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;
摘要:
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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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作者:Jazy
分类:实用范文
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时间:2024-07-10