的規(guī)律。這種基帶信號無直流成分，且只有很小的低頻成分，因而它特別適宜在不 允許這些成分通過的信道中傳輸。除了上述特點以外，AMI碼還有編譯碼電路簡單以及便于觀察誤碼情況等優(yōu)點，它是以種基本的線路碼，在高密度信息流得數(shù)據(jù)傳輸中，得到廣泛采用。但是，AMI碼有一個重要缺點，即當(dāng)它用來獲取定時信息時，由于它可能出現(xiàn)長的連0串，因而會造成提取定時信號的困難。（2

6、）HDB3碼HDB3碼是對AMI碼的一種改進(jìn)碼，它的全稱是三階高密度雙極性碼。其編碼規(guī)則如下：用B脈沖來保證任意兩個相連取代節(jié)的V脈沖間“1”的個數(shù)為奇數(shù)。當(dāng)相鄰 V脈沖間“ 1 ”碼數(shù)為奇數(shù)時，則用“ 000V”取代，為偶數(shù)個時就用“ B00V'取代。在V脈沖后面的“ 1 ” 碼和B碼都依V脈沖的極性而正負(fù)交替改變。為了討論方便，我們不管“0”碼，而把相鄰的信碼“1”和取代節(jié)中的B碼用B1B2Bn表示，Bn后面為V,選取“000V”或“B00V'來滿足Bn的n為奇數(shù)。當(dāng)信碼中的“ 1”碼依次出現(xiàn)的序列為VB1B2B3.BnVB1時，HDB3碼為+ + . +或為一 + + .

7、 + + 。由此看出，V脈沖是可以辯認(rèn)的，這是因為Bn和其后出現(xiàn)的V有相同的極性，破壞了相鄰碼交替變號原則，我們稱V脈沖為破壞點，必要時加取代節(jié) BOOV保證n永遠(yuǎn)為奇數(shù)，使相鄰兩個 V碼的極性作交替變化。由此可見， 在HDB3碼中。相鄰兩個 V碼之間或是其余的“ 1”碼之間都符合交替變號原則，而取代碼在 整修碼流中不符合交替變號原則。經(jīng)過這樣的變換，既消除了直流成分，又避免了長連“ 0”時位定時不易恢復(fù)的情況，同時也提供了取代信息。圖5-2給出了 HDB3碼的頻譜，此碼符合前述的對頻譜的要求。例如:代碼： 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 000 0 1 1AMI 碼：-1 0

8、 0 0 0 +1 0 0 0 0 -1 +1 000 0 -1 +1HDB3碼：-1 0 0 0 -V +1 0 0 0 +V -1 +1 -B00 -V +1 -1HDB3碼的特點是明顯的， 它除了保持AMI碼的優(yōu)點外，還增加了使連0串減少到至多3 個的優(yōu)點，而不管信息源的統(tǒng)計特性如何。這對于定時信號的恢復(fù)是十分有利的。HDB3碼是CCITT推薦使用的碼型之一。五、實驗步驟本實驗使用數(shù)字信源單元和HDB3編譯碼單元。1、 熟悉數(shù)字信源單元和 HDB3編譯碼單元的工作原理。接好電源線，打開電源開關(guān)。2、接通數(shù)字信號源模塊電源。用示波器觀察數(shù)字信源單元上的各種信號波形。用信源 單元的GNE點均

9、可，進(jìn)行下列觀察：（1） 示波器的兩個通道探頭分別接信源單元的NRZ-OUT和BS-OUT對照發(fā)光二極管的發(fā)光狀態(tài)，判斷數(shù)字信源單元是否已正常工作（1碼對應(yīng)的發(fā)光管亮，0碼對應(yīng)的發(fā)光管熄）；（2） 用開關(guān)K1產(chǎn)生代 碼X 1110010 （X為任意代碼，1110010為7位幀同步碼），K2、 K3產(chǎn)生任意信息代碼，觀察本實驗給定的集中插入幀同步碼時分復(fù)用信號幀結(jié)構(gòu)，和NRZ 碼特點。3、關(guān)閉數(shù)字信號源模塊電源，按下表連線，打開數(shù)字信號源模塊和AMI（ HDB3編譯碼模塊電源。用示波器觀察AMI（ HDB3編譯單元的各種波形。源端口目的端口1.數(shù)字信源單元 NRZ- OUTAMI ( HDB3

10、編譯單元 NRZ-IN2.數(shù)字信源單元BS-OUTAMI ( HDB3 編譯單元 BS-IN（1）示波器的兩個探頭 CH1和CH2分接信源單元的 NRZ-OUT和HDB3單元的（AMI）HDB3 信源單元的K1、K2、K3每一位都置1,觀察全1碼對應(yīng)的AMI碼和HDB3碼；再將K1、K2、 K3置為全0,觀察全0碼對應(yīng)AMI碼HDB3碼。觀察 AMI碼時將HDB3單元的開關(guān) K4置于A 端，觀察HDB3碼時將K4置于H端，觀察時 應(yīng)注意AMI、HDB3碼是占空比于 0.5的雙極性 歸零碼。編碼輸出 HDB3 （AMI）比輸入NRZ-OUT延遲了 4個碼元。（2）將K1、K2、K3置于0111

11、0010 0000 1100 0010 0000態(tài)，觀察并記錄對應(yīng)的 AMI碼 和 HDB3碼。（3）將K1、K2、K3置于任意狀態(tài)，K4先置A （AMI）端再置H （HDB3）端，CH1接信源單 元的NRZ-0UT,CH2依次接HDB3單元的DET BPF BS-R和NRZ,觀察這些信號波形。觀察時 應(yīng)注意：HDB3單元的NRZ信號（譯碼輸出）滯后于信源模塊的NRZ-OUT信號（編碼輸入）8個碼元。DET是占空比等于0.5的單極性歸零碼。BPF信號 是一個幅度和周期都不恒定的正 弦信號，BS-R是一個周期基本恒定（等于一個碼元周期）的TTL電平信號。信源代碼連 0個數(shù)越多，越難于從 AMI碼

12、中提取位同 步信號（或者說要求帶通濾波的Q值越高，因而越難于實現(xiàn)），而HDB3碼則不存 在這種問題。本實驗中若24位信源代碼中連零很多時，則難以從AMI碼中得到一 個符合要求的位同步信號，因此不能完成正確的譯碼（由于分離參數(shù) 的影響，各 實驗系統(tǒng)的現(xiàn)象可能略有不同。一般將信源代碼置成只有1碼的狀態(tài)貫徹信號輸出。 若24位信源代碼全為“ 0 ”碼，則更不可能從 AMI信號（亦是全0信號）得到正確 的位同步信號。六、實驗結(jié)果觀察到單極性碼、雙極性碼、歸零碼、不歸零碼等基帶信號波形符合其特點，驗證了基本原理觀察AMI、HDB3碼波形可知代碼全 1 時：1111111 1 1 11111 11AMI

13、碼為：+1-1+1-1+1-1+1 -1 +1-1+1-1+1 -1+1-1HDB3碼為：+1-1+1-1+1-1+1 -1 +1-1+1-1+1 -1+1-1代碼全 0 時：0000000 0 0 00000 00AMI 碼為：0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0HDB3碼為：0 0 0 +V -B 0 0 -V +B 0 0 +V -B 0 0 -V代碼為：0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0AMI 碼為： 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0HDB3碼為：0 0 0 +V -1 +1 -B 0 0 -V +1

14、 0 0 0 +V 0實驗結(jié)果分析：示波器顯示HDB3碼，可見對應(yīng)每一符號都有零電位的間隙產(chǎn)生 觀察得到各種NRZ碼，即單極性非歸零碼示波器觀測得到的延時 8個碼元的波形AMI、HDB3等基帶信號特點驗證了單極性碼、雙極性碼、歸零碼、不歸零碼、七、思考題1、根據(jù)實驗觀察和紀(jì)錄回答:(1) 不歸零碼和歸零碼的特點是什么？(2) 與信源代碼中的“ 1 ”碼相對應(yīng)的 AMI碼及HDB3碼是否一定相同？為什么？答：(1)不歸零碼的0電平和1電平寬度相等，歸零碼的 0電平和1電平的寬度不相等， 而且1電平的寬度小于0電平的寬度，即不歸零碼的占空比等于 0.5而歸零碼的占空比小于0.5。( 2)與信源代碼

15、中的“ 1”碼對應(yīng)的AMI碼及HDB3碼不一定相同。因信源代碼中的“ 1 ”碼對應(yīng)的AMI碼“1 ”、“ -1 ”相間出現(xiàn)，而 HDB3碼中的“ 1”，“ -1 ”不但與信源代碼中的“1”碼有關(guān)，而且還與信源代碼中的“0”碼有關(guān)。舉例：信源代碼 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1AMI 1 0 0 0 0 -1 1 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 1HDB3 1 0 02、設(shè)代碼為全1 -1 1 -1 0 0 -1 1 0 0 0 1 0 -1全 0 及 0111 0010 0000 1100 0010 0000 ，給出 AMI 及 HDB3碼的代

16、碼和波形。答：信息代碼AMI-1 1 -1 1 -1 1HDB31 -1 1 -1 1 -1 1信息代碼AMIHDB30 0 0 1 -1 0 0 1 -1 0 0 1 -1信息代碼0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0AMI0 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0HDB30 1 -1 1 0 0 -1 1 0 0-1 0 1 -1 1 0 0 1 -1 0 0 03總結(jié)從HDB3碼中提取位同步信號的原理。答:亜斗整流窄帶帶通濾波器整形移相位同步信號AHDB3 碼中不含有離散譜f

17、S(fS在數(shù)值上等于碼速率)成分。整流后變?yōu)橐粋€占空比等于0.5的單極性歸零碼，其連 0個數(shù)不超過3，頻譜中含有較強(qiáng)的離散譜fS成分，故可通過窄帶帶通濾波器得到一個相位抖動較小的正弦信號，再經(jīng)過整形、移相后即可得到合乎要求的位同步信號cp(t)。4、試根據(jù)占空比為 0.5的單極性歸零碼的功率譜密度公式說明為什么信息代碼中的連0碼越長，越難于從 AMI碼中提取位同步信號，而HDB碼則不存在此問題。答： = 0.5 Ts時單極性歸零碼的功率譜密度為：Ps(f) =2fsp(l - p)|G(f)|2 fs2 | PG(o)|2) 2fs2'| PG(mfs)|2、( f -mf$)m A式

18、中fs=1/Ts在數(shù)值上等于碼速率，P為“1”碼概率，G( f )為.=Ts/2脈沖信號的傅氏變換G(f)二Sa( f)2fs1G(f4 兀 S%)2fTtsin 2二 /21二 fs2(f - fS)將HDB碼整流得到的占空比為 0.5的單極性歸零碼中連“ 0”個數(shù)最多為3，而將AMI 碼整流后得到的占空比為 0.5的單極性歸零碼中連 “0”個數(shù)與信息代碼中連 “0”個數(shù)相同。 所以信息代碼中連“ 0”碼越長，AMI碼對應(yīng)的單極性歸零碼中“ 1”碼出現(xiàn)概率越小，fs離 散譜強(qiáng)度越小，越難于提取位同步信號。而HDB碼對應(yīng)的單極性歸零碼中“ 1”碼出現(xiàn)的概率大，fS離散譜強(qiáng)度大，故易于提取位同步

19、信號。實驗二、數(shù)字調(diào)制實驗一、實驗?zāi)康?、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 2PSK 2DPSK言號的方法。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言號波形之間關(guān)系。4、了解2ASK 2FSK 2PSK 2DPSK言號的頻譜與數(shù)字基帶信號頻譜之間的關(guān)系。二、實驗儀器雙蹤示波器一臺、通信原理VI實驗臺一臺、M6信號源模塊和Ml數(shù)字調(diào)制模塊三、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 2

20、DPSK信號的頻譜。四、基本原理1、2ASK調(diào)制原理2ASK二進(jìn)制振幅調(diào)制就是用二進(jìn)制數(shù)字基帶信號控制正弦載波的幅度，使載波振幅隨著二進(jìn)制數(shù)字基帶信號而變化，而其頻率和初始相位保持不變。信息比特是通過載波的幅度來傳遞的。其信號表達(dá)式為 e0(t)二S(t) cos ct，S(t)為單極性數(shù)字基帶信號。由于調(diào)制信號只有0或1兩個電平，相乘的結(jié)果相當(dāng)于將載頻或者關(guān)斷，或者接通，它的實際意義是當(dāng)調(diào)制的數(shù)字信號“ 1”時，傳輸載波；當(dāng)調(diào)制的數(shù)字信號為“0”時，不傳輸載波。2ASK信號的時間波形 e2ASK(t)隨二進(jìn)制基帶信號 S(t)通斷變化。所以又被稱為通斷鍵控信號。典 型波形如圖2-1所示。圖2

21、-1 典型2ASK波形Clo2ASK信號的產(chǎn)生方法通常有兩種：模擬調(diào)制法(相乘器法)和鍵控法。模擬調(diào)制法就是用基帶信號與載波相乘，進(jìn)而把基帶信號調(diào)制到載波上進(jìn)行傳輸。鍵控法由s(t)來控制電路的開關(guān)進(jìn)而進(jìn)行調(diào)制。兩種方法的調(diào)制如圖2-2和圖2-3所示。切Al n-T'i,. t圖2-2模擬調(diào)制法(相乘器法)CO£Wct*也稱OOK信號J>開關(guān)K的動作由S(t)決定，當(dāng)St)=,圖2-3鍵控法2、2FSK調(diào)制原理一個FSK信號可以看成是兩個不同載波的差不多。2FSK信號的頻譜可以看成是 fl和f2頻移鍵控是利用載波的頻率來傳遞數(shù)字信號，在2ASK信號的疊加。其解調(diào)和解調(diào)方

22、法和FSK的兩個2ASK頻譜的組合。2FSK中，載波的頻率隨著二進(jìn)制基帶信號在fl和f2兩個頻率點間變化,頻移鍵控是利用載波的頻移變化來傳遞數(shù)字信息的。在 2FSK中，載波的頻率隨基帶信號在fl和f2兩個頻率點間變化。故其表達(dá)式為:(Acost +%)e2FSK(t)ACOS(n)典型波形如圖2-4所示。aksi (t)s2 (t)cos (w1 t+ en )cos (w2 t+ © n)10 1 10 0 1III . tIIt1(t) co s(w1t + e n )d 宀*4子-s 2 (t) cos (w2 t+ © n)于十亠宀宀亠亠(2FSK 信號二產(chǎn)二一二A

23、圖2-4 2FSK典型波形圖2FSK的調(diào)制方式有兩種，即模擬調(diào)頻法和鍵控法。本次設(shè)計米用鍵控法。鍵控法中可 以用二進(jìn)制“1”來對應(yīng)于載頻f1，而“ 0”用來對應(yīng)于另一頻率f2，而這個可以用受矩形脈沖序列控制的開關(guān)電路對兩個不同的獨立的頻率源f1、f2進(jìn)行選擇通。鍵控法原理圖如圖2-5示2FSK輸出信號二進(jìn)制數(shù)據(jù)2FSK的調(diào)制原理圖圖2-5 2FSK鍵控法原理圖2、2PSK調(diào)制原理在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中，當(dāng)正弦載波的相位隨二進(jìn)制數(shù)字基帶信號離散變化時，則產(chǎn)生二進(jìn)制移相鍵控(2PSK)信號。2PSK信號調(diào)制有兩種方法，即模擬調(diào)制法和鍵控法。通常用已 調(diào)信號載波的0。和180。分別表示二進(jìn)制數(shù)字基帶信號

24、的1和0 ,模擬調(diào)制法用兩個反相的載波信號進(jìn)行調(diào)制。2PSK以載波的相位變化作為參考基準(zhǔn)的，當(dāng)基帶信號為 0時相位 相對于初始相位為 0°,當(dāng)基帶信號為1時相對于初始相位為180 °。鍵控法，是用載波的相位來攜帶二進(jìn)制信息的調(diào)制方式。通常用0。和180°來分別代表0和1。其時域表達(dá)式為：e2psK = ； = a.g(t - nTs) cos ct其中，2PSK的調(diào)制中an必須為雙極性碼。本次設(shè)計中采用模擬調(diào)制法。兩種方法原理圖分別如圖2-6和圖2-7所示。圖2-6模擬調(diào)制法原理圖圖2-7鍵控法原理圖DPSK調(diào)制原理3、2DPSK調(diào)制原理2DPSK方式是用前后相鄰

25、碼元的載波相對相位變化來表示數(shù)字信息。假設(shè)前后相鄰碼元的載波相位差為，可定義一種數(shù)字信息與之間的關(guān)系為：.0 （數(shù)字信息0）A = 2 嚴(yán)（數(shù)字信息1）：為前一碼元的相位。實現(xiàn)二進(jìn)制差分相移鍵控的最常用的方法是：先對二進(jìn)制數(shù)字基帶信號進(jìn)行差分編碼，然后對變換出的差分碼進(jìn)行絕對調(diào)相即可。2DPSK調(diào)制原理圖如圖 2-8所示。圖2-8 2DPSK調(diào)制原理框圖五、實驗步驟1、熟悉數(shù)字信源單元及數(shù)字調(diào)制單元的工作原理。2 、連線：數(shù)字調(diào)制單元的CLK BS-IN、NRZ-IN分別連至信源單元 CLK BS、NRZ打開交流電源開關(guān)和兩模塊的電源開關(guān)。3、接通電源，示波波CH1接AK CH2接BK ,信源

26、模塊的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。4、仔細(xì)觀察CAR和CAR-D言號，分析載波信號的特點。5、 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（此關(guān)系即是2PSK信號相位變化與信源 代碼的關(guān)系）。注意：2DPSK信號的幅度可能不一致，但這并不影響信息的正確傳輸。6、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（注意“1” 碼與“ 0”碼對應(yīng)的2FSK信號幅度可能不相等，這對傳輸信

27、息是沒有影響的）六、實驗結(jié)果觀察到絕對碼與相對碼關(guān)系絕對碼為：0010 0000 1100 0010 0000相對碼為：0011 1111 0111 1100 0000可總結(jié)出相對碼bn與絕對碼an的關(guān)系為，其中bn為參考碼元0 二 二 an觀察2ASK 2FSK 2PSK 2DPSK調(diào)制信號特點，可知與理論一致， 驗證了實驗基本原理， 2ASK通過載波幅度的有無表示傳送的信息，2FSK用不同載頻表示傳送的信息，2PSK用載波相位表示傳送的信息，2DPSK用相鄰碼元相對載波相位值表示傳送的信息，同時可以看出 2DPSK可由絕對碼轉(zhuǎn)換為相對碼在經(jīng)過絕對移相得到。七、思考題1、設(shè)絕對碼為全 1、全

28、0或1001 1010，求相對碼。答：絕對碼 11111 ，00000，10011010相對碼 10101 ，00000，11101100或 01010，11111，000100112、設(shè)相對碼為全 1、全0或1001 1010，求絕對碼。答：絕對碼 11111 ，00000，10011010相對碼 00000，00000，01010111或 10000， 10000， 110101113、 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2PSK及 2DPSK信號波形。答:對碼的變換電路。答： 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

29、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。相對碼至絕對碼的變換規(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。5、總結(jié)2DPSK言號的相位變化與信息代碼之間的關(guān)系以及2PSK信號的相位變化與信息代碼之間的關(guān)系。答：2DPSK言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言號的初相相對于前一碼元內(nèi) 2DPSK言號的末相變化1800， “0”碼對應(yīng)的 2DPSK言號的初相與前一碼元內(nèi) 2DPSK信號的末相相同。2PSK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

30、變”，即當(dāng)前碼元與前一碼元相異時則當(dāng)前碼元內(nèi)2PSK言號的初相相對于前一碼元內(nèi)2PSK言號的末相變化1800。相同時則碼元內(nèi) 2PSK信號的初相相對于前一碼元內(nèi)2PSK信號的末相無變化。實驗三、數(shù)字解調(diào)實驗一、實驗?zāi)康?、掌握2DPSK相干解調(diào)原理。2、掌握2FSK過零檢測解調(diào)原理。二、實驗儀器雙蹤示波器一臺、通信原理 VI實驗臺、M6信號源模塊和M4數(shù)字調(diào)制模塊三、實驗內(nèi)容1、用示波器觀察2DPSK相干解調(diào)器各點波形。2、用示波器觀察2FSK過零檢測解調(diào)器各點波形四、基本原理1、2DPSK解調(diào)原理2DPSK言號解調(diào)有相干解調(diào)方式和差分相干解調(diào)。用差分相干解調(diào)這種方法解調(diào)時不需要恢復(fù)本地載波，

31、只要將 DPSK信號精確地延遲一個碼元時間間隔，然后與DPSK信號相乘，相乘的結(jié)果就反映了前后碼元的相對相位關(guān)系，經(jīng)低通濾波后直接抽樣判決即可恢復(fù)出原始的數(shù)字信息，而不需要在進(jìn)行差分解碼。相干解調(diào)碼變換法及相干解調(diào)法的解調(diào)原理是，先對2DPSK言號進(jìn)行相干解調(diào)，恢復(fù)出相對碼，再通過碼反變換器變換為絕對碼，從而恢復(fù)出發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)字信息。在解調(diào)過程中，若相干載波產(chǎn)生相位模糊，解調(diào)出的相對碼將產(chǎn)生倒置現(xiàn)象，但是經(jīng)過碼反變換器后，輸出的絕對碼不會發(fā)生任何倒置現(xiàn)象，從而解決了載波相位模糊的問題。 本次設(shè)計采用相干解調(diào)。兩種解調(diào)方式的原理圖如圖3-1和圖3-2所示。a£ttil抬樣1I kWH

32、禽門一f "定酬圖3-1 2DPSK差分相干解調(diào)原理圖本地載渡圖3-2 2DPSK相干解調(diào)原理圖2DPSK相干解調(diào)各點波形圖如圖 3-3所示。zVVWVvWVv-wwww 圖3-3 2DPSK相干解調(diào)各點波形圖2DPSK解調(diào)模塊及 2FSK解五、實驗步驟本實驗使用數(shù)字信源模塊、數(shù)字調(diào)制模塊、載波同步模塊、 調(diào)模塊。實際通信系統(tǒng)中，解調(diào)器的位同步信號來自位同步提取單元。本實驗中這個信號直接來自數(shù)字信源。在做2DPSK解調(diào)實驗時，位同步信號送給2DPSK解調(diào)單元，做2FSK解調(diào)實驗時則送到 2FSK解調(diào)單元。1、按下表連線源端口目的端口數(shù)字信源單元BS-OUT數(shù)字調(diào)制BS-IN數(shù)字信源單

33、元NRZ-OUT數(shù)字調(diào)制NRZ-IN數(shù)字信源單元BS-OUT2FSK解調(diào) BS-IN數(shù)字信源單元BS-OUT2DPSK解調(diào) BS-IN數(shù)字調(diào)制2DPSK-OUT2DPSK解調(diào) BS-IN數(shù)字調(diào)制2DPSK-OUT載波同步2DPSK- IN數(shù)字調(diào)制2FSK-OUT2FSK解調(diào) 2FSK -IN載波同步CAR- OUT2DPSK解調(diào) CAR-IN2、檢查數(shù)字信源模塊、數(shù)字調(diào)制模塊及載波同步模塊是否已在工作正常。3、2DPSK解調(diào)實驗（1）將示波器的 CH1接數(shù)字調(diào)制單元的 BK, CH2接2DPSK解調(diào)單元的MU MU與 BK同相或反相。（2） 示波器CH2接LPF,可看到MU反相。當(dāng)一幀內(nèi) BK中“1”碼“ 0”碼個數(shù)相同時，LPF 的正、負(fù)極性信號與 0 電平對稱，否則不對稱。將示波器調(diào)至失步狀態(tài)，可觀察到眼圖。（3） 斷開、接通電源若干次，使數(shù)字調(diào)制單元CAR信號與載波同步單元 CAR-OUT言號同相， 觀察數(shù)字調(diào)制單元的 BK與 2DPSK解調(diào)單元的MU LPF、BK之間的關(guān)系，再觀察數(shù)字調(diào)制單 元中AK信號與2DPSK解調(diào)單元的 MU LPF、BK、AK-OUT信號之間的關(guān)系。（4）在斷開電源