FSK调制与解调
FSK信号调制与解调技术
1 引言1.1 研究的背景与意义现代社会中人们对于通信设备的使用要求越来越高,随着无线通信技术的不断发展,人们所要处理的各种信息量呈爆炸式地增长。
传统的通信信号处理是基于冯·诺依曼计算机的串行处理方式,利用传统的冯·诺依曼式计算机来进行海量信息处理的话,以现有的技术,是不可能在短时间内完成的。
而具于并行结构的信息处理方式为提高信息的处理速度提供了一个新的解决思路。
随着人们对于通信的要求不断提高,应用领域的不断拓展,通信带宽显得越来越紧张。
人们想了很多方法,来使有限的带宽能尽可能的携带更多的信息。
但这样做会出现一个问题,即:信号调制阶数的增加可以提升传送时所携带的信息量,但在解调时其误码率也相应显著地提高。
信息量不断增加的结果可能是,解调器很难去解调出本身所传递的信息.如果在提高信息携带量的同时,能够找到一种合适的解调方式,将解调的误码率控制在允许的范围内,同时又不需要恢复原始载波信号,从而降低解调系统的复杂程度,那将是很好的。
通信技术在不断地发展,在现今的无线、有线信道中,有很多信号在同时进行着传递,相互之间都会有干扰,而强干扰信号也可能来自于其它媒介。
在军事领域,抗干扰技术的研究就更为必要。
我们需要通信设备在强干扰地环境下进行正常的通信工作.目前常用的通信调制方法有很多种,如FSK、QPSK、QAM等。
在实际的通信工程中,不同的调制制式由于自身的特点而应用于不同场合,而通信中不同的调制、解调制式就构成了不同的系统.如果按照常规的方法,每产生一种信号就需要一个硬件电路,甚至一个模块,那么要使一部发射机产生几种、几十种不同制式的通信信号,其电路就会异常复杂,体积重量都会很大。
而在接收机部分,情况也同样是如此,即对某种特定的调制信号,必须有一个特定的对应模块电路来对该信号进行解调工作。
如果发射端所发射的信号调制方式发生改变,这一解调模块就无能为力了。
实际上,随着通信技术的进步和发展,现代社会对于通信技术的要求越来越高,比如要求通信系统具有最低的成本、最高的效率,以及跨平台工作的特性,如PDA、电脑、手机使用时所要求的通用性、互连性等。
FSK-调制与解调-通信报告
实验九FSK调制解调原理实验一、实验目的1、掌握FSK调制的工作原理及电路组成;2、掌握锁相解调FSK的原理和实现方法。
二、实验电路工作原理32K选频输出时钟图9-1 FSK调制解调电原理框图数字频率调制是数据通信中使用较早的一种通信方式。
由于这种调制解调方式容易实现,抗噪声和抗群时延性能较强,因此在无线中低速数据传输通信系统中得到了较为广泛的应用。
数字调频又可称作移频键控(FSK),它是利用载频频率变化来传递数字信息。
(一)FSK调制电路工作原理FSK调制解调电原理框图,如图9-1所示;图9-2是它的调制电路电原理图。
输入的基带信号分成两路,一路控制f1=64KHz的载频,另一路经倒相去控制f2=128KHz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,此时输出f1=64KHz,当基带信号为“0”时,模拟开关1关闭,模拟开关2开通。
此时输出f2=128KHz,于是可在输出端得到已调的FSK信号。
图9-2 FSK调制电路电原理图图9-3 FSK解调电路电原理图(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。
解调电路电原理图如图9-3所示。
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 的一个载频如f1上,对应输出高电平,而对另一载频f2失锁,对应输出低电平,那末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。
FSK 锁相环解调器中的集成锁相环选用了HEF4046。
压控振荡器的中心频率设计在128KHz 。
其参数选择要满足环路性能指标的要求。
从要求环路能快速捕捉、迅速锁定来看,低通滤波器的通带要宽些;从提高环路的跟踪特性来看,低通滤波器的通带又要窄些。
因此电路设计应在满足捕捉时间前提下,尽量减小环路低通滤波器的带宽。
当输入信号为64KHz 时,环路失锁。
此时环路对64KHz 载频的跟踪破坏。
FSK调制及解调实验报告
FSK调制及解调实验报告FSK调制及解调实验报告一、实验目的1.深入理解频移键控(FSK)调制的基本原理和特点;2.掌握FSK调制和解调的实验方法和技能;3.通过实验观察和分析FSK调制解调的性能和应用。
二、实验原理频移键控(Frequency Shift Keying,FSK)是一种常见的数字调制方法,它利用不同频率的信号代表二进制数据中的“0”和“1”。
在FSK调制中,输入信号被分为两种频率,通常表示为f1和f2,分别对应二进制数据中的“0”和“1”。
FSK调制的基本原理是将输入的二进制数据序列通过频率切换的方式转换为高频信号序列。
具体来说,当输入数据为“0”时,选择频率为f1的信号进行传输;当输入数据为“1”时,选择频率为f2的信号进行传输。
解调过程中,接收端将收到的混合信号进行滤波处理,根据不同的频率将其分离,再通过低通滤波器恢复出原始的二进制数据序列。
三、实验步骤1.FSK调制过程(1) 将输入的二进制数据序列通过串并转换器转换为并行数据序列;(2) 利用FSK调制器将并行数据序列转换为FSK信号;(3) 通过高频信道发送FSK信号。
2.FSK解调过程(1) 通过高频信道接收FSK信号;(2) 利用FSK解调器将FSK信号转换为并行数据序列;(3) 通过并串转换器将并行数据序列转换为原始的二进制数据序列。
四、实验结果与分析1.FSK调制结果与分析在FSK调制实验中,我们选择了两种不同的频率f1和f2分别表示二进制数据中的“0”和“1”。
通过对输入的二进制数据进行FSK调制,我们成功地将原始的二进制数据转换为FSK信号,并可以通过高频信道进行传输。
在调制过程中,我们需要注意信号转换的准确性和稳定性,以确保传输的可靠性。
2.FSK解调结果与分析在FSK解调实验中,我们首先接收到了通过高频信道传输过来的FSK信号,然后利用FSK解调器将信号转换为并行数据序列。
最后,通过并串转换器将并行数据序列恢复为原始的二进制数据序列。
FSK调制及解调实验报告
FSK调制及解调实验报告
实验背景和目的:
FSK调制及解调是一种常用的数字调制和解调技术。
FSK调制和解调
主要用于数字通信系统中,通过改变载波频率来表示数字信号的不同符号。
本实验旨在通过对FSK调制和解调技术的实际操作,加深对该技术原理和
应用的理解和掌握。
实验原理:
实验步骤:
1.搭建FSK调制电路:根据实验要求,搭建FSK调制电路,包括信号源、载波发生器、混频器等组成部分。
2.设置调制参数:根据实验要求,设置信号源的频率、调制信号的频
率等参数。
3.进行调制实验:将调制信号通过混频器与频率稳定的载波信号相乘,得到FSK调制信号。
4.搭建FSK解调电路:根据实验要求,搭建FSK解调电路,包括滤波器、频率判决电路等组成部分。
5.进行解调实验:将接收到的FSK信号输入解调电路,通过滤波器滤
除不需要的频率成分,再经过频率判决电路,判断接收到的信号是低频率
还是高频率,从而还原原始数字信号。
6.记录实验结果:记录调制信号和解调信号的波形图,并进行分析。
实验结果和分析:
经过实验操作和数据记录,得到了调制信号和解调信号的波形图。
通
过对比波形图可以看出,解调信号与调制信号基本一致,表明调制和解调
过程基本无误。
实验结果验证了FSK调制和解调技术的可行性和有效性。
结论:
通过本次实验,我们深入了解了FSK调制和解调技术的原理和应用。
通过实际操作和数据记录,我们掌握了FSK调制和解调的实验步骤和方法。
实验结果验证了FSK调制和解调技术的可行性和有效性,对今后的数字通
信系统的设计和实现具有重要的参考价值。
FSK调制与解调系统设计
FSK调制与解调系统设计FSK(Frequency Shift Keying)调制与解调是一种基于频率变化的调制解调技术,广泛应用于无线通信和数据传输系统中。
本文将介绍FSK调制与解调的基本原理和系统设计要点。
1.原理介绍FSK调制是通过改变载波信号的频率来表示数字信号的不同状态。
典型的FSK调制方案有两种:二进制FSK(BFSK)和多级FSK(MFSK)。
在BFSK中,不同的数字0和1被分配给两个不同的频率值,例如0代表低频,1代表高频;在MFSK中,n个数字状态被分配给n个不同的频率值。
随着数字信号的变化,调制后的信号频率也相应变化,从而传输了数字信号的信息。
FSK解调是指将接收到的FSK信号恢复为数字信号的过程。
解调器通过检测信号的频率来确定数字信号的值。
具体过程如下:首先,对接收到的FSK信号进行低通滤波,以去除高频成分。
然后,利用频率判决电路来判断接收到的信号频率,根据预设的频率判决阈值将频率转换为数字信号。
2.系统设计要点(1)选取合适的载波频率:在FSK调制中,载波频率的选择非常重要。
应根据传输环境和要求合理选择载波频率,以确保信号传输的稳定性和可靠性。
(2)设计合理的调制解调电路:调制电路应具有良好的线性特性和较宽的动态范围,以实现准确的调制。
解调电路应具有良好的低通滤波功能和稳定的频率判决电路,以实现准确的解调。
(3)抗噪声设计:在FSK调制解调系统设计中,抗噪声能力是非常关键的。
通过增加前端的信号增益、抑制杂散信号和加入错误检测纠错码等方法,可以提高系统的抗噪声性能。
(4)设计适当的调制解调参数:调制解调参数的选择对系统性能有重要影响。
例如,在BFSK调制中,频率偏移量和数据速率的选择应综合考虑传输距离、噪声干扰和系统复杂度等因素。
(5)误码率性能分析:在系统设计完成后,应进行误码率性能分析,通过误码率曲线来评估系统的可靠性和性能。
总结:。
实验四 FSK调制与解调
FSK 调制解调一、实验目的1. 掌握FSK 调制器的工作原理及性能测试;2. 学习基于软件无线电技术实现FSK 调制、解调的实现方法。
二、 实验仪器1. RZ9681实验平台 2. 实验模块: ● 主控模块● 基带信号产生与码型变换模块-A2 ● 信道编码与频带调制模块-A4 ● 纠错译码与频带解调模块-A5 3. 信号连接线 4. 100M 四通道示波器三、实验原理3.1 FSK 调制电路工作原理2FSK (二进制频移键控,Frequency Shift Keying )信号是用载波频率的变化来传递数字信息,被调载波的频率随二进制序列0、1状态而变化。
2FSK 信号的产生方法主要有两种:一种采用模拟调频电路来实现;另一种采用键控法来实现,即在二进制基带矩形脉冲序列的控制下通过开关电路对两个不同的独立频率源进行选通,使其在每一个码元期间输出0f 或1f 两个载波之一。
FSK 调制和ASK 调制比较相似,只是把ASK 没有载波的一路修改为了不同频率的载波,如下图所示。
图3.3.2.1 FSK 调制电路原理框图上图中,将基带时钟和基带数据通过两个铆孔输入到可编程逻辑器件中,由可编程逻辑器件根据设置的工作模式,完成FSK 的调制,因为可编程逻辑器件为纯数字运算器件,因此调制后输出需要经过D/A 器件,完成数字到模拟的转换,然后经过模拟电路对信号进行调整输出,加入射随器,便完成了整个调制系统。
-A图3.3.2.2 2FSK 调制信号波形示意图在二进制频移键控中,幅度恒定不变的载波信号的频率随着输入码流的变化而切换(称为高音和低音,代表二进制的1和0)。
通常,FSK 信号的 表达式为:bc bbFSK T t t f f T E S ≤≤∆+=0)22cos(2ππ(二进制1)bc bbFSK T t t f f T E S ≤≤∆-=0)22cos(2ππ(二进制0)其中Δf 代表信号载波的恒定偏移。
FSK调制与解调系统的仿真与分析
FSK调制与解调系统的仿真与分析
FSK(Frequency Shift Keying,频率移键)调制与解调系统是一种常用的数字调制与解调技术,用于将数字信号转换为调制信号,并通过解调器还原出原始信号。
FSK调制与解调系统在无线通信、数据传输等领域具有广泛的应用。
在进行FSK调制与解调系统的仿真与分析时,可以采用MATLAB等软件工具进行模拟实验。
首先,在进行FSK调制时,需要设置载波频率和比特率,并生成数字信息序列。
然后,根据数字信息序列和载波频率,生成对应的调制信号。
调制信号可以通过频谱分析等方法进行分析和评估。
在进行FSK解调时,可以通过对接收到的调制信号进行采样,并使用FFT等方法进行频谱分析,以判断接收到的信号所对应的频率。
接下来,根据接收信号的频率和预先设定的比特率,还原出原始的数字信息序列。
通过比对原始和解调后的数字信息序列,可以评估解调的准确性和误码率等性能指标。
在FSK调制与解调系统的仿真与分析中,需要考虑到多种因素,如信噪比、调制索引、窗函数的选择等。
通过改变这些参数,可以评估FSK系统在不同条件下的性能表现,从而优化系统设计和参数选择。
总之,FSK调制与解调系统的仿真与分析是研究和优化数字调制技术的关键环节,通过合理的模拟实验和性能评估,可以提高FSK系统的可靠性和性能,并应用到实际的通信和数据传输中。
FSK调制解调原理
FSK调制解调原理FSK调制解调是一种常用于数字通信系统中的调制解调方式。
FSK是频移键控调制(Frequency Shift Keying)的简称,它将数字信号转换为离散的频率信号进行传输。
本文将从调制原理、解调原理以及应用等方面进行详细介绍。
一、调制原理对于二进制数字信号,例如“0”和“1”,可以选择两个固定频率的载波信号,分别代表“0”和“1”。
当发送“0”时,使用频率为f1的载波信号,当发送“1”时,使用频率为f2的载波信号。
这样就可以将数字信号转换成两个离散的频率信号进行传输。
二、解调原理FSK解调原理是对接收到的频率信号进行频率判决,将频率转换为数字信号。
常用的解调方法有非相干解调、相干解调和差分相干解调。
1.非相干解调:非相干解调是最简单的解调方法之一,它直接对接收到的信号进行频率测量。
通过比较测量的频率与预定的频率值进行判决,将频率转换成二进制数字信号。
非相干解调简单易于实现,但对信噪比要求较高,容易受到噪声的影响。
2.相干解调:相干解调是一种通过与本地振荡器进行相干性检测的解调方法。
接收到的信号与本地振荡器产生的相干信号进行混频,通过相干滤波器将混频后的信号进行滤波。
相干解调能够提高抗噪性能,但需要本地振荡器与信号的频率一致。
3.差分相干解调:差分相干解调是相干解调的一种改进方法。
它通过将相邻两个相干解调器输出的数字信号进行差分运算,得到差分输入的数字信号。
差分相干解调具有较好的抗噪性能,适用于高噪声环境下的解调。
三、应用1.数字通信系统:FSK调制解调可以用于数字通信系统中,通过频率的变化将数字信号进行传输。
例如,调制解调器、调频广播等。
2.数据传输:FSK调制解调可以用于数据传输中,例如网络通信、无线通信等。
通过不同的频率进行传输,实现数据的传输和接收。
3. RFID技术:FSK调制解调在RFID(Radio Frequency Identification)技术中得到广泛应用。
fsk调制及解调实验报告
FSK调制及解调实验报告简介在通信领域,频移键控(Frequency Shift Keying,FSK)调制和解调是常见的数字调制技术,广泛应用于无线通信和数据传输系统中。
本实验报告将详细介绍FSK调制和解调的原理、实验步骤和结果分析。
原理FSK调制是利用不同频率的载波信号来表示数字信息。
在FSK调制中,两个不同频率的载波信号代表了两个不同的数字信号。
例如,在二进制数字通信中,0可以用低频率表示,而1可以用高频率表示。
FSK调制的原理是通过将数字信号转化为频率信息并将其叠加到载波信号上。
通过调整载波频率来传输数字信号的不同值。
FSK解调是将接收到的FSK信号恢复为原始数字信号。
解调过程包括接收信号的滤波和判决两个主要步骤。
滤波用于消除噪声和非目标频率分量,而判决用于确定接收信号所代表的数字信号的值。
实验步骤1.搭建实验电路–使用信号发生器生成两个不同频率的正弦波,分别作为两个载波信号。
–将数字信号源与信号发生器连接,使得数字信号源能够控制载波信号的频率。
–将两个载波信号叠加,并将叠加后的信号送入模拟调制电路。
–将模拟调制电路的输出连接到示波器,以便观察FSK调制后的信号波形。
2.观察和分析调制波形–调整信号发生器的频率和数字信号源的输入,观察调制后的波形特征。
–分析不同数字信号输入时,调制波形的频率变化情况。
–根据调制波形的特点,判断FSK调制是否正确实现。
3.进行FSK解调实验–将调制后的信号输入到解调电路中。
–使用合适的滤波器,滤除噪声和非目标频率分量。
–通过判决电路,将解调后的信号恢复为原始数字信号。
4.观察和分析解调结果–使用示波器观察解调后信号的波形特征。
–将解调后的信号与原始数字信号进行比较,分析解调的准确性和误差情况。
实验结果和分析经过搭建实验电路、观察、分析和解调实验,我们得到了以下实验结果和分析:1.根据观察得知,调制后的波形在不同数字信号输入时,频率发生了明显的变化。
这表明FSK调制成功。
FSK调制与解调系统设计
FSK调制与解调系统设计一、FSK调制与解调系统原理FSK调制(Frequency Shift Keying)是一种基于载波频率变化来传输数字信息的调制技术。
在FSK调制中,数字信号被转换为两个不同频率的载波信号,分别对应数字信号的“0”和“1”。
FSK调制使用两个不同频率的载波信号来区分数字信号的不同状态,从而实现信号的传输。
1.将数字信号划分为一段一段的离散时间片段。
2.对于每个时间片段,根据数字信号的状态选择对应的载波频率。
3.将选择的载波频率的信号与数字信号进行调制,生成FSK信号。
FSK解调(Frequency Shift Keying demodulation)是将接收到的FSK信号还原为原始的数字信号的过程。
FSK解调系统需要对接收到的FSK信号进行解调,将不同频率的载波信号转换为数字信号的“0”和“1”。
FSK解调使用了两个不同频率的载波信号,并将接收到的信号与这两个频率的载波信号进行频率对比,从而实现信号的解调。
FSK解调的原理如下:1.接收到FSK信号,并提取出信号中的两个频率分量。
2.对接收到的信号进行滤波和放大,增强信号的稳定性和可靠性。
3.判断接收到的信号的频率与载波频率的对比结果,从而得出数字信号的状态。
二、FSK调制与解调系统设计方法1.信号生成:在FSK调制系统中,根据数字信号的状态选择对应的载波频率信号。
这可以通过频率可调的震荡器来实现,通过控制震荡器输出频率的方式来生成不同频率的载波信号。
2.滤波和放大:在FSK解调系统中,接收到的FSK信号会包含噪声和其他干扰信号。
为了增强信号的稳定性和可靠性,需要对接收到的信号进行滤波和放大处理。
滤波可以通过低通滤波器来实现,将高频噪声滤除,同时放大信号的幅度以提高解调的灵敏度。
3. 频率对比:接收到的FSK信号中会包含两个不同频率的载波信号。
为了将接收到的信号从载波信号转换为数字信号,需要进行频率对比。
可以通过相位锁定环(Phase-Locked Loop)来实现频率对比。
FSK调制解调原理
FSK调制解调原理FSK调制(Frequency Shift Keying)是一种数字调制方式,它通过改变载波信号的频率来传输数字信号。
FSK调制是一种多频率调制技术,它将数字信号映射到两个或多个不同的载波频率上,从而进行数据传输。
1.调制:在FSK调制中,数字信号通常被编码成矩形脉冲序列,其中1表示高电平,0表示低电平。
这个矩形波形序列会经过调制器,将其转换为对应的频率信号。
典型的FSK调制器采用两个恒定频率的载波信号。
当输入的数字信号为0时,调制器选择较低频率的载波信号;当输入的数字信号为1时,调制器选择较高频率的载波信号。
2.解调:在接收端,接收到的FSK信号将经过解调器进行解调。
解调器的任务是将输入的FSK信号重新转换为对应的数字信号。
解调器使用带通滤波器来选择特定频率范围内的信号,并将其转换为矩形脉冲序列。
然后,解调器对这个矩形脉冲序列进行采样和判决,将其还原为原始的数字信号。
此外,FSK调制还具有波形简单、实现方便等优点。
它可以使用简单的逻辑门电路来实现,适用于多种数字通信系统中。
然而,FSK调制也存在一些局限性。
首先,FSK调制的带宽要求较大,这意味着相对于其他调制技术来说,它需要更宽的频谱资源。
此外,FSK调制对相位偏移和幅度不稳定性较为敏感,因此在传输过程中需要对这些误差进行校正。
总结起来,FSK调制是一种常见的数字调制方式,通过改变载波信号的频率来传输数字信号。
它具有抗干扰能力强、波形简单等优点,适用于多种数字通信系统。
但它也存在带宽要求较大和对相位偏移、幅度不稳定性较敏感等局限性。
ask、psk、fsk的调制与解调原理
调制和解调是现代通信系统中至关重要的过程,它们可以实现信息的传输和接收。
在数字通信中,有三种常见的调制和解调技术,分别是ask、psk和fsk。
本文将详细讨论这三种调制和解调技术的原理和应用。
一、ASK调制与解调原理1. ASK调制ASK(Amplitude Shift Keying)调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。
在ASK调制中,数字信号被用来控制载波的振幅,当输入信号为1时,振幅为A;当输入信号为0时,振幅为0。
ASK 调制一般用于光纤通信和无线电通信系统。
2. ASK解调ASK解调是将接收到的模拟信号转换为数字信号的过程。
它通常是通过比较接收到的信号的振幅与阈值来实现的。
当信号的振幅高于阈值时,输出为1;当信号的振幅低于阈值时,输出为0。
ASK解调在数字通信系统中有着广泛的应用。
二、PSK调制与解调原理1. PSK调制PSK(Phase Shift Keying)调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。
在PSK调制中,不同的数字信号会使载波的相位发生变化。
常见的PSK调制方式有BPSK(Binary Phase Shift Keying)和QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)。
PSK调制在数字通信系统中具有较高的频谱效率和抗噪声性能。
2. PSK解调PSK解调是将接收到的模拟信号转换为数字信号的过程。
它通常是通过比较接收到的信号的相位与已知的相位来实现的。
PSK解调需要根据已知的相位来判断传输的是哪个数字信号。
PSK调制技术在数字通信系统中被广泛应用,特别是在高速数据传输中。
三、FSK调制与解调原理1. FSK调制FSK(Frequency Shift Keying)调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。
在FSK调制中,不同的数字信号对应着不同的载波频率。
当输入信号为1时,载波频率为f1;当输入信号为0时,载波频率为f2。
FSK调制常用于调制通联方式线路和调制调制解调器。
FSK调制及解调实验报告
实验四FSK调制及解调实验一、实验目的1、掌握用键控法产生FSK信号的方法。
2、掌握FSK非相干解调的原理。
二、实验器材1、主控&信号源、9号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、实验原理框图FSK调制及解调实验原理框图2、实验框图说明基带信号与一路载波相乘得到1电平的ASK调制信号,基带信号取反后再与二路载波相乘得到0电平的ASK调制信号,然后相加合成FSK调制输出;已调信号经过过零检测来识别信号中载波频率的变化情况,通过上、下沿单稳触发电路再相加输出,最后经过低通滤波和门限判决,得到原始基带信号。
四、实验步骤实验项目一FSK调制概述:FSK调制实验中,信号是用载波频率的变化来表征被传信息的状态。
本项目中,通过调节输入PN序列频率,对比观测基带信号波形与调制输出波形来验证FSK调制原理。
1、关电,按表格所示进行连线。
2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【FSK数字调制解调】。
将9号模块的S1拨为0000。
调节信号源模块的W2使128KHz载波信号的峰峰值为3V,调节W3使256KHz载波信号的峰峰值也为3V。
3、此时系统初始状态为:PN序列输出频率32KH。
4、实验操作及波形观测。
(1)示波器CH1接9号模块TH1基带信号,CH2接9号模块TH4调制输出,以CH1为触发对比观测FSK调制输入及输出,验证FSK调制原理。
(2)将PN序列输出频率改为64KHz,观察载波个数是否发生变化。
实验项目二FSK解调概述:FSK解调实验中,采用的是非相干解调法对FSK调制信号进行解调。
实验中通过对比观测调制输入与解调输出,观察波形是否有延时现象,并验证FSK解调原理。
观测解调输出的中间观测点,如TP6(单稳相加输出),TP7(LPF-FSK),深入理解FSK解调过程。
1、保持实验项目一中的连线及初始状态。
2、对比观测调制信号输入以及解调输出:以9号模块TH1为触发,用示波器分别观测9号模块TH1和TP6(单稳相加输出)、TP7(LPF-FSK)、TH8(FSK解调输出),验证FSK 解调原理。
FSK调制与解调电路
第二讲FSK调制解调一、实验目的1、理解FSK调制工作原理及电路组成2、理解利用锁相环解调FSK的原理和实现方法二、预习要求1、实验前预习《通信原理》关于二进制频率键控FSK及解调的有关章节。
2、了解本实验所用芯片功能。
三、实验电路及工作原理(一)FSK调制电路的工作原理1、FSK调制电路原理图2、FSK工作原理输入的基带信号分成两路,一路控制f1=32kHz的载频,另一路经倒相去控制f2=16kHz的载频。
当基带信号为“1”时,上一路模拟开关打开,下路模拟开关关闭,此时输出f1=32kHz:当基带信号为“0”时,上路模拟开关关闭,下路模拟开关打开,此时输出f2=16kHz。
最终在输出端得到已调的FSK信号。
电路中的两路载频(f1、f2)由内时钟信号发生器产生。
两路信号分别经过射随、选频网络、射随,再送至模拟开关U901:A和U901:B。
(二)FSK解调电路的工作原理1、F SK解调电路原理图2、F SK解调工作原理FSK集成电路模拟锁相环解调器的工作原理十分简单,只要在设计锁相环时,使它锁定在FSK的一个载频f1上,对应输出高电平,而对另一个载频f2失锁,对应输出低电平。
那么在锁相环滤波器输出端就可以得到解调的基带信号序列。
FSK锁相环解调器中的集成锁相环选用了CD4046。
其内部有两个数字式鉴相器、一个压控振荡器,还有输入放大器等电路。
压控振荡器频率设计在32kHz。
图中C908、C907、U903、U904用来确定压控振荡器的振荡频率。
R916和C903构成外接低通滤波器。
当锁相环锁定时,环路对输入FSK信号中的32kHz载波处于跟踪状态,32kHz载波(正弦波)经过输入整形电路后变成矩形载波。
此时鉴相器2输出端(引脚13)为低电平,锁定指示输出(引脚1)为高电平,鉴相器1(引脚2)输出为低电平,鉴相器1输出和锁定指示输出经过或非门U903:D和U904:A后输出为低电平,再经积分电路和非门U904:B后输出为高电平。
fsk调制及解调实验报告
fsk调制及解调实验报告一、实验目的本实验旨在了解FSK调制及解调的原理,掌握FSK调制及解调的方法,并通过实际操作验证其正确性。
二、实验原理1. FSK调制原理FSK是频移键控的缩写,是一种数字调制技术。
在FSK通信中,将数字信号转换成二进制码后,用两个不同的频率代表“0”和“1”,然后将这两个频率按照数字信号的顺序交替发送。
接收端根据接收到的信号频率来判断发送端发出了哪个二进制码。
2. FSK解调原理FSK解调器是将接收到的FSK信号转换成数字信号的电路。
它通过检测输入电压频率来确定发送方使用了哪个频率,并将其转换成对应的数字信号输出。
三、实验器材示波器、函数发生器、计算机四、实验步骤1. 连接电路:将函数发生器输出端连接至FSK模块输入端,再将示波器连接至模块输出端。
2. 设置函数发生器:设置函数发生器输出频率为1000Hz和2000Hz,并使它们交替输出。
3. 测量波形:使用示波器观察并记录模块输出端口上产生的波形。
4. 解调信号:将示波器连接至解调器的输入端,设置解调器参数,观察并记录输出端口上产生的波形。
五、实验结果1. FSK调制结果:通过示波器观察到了交替出现的1000Hz和2000Hz两种频率的正弦波。
2. FSK解调结果:通过示波器观察到了输出端口上产生的数字信号,与输入信号相同。
六、实验分析本实验通过对FSK调制及解调原理的了解和实际操作验证,进一步加深了我们对数字通信技术的认识。
在实验中,我们使用函数发生器产生两个不同频率的信号,并将它们交替发送。
在接收端,我们使用FSK解调器将接收到的信号转换成数字信号输出。
通过观察示波器上产生的波形和数字信号,可以验证FSK调制及解调技术的正确性。
七、实验总结本次实验主要学习了FSK调制及解调原理,并进行了实际操作验证。
在操作过程中,我们掌握了FSK电路连接方法、函数发生器设置方法以及示波器使用方法等技能。
同时,在观察并分析实验结果时,我们深入理解了数字通信技术中FSK调制及解调的应用场景和原理。
FSK调制及解调实验报告
FSK调制及解调实验报告实验目的:掌握FSK调制与解调的原理和方法,熟悉FSK信号的产生、调制和解调过程,加深对调制解调技术的理解。
实验原理:FSK是一种调频调制方式,常用于数字通信中。
FSK信号是由两个频率不同的正弦波叠加而成,一个频率代表0,另一个频率代表1、FSK调制器的主要工作是将数字信号转换为对应的频率信号,具体方法为使用两个中心频率分别对应于0和1,并通过切换两个频率来表示数字信号。
FSK调制的具体步骤如下:1.将数字信号转换为二进制信号,0对应一个频率,1对应另一个频率。
2.将二进制信号经过调制器,通过选择器选择对应的频率信号进行输出。
FSK解调器的主要工作是还原出原始的数字信号,具体方法为使用一个带宽限制的滤波器来选择对应的频率信号进行解调。
FSK解调的具体步骤如下:1.将带有FSK信号的信号进行滤波,只保留信号中的一个频率成分。
2.对滤波后的信号进行切片,判断信号频率为0还是13.将切片后的信号通过数字信号转换器转换为对应的数字信号。
实验装置:1.函数信号发生器:用于产生模拟信号。
2.数字信号发生器:用于产生数字信号。
3.混频器:用于合成两个频率不同的正弦信号。
4.带宽限制滤波器:用于解调信号。
5.示波器:用于观测信号波形。
实验步骤:1.连接实验装置,将函数信号发生器和数字信号发生器连接到混频器的输入端,将混频器的输出端连接到带宽限制滤波器的输入端,将带宽限制滤波器的输出端连接到示波器。
2.设置函数信号发生器和数字信号发生器,使其产生期望的信号波形。
3.调节混频器,选择期望的中心频率,并调整幅度,使得混频器的输出信号为调制后的FSK信号。
4.调节示波器的触发方式和触发电平,使得信号波形能够稳定显示。
5.调节带宽限制滤波器,选择期望的频率成分,并调节带宽,使得滤波器能够准确解调FSK信号。
6.结合调制解调的原理和步骤,观察信号波形,验证实验结果。
实验结果分析:通过上述实验步骤,成功实现了FSK调制和解调的过程,并通过示波器观察到了调制前后的信号波形。
fsk调制及解调实验报告
fsk调制及解调实验报告FSK调制及解调实验报告引言:FSK调制(Frequency Shift Keying)是一种常见的数字调制技术,广泛应用于通信领域。
本实验旨在通过实际操作,深入了解FSK调制与解调的原理和过程,并通过实验结果验证理论分析。
一、实验目的通过实验深入了解FSK调制与解调的原理和过程,掌握实际操作技巧,并通过实验结果验证理论分析。
二、实验原理1. FSK调制原理:FSK调制是通过改变载波信号的频率来表示数字信号的一种调制技术。
在FSK 调制中,两个不同的频率分别代表二进制数字0和1,通过切换频率来表示数字信号的变化。
2. FSK解调原理:FSK解调是将调制后的信号恢复为原始数字信号的过程。
解调器通过检测接收信号的频率变化来区分数字信号的0和1。
三、实验步骤1. 准备工作:搭建实验电路,包括信号发生器、调制电路和解调电路。
确保电路连接正确并稳定。
2. FSK调制实验:将信号发生器的输出连接到调制电路的输入端,调制电路通过改变输入信号的频率来实现FSK调制。
调制电路输出的信号即为FSK调制信号。
3. FSK解调实验:将调制电路的输出连接到解调电路的输入端,解调电路通过检测输入信号的频率变化来恢复原始数字信号。
解调电路输出的信号即为解调后的数字信号。
4. 实验结果记录与分析:记录不同输入信号对应的调制信号和解调后的数字信号,并进行分析。
通过比较解调后的数字信号与原始数字信号的一致性,验证FSK调制与解调的准确性。
四、实验结果与讨论在实验中,我们选择了两个不同频率的输入信号,分别对应二进制数字0和1。
通过调制电路和解调电路的处理,成功实现了FSK调制与解调。
通过对比解调后的数字信号与原始数字信号,我们发现它们完全一致,验证了FSK调制与解调的准确性。
实验结果表明,FSK调制与解调是一种可靠有效的数字调制技术。
五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了FSK调制与解调的原理和过程,并通过实际操作验证了理论分析的准确性。
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【实验目的】1、熟悉fsk调制与解调;2、熟悉fpga;3、熟悉编码与解码。
【实验原理】信道编码调制数模转换四位一位一位一位解码解调模数转换五位一位一位本次实验利用实验板实现了一个fsk通信系统。
从按键输入一组四位码元,经过fpga编码后,形成8位码元。
在这八位中,前三位固定为110,在解码时用来识别一帧的开头。
最后加了一位奇偶校验。
这八位在编码后,串行输出到调制部分。
调制部分的调制方式是fsk调制。
调制完成后,输出到数模转换部分。
数模转换与模数转换部分相连,然后输出到解调部分。
解调后,输出到解码部分。
串行输入的码元被解码后,输出到指示灯。
同时输出到指示灯的还有一位,用来指示是否接收到的信号是否有错。
【实验内容】总框图如下:1、调制调制部分框图如下RAGMO与RAGMO2是两个分频器,代码相似,只是分频数有差别。
如下代码中黑体处根据系统需要更改。
实际系统中,两个频率为700Hz、300Hz左右。
-- MAX+plus II VHDL Template-- Clearable loadable enablable counterLIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;ENTITY ragmo ISPORT(clk_input : IN STD_LOGIC;output : BUFFER STD_LOGIC);END ragmo;ARCHITECTURE a OF ragmo ISSIGNAL hgame : INTEGER RANGE 0 TO 1023;BEGINPROCESS (clk_input)BEGINIF (clk_input'EVENT AND clk_input='1') THENhgame <= hgame + 1;IF hgame = 1023 THENoutput <= NOT output;END IF;END IF;END PROCESS;END a;2、解调解调部分框图如下RAGDEMO模块是解调的主要部分,源代码附于后面。
该模块对输入信号经过A/D转换后的结果进行检测,记录其过零点并计数,按照调制部分的设置,每8192个时钟内若有大于3个过零点(仅指由负变正的过零点),便认为是高频信号,输出1;反之则输出0。
该电路图的其它部分为芯片ADC0804的接线:CLK接640KHz左右时钟,在实验中以RAGMO0对VCO输出的1.3MHz方波进行2分频得到;8位ADC输出接入上述的解调模块;R\D\ 脚接地,表示可读;INTR脚接W\R\ 脚,构成自激模式工作状态,即每进行完一次转换,就输出一次结果,但结果输出的频率不定。
这种方法的优点是转换速度能做到尽可能快,缺点是不易控制。
经检验,以信号发生器输入正弦信号,当频率大于540Hz时输出1,小于430Hz时输出0,在中间时闪烁不定。
附:RAGDEMO模块的源代码:-- MAX+plus II VHDL Template-- Clearable loadable enablable counterLIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;ENTITY ragdemo ISPORT(adcin : IN INTEGER RANGE 0 TO 255;clrnin : IN STD_LOGIC;clkin : IN STD_LOGIC;demout : OUT STD_LOGIC);END ragdemo;ARCHITECTURE a OF ragdemo ISSIGNAL countsig : INTEGER RANGE 0 TO 8191;SIGNAL positsig : STD_LOGIC;SIGNAL zerosig : INTEGER RANGE 0 TO 15; BEGINPROCESS (clkin, clrnin)BEGINIF clrnin = '0' THENcountsig <= 0;zerosig<=0;positsig <='1';ELSIF (clkin'EVENT AND clkin = '1') THENcountsig <= countsig + 1;IF (countsig=8191 AND zerosig>3) THENdemout<='1';zerosig<=0;ELSIF (countsig=8191 AND zerosig<3) THENdemout<='0';zerosig<=0;ELSIF (adcin<128 AND positsig='1') THENzerosig <= zerosig+1;positsig <='0';ELSIF adcin>129 AND positsig='0' THENpositsig <='1';END IF;END IF;END PROCESS;END a;3、编码与解码(1)编码如图所示:输入为四位并行信号以及时钟;输出为编码后的码元串行输出。
源代码:LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;ENTITY cc ISPORT(clk_inp : IN STD_LOGIC;outp : OUT STD_LOGIC;sig_in1 : IN STD_LOGIC;sig_in2 : IN STD_LOGIC;sig_in3 : IN STD_LOGIC;sig_in4 : IN STD_LOGIC);END cc;ARCHITECTURE a OF cc ISSIGNAL step: INTEGER RANGE 0 TO 7;SIGNAL checksum: STD_LOGIC;SIGNAL sigram_1: STD_LOGIC;SIGNAL sigram_2: STD_LOGIC;SIGNAL sigram_3: STD_LOGIC;SIGNAL sigram_4: STD_LOGIC;BEGINPROCESS (clk_inp)BEGINIF (clk_inp'EVENT AND clk_inp='1') THENstep<=step+1;IF step = 0 THENsigram_1 <= sig_in1; --接受输入并锁存 sigram_2 <= sig_in2;sigram_3 <= sig_in3;sigram_4 <= sig_in4;outp <= '1'; --输出帧头ELSIF step = 1 THENoutp <= '0';ELSIF step = 2 THENoutp <= '1';ELSIF step = 3 THENoutp <= sigram_1;ELSIF step = 4 THENoutp <= sigram_2;checksum <= sigram_1 XOR sigram_2; --计算奇校验码ELSIF step = 5 THENoutp <= sigram_3;checksum <= checksum XOR sigram_3;ELSIF step = 6 THENoutp <= sigram_4;checksum <= checksum XOR sigram_4;ElSE outp <= checksum;END IF;END IF;END PROCESS;END a;工作原理:编码器输出的每一帧数据结构定义帧头为101,接下来是四位输入信号,最后一位是奇校验,这样就将4位输入编码后得到8位输出。
编码器有8个工作状态,分别输出这8位码。
第1个工作状态读入信号并锁存,输出帧头1,第2,3状态输出帧头01,接下来4个状态输出锁存信号并计算校验码,在最后一个状态输出。
仿真示意:将1010编码成10110100输出(2)解码输入:时钟、串行码输入、工作使能端;输出:解码后的信号、错误指示信号。
解码器的工作可用状态图表示:其中红色箭头表示下一帧帧头错误,黑色箭头表示下一帧帧头正确。
仿真示意:经过2帧的同步后将10111111解码为1111并报错(奇校验错),和将1011010解码为1010。
【实验小结】实验提前一周完成了预期目标,可以说十分顺利。
在实验的过程中,大家分工合作,每个人都有自己的任务,而且每个人都完成了各自的任务。
正是因此,才顺利做完了实验。
通过这次实验,大家重温了通信原理课上所讲授过的知识,并且实践了一遍,受益非浅。
【任务分配】选题、分工调制解调编码解码硬件操作实验报告负责人其他。