fsk調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)六2FSK調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握2FSK調(diào)制的原理及實(shí)現(xiàn)方法。2、掌握2FSK解調(diào)的原理及實(shí)現(xiàn)方法。儀器設(shè)備與耗材1信號源模塊2、數(shù)字調(diào)制模塊3、數(shù)字解調(diào)模塊4、20M雙蹤示波器實(shí)驗(yàn)基本原理1 2FSK調(diào)制圖6-1是2FSK調(diào)制數(shù)字鍵控法原理框圖。圖6-12FSK調(diào)制數(shù)字鍵控法原理框圖為便于實(shí)驗(yàn)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、192KHz正弦載波信號，載波 1頻率是數(shù)字信號碼速率的整 4倍關(guān)系， 載波2頻率是數(shù)字信號碼速率的整 2倍關(guān)系，即NRZ碼為“1 ”的一個碼元對應(yīng)正 弦載波的4個周期，NRZ碼為“ 0”的

2、一個碼元對應(yīng)正弦載波的 2個周期。實(shí)驗(yàn)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(dāng)NRZ碼為高電平時，模擬開關(guān)1導(dǎo)通，模擬開關(guān)2截止，正弦載波1通過門1輸出；當(dāng)NRZ碼為低電平時，模擬開關(guān)2導(dǎo)通，模擬開關(guān)1截止，正弦載波2通過門2輸出。門的輸出即為 2FSK調(diào)制信號，如下圖6-2所 示。圖6-2 2FSK調(diào)制信號波形2、2FSK解調(diào)我們采用過零檢測法，其原理框圖如圖6-3所示。圖6-3 2FSK解調(diào)過零檢測法原理框圖2FSK信號的過零點(diǎn)數(shù)隨不冋載頻而異，故檢出過零點(diǎn)數(shù)可以得到關(guān)于頻率 的差異。如上圖6-3所示，2FSK已調(diào)信號從“調(diào)制輸入”測試點(diǎn)送

3、入可重觸發(fā)單穩(wěn) 態(tài)觸發(fā)器中，“單穩(wěn) 1 ”觸發(fā)器和“單穩(wěn) 2”觸發(fā)器分別被設(shè)置為上升沿觸發(fā)和 下降沿觸發(fā)，即單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器分別檢測出已調(diào)信號的0相位和p相位?！皢畏€(wěn)輸出1”測試點(diǎn)信號對應(yīng) 2FSK已調(diào)信號中所有的0相位有一個尖脈 沖，“單穩(wěn)輸出2”測試點(diǎn)信號對應(yīng)2FSK已調(diào)信號中所有的p相位有一個尖脈 沖，過零脈沖的寬度由觸發(fā)器集成電路外接的電阻和電容確定?！皢畏€(wěn)輸出1”和“單穩(wěn)輸出2 ”兩波形相加，得“過零檢測”信號，即對 應(yīng)2FSK已調(diào)信號全部的過零點(diǎn)有一個尖脈沖。“過零檢測”信號經(jīng)二階低通濾波器濾除高頻分量，得“濾波輸出”信 號。“濾波輸出”信號再經(jīng)電壓比較器判決，得“判壓輸出”信號。用來

4、作比 較的判決電壓電平可通過“ FSK判決電壓調(diào)節(jié)”旋轉(zhuǎn)電位器來調(diào)節(jié)。最后“判壓輸出”信號經(jīng)位同步抽樣判決，得“解調(diào)輸出”信號。 解調(diào)過程中各測試點(diǎn)波形如下圖6-4所示。圖6-4 2FSK解調(diào)各測試點(diǎn)波形1、將模塊小心地固定在主機(jī)箱中，確保電源接觸良好。2、插上電源線，打開主機(jī)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(yàn)證 通電是否成功，在實(shí)驗(yàn)中均是先連線，后打開電源做實(shí)驗(yàn)，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0000000000001000。24 位“ NRZ碼型選擇”撥碼開關(guān)任

5、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”輸出幅度與“ 192K 正弦載波”輸出幅度相等，為左右。說明：當(dāng)“ 384K正弦載波”調(diào)節(jié)至與“ 192K正弦載波”幅度相等時，有下圖所示相位對齊關(guān)系。4、2FSK調(diào)制（1）實(shí)驗(yàn)連線如下：信號源模塊數(shù)字調(diào)制模塊NRZNRZ輸入（數(shù)字鍵控法調(diào)制）實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)記錄-384K正弦載波 載波1輸入（數(shù)字鍵控法調(diào)制）192K正弦載波 載波2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1010,即2FSK調(diào) 制方式。（3）以數(shù)字調(diào)制模塊“ NRZ俞入”的信號為內(nèi)觸發(fā)源，示波器雙蹤觀測 “ NRZ輸入”

6、和“調(diào)制輸出”測試點(diǎn)波形。（4）改變信號源模塊 NRZ碼的碼型，觀察2FSK調(diào)制信號波形的相應(yīng)變化。5、2FSK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） ii 制輸入（FSK解調(diào)）信號源模塊 數(shù)字解調(diào)模塊BSBS 輸入（FSK解調(diào)）（2） 示波器觀測“單穩(wěn)輸出 1”、“單穩(wěn)輸出2”、“過零檢測”、“濾波 輸出”測試點(diǎn)波形。（3）調(diào)節(jié)“ ASK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(diǎn)波形，分析隨判決電壓值的不同，“判壓輸出”波形的變 化。（4） 示波器雙蹤觀測信號源模塊“ NRZ與數(shù)字解調(diào)模塊 FSK解調(diào)“解調(diào)輸 出”測試點(diǎn)碼型，對比 2FSK解調(diào)還原的效果。（5）改變信號源模塊 NRZ碼的碼型，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟。數(shù)據(jù)處理 與 分析1“ 384K正弦載波”與“ 192K正弦載波”輸出幅度相等波形。2“ NRZ輸入”和“調(diào)制輸出”測試點(diǎn)波形。改變NRZ碼的碼型“單穩(wěn)輸出1 ”、“單穩(wěn)輸出2 ”測試點(diǎn)波形?！斑^零檢測”、“濾波輸出”測試點(diǎn)波形。4.調(diào)節(jié)“ ASK判決電壓調(diào)節(jié)”旋轉(zhuǎn)電位器，“濾波輸出”與“判壓輸出”測試點(diǎn) 波形。5“ NRZ與“解調(diào)輸出”測試點(diǎn)波形。實(shí)驗(yàn)結(jié)論與思考實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過本次試驗(yàn)初步了