振幅键控、移频键控、移相键控解调实验
实验四 振幅键控
实验四振幅键控、移频键控调制解调实验和移相键控调制实验一、实验目的1.掌握用键控法产生2ASK、2FSK 信号的方法。
2.掌握2ASK 相干解调的原理。
3.掌握2FSK 过零检测解调的原理。
4. 掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。
5.掌握用键控法产生2DPSK 信号的方法。
二、实验原理1、2ASK部分:在振幅键控中载波幅度是随着基带信号的变化而变化的。
使载波在二进制基带信号1或0 的控制下通或断,即用载波幅度的有或无来代表信号中的“1”或“0”,这样就可以得到2ASK 信号,这种二进制振幅键控方式称为通—断键控(OOK)。
2ASK 信号典型的时域波形如图5-1所示。
2ASK 信号的一般时域表达式为:式中,T s为码元间隔,g(t)为持续时间[-T s/2,T s/2] 内任意波形形状的脉冲(分析时一般设为归一化矩形脉冲),而S(t)就是代表二进制信息的随机单极性脉冲序列。
2ASK解调有非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法)两种方法,相应的接收系统原理框图如图5-2所示:2、2FSK部分:2FSK信号是用载波频率的变化来表征被传信息的状态的,被调载波的频率随二进制序列0、1 状态而变化,即载频为0 f 时代表传0,载频为1 f 时代表传1。
显然,2FSK 信号完全可以看成两个分别以0 f 和1 f 为载频、以n a 和n a 为被传二进制序列的两种2ASK 信号的合成。
2FSK 信号的典型时域波形如图5-3所示。
其一般时域数学表达式为:在这里,我们采用频率选择法产生2FSK信号,其调制原理框图如图5-4所示:这里采用过零检测法对2FSK 调制信号进行解调,其调制原理框图如图5-5所示:图5-5 2FSK解调原理框图3、2DPSK部分:2PSK 信号是用载波相位的变化表征被传输信息状态的,通常规定0 相位载波和π相位载波分别代表传1 和传0,其时域波形示意图如图5-6所示。
振幅键控、移频键控、移相键控调制实验
实验十五振幅键控、移频键控、移相键控调制实验一、实验目的1、掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号的方法。
2、掌握相对码波形与2PSK信号波形之间的关系、绝对波形与2DSPK信号波形之间的关系3、掌握掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。
4、2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱特性。
二、实验内容1、观察绝对码、相对码波形。
2、观察2ASK、2FSK、2DPSK信号波形3、观察2ASK、2FSK、2DPSK信号频谱三、实验器材信号源模块数字调制模块频谱分析模块20M双踪示波器频率计四、实验原理1、2ASK调制原理控制下通或段,即用载波幅度的有无来代表信号中的“1”或“0”,这样就可以得到2ASK信号,这种二进制振幅键控方式称为通——段键控(OOK)。
2ASK 信号典型的时域波形如图所示,其时在振幅键控中载波幅度是随着基带信号而变化的。
将载波在二进制基带信号1或0的域数学表达式为S2ASK(t)=a n*Acos c t则S(t)的功率谱密度表达式为P S (f)=f s P(1-P)G(f)2+f s 2(1-p)2)0(G 2()f ς2ASK 信号的双边功率谱密度表达式为()()()[]()()[]22222222ASK )0()1(41)1(41P c c s c c s f f f f G p p f f f G f f G p p f f -++-+-++-=ςς上式表明2ASK 信号的功率谱密度由两个部分组成:(1)由g (t )经线性幅度调制所形成的双边带连续谱;(2)由被调载波分量确定的载频离散谱。
2ASK 信号的普零点带宽为B 2PSK =(f c +R s )-(f c -R s )=2R s =2/T s2ASK 的原理框图2、2FSK 调制原理2FSK 信号时用载波频率的变化来表征被传信息上网状态的,被调载波的频率随二进制序列0、1状态而变化,即载波为f 0时代表传0,载波为f 1是代表1。
移频键控FSK调制与解调实验
移频键控FSK调制与解调实验简介移频键控频移键控 (FSK) 是数字通信中一种重要的调制方式,它将数字信息信号调制成由两种不同频率的正弦波组成的高频信号,其中一个频率表示二进制 0,另一个频率则表示二进制 1,然后将这个高频信号传输到接收端,通过解调还原出原始数据。
FSK 可以用于无线电、音频甚至光学信号的传输。
在本文档中,将介绍如何进行移频键控 FSK 调制与解调的实验,通过实验理解FSK 调制与解调原理,并掌握 FSK 信号的产生、发送和解调过程。
实验步骤步骤1:准备工作首先,需要准备一台 FSK 调制解调器和一台示波器,并连接起来。
电源供应和示波器探针的连接应当正确无误。
步骤2:FSK 调制信号产生在第一阶段,需要产生一个双音调信号,即表示二进制 0 和 1 的两种频率。
在此实验中,我们选择使用两个正弦波。
这两个频率theta1 和theta2 需要合理选择,可以根据具体实验需要而定。
在产生双音调信号的输出端,通过移频键控 FSK 调制模块进行调制。
由于移频键控 FSK 调制方案较简单,因此可以使用简单通用的运算放大器组成移频键控 FSK 调制电路。
步骤3:传送 FSK 调制信号通过 FSK 调制的信号输出端,将信号输入到示波器中进行观测,用示波器观测检验 FSK 调制信号的准确性。
步骤4:接收 FSK 调制信号并解调使用 FSK 解调器,并将 FSK 调制信号输入演示信号输入端,将解调信号传输至演示信号输出端,观察解调的准确性。
步骤5:验证解调正确性将演示信号输出端与示波器探针连接,观察解调的准确性。
通过移频键控 FSK 调制与解调的实验,我们深入理解了 FSK 调制与解调原理,并掌握了 FSK 信号的产生、发送和解调过程。
通过本次实验,我们巩固了数字通信学习的基础,为进一步的深入研究奠定了坚实的基础。
幅度键控、频移键控和相移键控调制解调实验.doc
幅度键控、频移键控和相移键控调制解调实验.实验四。
振幅移位键控、频率移位键控、相移键控调制和解调实验一、实验目的1。
掌握绝对码和相对码的概念及其转换关系和转换方法。
掌握键控产生2ASK和2FSK信号的方法,以及2ASK相干解调和2FSK过零检测解调的原理。
掌握相对码波形和2FSK信号波形4之间的关系。
掌握2ASK和2FSK信号的频谱特征2.实验内容(包括技术指标)1。
观察绝对代码和相对代码2的波形。
观察2ASK和2FSK信号3的波形。
观察2ASK和2FSK信号4的频谱。
观察2ASK和2FSK解调信号5的波形。
观察2FSK过零检测解调器在所有点的波形三、实验设备信号源模块、数字调制模块、频谱分析模块、数字解调模块、同步信号提取模块、数字示波器、若干连接线4.实验原理当调制信号是二进制序列时,数字波段调制称为二进制数字调制。
由于调制载波具有幅度、频率和相位三个独立的可控参数,当这三个参数分别被二进制信号调制时,形成三个基本的数字带调制信号,即二进制幅度键控(2ASK)、二进制频移键控(2FSK)和二进制相移键控(2PSK),而每个调制信号的受控参数只有两个离散的变换状态。
1.2 ASK调制原理。
在幅度键控中,载波幅度随着基带信号的变就是说,载波幅度的存在或不存在表示信号中的“1”或“0”,从而获得2ASK信号。
这种二进制幅度键控方法称为开关键控(OOK)。
2 2ASK 信号的典型时域波形如图15-一、实验目的1。
掌握绝对码和相对码的概念及其转换关系和转换方法。
掌握键控产生2ASK和2FSK信号的方法,以及2ASK相干解调和2FSK过零检测解调的原理。
掌握相对码波形和2FSK信号波形4之间的关系。
掌握2ASK和2FSK信号的频谱特征2.实验内容(包括技术指标)1。
观察绝对代码和相对代码2的波形。
观察2ASK和2FSK信号3的波形。
观察2ASK和2FSK信号4的频谱。
观察2ASK和2FSK解调信号5的波形。
通信原理实验报告-实验七 振幅键控(ASK)调制与解调实验 实验八 移频键控FSK调制与解调实验 实验九 移相键
观察 ASK 解调输出“OUT1”处波形,并与信号源产生的 PN 码进行比较:
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创
2、 打开电源, 将模块 7 上的拨码开关 S2 拨为 “ASK-NRZ” 频率的 16 倍, 如: “ASK-NRZ” 选 8K 时,S2 选 128K,即拨“1000” 。观察模块 4 上信号输出点“ASK-DOUT”处的波形, 把电位器 W3 逆时针拧到最大, 并缓慢调节电位器 W1 (改变判决门限) , 直到在 “ASK-DOUT” 处观察到稳定的 PN 码。
低通 滤 波器 抽样 判决 器 解调信号 输出
耦合 电路
位 同 步 信号
(b)相干方式
五、 实验步骤
一、ASK 调制实验 1、将信号源模块和模块 3、4、7 固定在主机箱上。 2、关闭电源,按照下表进行实验连线: 源端口 信号源:PN(8K) 信号源: 64K 同步正弦波 目的端口 模块 3:ASK-NRZ 模块 3:ASK 载波 连线说明 S4 拨为 1100,PN 是 8K 伪随机序 列 提供 ASK 调制载波,幅度为 4V
3、打开电源模块 3 上拨码开关 S1(为“11” )都拨上。 观测并记录 FSK 调制输出的波形,CH1 接 FSK-NRZ 信号做示波器的触发源,CH2 接 FSK-OUT 输出的波形。
图 8-1 FSK 载波(CH1 是 64K 同步正弦波,CH2 是 128K 同步正弦波)
原
创
图 8-2 FSK 调制波形(CH1 是 8kb/s 伪随机码,CH2 是 FSK 调制)
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= S (t ) cos ω c t
式中,Ts 为码元间隔, g (t ) 为持续时间 [-Ts/2,Ts/2] 内任意波形形状的脉冲(分析时一 般设为归一化矩形脉冲),而 S (t ) 就是代表二进制信息的随机单极性脉冲序列。
通信原理实验振幅键控(ASK)调制与解调实验
《通信原理》实验报告实验七: 振幅键控(ASK)调制与解调实验实验九:移相键控(PSK/DPSK)调制与解调实验系别:信息科学与技术系专业班级:电信0902学生姓名:同组学生:成绩:指导教师:惠龙飞(实验时间:2011年12月1日——2011年12月1日)华中科技大学武昌分校ﻬ实验七振幅键控(ASK)调制与解调实验一、实验目的1、掌握用键控法产生ASK信号的方法。
2、掌握ASK非相干解调的原理。
一、实验器材1、 信号源模块一块 2、 ③号模块一块 3、 ④号模块一块 4、 ⑦号模块一块 5、 20M双踪示波器一台 6、 连接线若干二、基本原理调制信号为二进制序列时的数字频带调制称为二进制数字调制。
由于被调载波有幅度、频率、相位三个独立的可控参量,当用二进制信号分别调制这三种参量时,就形成了二进制振幅键控(2AS K)、二进制移频键控(2FSK)、二进制移相键控(2PS K)三种最基本的数字频带调制信号,而每种调制信号的受控参量只有两种离散变换状态。
1、 2ASK 调制原理。
在振幅键控中载波幅度是随着基带信号的变化而变化的。
使载波在二进制基带信号1或0的控制下通或断,即用载波幅度的有或无来代表信号中的“1”或“0”,这样就可以得到2AS K信号,这种二进制振幅键控方式称为通—断键控(O OK )。
2ASK 信号典型的时域波形如图9-1所示,其时域数学表达式为:2()cos ASK n c S t a A t ω=⋅(9-1)式中,A 为未调载波幅度,c ω为载波角频率,n a 为符合下列关系的二进制序列的第n 个码元:⎩⎨⎧=PP a n -出现概率为出现概率为110 ﻩﻩ (9-2)综合式9-1和式9-2,令A =1,则2ASK 信号的一般时域表达式为:t nT t g a t S c n s n ASK ωcos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑t t S c ωcos )(= ﻩ(9-3)式中,T s 为码元间隔,()g t 为持续时间 [-T s /2,T s /2] 内任意波形形状的脉冲(分析时一般设为归一化矩形脉冲),而()S t 就是代表二进制信息的随机单极性脉冲序列。
移相键控(PSK-DPSK)-实验报告版
移相键控调制与解调实验班级:学号:姓名:时间:一、实验目的1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。
2、掌握用键控法产生PSK/DPSK信号的方法。
3、掌握PSK/DPSK相干解调的原理。
4、掌握绝对码波形与DPSK信号波形之间的关系。
二、实验内容1、观察绝对码和相对码的波形和转换关系。
2、观察PSK/DPSK调制信号波形。
3、观察PSK/DPSK解调信号波形。
三、实验步骤1、PSK/DPSK调制实验将开关K3拨到“PSK”端,以信号输入点“PSK-NRZ”的信号为内触发源,用双踪示波器同时观察点“PSK-NRZ”与“PSK-OUT”输出的波形,并上下对应画出这两点的波形(只画1100四位码元)。
2、DPSK调制实验:不改变PSK调制实验连线。
将开关K3拨到“DPSK”端,增加连线:(1)以信号输入点“PSK-NRZ”的信号为内触发源,用双踪示波器同时观察点“PSK-NRZ”与“相对码”输出的波形,上下对应画出这两点的波形(从1111开始画8位码元)(2)以信号输入点“PSK-NRZ”的信号为内触发源,用双踪示波器同时观察点“PSK-NRZ”与“PSK-OUT”输出的波形,并上下对应画出这两点的波形(只画1100四位码元)。
说明PSK调制波形与DPSK调制波形有什么不同?(二)PSK/DPSK解调实验1、将PSK/DPSK模块(模块3)的K3拨到“PSK”端,用示波器双踪分别观察模块3上的“PSK-NRZ”和模块4上的“OUT3”处的波形,比较二者波形(如果波形不一致,按一下模块7上“载波同步”子模块上触发按钮“S1”),记录一个周期的码序列,并测出收发端时延。
2、倒“π”现象观察:分别观察模块3上的“PSK-NRZ”和模块4上的“OUT3”处的波形,在两点波形稳定的情况下,反复按模块7上“载波同步”子模块上触发按钮“S1”,观察“OUT3”处的波形的变化情况,说明造成这种形象的原因?3、将PSK/DPSK模块(模块3)的K3拨到“DPSK”端,模块4的K1拨到“DPSK”,重复内容4,观察是否会发生倒“π”现象?为什么?。
振幅键控移频键控移相键控调制与解调实验
实验四.振幅键控、移频键控、移相键控调制和解调实验一、实验目的1.掌握绝对码、相对码概念以及它们之间的变换关系和变换方法2.掌握用键控法产生2ASK、2FSK信号的方法,以及2ASK相干解调、2FSK过零检测解调的原理3.掌握相对码波形与2FSK信号波形之间的关系4.掌握2ASK、2FSK信号的频谱特性二、实验内容(含技术指标)1.观察绝对码和相对码的波形2.观察2ASK、2FSK信号波形3.观察2ASK、2FSK信号频谱4.观察2ASK、2FSK解调信号波形5.观察2FSK过零检测解调器各点波形三、实验器材信号源模块数字调制模块频谱分析模块数字解调模块同步信号提取模块数字示波器一台连接线若干四、实验原理调制信号为二进制序列时的数字频带调制称为二进制数字调制。
由于被调载波有幅度、频率、相位三个独立的可控参量,当用二进制信号分别调制这三种参量时,就形成了二进制振幅键控(2ASK)、二进制移频键控(2FSK )、二进制移相键控(2PSK)三种最基本的数字频带调制信号,而每种调制信号的受控参量只有两种离散变换状态。
1. 2ASK 调制原理。
在振幅键控中载波幅度是随着基带信号的变化而变化的。
使载波在二进制基带信号1或0的控制下通或断,即用载波幅度的有或无来代表信号中的“1”或“0”,这样就可以得到2ASK 信号,这种二进制振幅键控方式称为通—断键控(OOK )。
2ASK 信号典型的时域波形如图15-1所示,其时域数学表达式为:2()cos ASK n c S t a A t ω=⋅ (15-1)式中,A 为未调载波幅度,c ω为载波角频率,n a 为符合下列关系的二进制序列的第n 个码元:⎩⎨⎧=P P a n -出现概率为出现概率为110 (15-2)综合式15-1和式15-2,令A =1,则2ASK 信号的一般时域表达式为:t t S c ωcos )(= (15-3)式中,T s 为码元间隔,()g t 为持续时间 [-T s /2,T s /2] 内任意波形形状的脉冲(分析时一般设为归一化矩形脉冲),而()S t 就是代表二进制信息的随机单极性脉冲序列。
(二)频移键控FSK调制与解调实验
实验二 频移键控FSK 调制与解调实验一、实验目的1、 掌握用键控法产生FSK 信号的方法。
2、 掌握FSK 过零检测解调的原理。
二、实验内容1、 观察FSK 调制信号波形。
2、 观察FSK 解调信号波形。
3、 观察FSK 过零检测解调器各点波形。
三、实验器材1、 信号源模块 一块2、 ③号模块 一块3、 ④号模块 一块4、 ⑦号模块 一块5、 20M 双踪示波器 一台6、 连接线 若干四、实验原理1、 2FSK 调制原理。
2FSK 信号是用载波频率的变化来表征被传信息的状态的,被调载波的频率随二进制序列0、1状态而变化,即载频为0f 时代表传0,载频为1f 时代表传1。
显然,2FSK 信号完全可以看成两个分别以0f 和1f 为载频、以n a 和n a 为被传二进制序列的两种2ASK 信号的合成。
2FSK 信号的典型时域波形如图10-1所示,其一般时域数学表达式为S 2FSK (t )A-A00 Ts 2Ts 3Ts 4Ts1 0 1 1a r 2tt图1 2FSK 信号的典型时域波形t nT t g a t nT t g a t S n s n n s n FSK 102cos )(cos )()(ωω⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑∑(10-1)式中,002f πω=,112f πω=,n a 是n a 的反码,即⎩⎨⎧=PP a n -概率为概率为11⎩⎨⎧=PP a n -概率为概率为101因为2FSK 属于频率调制,通常可定义其移频键控指数为s s R f f T f f h /0101-=-= (10-2)显然,h 与模拟调频信号的调频指数的性质是一样的,其大小对已调波带宽有很大影响。
2FSK 信号与2ASK 信号的相似之处是含有载频离散谱分量,也就是说,二者均可以采用非相干方式进行解调。
可以看出,当h<1时,2FSK 信号的功率谱与2ASK 的极为相似,呈单峰状;当h>>1时,2FSK 信号功率谱呈双峰状,此时的信号带宽近似为s FSK R f f B 2012+-=(Hz ) (10-3)2FSK 信号的产生通常有两种方式:(1)频率选择法;(2)载波调频法。
通信原理实验——键控
实验五振幅键控、移频键控调制解调实验一、实验目的1.掌握用键控法产生2ASK、2FSK 信号的方法。
2.掌握2ASK 相干解调的原理。
3.掌握2FSK 过零检测解调的原理。
二、实验内容1.观察2ASK、2FSK 调制信号波形。
2.观察2ASK、2FSK 解调信号波形。
3.观察2FSK 过零检测解调器各点波形。
三、实验原理图2ASK的相干解调原理图2FSK的过零检测法解调原理图四、实验记录ASK的调制解调:1、64K载波的频谱2、①ASK基带输入②ASK调制输出3、改NRZ①ASK基带输入②ASK调制输出4、改32K载波①ASK基带输入②ASK调制输出5、改NRZ码后的频谱FSK的调制解调:1、①FSK基带输入②FSK调制输出2、①FSK基带输入②FSK调制输出3、1图FSK基带输入频谱4、2图FSK调制输出频谱5、①信号源NRZ码②单稳输出16、①信号源NRZ码②单稳输出27、①信号源NRZ码②过零检测 8、①信号源NRZ码②FSK解调输出9、①信号源NRZ码②FSK-OUT 10、①信号源BS码②FSK-BS四、实验思考题1.ASK、FSK 调制解调原理框图以及实验测量点标注及数据记录标识说明。
(标识出实验中各测量点在原理框图中的位置。
)2.基带信号为什么要调制后再传输?答:由于频率资源的有限性,限制了我们无法用开路信道传输信息。
再者,通信的最终目的是远距离传递信息。
由于传输失真、传输损耗以及保证带内特性的原因,基带信号是无法在无线信道或光纤信道上进行长距离传输的。
为了进行长途传输,必须对数字信号进行载波调制将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。
3.ASK、FSK 抗噪声性能以及频谱利用问题。
答:就误码率而言,ASK的误码率低于FSK的误码率,也就是说ASK调制的可靠性比FSK的可靠性高。
但是,FSK占用的频带小,其传输的有效性更强。
4.ASKOUT 与ASK 解调输出、FSKOUT 与FSKOUT 解调输出,前后之间经过了什么电路?答:①ASKOUT 与ASK 解调输出前后之间经过了耦合电路、相乘器、低通滤波器、抽样判决器;②FSKOUT 与FSKOUT 解调输出前后之间经过了整形电路1、单稳电路1、相加器、低通滤波器、整形电路2、抽样判决。
实验十六--振幅键控、移频键控、移相键控解调实验
实验十六振幅键控、移频键控、移相键控解调实验一、实验目的1、掌握2ASK非相干解调的原理。
2、掌握2FSK过零检测解调的原理。
3、掌握2DPSK相干解调的原理。
二、实验内容1、观察2ASK、2FSK、2DPSK解调信号波形。
2、观察2FSK过零检测解调器各点波形。
3、观察2DPSK相干解调器各点波形。
三、实验仪器1、信号源模块2、数字调制模块3、数字解调模块4、同步信号提取模块5、20M双踪示波器一台6、频率计(选用)一台7、连接线若干四、实验原理1、2ASK解调原理2ASK解调有非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法)两种方法,相应的接收系统原理框图如图16-1所示:(a)非相干方式(b)相干方式图16-1 2ASK解调原理框图我们采用的是包络检波法。
2ASK调制信号从“ASK-IN”输入,经C04和R03组成的耦合电路至半波整流器(由D01、D02组成),半波整流后的信号经电压比较器U02与参考电位比较后送入抽样判决器进行抽样判决,最后得到解调输出的二进制信号。
标号为“ASK判决电压调节”的电位器用来调节电压比较器U02的判决电压。
判决电压过高,将会导致正确的解调结果的丢失;判决电压过低,将会导致解调结果中含有大量错码,因此,只有合理选择判决电压,才能得到正确的解调结果。
抽样判决用的时钟信号就是2ASK基带信号的位同步信号,该信号从“ASK-BS”输入,可以从信号源直接引入,也可以从同步信号恢复模块引入。
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的条件。
本实验中为了简化实验设备,在调制部分的输出端没有加带通滤波器,并且假设信道是理想的,所以在解调部分的输入端也没有加带通滤波器。
2、2FSK解调原理(a)(a)非相干方式cosωt1(b)(b)相干方式(c)过零检测法图16-2 2FSK解调原理框图2FSK有多种方法解调,如包络检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法及差分检波法等,相应的接收系统的框图如图16-2所示。
频移键控调制与解调实验
实验六频移键控调制与解调实验一.实验目的:1.理解FSK调制调制工作原理及电路组成。
2.理解利用锁相环解调FSK的原理和实验方法。
二、实验原理数字调频又可称作移频键控, 它是利用载频频率变化来传递数字信息。
数字调频信号可以分为相位连续和相位离散两种情形。
若两个振荡频率分别由不同的独立振荡器组供,它们之间相位互不相关,这就叫相位离数的数字调频信号:若两个振荡频率由同一振荡信号源提供,只是对其中一个载频进行分频,这样产生的两个载频就是相位连续的数字调频信号。
本实验电路中,由实验一提供的载频频率经过电路分频而得到的两个不同频率的载频信号,则为相位连续的数字载频信号。
(一)FSK调制电路工作原理1.FSK调制原理框图:由图6- 1可知,插入的基带信号由74LS04转接后分成两路,一路控制fi =32KHz的载频,另一路经倒相去控制=16KHz的载频,当基带信号为“1”时,模拟开关1打开,模拟开关2关闭,此时载频fl =32KHz,当基带信号为“0”时,模拟开关1关,闭,模拟开关2开通。
此时播出=16KHz,于是可在输出端得到已调的FSK信号。
电路中的两路载频(f1,f2)由时钟信号发生器产生,经过开关中K901,K902送入。
两路载频分别经射随、选频滤波、射随、再送至模拟开关U901:A与U902;B(4006)。
关于FSK调制原理图波形见图6 -2所示。
(二)FSK解调电路工作原理FSK集成电路模拟锁相环解调器由于性能优越,价格低廉,体积小,所以得到了越来越广泛的应用。
(1)FSK解调电原理框图。
FSK集成电路模拟锁相环解调器的工作原理是十分简单的,只要在设计锁相环时,使它锁定在FSK的一个载频fl上,对应输出高电平,而对另一载频失锁,对应输出低电平,那么在锁相环路滤波器输出端就可以得到解调的基带信号序列,解调器框图如图6-3所示。
FSk锁相环解调器中的集成锁相环选用CD4046,其特性参数见附表。
CD4046集成电路中有两个数字鉴相器(PDI,PDII),一个压控振荡器(VCO),还有输入放大电路,环路低通滤波器接在集成电路的外部。
通信原理实验报告3
太原理工大学现代科技学院通信原理课程实验报告专业班级通信0902学号2009姓名指导教师实验名称 振幅键控、移频键控、移相键控 调制实验 同组人 房学涛 专业班级 通信0902 学号 2 姓名 成绩一、 实验目的1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。
2、掌握用键控法产生2ASK 、2FSK 、2DPSK 信号的方法。
3、掌握相对码波形与2PSK 信号波形之间的关系、绝对波形与2DSPK 信号波形之间的关系4、掌握2ASK 、2FSK 、2DPSK 信号的频谱特性。
二、 实验内容1、观察绝对码、相对码波形。
2、观察2ASK 、2FSK 、2DPSK 信号波形3、观察2ASK 、2FSK 、2DPSK 信号频谱三、 实验器材信号源模块 数字调制模块 频谱分析模块 20M 双踪示波器 频率计四、 实验原理1、2ASK 调制原理在振幅键控中载波幅度是随着基带信号而变化的。
将载波在二进制基带信号1或0的控制下通或段,即用载波幅度的有无来代表信号中的“1”或“0”,这样就可以得到2ASK 信号,这种二进制振幅键控方式称为通——段键控(OOK )。
2ASK 信号典型的时域波形如图所示,其时域数学表达式为S2ASK(t)=an*Acos ct……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………则S(t)的功率谱密度表达式为 PS(f)=fsP(1-P)G(f)2+fs2(1-p)2)0(G 2()f ς2ASK 信号的双边功率谱密度表达式为()()()[]()()[]22222222ASK )0()1(41)1(41P c c s c c s f f f f G p p f f f G f f G p p f f -++-+-++-=ςς上式表明2ASK 信号的功率谱密度由两个部分组成:(1)由g (t )经线性幅度调制所形成的双边带连续谱;(2)由被调载波分量确定的载频离散谱。
移相键控实验报告
一、实验目的1. 了解移相键控(PSK)调制解调原理,掌握其调制和解调方法。
2. 掌握M序列的性能、实现方法及其在通信系统中的应用。
3. 学习使用移相键控实验设备,验证实验原理和实验方法。
4. 掌握2PSK系统主要性能指标的测试方法。
二、实验原理移相键控(PSK)是一种数字调制方式,通过改变载波的相位来传输数字信息。
PSK 调制和解调原理如下:1. 调制:将数字信息映射到载波的相位上,实现数字信息的传输。
常用的PSK调制方式有BPSK、QPSK、8PSK等。
2. 解调:对接收到的信号进行相位检测,恢复出原始数字信息。
常用的解调方法有相干解调和非相干解调。
M序列是一种具有良好自相关特性的伪随机序列,广泛应用于通信系统中的同步、码分复用等场合。
三、实验仪器1. 移相键控实验设备:包括M序列发生器、调制器、解调器、示波器等。
2. 直流稳压电源、信号发生器、频率计等。
四、实验内容1. M序列性能测试(1)观察M序列发生器输出波形,记录M序列的周期、自相关特性等。
(2)使用示波器观察M序列与参考信号之间的相位差,验证M序列的自相关特性。
2. 2PSK调制解调实验(1)将M序列信号作为输入,通过调制器实现2PSK调制。
(2)使用示波器观察调制后的信号波形,记录信号的主要参数。
(3)将调制后的信号作为输入,通过解调器实现2PSK解调。
(4)使用示波器观察解调后的信号波形,记录信号的主要参数。
3. 同相正交环实验(1)观察同相正交环电路的组成,了解其工作原理。
(2)将调制后的信号作为输入,通过同相正交环电路实现相位检测。
(3)使用示波器观察同相正交环电路输出波形,记录信号的主要参数。
4. 性能指标测试(1)测量调制信号的频率、幅度等参数。
(2)测量解调信号的频率、幅度等参数。
(3)计算调制信号和解调信号的误码率。
五、实验结果与分析1. M序列性能测试实验结果表明,M序列发生器输出波形符合预期,周期、自相关特性等参数符合理论分析。
移相键控实验_实验报告
一、实验模块移相键控实验二、实验标题移相键控技术及其应用三、实验目的1. 了解移相键控技术的基本原理和实现方法;2. 掌握移相键控信号的调制与解调过程;3. 分析移相键控技术的优缺点及其在实际通信系统中的应用。
四、实验原理移相键控(Phase Shift Keying,PSK)是一种数字调制技术,通过改变载波的相位来表示数字信息。
根据相位变化的不同,PSK可以分为绝对移相键控(APSK)和相对移相键控(DPSK)。
1. 绝对移相键控(APSK):在APSK中,载波的相位变化与数字信息直接相关。
当数字信息为“0”时,载波的相位保持不变;当数字信息为“1”时,载波的相位发生跳变。
2. 相对移相键控(DPSK):在DPSK中,载波的相位变化与数字信息之间的相对关系有关。
即,载波的相位变化取决于前后码元的相位差。
移相键控技术具有以下优点:1. 频谱利用率高;2. 抗干扰能力强;3. 信号传输速率高。
五、实验内容1. 实验器材:示波器、数字信号发生器、功率计、计算机等。
2. 实验步骤:(1)设置数字信号发生器,产生一个包含数字信息(0和1)的信号。
(2)使用示波器观察数字信号发生器输出的数字信号。
(3)设置数字信号发生器,产生一个载波信号。
(4)使用示波器观察数字信号发生器输出的载波信号。
(5)将数字信号和载波信号输入到调制器中,实现移相键控调制。
(6)使用示波器观察调制器输出的移相键控信号。
(7)将移相键控信号输入到解调器中,实现移相键控解调。
(8)使用示波器观察解调器输出的解调信号。
(9)分析移相键控信号的调制与解调过程,评估移相键控技术的性能。
六、实验结果与分析1. 实验结果(1)通过示波器观察到数字信号发生器输出的数字信号。
(2)通过示波器观察到数字信号发生器输出的载波信号。
(3)通过示波器观察到调制器输出的移相键控信号。
(4)通过示波器观察到解调器输出的解调信号。
2. 实验分析(1)移相键控信号的调制过程:数字信号与载波信号经过调制器进行相位调制,实现数字信息的传输。
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实验十六振幅键控、移频键控、移相键控解调实验
一、实验目的
1、掌握2ASK非相干解调的原理。
2、掌握2FSK过零检测解调的原理。
3、掌握2DPSK相干解调的原理。
二、实验内容
1、观察2ASK、2FSK、2DPSK解调信号波形。
2、观察2FSK过零检测解调器各点波形。
3、观察2DPSK相干解调器各点波形。
三、实验仪器
1、信号源模块
2、数字调制模块
3、数字解调模块
4、同步信号提取模块
5、20M双踪示波器一台
6、频率计(选用)一台
7、连接线若干
四、实验原理
1、2ASK解调原理
本实验采用的是包络检波法,ASK调制信号经过RC组成的耦合电路,输出波形可从OUT1观察,然后通过半波整流器(由1N4148组成),输出波形可从OUT2观察,半波整流后的信号经过低通滤波器(由TL082组成),滤波后的波形可从OUT3观察,再经过电压比较器(LM339)与参考电位比较后送入抽样判决器(74HC74)进行抽样判决,最后得到解调输出的二进制信号。
标号为“ASK判决电压调节”的电位器用来调节电压比较器的判决电压。
判决电压过高,将会导致正确的解调结果的丢失;判决电压过低,将会导致解调结果中含有大量错码,因此,只有合理选择判决电压,才能得到正确的解调结果。
抽样判决用的时钟信号就是ASK基带信号的位同步信号。
2、2FSK解调原理
本实验采用的是过零检测法,FSK信号通过整形1(LM339)将信号高电平限幅在5V,这样使FSK 信号变为CMOS电平即矩形波序列,然后分两路分别输入单稳1、2(74HC123)及相加器(74HC32),就得到了代表FSK信号过零点的脉冲序列,单稳1和单稳2分别被设置为上升沿触发和下降沿触发,它们与相加器(74HC32)一起共同对TTL电平的FSK信号进行微分、整流处理。
再通过低通滤波器(由TL082组成)滤除高次谐波,再依次通过整形2和抽样电路共同构成抽样判决器,便能得到FSK解调信号。
其判决电压可通过标号为“2FSK判决电压调节”的电位器进行调节,抽样判决用的时钟信号就是FSK基带信号的位同步信号。
3、2DPSK解调原理
五、实验步骤及注意事项
1、将信号源模块、数字调制模块、数字解调模块、同步信号提取模块小心地固定在主机箱中,确
保电源接触良好。
2、插上电源线,打开主机箱右侧的交流开关,再分别按下四个模块中的开关POWER1、POWER2,对
应的发光二极管LED01、LED02发光,按一下信号源模块的复位键,四个模块均开始工作。
(注意,此处只是验证通电是否成功,在实验中均是先连线,后打开电源做实验,不要带电连线)
3、将信号源模块的位同步信号(BS)的频率设置为15.625KHz,将信号源模块产生的NRZ码设置
为01110010 11001100 10101010,将同步信号提取模块的拨码开关SW01的第一位拨上。
4、ASK解调实验
(1)用信号源模块产生的NRZ码为基带信号,合理连接信号源模块与数字调制模块,使数字调制模块的信号输出点“ASK调制输出”能输出正确的ASK调制波形。
(2)将“ASK调制输出”的输出信号送入数字解调模块的信号输入点“ASK-IN”,观察信号输出点“ASK-OUT”处的波形,并调节标号为“ASK判决电压调节”的电位器,直到在该点观察到稳定的NRZ码为止。
将该点波形送入同步信号提取模块的信号输入点“NRZ-IN”,再将同步信号提取模
块的信号输出点“位同步输出”输出的波形送入数字解调模块的信号输入点“ASK-BS”,观察信号输出点“OUT1”、“OUT2”、“OUT3”、“ASK解调输出”处的波形,并与信号源产生的NRZ码进行比较。
(3)改变信号源产生的NRZ码的设置,重复上述观察。
5、FSK解调实验
(1)将信号源模块的位同步信号的频率恢复为15.625KHz,用信号源模块产生的NRZ码为基带信号,合理连接信号源模块与数字调制模块,使数字调制模块的信号输出点“FSK调制输出”能输出正确的FSK调制波形。
(2)将点“FSK调制输出”的输出信号送入数字解调模块的信号输入点“FSK-IN”,观察信号输出点“FSK-OUT”处的波形,并调节标号为“FSK判决电压调节”的电位器,直到在该点观察到稳定的NRZ码为止。
将该点波形送入同步信号提取模块的信号输入点“NRZ-IN”,再将同步信号提取模块的信号输出点“位同步输出”输出的波形送入数字解调模块的信号输入点“FSK-BS”,观察信号输出点“单稳输出1”、“单稳输出2”、“过零检测”、“FSK解调输出”处的波形,并与信号源产生的NRZ码进行比较。
(3)改变信号源产生的NRZ码的设置,重复上述观察。
6、PSK解调实验
(1)将信号源模块的位同步信号的频率恢复为15.625KHz,用信号源模块产生的NRZ码为基带信号,合理连接信号源模块与数字调制模块,使数字调制模块的信号输出点“PSK调制输出”能输出正确的PSK调制波形。
(2)将“PSK调制输出”的输出信号送入数字解调模块的信号输入点“PSK-IN”,将“PSK调制输出”的波形送入同步信号提取模块的信号输入点“S-IN”,使信号输出点“载波输出”能输出提取出的正确的载波信号(方法请参考实验十四),再将该点的输出波形送入数字解调模块的信号输入点“载波输入”,观察信号输出点“PSK-OUT”处的波形,并调节标号为“PSK判决电压调节”的电位器,直到在该点观察到稳定的NRZ码为止(电位器W01可调节乘法器的平衡度,该处在出厂时已经调好,请勿自行调节)。
将点“PSK-OUT”输出的波形送入同步信号提取模块的信号输入点“NRZ-IN”,再将同步信号提取模块的信号输出点“位同步输出”输出的波形送入数字解调模块的信号输入点“PSK-BS”,观察信号输出点“OUT4”、“OUT5”、“PSK解调输出”处的波形,并与信号源产生的NRZ码进行比较。
(3)改变信号源产生的NRZ码的设置,重复上述观察。