PSK调制解调实验报告范文

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PSK 调制解调实验报告范文

　　一、实验目的

　　 1. 掌握二相绝对码与相对码的码变换方法；

　　 2. 掌握二相相位键控调制解调的工作原理及性能测试；

　　 3. 学习二相相位调制、解调硬件实现，掌握电路调整测试方法。

　　二、实验仪器

　　 1.时钟与基带数据发生模块，位号：G

　　 2.PSK 调制模块，位号 A

　　 3.PSK 解调模块，位号 C

　　 4.噪声模块，位号 B

　　 5.复接/解复接、同步技术模块，位号 I

　　 6.20M 双踪示波器 1 台

　　 7.小平口螺丝刀 1 只

　　 8.频率计 1 台（用）选

　　 9.信号连接线 4 根

　　三、实验原理

　　相位键控调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式，它具有优良的抗干扰噪声

性能及较高的频带利用率。在相同的信噪比条件下，可获得比其他调制方式（例如：

ASK、FSK）更低的误码率，因而广泛应用在实际通信系统中。本实验箱采用相位选择法实

现相位调制（二进制），绝对移相键控（PSK 或CPSK）是用输入的基带信号（绝对码）选

择开关通断控制载波相位的变化来实现。相对移相键控（DPSK）采用绝对码与相对码变换

后，用相对码控制选择开关通断来实现。

　　　（一） PSK 调制电路工作原理

　　二相相位键控的载波为 1.024MHz，数字基带信号有 32Kb/s 伪随机码、及其相对

码、32KHz 方波、外加数字信号等。相位键控调制解调电原理框图，如图 6-1 所示。

　　 1.载波倒相器

　　模拟信号的倒相通常采用运放来实现。来自 1.024MHz 载波信号输入到运放的反相输

入端，在输出端即可得到一个反相的载波信号，即 π相载波信号。为了使 0 相载波与 π

相载波的幅度相等，在电路中加了电位器 37W01 和37W02 调节。

　　 2.模拟开关相乘器

　　对载波的相移键控是用模拟开关电路实现的。0 相载波与 π相载波分别加到模拟开

关A：CD4066 的输入端（1 脚）、模拟开关 B：CD4066 的输入端（11 脚），在数字基带

信号的信码中，它的正极性加到模拟开关 A 的输入控制端（13 脚），它反极性加到模拟

开关 B 的输入控制端（12 “脚）。用来控制两个同频反相载波的通断。当信码为 1”码

时，模拟开关

　　 A 的输入控制端为高电平，模拟开关 A 导通，输出 0 相载波，而模拟开关 B 的输入

控制端为低电平，模拟开关 B “截止。反之，当信码为 0”码时，模拟开关 A 的输入控制

端为低电平，模拟开关 A 截止。而模拟开关 B 的输入控制端却为高电平，模拟开关 B 导

通。输出 π相载波，两个模拟开关输出通过载波输出开关 37K02 合路叠加后输出为二相

PSK 调制信号。另外，DPSK 调制是采用码型变换加绝对调相来实现，即把数据信息源

（伪随机码序列）作为绝对码序列{an}，通过码型变换器变成相对码序列{bn}，然后再用

相对码序列{bn}，进行绝

　　对移相键控，此时该调制的输出就是 DPSK 已调信号。本模块对应的操作是这样的

（详细见图 6-1），37P01 为PSK 调制模块的基带信号输入铆孔，可以送入 4P01 点的绝

对码信（PSK），也可以送入相对码基带信号(相对 4P01 点的数字信号来说，此调制即为

DPSK 调制)。

　　（二）相位键控解调电路工作原理

　　二相 PSK(DPSK) 解调器的总电路方框图如图 6-2 所示。

　　该解调器由三部分组成：载波提取电路、位定时恢复电路与信码再生整形电路。载波

恢复和位定时提取，是数字载波传输系统必不可少的重要组成部分。载波恢复的具体实现

方案是和发送端的调制方式有关的，以相移键控为例，有：N 次方环、科斯塔斯环

(Constas 环)、逆调制环和判决反馈环等。近几年来由于数字电路技术和集成电路的迅速

发展，又出现了基带数字处理载波跟踪环，并且已在实际应用领域得到了广泛的使用。但

是，为了加强学生基础知识的学习及对基本理论的理解，我们从实际出发，选择科斯塔斯

环解调电路作为基本实验。

　　 1.二相(PSK，DPSK)信号输入电路

　　由整形路，送端送来的二相电对发 (PSK、DPSK)信号进行前后级隔离、放大后送至鉴

相器 1 与鉴相器 2分别进行鉴相。

　　图6-2 解调器原理方框图

　　 2.科斯塔斯环提取载波原理

　　经整形电路放大后的信号分两路输出至两鉴相器的输入端，鉴相器 1 与鉴相器 2 的

控制信号输入端的控制信号分别为 0 相载波信号与 π/2 相载波信号。这样经过两鉴相器

输出的鉴相信号再通过有源低通滤波器滤掉其高频分量，再由两比较判决器完成判决解调

出数字基带信码，由相乘器电路，去掉数字基带信号中的数字信息。得到反映恢复载波与

输入载波相位

　　之差的误差电压Ud, Ud 经过环路低通滤波器滤波后，输出了一个平滑的误差控制电

压，去控制 VCO 压控振荡器74S124。它的中心振荡输出频率范围从 1Hz 到60MHz，工作

环境温度在 0～70℃，当电源电压工作在+5V、频率控制电压与范围控制电压都为+2V

时，74S124 　的输出频率表达式为： f0 = 5×10-4/Cext，在实验电路中，调节精密电位

器38W01(10KΩ)的阻值，使频率控制输入电压(74LS124 的2 脚)与范围控制输入电压

(74LS124 的3 脚)基本相等，此时，当电源电压为+5V 时，才符合：f0 = 5×10-4/Cext,

再改变4、5 脚间电容,使74S124 的7 脚输出为 2.048NHZ 方波信号。74S124 的6 脚为

使能端，低平有效，它开启控振器工作；当电压荡 74S124 的第7 脚输出的中心振荡频率

偏离 2.048MHz 时，此时可调节 38W01，用频率计监视测量点38TP02 上的频率值，使其准

确而稳定地输出 2.048MHz 的同步时钟信号。该 2.048MHz 的载波信号经过分频(÷2)电

路：一次分频变成 1.024MHz 载波信号，并完成π/2 　相移相。这样就完成了载波恢复的

功能。

　　从图中可看出该解调环路的优点是：

　　①该解调环在载波恢复的同时，即可解调出数字信息。

　　②该解调环电路结构简单，整个载波恢复环路可用模拟和数字集成电路实现。

　　但该解调环路的缺点是：存在相位模糊，即解调的数字基带信号容易出现反向问

题。DPSK “调制解调就可以解决这个问题，相绝码转换在复接/”解复接、同步技术模块上

完成。

　　四、各测量点及可调元件的作用

　　 1.PSK 调制模块

　　 37K02：两调制信号叠加。1-2 “脚连，输出 1”的调制信号；2-3 “脚连，输出 0”的

调制信号。

　　 37W01：调节 0 相载波幅度大小，使 37TP02 峰峰值 2～4V。

　　 37W02：调节 π相载波幅度大小，使 37TP03 峰峰值 2～4V。

　　 37P01：外加数字基带信号输入铆孔。

　　 37TP01：频率为 1.024MHz 方波信号，由 4U01 芯片(EPM240)编程产生。

　　 37TP02：0 相1.024MHZ 载波正弦波信号，调节电位器 37W01 改变幅度（2～4V 左

　右）。 37TP03：π 相1.024MHZ 载波正弦波信号，调节电位器 37W02 改变幅度（2～4V

　左右）。 37P02：PSK 调制信号输出铆孔。由开关 37K02 决定。

　　 1-2 相连 3-4 断开时，37P02 为0 相载波输出；

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PSK调制解调实验报告范文　　一、实验目的　　1.掌握二相绝对码与相对码的码变换方法；　　2.掌握二相相位键控调制解调的工作原理及性能测试；　　3.学习二相相位调制、解调硬件实现，掌握电路调整测试方法。　　二、实验仪器　　1.时钟与基带数据发生模块，位号：G　　2.PSK调制模块，位号A　　3.PSK解调模块，位号C　　4.噪声模块，位号B　　5.复接/解复接、同步技术模块，位号I　　6.20M双踪示波器1台　　7.小平口螺丝刀1只　　8.频率计1台（用）选　　9.信号连接线4根　　三、实验原理　　相位键控调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式，它具有优良的抗干扰噪声性能及较高的频带利用率...

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