FSK頻移鍵控實驗報告

PAGEPAGE2FSK移頻鍵控試驗鄭永2011142050實驗?zāi)康恼莆誇SK調(diào)制基本工作原理掌握FSK解調(diào)基本工作原理掌握FSK數(shù)據(jù)傳輸過程掌握FSK帶寬的計算方法實驗儀器ZH7001（II）通信原理基礎(chǔ)實驗箱20MHz示波器實驗原理（一）FSK調(diào)制在二進(jìn)制頻移鍵控中，幅度恒定不變的載波信號的頻率隨著輸入碼流的變化而切換（稱為高音和低音，代表二進(jìn)制的1和0）。通常，F(xiàn)SK信號的表達(dá)式為： （二進(jìn)制１） （二進(jìn)制０）其中2πΔf代表信號載波的恒定偏移。FSK的信號頻譜如圖1所示。圖1FSK的信號頻譜FSK信號的傳輸帶寬Br，由Carson公式給出：Br=2Δf+2B其中B為數(shù)字基帶信號的帶寬。假設(shè)信號帶寬限制在主瓣范圍，矩形脈沖信號的帶寬B=R。因此，F(xiàn)SK的傳輸帶寬變?yōu)椋築r=2（Δf+R）（二）FSK解調(diào)FSK的解調(diào)框圖如下：在ZH7001（II）通信原理基礎(chǔ)實驗箱中，F(xiàn)SK調(diào)制模塊各測試點(diǎn)的定義如下：TPE01：FSK調(diào)制端的電平變換輸出TPE02：調(diào)制之后的FSK調(diào)制輸出TPE03：解調(diào)端的PLL壓控振蕩器輸出TPE04：FSK解調(diào)的鑒頻輸出TPE06：FSK解調(diào)輸出TPE07：FSK解調(diào)輸入信號在該模塊中，各跳線的功能如下：KE01：跳線開關(guān)KE01用于選擇UE01的鑒相輸出。實驗時將KE01設(shè)置于2-3（右端）。KE02：跳線開關(guān)KE02是用于選擇輸入鎖相信號：當(dāng)KE02置于2-3時，輸入信號來自FSK調(diào)制端；當(dāng)KE01、KE02置于1-2（左端）時選擇外部測試信號。實驗步驟及數(shù)據(jù)處理1、（1）準(zhǔn)備工作：將選擇開關(guān)KG03置于右端（數(shù)據(jù)速率為500bps），將FSK調(diào)制解調(diào)模塊中的跳線開關(guān)KE01、KE02均置于右端，KG01放置在測試位置。（2）TPE02是已調(diào)FSK波形，通過看過KG02選擇全1碼輸入數(shù)據(jù)信號，觀測TPE02的信號波形，測量其基帶信號周期和頻率——傳號頻率?；鶐盘栴l率f=20.94KHz，周期T=47.77us（3）通過開過KG02選擇全0碼輸入數(shù)據(jù)信號，觀測TPE02信號波形，觀測其基帶信號周期和頻率——空號頻率。將測量結(jié)果與1碼比較?；鶐盘栴l率f=11.09KHz，周期T=90.13us.分析：由上面兩幅圖可知：在其他條件一樣的情況下，選擇全0碼作為輸入數(shù)據(jù)信號得到的基帶的周期比全1碼作為輸入信號時得到的基帶信號的周期大。這主要是因為：當(dāng)輸入碼元為0時，振蕩頻率為6-9KHZ；當(dāng)輸入碼元為1時，振蕩頻率為20-24KHZ.。不同的碼元導(dǎo)致不同的振蕩頻率從而引起基帶信號周期的不同。頻率大的周期自然較小。2、FSK調(diào)制基帶信號觀測 （1）準(zhǔn)備：同實驗步驟1（2）通過開過KG02選擇為0/1碼輸入數(shù)據(jù)信號，TPM02是發(fā)送數(shù)據(jù)信號，TPE02是已調(diào)FSK波形，并以TPM02作為同步信號，觀測TPM02和TPE02點(diǎn)波形應(yīng)有明確的信號對應(yīng)關(guān)系（頻率等）。分析：由波形可看出，當(dāng)同步信號為高電平時，頻率高，F(xiàn)SK波形比較密；當(dāng)同步信號為低電平時，頻率低，F(xiàn)SK波形比較疏。3、解調(diào)數(shù)據(jù)信號觀測（1）準(zhǔn)備：同步驟1；（2）選擇為0/1碼，測量FSK解調(diào)數(shù)據(jù)信號測試點(diǎn)TPE06的波形，觀測時仍用發(fā)送數(shù)據(jù)（TPM02）作為同步，比較其兩者的對應(yīng)關(guān)系，和畫出對應(yīng)的波形，并測出解調(diào)數(shù)據(jù)信號的相位抖動。分析：0/1碼時，由示波器測得解調(diào)數(shù)據(jù)信號的相位抖動為△t=36us。（3）通過開關(guān)KG02選擇為其特殊碼，測量TPE06的信號波形，觀測解調(diào)數(shù)據(jù)是否與發(fā)送數(shù)據(jù)保持一致和畫對應(yīng)波形，并測出解調(diào)數(shù)據(jù)信號的相位抖動。分析：特殊碼時，由示波器測得解調(diào)數(shù)據(jù)信號的相位抖動△t=34us。用特殊碼作為基帶信號，觀測并畫出TPE06的輸出波形。判斷波形與基帶信號是否一致，相位延遲多少？波形如下：分析：由圖可知，波形與基帶信號基本一致，以前沿為標(biāo)準(zhǔn)求得相位延遲△t=120us.不同碼元速率下的解調(diào)數(shù)據(jù)信號觀測：通過開關(guān)KG03選擇碼元速率在左端32K位置，觀測對解調(diào)輸出有什么影響，為什么？分析：由圖可知，輸出解調(diào)波形不規(guī)則，因為數(shù)據(jù)碼元速率受KG03控制，改變了碼元傳輸速率后接收端解調(diào)不出原碼。思考題描述FSK系統(tǒng)的組成及各部分的作用。答：FSK系統(tǒng)的組成主要由調(diào)制與解調(diào)這兩大部分組成。其中調(diào)制采用了鍵控法，主要由振蕩器，反相器與相加器組成，作用是產(chǎn)生FSK信號；解調(diào)