2ASK、2FSK数字解调实验报告

实验三 2ASK 、2FSK 数字解调实验
一、实验目的
1. 掌握2ASK 过零检测解调原理。

2. 掌握2FSK 过零检测解调原理。

二、实验内容
1. 用示波器观察2ASK 过零检测解调器各点波形。

2. 用示波器观察2FSK 过零检测解调器各点波形。

三、基本原理
（A ）2ASK 解调 （1）包络检波
实际系统中x （t ）迟后于e o (t)，进行数学抽象时认为系统是物理不可实现的，是否有码间串扰决定于滤波器和信道的频率特性。

LPF 用来滤除高频，一般对码间串扰无影响。

（2） 相干解调
无码间串扰
r （t ）与（1）中不同，有正、负值，其它同（1） （3）过零检测
具体波形可以参考2FSK 过零检测波形。

判决准则：10)B A (2
1)kTs (f →-≥
在本实验中，2ASK 解调采用过零检测的方法。

（B ）2FSK 解调
包络检波
条件：s 2c 1c f 2|f f |>-。

判决准则：10)kTs (b )kTs (a →≥ （2）相干解调
（3）过零检测
a
b
c
d
e
f
cp(t)
数字信号101
波形图如上所示。

判决准则：10)B A (2
1)kTs (f →-≥
（C ）电路原理
本实验采用过零检测法解调2FSK 信号。

图3-1、图3-2分别为解调器的方框图和电路原理图。

图3-1 2FSK 过零检测解调方框图
2FSK 解调模块上有以下测试点及输入输出点： • 2FSK-IN 2FSK 信号输入点/测试点 • BS-IN 位同步信号输入点 • FD 2FSK 过零检测输出信号测试点 • LPF 低通滤波器输出点/测试点
• NRZ（B）位同步提取输出测试点
• NRZ－OUT 解调输出信号的输出点/测试点
2FSK解调器方框图中各单元与电路图中元器件对应关系如下：
•整形1 UF1:A：反相器74HC04
•单稳1、单稳2 UF2：单稳态触发器74LS123
•相加器UF3：或门74LS32
•低通滤波器UF4：运算放大器LM318；若干电阻、电容
•整形2 UF1:B：反相器74HC04
•抽样器UF5:A：双D触发器74HC74
在实际应用的通信系统中，解调器的输入端都有一个带通滤波器用来滤除带外的信道白噪声并确保系统的频率特性符合无码间串扰条件。

本实验系统中为简化实验设备，发端即数字调制的输出端没有带通滤波器、信道是理想的，故解调器输入端就没加带通滤波器。

2FSK解调器工作原理及有关问题说明如下：
•图3-3为2FSK过零检测解调器各点波形示意图，图中设“1”码载频等于码速率的两倍，“0”码载频等于码速率。

图3-3 2FSK过零检测解调器各点波形示意图
整形1和整形2的功能与比较器类似，在其输入端将输入信号叠加在2.5V 上。

74HC04的状态转换电平约为2.5V，可把输入信号进行硬限幅处理。

整形1将正弦2FSK信号变为TTL电平的2FSK信号。

整形2和抽样电路共同构成一个判决电平为2.5V的抽样判决器。

•单稳1、单稳2分别被设置为上升沿触发和下降沿触发，它们与相加器一
图路电调解字数K S F 2
2 -3图
起共同对TTL电平的2FSK信号进行微分、整流处理。

•LPF不是TTL电平信号且不是标准的非归零码，必须进行抽样判决处理。

UF1对抽样判决输出信号进行整形。

•必须说明一点，2FSK解调的信号码不能为全0或全1，否则抽样判决器不能正常工作。

四、实验步骤
本实验使用模块：数字信号源模块、数字调制模块、2FSK解调模块，它们之间的信号连结方式如图3-4所示。

实际通信系统中，解调器的位同步信号来自位同步提取单元，本实验中这个信号直接来自数字信源。

图3-4 数字解调实验连接图
1、按图3-4将五个模块的信号输出、输入点连在一起。

打开交流电源开关
和各使用模块的电源开关。

2、检查数字信源模块、数字调制模块及载波同步模块是否已在工作正常。

3、2FSK解调实验
示波器探头CH1接数字调制单元中的AK，CH2分别2FSK解调单元中的FD、LPF、NRZ（B）及NRZ-OUT，观察2FSK过零检测解调器的解调过程（注意：低通及整形2都有倒相作用）。

LPF的波形应接近图3-3所示的理论波形。

4、2ASK解调实验
如上图连线图进行连线。

实验方式与2FSK一样。

注意：2FSK和2ASK的解调在同一个模块上。

五、实验报告要求
1、设信息代码为1001101，2FSK的两个载频分别为码速率的四倍和两倍，根据实验观察得到的规律，画出2FSK过零检测解调器输入的2FSK波形及FD、
LPF、AK波形（设低通滤波器及整形2都无倒相作用）。