实验指导书(实验2-数字调制解调Ⅱ)
普通调制解调实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解普通调制解调的基本原理和过程。
2. 掌握模拟调制和解调的基本方法。
3. 学习调制解调设备的使用和调试方法。
4. 培养实际操作能力和分析问题的能力。
二、实验原理调制解调是一种将数字信号转换为模拟信号，或将模拟信号转换为数字信号的通信技术。
调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，解调是将模拟信号转换为数字信号的过程。
调制解调的基本原理如下：1. 模拟调制：将数字信号转换为模拟信号的过程称为模拟调制。
模拟调制分为调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）三种。
2. 数字调制：将模拟信号转换为数字信号的过程称为数字调制。
数字调制分为调幅键控（ASK）、调频键控（FSK）和调相键控（PSK）三种。
3. 解调：将模拟信号转换为数字信号的过程称为解调。
解调分为模拟解调和数字解调。
三、实验器材1. 模拟调制解调设备：调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）调制器和解调器。
2. 数字调制解调设备：调幅键控（ASK）、调频键控（FSK）、调相键控（PSK）调制器和解调器。
3. 信号发生器：产生模拟信号和数字信号。
4. 示波器：观察调制解调信号波形。
5. 连接线：连接实验器材。
四、实验步骤1. 调制实验（1）调幅（AM）调制实验1）将信号发生器产生的模拟信号接入AM调制器。
2）调整调制器的调制频率和调制指数。
3）观察示波器上的调制信号波形，记录波形数据。
（2）调频（FM）调制实验1）将信号发生器产生的模拟信号接入FM调制器。
2）调整调制器的调制频率和调制指数。
3）观察示波器上的调制信号波形，记录波形数据。
（3）调相（PM）调制实验1）将信号发生器产生的模拟信号接入PM调制器。
2）调整调制器的调制频率和调制指数。
3）观察示波器上的调制信号波形，记录波形数据。
2. 解调实验（1）调幅（AM）解调实验1）将调制信号接入AM解调器。
2）调整解调器的解调频率和解调指数。
3）观察示波器上的解调信号波形，记录波形数据。
数字通信实验报告 实验二
数字通信实验报告实验二一、实验目的本次数字通信实验二的主要目的是深入了解和掌握数字通信系统中的关键技术和性能指标，通过实际操作和数据分析，增强对数字通信原理的理解和应用能力。
二、实验原理1、数字信号的产生与传输数字信号是由离散的数值表示的信息，在本次实验中，我们通过特定的编码方式将模拟信号转换为数字信号，并通过传输信道进行传输。
2、信道编码与纠错为了提高数字信号在传输过程中的可靠性，采用了信道编码技术，如卷积码、循环冗余校验（CRC）等，以检测和纠正传输过程中可能产生的错误。
3、调制与解调调制是将数字信号转换为适合在信道中传输的形式，常见的调制方式有幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。
解调则是将接收到的调制信号还原为原始的数字信号。
三、实验设备与环境1、实验设备数字通信实验箱示波器信号发生器计算机及相关软件2、实验环境在实验室中，提供了稳定的电源和良好的电磁屏蔽环境，以确保实验结果的准确性和可靠性。
四、实验步骤1、数字信号产生与编码使用信号发生器产生模拟信号，如正弦波、方波等。
通过实验箱中的编码模块，将模拟信号转换为数字信号，并选择合适的编码方式，如 NRZ 编码、曼彻斯特编码等。
2、信道传输与干扰模拟将编码后的数字信号输入到传输信道模块，设置不同的信道参数，如信道衰减、噪声等，模拟实际传输环境中的干扰。
3、调制与解调选择合适的调制方式，如 PSK 调制，将数字信号调制到载波上。
在接收端，使用相应的解调模块对调制信号进行解调，恢复出原始的数字信号。
4、性能分析与评估使用示波器观察调制和解调前后的信号波形，对比分析其变化。
通过计算误码率、信噪比等性能指标，评估数字通信系统在不同条件下的性能。
五、实验结果与分析1、数字信号编码结果观察不同编码方式下的数字信号波形，分析其特点和优缺点。
例如，NRZ 编码简单但不具备自同步能力，曼彻斯特编码具有良好的自同步特性但编码效率较低。
2、信道传输对信号的影响在不同的信道衰减和噪声条件下，接收信号的幅度和波形发生了明显的变化。
实验二数字调制
C B A 0 0 0 0 1 1 1 1 x 0 0 1 1 0 0 1 1 x 0 1 0 1 0 1 0 1 x
2ASK
0 0 0 0 0 0 0 0 1
ON Switches Z Y X Z0 Y0 X0 Z0 Y0 X1 Z0 Y1 X0 Z0 Y1 X1 Z1 Y0 X0 Z1 Y0 X1 Z1 Y1 X0 Z1 Y1 X1 None
载波发生器
8分频
载波1 带通
互为反相
16分频
载波2
8分单刀 双掷开关
4053 C = B = NRZ A = AK or BK1 OUT3 = X0 = Z1 = - cosω1t OUT4 = X1 = Y1 = cosω1t OUT1 = Y0 = cosω2t Z0 = 0 Z = 2ASK Y = 2FSK X = 2PSK/2DPSK 逢 “1” 跳变 逢 “0” 保持
实验内容
1. 用示波器观察绝对码、相对码的波形。 2. 用示波器观察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK 的波形。 调制模块 3. 测量信号参数。
测试点
BS-IN NRZ-IN AK BK 2PSK/2DPSK
CAR 2ASK 2FSK
实验电路
测试点
测试点
电源
2FSK 2PSK/ 2DPSK
实验报告
1. 设绝对码为全1、全0或任意长串(0/1)组合的信号， 画出相对码的测量波形。 2. 设绝对码为全1、全0或任意长串(0/1)组合的信 号，定性画出2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的 测量波形，读取载波的频率参数。
3. 分析2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号的幅值
变化现象。 4. 总结差分编译码的规律，设计译码电路。
数字调制与解调实验报告
数字调制与解调实验报告
实验目的：
1.掌握数字信号调制与解调的基本理论和方法。
2.熟悉激励、显示、调制、解调等仪器和设备操作方法。
3.理解不同调制方式的优缺点及适用场合。
实验器材：
数字信号发生器、混频器、低通滤波器、示波器、数字信号处理器、计算机、电缆等。
实验原理：
数字调制与解调是将数字信号变为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号的过程。
调制的目的是将讯息信号改为适合传输的信号；而解调则是将传输信号还原为原讯息信号。
实验步骤：
1.基带信号的调制实验
将固定频率的基带信号通过数字信号发生器产生一个频率为f1的固定载波信号，并通过混频器进行调制，产生频率为f1+f2和f1-f2的调制信号。
通过低通滤波器滤除掉高频成分，以得到目标信号。
在示波器上观察波形和频谱，并用数字信号处理器检测和还原基带信号。
2.幅度调制实验
实验数据：
输入基带信号：
载波信号：
调制信号：
实验结论：
数字调制与解调是将数字信号变为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号的过程。
通过本次实验，我们实现并了解了不同调制方式的基本原理及其优缺点。
在幅度调制和频率调制实验中，我们掌握了两种数字调制方式的原理和实现方法，通过数字信号发生器制作载波和基带信号，完成幅度调制和频率调制实验。
通过示波器观察得到了不同调制方式的调制信号波形和频谱，并用数字信号处理器检测和还原出原基带信号。
总之，数字调制解调技术在数据传输、通信等方面应用广泛，其优点是抗干扰、可靠性高、传输速度快，具有重要的意义。
数字基带信号实验及数字调制与解调实验
硬件实验一一、实验名称数字基带信号实验及数字调制与解调实验二、实验目的（1）了解单极性码，双极性码，归零码，不归零码等基带信号波形特点。
（2）掌握AMI，HDB3的编码规则。
（3）掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。
（4）掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。
（5）了解HDB3（AMI）编译码集成电路CD22103。
（6）掌握绝对码，相对码概念及他们之间的变换关系。
（7）掌握用键控法产生2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK信号的方法。
（8）掌握相对码波形与2PSK信号波形之间的关系，绝对码波形与2DPSK信号波形之间的关系。
（9）了解2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。
（10）掌握2DPSK相干解调原理。
（11）掌握2FSK过零检测解调原理。
三、实验仪器1. 双踪示波器一台2. 通信原理Ⅵ型实验箱一台3. M6信号源模块、M4数字调制模块四、实验容与实验步骤（一）数字基带信号实验1.熟悉信源模块，AMI&HDB3编译模块（有可编程逻辑器件模块实现）和HDB3编译码模块的工作原理。
2.接通数字信号源模块的电源。
用示波器观察熟悉信源模块上的各种信号波形。
（1）示波器的两个通信探头分别接NRZ-OUT和BS-OUT，对照发光二级管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作（1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄）；（2）用K1产生代码*1110010（*为任意代码，1110010为7位帧同步码），K2，K3产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ码特点。
3.关闭数字信号源模块的电源，按照下表连线，打开数字信号源模块和AMI（HDB3)编译码模块电源。
用示波器观察AMI（HDB3)编译单元的各种波形。
（1）示波器的两个探头CH1和CH2分别接NRZ-OUT和（AMI）HDB3，将信源模块K1，K2，K3的每一位都置1，观察并记录全1码对应的AMI码和HDB3码；再将K1，K2，K3置为全0，观察全0码对应的AMI和HDB3码。
数字解调实验实验报告
一、实验目的1. 理解数字解调的基本原理和方法。
2. 掌握数字解调实验的基本步骤和操作技巧。
3. 分析数字解调过程中的信号波形和性能指标。
4. 熟悉数字通信系统中的调制解调技术。
二、实验原理数字解调是数字通信系统中的关键环节，其主要任务是从接收到的数字信号中恢复出原始信息。
本实验主要涉及以下几种数字解调技术：1. 相干解调：利用接收到的信号与本地产生的参考信号进行相位同步，从而恢复出原始信息。
2. 非相干解调：不依赖接收信号与参考信号的相位同步，直接从信号中提取信息。
3. 锁相环解调：利用锁相环技术实现相位同步，从而提高解调性能。
三、实验仪器与设备1. 数字信号发生器：用于产生实验所需的数字信号。
2. 双踪示波器：用于观察信号波形。
3. 数字解调器：用于实现数字解调功能。
4. 计算机及实验软件：用于数据处理和分析。
四、实验内容与步骤1. 相干解调实验（1）设置数字信号发生器，产生一个基带信号（例如：2KHz的方波信号）。
（2）将基带信号调制为BPSK信号，载波频率为1MHz。
（3）将已调信号输入数字解调器，设置相干解调参数。
（4）观察解调后的信号波形，分析解调性能。
2. 非相干解调实验（1）设置数字信号发生器，产生一个基带信号（例如：2KHz的方波信号）。
（2）将基带信号调制为FSK信号，两个载波频率分别为1MHz和1.1MHz。
（3）将已调信号输入数字解调器，设置非相干解调参数。
（4）观察解调后的信号波形，分析解调性能。
3. 锁相环解调实验（1）设置数字信号发生器，产生一个基带信号（例如：2KHz的方波信号）。
（2）将基带信号调制为BPSK信号，载波频率为1MHz。
（3）将已调信号输入数字解调器，设置锁相环解调参数。
（4）观察解调后的信号波形，分析解调性能。
五、实验结果与分析1. 相干解调实验结果通过观察解调后的信号波形，可以发现相干解调能够有效地恢复出原始信息。
同时，相干解调对信号的相位同步要求较高，若相位差较大，解调性能会受到影响。
通信原理实验——2FSK调制与解调实验
结
基本到达实验要求，掌握2FSK调制和解制的原理及实现方法。
指导教师意见
签名： 年 月 日
贵州大学实验报告
学院：计信学院 专业：网络工程 班级：101
学号
实验组
实验时间
指导教师
成绩
实验项目名称
实验三 2FSK调制与解调实验
实验目的
1、掌握2FSK调制的原理及实现方法。
2、掌握2FSK解调的原理及实现方法。
实验要求
本实验属于验证型实验，通过实验，加强对课堂讲授知识的理解。开始实验前，先集中由老师进行具体要求和注意事项的讲解，然后各自独立在机器上完成实验。实验过程中出现问题，在实验指导老师帮助下解决。
〔4〕示波器双踪观测信号源模块“NRZ”与数字解调模块FSK解调“解调输出”测试点码型，比照2FSK解调复原的效果。
〔5〕改变信号源模块NRZ码的码型，重复上述实验步骤。
实验内容
1、采用数字键控法2FSK调制，观测2FSK调制信号的波形。
2、采用过零检测法2FSK解调。
实验数据
1.调节“384K正弦载波”调节至与“192K正弦载波”的幅度
3、信号源模块设置
〔1〕“码速率选择”拨码开关设置为8分频，即拨为00000000 00001000。
24位“NRZ码型选择”拨码开关任意设置。
〔2〕调节“384K调幅”旋转电位器，使“384K正弦载波”输出幅度与“192K正弦载波”输出幅度相等，为左右。
说明：当“384K正弦载波”调节至与“192K正弦载波”幅度相等时，有下列图所示相位对齐关系。
实验原理
1、2FSK调制
图15-1是2FSK调制数字键控法原理框图。
图15-1 2FSK调制数字键控法原理框图
通信原理实验数字调制解调系统
实验二数字调制解调系统实验2.1 ASK和FSK调制解调实验一、实验目的1．掌握FSK（ASK）调制器的工作原理及性能测试；2．掌握FSK（ASK）锁相解调器工作原理及性能测试；3. 学习FSK（ASK）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：G2．FSK调制模块，位号A3．FSK解调模块，位号C4．20M双踪示波器1台5．小平口螺丝刀1只6．频率计1台（选用）7．信号连接线3根三、实验内容及步骤实验原理：图：FSK调制解调电原理框图图3-1中，输入的数字基带信号分成两路，一路控制f1=32KHz的载频，另一路经反相器去控制f2=16KHz的载频。
当基带信号为“1”时，模拟开关B打开，模拟开关A关闭，此时输出f1=32KHz；当基带信号为“0”时，模拟开关B关闭，模拟开关A打开，此时输出f2=16KHz；在输出端经开关16K02叠加，即可得到已调的FSK信号。
电路中的两路载频(f1、f2)由时钟与基带数据发生模块产生的方波，经射随、选频滤波、射随、再送至模拟开关。
1． 插入有关实验模块2． 信号线连接3． 加电4． 设置跳线开关拨码器：设置为“00000”，4P01产生2K 的 15位m 序列输出；设置为“00010”，4P01产生2K 的 31位m 序列输出。
5． 载波幅度调节用示波器对比两波形：6．FSK 调制信号和已调信号波形观察7．FSK解调参数调节：调节17W01电位器，使压控振荡器锁定在32KHz。
先看调制和解调波形对比：用示波器检测17TP02信号频率：（32KHz）电位器调节无效果，无法检测16KHz是否可行。
8．关机拆线2.2 PSK(DPSK)调制解调实验一、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：G2．PSK调制模块，位号A3．PSK解调模块，位号C4．信号连接线4根5．复接/解复接、同步技术模块，位号I6．20M双踪示波器1台7．小平口螺丝刀1只8．频率计1台（选用）三、实验内容及步骤实验原理：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。
实验二数字的调制实验
实验二数字调制实验一、实验目的1．掌握绝对码、相对码概念及它们之间的编译码规则。
2．掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号的方法。
3．掌握相对码与2DPSK、绝对码与2PSK信号波形之间的对应关系。
4．了解2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。
二、实验内容1．用示波器观察绝对码波形、相对码波形。
2．用示波器观察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形。
3．用频谱仪观察数字基带信号频谱及2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱。
三、基本原理本实验使用数字信源模块和数字调制模块。
1．数字信源本模块是整个实验系统的发送端，其原理方框图如图1-1所示。
本单元产生NRZ信号，信号码速率约为170.5KB，帧结构如图1-2所示。
帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16位为2路数据信号，每路8位。
此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号。
发光二极管亮状态表示1码，熄状态表示0码。
本模块有以下测试点及输入输出点：∙ CLK 晶振信号测试点∙ BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点∙ FS 信源帧同步信号输出点/测试点∙ NRZ-OUT NRZ信号输出点/测试点图1-3为数字信源模块的电原理图，图1-1中各单元与图1-3中的元器件对应关系如下：∙晶振CRY：晶体；U1：反相器74LS04∙分频器U2：计数器74LS161；U3：计数器74LS193；U4：计数器74LS160∙并行码产生器K1、K2、K3：8位手动开关，从左到右依次与帧同步码、数据1、数据2相对应；发光二极管左起分别与一帧中的24位代码相对应∙八选一U5、U6、U7：8位数据选择器74LS151∙三选一U8：8位数据选择器74S151∙倒相器U20：非门74LS04∙抽样U9：D触发器74HC74图1-1 数字信源方框图图1-2 帧结构下面对分频器，八选一及三选一等单元作进一步说明。
数字调制解调实验
武汉大学教学实验报告电子信息学院 ** 专业 2016 年 ** 月 ** 日实验名称数字调制解调实验指导教师 *** 姓名 *** 年级 14级学号 20143012***** 成绩图1 FSK调制电路原理框图代表信号载波的恒定偏移。
FSK 的信号频谱如图2 所示。
图2 FSK 的信号频谱公式给出：,其中B 为数字基带信号的带宽。
假设信号带宽限制在主FSK 的传输带宽变为：图3 FSK锁相环解调器原理示意图解调采用锁相解调，锁相解调的工作原理是十分简单的，只要在设计锁相环时，使它锁定在上，此时对应的环路滤波器输出电压为零，而对另一载频失锁，则对应的环路滤波器输出电压不为零，那末在锁相环路滤波器输出端就可以获得原基带信号的信息。
FSK锁相环解调器原理图如图3所示。
其中，压控振荡器的频率是由5C2.5R3.5R4.5U3等元件参数确定，中心频率设计在电位器进行微调。
当输入信号为32KHz时，环路锁定，经形成电路后，输出高电平；当输入信号为时，环路失锁，经形成电路后，输出低电平，则在解调器输出端就得到解调的基带信号序列。
图4 PSK、DPSK调制电路原理框图，通过4P5和4P6两个铆孔输入到FPGA中，FPGA软件完成数模转换即可输出相位键控信号。
解调器电路采用科斯塔斯环(Constas环)解调，其原理如图5所示。
图5 解调器原理方框图输入电路由射随器和比较器组成，射随器是为了发送（调制器）和接收（解调器）电路之间的隔离，从而使它们工作互不影响。
比较电路是将正弦信号转换为脉冲信号，目的是便于控制科斯塔斯特环中的乘法器。
由于跟随器电源电压已调波信号幅度不能太大，一般控制在1.8V左右，否则会产生波形失真。
）科斯塔斯环提取载波原理（原理中标号参见原理图）采用科斯塔斯特环解调，科斯塔斯特环方框原理如图6所示。
图6 科斯塔斯特环电路方框原理如图解调输入电路的输出信号被加到模拟门5U6C和5U6D构成的乘法器，前者为正交载波乘法器，相当于图，后者为同相载波乘法器，相当于框图中乘法器1。
实验二__数字调制实验
实验报告哈尔滨工程大学教务处制实验二数字调制实验一、实验目的1、掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。
2、掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2PSK、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、绝对码波形与2DPSK信号波形之间的关系。
4、了解2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。
二、实验内容1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。
2、用示波器观察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形。
3、用频谱仪观察数字基带信号频谱及2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱。
三、实验步骤1、熟悉数字信源单元及数字调制单元的工作原理。
2、连线：数字调制单元的CLK、BS-IN、NRZ-IN分别连至信源单元CLK、BS、NRZ。
打开交流电源开关和两模块的电源开关。
3、用数字信源模块的FS信号作为示波器的外同步信号，示波波CH1接AK，CH2接BK，信源模块的K1、K2、K3置于任意状态（非全0），观察AK、BK波形，总结绝对码至相对码变换规律以及从相对码至绝对码的变换规律。
K1：:11110010，K2:00101100，K3:00100100绝对码至相对码的变换规律：“1”变“0”不变，即绝对码的“1”码时相对码发生变化，绝对码的“0”码时相对码不发生变化。
相对码至绝对码的变换规律：相对码的当前码元与前一码元相同时对应的当前绝对码为“0”码，相异时对应的当前绝对码为“1”码。
4、示波器CH1接2DPSK，CH2分别接AK及BK，观察并总结2DPSK信号相位变化与绝对码的关系以及2DPSK信号相位变化与相对码的关系（此关系即是2PSK信号相位变化与信源代码的关系）。
注意：2DPSK信号的幅度可能不一致，但这并不影响信息的正确传输。
CH2接AK：CH2接BK：5、示波器CH1接AK、CH2依次接2FSK和2ASK；观察这两个信号与AK的关系（注意“1”码与“0”码对应的2FSK信号幅度可能不相等，这对传输信息是没有影响的）。
数字载波调制实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解数字载波调制的基本原理和过程。
2. 掌握常见的数字调制方式，如振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。
3. 学习数字调制信号的生成和解调方法。
4. 通过实验，加深对数字调制技术在实际通信系统中的应用理解。
二、实验原理数字载波调制是数字通信中一种常见的信号处理技术，它通过改变载波的某些参数（如幅度、频率或相位）来携带数字信息。
常见的数字调制方式包括：1. 振幅键控（ASK）：通过改变载波的幅度来表示数字信息，通常用高电平表示“1”，低电平表示“0”。
2. 频移键控（FSK）：通过改变载波的频率来表示数字信息，通常用不同的频率分别表示“1”和“0”。
3. 相移键控（PSK）：通过改变载波的相位来表示数字信息，通常用不同的相位来表示不同的数字符号。
数字调制信号可以通过以下步骤生成：1. 基带信号生成：将数字信息转换成基带信号，通常为二进制序列。
2. 调制：将基带信号与载波信号相乘，得到已调信号。
3. 滤波：对已调信号进行滤波，去除不必要的频率分量。
数字调制信号的解调过程如下：1. 载波恢复：从已调信号中恢复出载波信号。
2. 解调：将恢复的载波信号与已调信号相乘，得到基带信号。
3. 判决：根据基带信号的幅度或频率，判断原始数字信息。
三、实验器材1. 数字信号发生器2. 数字示波器3. 数字信号分析仪4. 信号源5. 连接线四、实验步骤1. 实验一：ASK调制和解调- 使用数字信号发生器生成二进制序列。
- 将基带信号与载波信号相乘，得到ASK调制信号。
- 使用数字示波器观察ASK调制信号的波形。
- 将ASK调制信号与恢复的载波信号相乘，得到解调信号。
- 使用数字示波器观察解调信号的波形。
2. 实验二：FSK调制和解调- 使用数字信号发生器生成二进制序列。
- 将基带信号与两个不同频率的载波信号相乘，得到FSK调制信号。
- 使用数字示波器观察FSK调制信号的波形。
实验指导书第4节2FSK调制与解调实验
实验指导书第4节2FSK调制与解调实验2FSK调制与解调实验一、实验目的：1、了解二进制移频键控2FSK信号的产生过程及电路的实现方法。
2、了解非相干解调器过零检测的工作原理及电路的实现方法。
3、了解相干解调器锁相解调法的工作原理及电路的实现方法。
二、实验内容：1、了解相位不连续2FSK信号的频谱特性。
2、了解2FSK调制，非相干、相干解调电路的组成及工作原理。
3、观察2FSK调制，非相干、相干解调各点波形。
三、实验原理：数字频率调制又称频移键控（FSK），二进制频移键控记作2FSK。
数字频移键控是用载波的频率来传送数字消息，即用所传送的数字消息控制载波的频率。
2FSK信号便是符号“1”对应于载频，而符号“0”对应于载频（与不同的另一载频）的已调波形，而且与之间的改变是瞬间完成的。
从原理上讲，数字调频可用模拟调频法来实现，也可用键控法来实现。
模拟调频法是利用一个矩形脉冲序列对一个载波进行调频，是频移键控通信方式早期采用的实现方法。
2FSK键控法则是利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立频率源进行选通。
键控法的特点是转换速度快、波形好、稳定度高且易于实现，故应用广泛。
2FSK信号的产生方法及波形示例如图所示。
图中s(t)为代表信息的二进制矩形脉冲序列，即是2FSK信号。
二进制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、抗噪声和抗衰落性能较强，因此在中低速通过数据传输系统中得到了较为广泛的应用。
本实验2FSK信号的产生是采用键控法原理，利用数字基带信号控制电子开关电路对两个不同的频率源进行选通，所产生的信号相位不连续。
见调制器框图。
2FSK调制器框图本实验2FSK信号的解调是采用过零检测法和锁相解调法，通过两种解调方式的比较，可以了解各自的优缺点。
1、 2FSK调制器2FSK调制器是由晶体振荡器、分频电路、码产生电路、带通滤波器、模拟开关电路所组成。
（1）晶体振荡器和分频器：晶体振荡器是一个用晶体和与非门构成的自激多谐振荡器。
通信原理 数字调制与解调综合性实验
一、实验名称数字调制与解调综合性实验二、实验目的1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变化关系和变换方法。
2、掌握用键控法产生2ASK、2DPSK、2FSK数字调制信号以及相应的解调方法。
3、掌握相对码波形与2PAK信号波形之间的关系、绝对码波形与2DSK信号波形之间的关系。
三、实验内容1、观察绝对码、相对码波形。
2、观察2ASK、2DPSK、2FSK调制信号波形。
3、观察2ASK、2DPSK、2FSK信号解调波形。
四、实验器材信号源模块、数字调制模块、数字解调模块、同步信号提取模块、20M双踪示波器、频率计五、调制原理1、2ASK调制与解调。
2、2FSK调制与解调。
3、2PSK调制与解调。
4,、2DPSK调制与解调。
六、实验步骤（一）调制实验1、将信号源模块、数字调制模块小心地固定在主机箱，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，再分别按下三个模块中的开关POWER1、POWER2，对应的发光二极管LED001、LED002、D400、D401发光，按一下信号源模块的复位键，两个模块均开始工作。
3、ASK调制实验1、将信号源模块产生的码速率为15.625KHz的NRZ码和64KHz的正弦波分别送入数字调制模块的信号输入点“ASK基带输入”和“ASK载波输入”。
以信号输入点“ASK基带输入”的信号为内触发源，用双踪示波器同时观察点“ASK基带输入”和“ASK调制输出”的波形。
2、改变送入的基带信号和载波信号，重复上述实验。
4、FSK调制实验1、将信号源模块产生的码速率为15.625KHz的NRZ码和64KHz的正弦波、64KHz的正弦波分别送入数字调制模块的信号输入点“FSK基带输入”、“FSK载波输入1”和“FSK载波输入2”。
以信号输入点“FSK基带输入”的信号为内触发源，用双踪示波器同时观察点“FSK基带输入”和“FSK调制输出”的波形。
2、改变送入的基带信号和载波信号，重复上述实验。
数字调解实验实验报告
一、实验目的1. 理解数字调解的基本原理和过程。
2. 掌握数字调解的主要方法及其应用。
3. 学会使用数字调解设备进行实验操作。
二、实验设备1. 数字调解器2. 数字信号发生器3. 示波器4. 信号源5. 计算器三、实验原理数字调解是指将模拟信号转换为数字信号的过程。
实验中，我们主要研究两种数字调解方法：二进制移相键控（2PSK）和二进制频移键控（2FSK）。
1. 二进制移相键控（2PSK）2PSK是一种数字调制方式，其基本原理是将二进制信号与一个高频载波进行相位调制。
当发送二进制“1”时，载波相位保持不变；当发送二进制“0”时，载波相位发生180度翻转。
2. 二进制频移键控（2FSK）2FSK是一种数字调制方式，其基本原理是将二进制信号与两个不同频率的高频载波进行频率调制。
当发送二进制“1”时，选择频率较高的载波；当发送二进制“0”时，选择频率较低的载波。
四、实验步骤1. 准备实验设备，连接数字调解器、数字信号发生器、示波器和信号源。
2. 设置数字信号发生器，生成二进制序列信号，作为实验输入。
3. 对2PSK调制进行实验：（1）将数字信号发生器生成的二进制序列信号输入数字调解器。
（2）调整数字调解器的参数，设置调制指数、载波频率和码速率。
（3）观察示波器上的调制信号，分析调制效果。
4. 对2FSK调制进行实验：（1）将数字信号发生器生成的二进制序列信号输入数字调解器。
（2）调整数字调解器的参数，设置调制指数、两个载波频率和码速率。
（3）观察示波器上的调制信号，分析调制效果。
5. 对解调信号进行实验：（1）将调制后的信号输入解调器。
（2）调整解调器的参数，设置解调方式、载波频率和码速率。
（3）观察示波器上的解调信号，分析解调效果。
五、实验结果与分析1. 2PSK调制实验结果：（1）当调制指数适中时，调制信号相位稳定，符合2PSK调制原理。
（2）当调制指数过大时，调制信号相位波动较大，调制效果变差。
调制解调实验报告
调制解调实验报告一、实验目的本次调制解调实验的主要目的是深入理解调制和解调的基本原理，掌握常见的调制解调方法，并通过实际操作和观察实验现象，分析和解决在实验过程中遇到的问题，提高对通信系统中信号传输和处理的认识和实践能力。
二、实验原理（一）调制的基本原理调制是将原始的基带信号（如数字信号或模拟信号）加载到高频载波信号上的过程。
其目的是为了使信号能够在信道中有效地传输，并且便于在接收端进行恢复和解调。
常见的调制方式包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。
在幅度调制中，载波信号的幅度随着基带信号的变化而变化。
例如，在标准的 AM 调制中，载波信号的幅度与基带信号成正比。
频率调制是根据基带信号的幅度变化来改变载波信号的频率。
而相位调制则是通过基带信号的变化来调整载波信号的相位。
（二）解调的基本原理解调是从已调制信号中恢复出原始基带信号的过程。
对于不同的调制方式，有相应的解调方法。
对于 AM 调制，常见的解调方法有包络检波和同步检波。
包络检波利用二极管等元件对已调信号进行整流和滤波，从而得到原始信号的包络。
同步检波则需要一个与发送端载波同频同相的本地载波信号，通过相乘和低通滤波来恢复原始信号。
在FM 解调中，通常采用鉴频器来将频率的变化转换为幅度的变化，然后通过后续的处理恢复出原始信号。
三、实验设备本次实验所使用的主要设备包括：1、信号发生器：用于产生各种频率和幅度的正弦波、方波等信号作为基带信号和载波信号。
2、示波器：用于观察和测量输入输出信号的波形、频率、幅度等参数。
3、调制解调实验箱：集成了调制解调电路和相关的功能模块。
四、实验步骤（一）AM 调制实验1、连接实验设备，将信号发生器的输出连接到调制实验箱的输入端口，示波器分别连接到调制前和调制后的输出端口。
2、设置信号发生器，产生一个频率为 1kHz、幅度为 1V 的正弦波作为基带信号，同时产生一个频率为 10kHz、幅度为 5V 的正弦波作为载波信号。
设计性实验——2FSK调制、解调
设计性实验2FSK调制、解调实验一、实验目的1．掌握用移频键控法产生2FSK信号的原理及硬件实现方法；2．掌握用过零点检测法解调2FSK信号的原理及硬件实现方法；3．加深对位同步信号提取原理的理解，了解其硬件实现方法；4．了解锁相环对消除相位抖动的原理及作用。
二、实验内容1.2FSK调制（发送）实验。
2.2FSK解调（接收）实验。
3.位同步提取实验。
4.眼图、奈奎斯特准则实验。
5.归零码与位定时实验。
6.眼图与判决时间选取实验。
三、实验仪器及设备1.20MHZ双踪示波器 GOS-6021 1台2.函数信号发生器/计数器 SP1641bB 1台3.直流稳压电源 GPS-X303/C 1台4.万用表 1块5.2FSK调制解调实验箱 1个四、实验原理及电路（一）实验原理实现数字频率调制的方法很多，总括起来有两类:直接调频法和移频键控法。
本实验使用的是移频键控法，它便于用数字集成电路来实现。
移频键控，或称数字频率调制，是数字通信中使用较早的一种调制方式。
数字频率调制的基本原理是利用载波的频率变化来传递数字信息。
在数字通信系统中，这种频率的变化不是连续的，而是离散的。
比如，在二进制的数字频率调制系统中，可用两个不同的载频来传递数字信息，故移频键控常写作2FSK(Frequency Shift Keying)。
2FSK广泛应用于低速数据传输设备中，根据国际电报和电话咨询委员会(CCITT)的建议，传输速率为1200波特以下设备一般采用2FSK。
2FSK方法简单、易于实现，解调不需要恢复本地载波，可以异步传输，抗噪声和抗衰落性能也较强。
因此，2FSK已成为在模拟电话网上利用调制解调制器来传输数据的低速、低成本的一种主要调制方式。
在一个2FSK系统中，发端把基带信号的变化规则转换成对应的载频变化，而在收端则完成与发端相反的转换。
由于2FSK信号的信道中传输的是两个载频的切换，那么其频谱是否就是这两个载频的线谱呢?或者说信道的频带只是这两个载频之差呢?答案是否定的。
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实验二数字调制解调实验Ⅱ
1、实验目标
本实验的目的是使用USRP来实现发射和接收射频信号，并且通过LabVIEW 来实现对不同调制信号的同步性能的对比，由于你在实验一中已经完成了数字调制的实验，所以在做这部分实验时，需要用到之前的调制解调模块。
该实验将通过配置USRP的参数来使你了解把基带信号上变频到射频信号以及把射频信号下变频到基带信号的过程，并熟悉LabVIEW中的各种USRP模块的配置方法。
2、实验环境与准备
软件环境：LabVIEW 2012（或以上版本）；
硬件环境：一套USRP和一台计算机；
实验基础：了解LabVIEW编程环境和USRP的基本操作；
知识基础：了解常见的数字调制解调技术以及相关概念。
3、实验介绍
本实验发送端主程序的前面板如图所示，首先是USRP的基本参数设置，包括IP地址、载波频率、IQ采样率等；接下来是PN序列的参数设置，包括保护间隔、信息序列长度、同步比特长度和PN序列的类型；然后是采样数和滤波器参数；之后是输出的PN序列以及调制前的信号时域图，频域图；最后是不同调制方式的不同调制结果。
接收端主程序的前面板如图所示，一开始的设置与发送端一样。
在解调部分，是解调信号以及它的时域图、频域图、星座图和误码数，你可以通过这些来判断你的程序是否正确。
图1 数字调制解调实验发送端前面板
图2数字调制解调实验接收端前面板
1、发送端介绍
本实验发送端的调制主程序包含4个功能模块，其功能分别如下所述。
（1）TX_init
本模块主要实现USRP的初始化，是配置一些基本USRP参数的模块。
（2）transmitter
本模块是调制程序的核心，实现的是基带信号的产生，包括信源编码，调制，脉冲成形等重要功能。
（3）TXRF_prepare_for_transmit
本模块的作用是对调制完的信号幅度进行归一化。
（4）TXRF_send
本模块实现的功能是把调制完的数据写入USRP，实现发送。
2、接收端介绍
本实验接收端端的解调主程序包含5个功能模块，其功能分别如下所述。
（1）RXRF_init
本模块的作用实现USRP初始化。
（2）RXRF_config
本模块的作用是配置USRP的参数。
（3）RXRF_recv
本模块的作用是接收射频信号，并且下采样到中频。
（4）receiver
本模块是解调程序的核心，实现的是恢复出原数据流。
包括匹配滤波，同步，信道估计，均衡，解调，检测误码率等重要功能。
（5）RXRF_close.(SubVI)
本模块的作用是关闭USRP会话。
实验中USRP 配置原理及流程已经在第四章中介绍过了，请参考第四章来进行USRP的配置。
4、实验任务
本次实验中你需要完成的有top_tx和top_rx两个主程序，完成实验后，你需要提交上述程序和实验报告。
你所要完成的任务是下面这三个，目标是在进行完这三个任务后得到一个完
整的程序，使其可以实现全部的功能。
（1）发送端top_tx主程序
在学生版程序中，BPSK的调制解调模块是完整的，你需要在BPSK选板中完成发送和接收的USRP配置工作。
程序中通过USRP发送数据所需的VI都已经添加好了，你需要做的是把这些VI与你的数据流和这些VI之间通过适当的连线相连，同时修改一些发送所需的参数。
（2）发送端top_rx主程序
这也是基于BPSK调制解调完整的情况下，在接收端完成USRP模块的连接，同时修改接收所需的参数。
在完成任务一后你需要通过USRP发送和接收BPSK信号来检验你配置的USRP是否正确（图）。
在确认USRP配置正确后，再进行任务（3）。
图3 BPSK调制
（3）添加QPSK调制解调模块
你需要在程序中完成QPSK的调制和解调。
实现方式可以参考BPSK或者上一个实验。
在整个完成实验的过程中，你始终要注意自己添加的调制解调模块的数据类型与提供给你的模块之间的数据类型的匹配。
5、实验扩展
1、发送端与接收端USRP参数的配置都有什么意义？
2、USRP参数的设置对结果有什么影响？
在本实验中，控制序列的调制方式是QPSK，改变控制序列的调制方式对同步结果有什么影响？。