通信原理实验数字解调与眼图
通信原理课程教案实验四数字同步及眼图
实验四数字同步及眼图实验(理论课:教材第13章P404）实验内容1.位定时、位同步提取实验2.信码再生实验3.眼图观察及分析实验4.仿真眼图观察测量实验一、实验目的1.掌握数字基带信号的传输过程。
2.熟悉位定时产生与提取位同步信号的方法。
3.学会观察眼图及其分析方法。
二、实验电路工作原理（一）、眼图概念一个实际的基带传输系统，尽管经过十分精心的设计，但要使其传输特性完全符合理想情况是不可能的。
码间干扰是不可能完全避免的，码间干扰问题与信道特性、发送滤波器、接受滤波器特性等因素有关。
因而计算由于这些因素所引起的误码率就十分困难，尤其是在信道特性不能完全确知的情况下，甚至得不到一种合适的定量分析方法。
在码间干扰和噪声同时存在的情况下，系统性能的定量分析，就是想得到一个近似的结果都是十分繁杂的。
那么，怎样来衡量整个系统的传输质量呢? 眼图，就是一种可以直观地、方便地估价系统性能一种方法。
这种方法具体做法是：用一个示波器接在接受滤波器的输出端，然后调整示波器水平扫描周期，使其与接受码元的周期同步。
这时就可以从示波器显示的图形上，观察出码间干扰和噪声的影响，从而估计出系统性能的优劣程度。
所谓眼图是指示波器显示的这种图像。
干扰和失真所产生的传输畸变，可以在眼图上清楚地显示出来。
因为对于二进制信号波形，它很像一只人的眼睛而得名。
如图4－3所示。
（二）、同步信号的作用与电路工作原理数字通信系统能否有效地工作，在相当大的程度上依赖于发端和收端正确地同步。
同步的不良将会导致通信质量的下降，甚至完全不能工作。
通常有三种同步方式：即载波同步、位同步和群同步。
在本实验中主要位同步。
实现位同步的方法有多种，但可分为两大类型：一类是外同步法。
另一类是自同步法。
所谓外同步法，就是在发端除了要发送有用的数字信息外，还要专门传送位同步信号，到了接收端得用窄带滤波器或锁相环进行滤波提取出该信号作为位同步之用。
所谓自同步法，就是在发端并不专门向收端发送位同步信号，而收端所需要的位同步信号是设法从接收信号中或从解调后的数字基带信号中提取出来。
眼图观测实验 光纤通信_实验5实验报告
课程名称：光纤通信实验名称：实验5 眼图观测实验姓名：班级：学号：实验时间：指导教师：得分：一、实验目的1、了解和掌握眼图的形成过程和意义。
2、掌握光纤通信系统中的眼图观测方法。
二、实验内容1、观测数字光纤传输系统中的眼图张开和闭合效果。
2、记录眼图波形参数，分析系统传输性能。
三、实验器材1.主控&信号源模块2.25号光收发模块3.示波器四、实验原理1、实验原理框图眼图测试实验系统框图2、实验框图说明本实验是以数字信号光纤传输为例，进行光纤通信测量中的眼图观测实验；为方便模拟真实环境中的系统传输衰减等干扰现象，我们加入了可调节的带限信道，用于观测眼图的张开和闭合等现象。
如眼图测试实验系统框图所示，系统主要由信号源、光发射机、光接收机以及带限信道组成；信号源提供的数字信号经过光发射机和接收机传输后，再送入用于模拟真实衰减环境的带限信道；通过示波器测试设备，以数字信号的同步位时钟为触发源，观测TP1测试点的波形，即眼图。
3、眼图基本概念及实验观察方法所谓眼图，它是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形。
眼图包含了丰富的信息，反映的是系统链路上传输的所有数字信号的整体特征。
利用眼图可以观察出码间串扰和噪声的影响，分析眼图是衡量数字通信系统传输特性的简单且有效的方法。
●被测系统的眼图观测方法通常观测眼图的方法是，如下图所示，以数字序列的同步时钟为触发源，用示波器YT模式测量系统输出端，调节示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，则屏幕中显示的即为眼图。
眼图测试方法框图●眼图的形成示意图一个完整的眼图应该包含从“000”到“111”的所有状态组，且每个状态组发送的此时要尽量一致，否则有些信息将无法呈现在示波器屏幕上。
八种状态如下所示：八种状态示意图眼图合成示意图如下所示：眼图合成示意图一般在无串扰等影响情况下从示波器上观测到的眼图与理论分析得到的眼图大致接近。
●眼图参数及系统性能眼图的垂直张开度表示系统的抗噪声能力，水平张开度反映过门限失真量的大小。
通信原理实验(1-8)
通信原理实验报告学院：信息工程学院专业：通信工程学号：201416416姓名：李瑞鹏实验一带通信道模拟及眼图实验一、实验目的1、 了解眼图与信噪比、码间干扰之间的关系及其实际意义；2、掌握眼图观测的方法并记录研究。
二、实验器材1、 主控&信号源、9号、13号、17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、实验原理框图带通信道模拟框图2、实验原理框图带通信道是将直接调制的PSK 信号和经过升余弦滤波后调制的PSK 信号送入带通信道，比较两种状况的眼图。
然后，改变带通信道的带宽重复观测。
四、实验步骤概述：该项目是通过分别改变噪声幅度和带通信道频率范围，观测信道的眼图输出变化情况，了解和分析信道输出原因.1、关电，按表格所示进行连线。
PSK 调制信号加升余弦滤波的带通信道模拟2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【信道模拟及眼图观测实验】→【250KHz~262KHz带通信道】。
3、此时系统初始状态为：PN15为8K。
4、实验操作及波形观测。
（1）以CLK时钟信号为触发源对比观测LPF-BPSK观测点，观察输出眼图波形。
（2）调节17号板W1噪声幅度调节，调节噪声幅度，观察眼图波形变化。
17号模块测试点TP4可以观察添加的白噪声。
（3）在主控菜单中改变带通信道频率范围，观察输出眼图变化，并分析原因。
五、实验报告1、完成实验并思考实验中提出来的问题。
2、分析实验电路工作原理，简述其工作过程。
3、整理信号在传输过程中的各点波形。
实验二HDB3码型变换实验一、实验目的1、了解几种常用的数字基带信号的特征和作用。
2、掌握HDB3码的编译规则。
3、了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。
二、实验器材1、主控&信号源、2号、8号、13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、HDB3编译码实验原理框图HDB3编译码实验原理框图2、实验框图说明我们知道AMI编码规则是遇到0输出0，遇到1则交替输出+1和-1。
通信原理实验图,全
实验内容：从时域、频域和误码率比较2fsk和msk，时域是看眼图；从时域、频域和误码率比较2psk和2dpsk；从时域、频域和误码率比较2psk和mpsk；从时域、频域和误码率比较msk 和gmsk。
Gmsk：
Msk；
Gmsk和qpsk：
结果分析：衡量一个数字通信系统的指标有很多，但是最主要的是有效性和可靠性的讨论。
基于前面的讨论我觉得全面的分析二进制数字系统在时域在频域以及误码率显得很重要。
所以我结合上面的图形与书中所介绍的内容做一个比较全面的分析：
（1） 误码率
1、误码率是衡量一个数字通信系统的重要的指标。
2、在信道高斯白噪声的干扰下，各种二进制数字调制系统的误
码率取决于解调器输入信噪比，而误码率表达式的形式则取决于解调方式。
3、由于在有两种不同的解调：相干解调与非相干解调，一般来说相干解调的误码率比非相干解调的要高。
在相同的解调方式下其排序是：ASK FSK DSK DPSK不断增加。
（2）时域和频域上的比较
1、在时域和频域上2ASK与2PSK系统的近似度为2/Ts，在频带宽度和频带利用率上其排序为：FSK ASK PSK DPSK在不断的增加。
通信原理硬件实验一 眼图实验
电子信息与自动化学院《通信原理》实验报告学号：姓名：实验名称：硬件实验一眼图实验成绩：一、实验目的1.掌握眼图观测方法；2.学会用眼图分析通信系统性能；二、实验仪器1.RZ9681实验平台2.实验模块：•主控模块A1•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-A53.信号连接线4.100M双通道示波器5.PC机（二次开发）三、实验原理1.1 什么是眼图?所谓“眼图”，就是由解调后经过接收滤波器输出的基带信号，以码元时钟作为同步信号，基带信号一个或少数码元周期反复扫描在示波器屏幕上显示的波形称为眼图。
干扰和失真所产生的传输畸变，可以在眼图上清楚地显示出来。
因为对于二进制信号波形，它很像人的眼睛故称眼图。
在整个通信系统中，通常利用眼图方法估计和改善（通过调整）传输系统性能。
我们知道，在实际的通信系统中，数字信号经过非理想的传输系统必定要产生畸变，也会引入噪声和干扰，也就是说，总是在不同程度上存在码间串扰。
在码间串扰和噪声同时存在情况下，系统性能很难进行定量的分析，常常甚至得不到近似结果。
为了便于评价实际系统的性能，常用观察眼图进行分析。
眼图可以直观地估价系统的码间干扰和噪声的影响，是一种常用的测试手段。
在下图眼图示意图中画出两个无噪声的波形和相应的“眼图”，一个无失真，另一个有失真(码间串扰)。
在图中可以看出，眼图是由虚线分段的接收码元波形叠加组成的。
眼图中央的垂直线表示取样时刻。
当波形没有失真时，眼图是一只“完全张开”的眼睛。
在取样时刻，所有可能的取样值仅有两个：+1或-1。
当波形有失真时，“眼睛”部分闭合，取样时刻信号取值就分布在小于+1或大于-1附近。
这样，保证正确判决所容许的噪声电平就减小了。
换言之，在硬件实验一 眼图实验报告 姓名： 学号：随机噪声的功率给定时，将使误码率增加。
“眼睛”张开的大小就表明失真的严重程度。
图1.1无失真及有失真时的波形及眼图(a) 无码间串扰时波形；无码间串扰眼图 (b) 有码间串扰时波形；有码间串扰眼图 1.2 眼图参数及系统性能眼图的垂直张开度表示系统的抗噪声能力，水平张开度反映过门限失真量的大小。
实验七 数字同步技术及眼图实验
六、实验步骤及注意事项
(1)、+5V、-5V、+12V、-12V工作。 (2)、按下按键开关：K2、K3、K100、K300 、K700。 (3)、按一下“开始”与“PSK”功能键，显 示代码“5”。 (4)、跳线开关设置：Kl0l 1-2、K304 1-2或 K304 2-3、K301 1-2 、K302 1-2或
实验七 数字同步技术及眼图实验
四、实验原理
3、眼图
以上我们对PSK和DPSK的原理 有了一定的了解。那么，怎样来衡 量整个系统的传输质量呢?下面，我 们再介绍用眼图来衡量传输畸变和 噪声干扰的方法。
CUST
电工电子中心
实验七 数字同步技术及眼图实验
四、实验原理
3、眼图
CUST
我们知道，在实际的通信系统中，数字 信号经过非理想的传输系统必定要产生畸变 ，信号通过信道后，也会引入噪声和干扰， 也就是说，总是在不同程度上存在码间串扰 的。在码间串扰和噪声同时存在情况下，系 统性能很难进行定量的分析，常常甚至得不 到近似结果。为了便于实际评价系统的性能 ，常用所谓“眼图”。眼图可以直观地估价 系统的码间干扰和噪声的影响，是一种常用 的测试手段。 电工电子中心
电工电子中心
实验七 数字同步技术及眼图实验
CUST
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实验七 数字同步技术及眼图实验
四、实验原理
TP703
TP707
T
2、位同步恢复与信码再生电路
T
TP708
TP709
TP710
TP711
自 解 调 电 路
带 带 通 电 通 路 电 路
全 波 整 流
限 幅 放 大
32 KHz 谐振
A/D 转换
通信原理实验报告
通信原理实验报告七实验十六：眼图实验——2014xxxxxx 许子涵一、实验目的1、了解眼图与信噪比、码间干扰之间的关系及其实际意义；2、掌握眼图观测的方法并记录研究二、实验内容1、观测眼图并记录分析。
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、 20M 双踪示波器一台四、实验数据1、ASK调制解调眼图ASK-DOUT TH2FSK眼图PSK/DPSK眼图五、分析眼图是通过用示波器观察接收端的基带信号波形，从而估计和调整系统性能的一种方法。
具体做法是：用一个示波器跨接在抽样判决器的输入端，然后调整示波器水平扫描周期，使其与接收码元的周期同步。
这样就可以从示波器上显示的波形来观察码间串扰和信道噪声等因素影响的情况，从而估计系统系能的优劣。
如果存在码间串扰，示波器的扫描迹线就不完全重合，“眼睛”的线迹会显得杂乱，而且张开的较小；如果码间串扰小到可以忽略，则眼图将会是标准的“大眼睛”。
当存在噪声时，眼图的线迹就变成比较模糊的带状的线，噪声越大，线条越粗越模糊，“眼睛”张开得越小。
同时我们还可以利用眼图来找到最佳判决门限，求出噪声容限，改善系统性能。
接收二进制双极性波形时，在一个码元周期内只能看到一只眼睛；若是M进制的双极性波形，则在一个码元周期内可以看到纵向显示的（M-1）只眼睛。
若接收的是经过码型变换后得到的AMI码或HDB3码，眼图中间将会出现一根代表0的水平线，因为它们的波形都具有三电平。
六、思考题思考信噪比、码间干扰是如何在眼图中体现的？答：眼图的“眼睛”张开的大小反映着码间串扰的强弱。
“眼睛”张的越大，且眼图越端正，表示码间串扰越小；反之表示码间串扰越大。
当存在噪声时，噪声将叠加在信号上，观察到的眼图的线迹会变得模糊不清。
若同时存在码间串扰，“眼睛”将张开得更小。
与无码间串扰时的眼图相比，原来清晰端正的细线迹，变成了比较模糊的带状线，而且不很端正。
噪声越大，线迹越宽，越模糊；码间串扰越大，眼图越不端正。
实验二数字光纤通信系统信号眼图测试
实验二数字光纤通信系统信号眼图测试一．实验目的1.了解眼图产生的基础，根据眼图测量数字通信系统性能的原理；2.学习通过数字示波器调试、观测眼图;3.掌握判别眼图质量的指标;4.熟练使用数字示波器和误码仪。
二．实验原理眼图是估计数字传输系统性能的一种十分有效的实验方法。
这种方法已广泛应用于数字通信系统，在光纤数字通信中也是评价系统性能的重要实验方法。
眼图是在时域进行的用示波器显示二进制数字信号波形的失真效应的测量方法。
图2.1是测量眼图的装置图。
由AV5233C误码仪产生一定长度的伪随机二进制数据流（AMI码、HDB3码、RZ 码、NRZ码）调制单模光产生相应的伪随机数据光脉冲并通过光纤活动连接器注入单模光纤，经过光纤传输后，再与光接收机相接。
光接收机将从光纤传输的光脉冲变为电脉冲，并输入到AV4451（500MHz）示波器，示波器显示的扫描图形与人眼相似，因此称为眼图。
用眼图法测量系统时应有多种字型，可以采用各比特位上0和1出现的概率相等的随机数字信号进行测试。
AV5233C误码仪用来产生伪随机数字序列信号。
在这里“伪随机”的意义是伪随机码型发生器产生N比特长度的随机二进制数字信号是数字序列在N 比特后发生重复，并不是测试时间内整个数字序列都是随机的，因此称为“伪随机”。
伪随机序列如果由2比特位组成，则共有四种组合，3比特数字信号有8种组合，N比特数字信号有2N个组合。
伪随机数字信号的长度为2N-1，这种选择可保证字型不与数据率相关。
例如N可取7、10、15、23、31等。
如果只考虑3比特非归零码，应有如图2.2所示的8种组合。
将这8种组合同时叠加，就可形成如图2.3所示的眼图。
图2.1 眼图测量装置许多数字通信系统的重要性能可以从眼图测试中得到。
为了理解眼图测量原理，考虑图2.4所示简化的眼图，可以得到关于信号幅度失真、定时抖动和系统上升时间等系统性能参数。
接收信号的最佳取样时间是纵向眼开度最大的时刻t1。
通信原理实验报告眼图
部分响应系统一、实验目的1．通过实验掌握第一类部分响应系统的原理及实现方法； 2．掌握基带信号眼图的概念及绘制方法。
二、实验原理 1.部分响应系统为了提高系统的频带利用率，减小定时误差带来的码间干扰，升余弦传输特性在这两者的选择是有矛盾的。
理想低通传输特性可以有最高的频带利用率2=s η，但拖尾的波动比较大，衰减也比较慢。
若能改善这种情况，并保留系统的带宽等于奈奎斯特带宽，就能在保证一定的传输质量前提下显著地提高传输速率。
这是有实际意义的，特别是在高速大容量传输系统中。
部分响应传输系统就具有这样的特点。
部分响应传输系统是通过对理想低通滤波器冲激响应的线性加权组合，来控制整个传输系统冲激响应拖尾的波动幅度和衰减。
当然，这样做会引入很强的码间干扰，但这种码间干扰是可控制的，是已知的，因此很容易从接收信号的抽样值中减去。
由于这种组合并不影响系统的传输带宽，因此频带利用率高。
第一类部分响应系统是在相邻的两个码元间引入码间干扰。
由于理想低通系统的传递函数为其冲激响应为ssT t T t t h //sin )(ππ=，如果用)(t h 以及)(t h 的时延s T 的波形作为系统的冲激响应，那么它的系统带宽肯定限制在⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-s s TT 21,21，也就是说，系统的频带利用率为2bit/Hz 。
接着来看系统的冲激响应函数)(t g ：s ss s s s s T t T t T tT T t c T tc T t h t h t g /11sin)(sin sin )()()(-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=-+=ππππsT f 21||<其他⎩⎨⎧=0)(sTf H可以看到，这个系统的冲激响应的衰减是理想低通冲激响应函数衰减的sT t /11-，它比理想低通系统冲激响应函数衰减快，因此相对于对定时精度的要求降低，它的系统响应为可以看到，第一类部分响应系统并不满足抽样点无码间干扰的条件，其每个抽样点仅受前一个码元的影响，因此可以通过减去前一码元的干扰来确定当前抽样点值，从而正确判决。
眼图实验报告
眼图实验报告篇一：基带信号眼图实验实验报告通信原理实验报告实验名称：数字基带信号的眼图实验实验时间：XX年12月11日指导老师：应娜学院：计算机学院班级：11052411（网络工程）学号：11054110姓名：龚泽鑫一、实验名称数字基带信号的眼图实验二、实验目的1、掌握无码间干扰传输的基本条件和原理，掌握基带升余弦滚降系统的实现方法；2、通过观察眼图来分析码间干扰对系统性能的影响，并观察在输入相同码率的NRZ基带信号下，不同滤波器带宽对输出信号码间干扰大小的影响程度；3、熟悉MATLAB语言编程。
三、实验步骤1、程序框架图3-4 程序框架首先，产生M进制双极性NRZ码元序列，并根据系统设置的抽样频率对该NRZ码元序列进行抽样，再将抽样序列送到升余弦滚降系统，最后画出输出码元序列眼图。
2、参数设置该仿真程序应具备一定的通用性，即要求能调整相应参数以仿真不同的基带传输系统，并观察输出眼图情况。
因此，对于NRZ码元进制M、码元序列长度Num、码元速率Rs，采样频率Fs、升余弦滚降滤波器参考码元周期Ts、滚降系数alpha、在同一个图像窗口内希望观测到的眼图个数Eye_num 等均应可以进行合理设置。
四、数据分析(1)部分程序分析：alpha=0.2;%设置滚降系数，取值范围在[0,1]Ts=1e-2; %升余弦滚降滤波器的参考码元周 %期, Ts=10ms,无ISI。
% Ts=2*(1e-2); %Ts=20ms,已经出现ISI（临界点）% Ts=5*(1e-2); %Ts=50ms,出现严重ISIFs=1e3;%采样频率，单位Hz。
注意：该数%值过大将严重增加程序运行时间Rs=50; %输入码元速率，单位Baud% M=2;M=4;%输入码元进制Num=100; %输入码元序列长度。
注意：该数值 %过大将严重增加程序运行时间。
Samp_rate=Fs/Rs %采样率，应为大于1的正整数，即 %要求Fs,Rs之间呈整数倍关系% Eye_num=2; %在一个窗口内可观测到的眼图个数。
实验四 光纤通信系统测量中的眼图分析方法测试实验
实验四 光纤通信系统测量中的眼图分析方法测试实验一、实验目的1、了解眼图的形成过程2、掌握光纤通信系统中眼图的测试方法二、实验仪器1、ZYE4301F 型光纤通信原理实验箱1台2、20MHz 模拟双踪示波器1台3、万用表1台三、实验原理眼图是衡量数字光纤通信系统数据传输特性的简单而又有效的方法。
眼图可以在时域中测量，并且可以用示波器直观的显示出来。
图1是测量眼图的系统框图。
测量时，将“伪随机码发生器”输出的伪随机码加在被测数字光纤通信系统的输入端，该被测系统的输出端接至示波器的垂直输入，用位定时信号（由伪随机码发生器提供）作外同步，在示波器水平输入用数据频率进行触发扫描。
这样，在示波器的屏幕上就可以显示出被测系统的眼图。
伪随机脉冲序列是由n 比特长，2n 种不同组合所构成的序列。
例如，由n=2比特长的4种不同有组合、n=3比特长的8种不同的组合、n=4比特长16种不同的组合组成，直到伪随机码发生器所规定的极限值为止，在产生这个极限值以后，数据序列就开始重复，但它用作为测试的数据信号，则具有随机性。
如图2所示的眼图，是由3比特长8种组合码叠加而成，示波器上显示的眼图就是这种叠加的结果。
分析眼图图形，可以知道被测系统的性能，下面用图3所示的形状规则的眼图进行分析： 1、当眼开度VV V ∆-为最大时刻，则是对接收到的信号进行判决的最佳时刻，无码间干扰、信号无畸变时的眼开度为100％。
2、由于码间干扰，信号畸变使眼开度减小，眼皮厚度V V∆增加，无畸变眼图的眼皮厚度应该等于零。
图1眼图的测试系统3、系统无畸变眼图交叉点发散角b T T∆应该等于零。
4、系统信道的任何非线性都将使眼图出现不对称，无畸变眼图的正、负极性不对称度-+-++-V V V V 应该等于零。
5、系统的定时抖动（也称为边缘抖动或相位失真）是由光收端机的噪声和光纤中的脉冲失真产生的，如果在“可对信号进行判决的时间间隔T b ”的正中对信号进行判决，那么在阈值电平处的失真量ΔT 就表示抖动的大小。
数字通信实验
实验一：数字基带传输系统眼图观察1.实验目的1.观察数字基带传输系统中的各模块的信号波形，深入理解奈奎斯特第一定理；2.观察发送端和接收端的眼图，理解眼图在数字基带传输系统中的作用2.实验原理数字基带传输系统模型数字基带信号的常用码型的形状常常画成矩形，而矩形脉冲的频谱在整个频域是无穷延伸的。
由于实际信道的频带是有限的而且有噪声，用矩形脉冲作传输码型会使接收到的信号波形发生畸变，所以这一节我们寻找能使差错率最小的传输系统的传输特性。
一个典型的数字基带信号传输系统模型如下图1：数字基带信号传输系统模型图 1 中，基带码型编码电路的输出是携带着基带传输的典型码型信息的δ脉冲或窄脉冲序列{an}，我们仅仅关注取值：0、1 或± 1 ；发送滤波器又叫信道信号形成网络，它限制发送信号频带，同时将{an}转换为适合信道传输的基带波形；信道可以是电缆等狭义信道也可以是带调制器的广义信道，信道中的窄带高斯噪声会给传输波形造成随机畸变；接收滤波器的作用是滤除混在接收信号中的带外噪声和由信道引入的噪声，对失真波形进行尽可能的补偿（均衡）；抽样判决器是一个识别电路，它把接收滤波器输出的信号波形 y(t)放大、限幅、整形后再加以识别，进一步提高信噪比；码型译码将抽样判决器送出的信号还原成原始信码。
3.实验步骤1.编程实现数字基带传输系统，通过调节升余弦滚降系数来观察系统中各个部分的信号波形。
2.观察发送端和接收端的眼图，并进行比较。
4.实验内容实验程序clear allglobal dt t f df N T %全局变量close allN=2^13; %采样点数L=64; %每码元的采样点数M=N/L; %码元数Rb=2; %码速率是 2Mb/sTs=1/Rb; %码元间隔dt=Ts/L; %时域采样间隔df=1/(N*dt); %频域采样间隔T=N*dt; %截短时间Bs=N*df/2; %系统带宽%alpha=0.5; %滚降系数=0.5Na=4; %示波器扫描宽度为 4 个码元t=linspace(-T/2,T/2,N); %时域横坐标f=linspace(-Bs,Bs,N); %频域横坐标db=input('请选择信噪比[0-15]:');b=input('采样偏差 b*Ts, b=[-0.5,+0.5]');alpha=input('滚降系数');Rt=input('占空比');if Rt==[],Rt=0.5;end;hr1=sin(pi*t/Ts)./(pi*t/Ts);hr2=cos(alpha*pi*t/Ts)./(1-(2*alpha*t/Ts).^2);hr=hr1.*hr2;HR=abs(t2f(hr));GT=sqrt(HR);GR=GT;EP=zeros(size(f))+eps;EPr=zeros(size(f))+eps;['信噪比为',num2str(db),'dB, 采样偏差为',num2str(b),'*Ts'] for loop1=1:16Eb_N0(loop1)=(loop1-1); %分贝值变为真值eb_n0(loop1)=10^(Eb_N0(loop1)/10);Eb=1;n0=Eb/eb_n0(loop1); % 信道噪声谱密度sita=n0*Bs; % 噪声功率n_err=0; % 误码计数for ii=1:20code=sign(randn(1,M));imp=zeros(1,N); % 产生冲击序列imp(L/2:L:N)=code/dt;IMP=t2f(imp);Sa=IMP.*GT; % 升余弦信号的傅氏变换sa=f2t(Sa); %升余弦信号的时域变换sa=real(sa);P=Sa.*conj(Sa)/T; % 升余弦信号的功率谱EP=(EP*(ii-1)+P)/ii;n_ch=sqrt(sita)*randn(size(t));% 信道噪声nr=real(f2t(t2f(n_ch).*GR)); %输出噪声Sr=Sa.*GR; %接收信号频谱sr=real(f2t(Sr))+nr;% 接收信号y=sign(sr(L*(.5):L:N)); %抽样判别n_err=n_err+length(find(y~=code));% 误码数Pr=Sr.*conj(Sr)/T; % 平均功率EPr=(EPr*(ii-1)+Pr)/ii;tt=[0:dt:Na*L*dt];if loop1==db+1[' 画眼图 '];for jj=1:Na*L:N-Na*Lfigure(2);hold on;subplot(2,1,1);grid on;plot(tt,sa(jj:jj+Na*L));% 画发送眼图title(' 发送眼图 ');xlabel('t (us)')ylabel('s(t) (V)')axis([0,2,-2.3,2.3]);hold on;subplot(2,1,2);grid on;plot(tt,sr(jj:jj+Na*L));% 画接受眼图title(' 接收眼图 ');xlabel('t (us)')ylabel('s(t) (V)')axis([0,2,-2.3,2.3]);endendendif loop1==db+1[' 画波形图 '];s=zeros(1,N);s=reshape(code(ones(1,L),:),1,L*M);yo=zeros(1,N);yo=reshape(y(ones(1,L),:),1,L*M);figure(1)subplot(2,3,1);plot(t,s,'LineWidth',2);% 画发送码型grid on;axis([-10,+10,1.5*min(s),1.5*max(s)])xlabel('t (us)')ylabel('s(t) (V)')title(' 发送码型 ');subplot(2,3,2);plot(t,sa);% 画生成波形grid on;axis([-10,10,1.5*min(sa),1.5*max(sa)]);xlabel('t (us)')ylabel('s(t) (V)')title(' 发送生成波形 ');subplot(2,3,3)plot(f,30+10*log10(EP));% 画功率谱grid on;axis([-.05*Bs,.05*Bs,min(30+10*log10(EP))/3,1.5*max(30+10*log10(EP))]);xlabel('f (MHz)')ylabel('Ps(f) (dBm/MHz)')title(' 发送生成波形 ');subplot(2,3,4);plot(t,yo,'LineWidth',2); % 画接受码grid on;axis([-10,+10,1.5*min(yo),1.5*max(yo)])xlabel('t (us)')ylabel('s(t) (V)')title(' 发送功率谱 ');subplot(2,3,5);plot(t,sr);% 画接受波形grid on;axis([-10,10,1.5*min(sr),1.5*max(sr)]);xlabel('t (us)')ylabel('sr(t) (V)')title(' 接收码型 ');subplot(2,3,6)plot(f,30+10*log10(EPr+eps),'*');% 画接受功率谱grid on;axis([-.05*Bs,.05*Bs,min(30+10*log10(EPr+eps))/2,1.5*max(30+10*log10(EPr+ep s))]);xlabel('f (MHz)')ylabel('Ps(f) (dBm/MHz)')title(' 接收功率谱 ');end;Pe(loop1)=n_err/(M*ii)+eps; % 平均误码率endfigure(3)semilogy(Eb_N0,Pe,'b');eb_n0=10.^(Eb_N0/10); % 还原为真值hold onsemilogy(Eb_N0,0.5*erfc(sqrt(eb_n0)),'r');% 理论误码率曲线axis([0,9,1e-5,1])title(' 误码率曲线 ');xlabel('Eb/N0')ylabel('Pe')legend(' 实验值 ',' 理论值 ');pause(0.001);%endfunction X=t2f(x)global dt df N t f TH=fft(x);X=[H(N/2+1:N),H(1:N/2)].*dt;endfunction x=f2t(X)global dt df t f T NX=[X(N/2+1:N),X(1:N/2)];x=ifft(X)/dt;end实验结果图2：频谱图图3：发送和接收眼图实验总结图3眼图是在信噪比为8dB, 采样偏差为0.2*Ts的条件下测得，由于信号在信道中传输时引入了噪声，接收眼图的质量相比发送眼图出现了大幅的下降。
《通信原理实验》DBPSK、QPSK、眼图等实验
《通信原理实验》DBPSK、QPSK、眼图等实验一、实验目的1、了解眼图与信噪比、码间干扰之间的关系及其实际意义。
2、掌握眼图观测的方法并记录研究，3、掌握DBPSK调制和解调的基本原理。
4、掌握DBPSK数据传输过程，熟悉典型电路。
5、熟悉DBPSK调制载波包络的变化6、掌握QPSK调制原理。
7、了解OQPSK调制原理。
8、了解眼图与信噪比、码间干扰之间的关系及其实际意义。
9、掌握眼图观测的方法并记录研究。
二、实验器材1、主控&信号源模块，9号、10号、13号、17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、低通信道模拟框图2、DBPSK实验原理框图3、DBPSK非相干解调框图4、QPSK/OQPSK调制框图5、QPSK/OQPSK解调框图5、低通信道模拟框图四、实验步骤实验项目一低通信道模拟和眼图实验1、在主控菜单中分别设置不同截止频率的低通信道，观察17号模块信道输出波形的“眼睛”大小，并分析原因。
截止频率为6KHz：截止频率为5.5KHz：截止频率为5KHz：截止频率为4.5KHz：注：第一个图中CH1（上面的波形）为CLK，CH2（下面的波形）为信道输出。
由图可知，随着截止频率的减小，“眼睛”张开的越来越小。
“眼睛”张开的大小反映着码间串扰的强弱，说明截止频率越小，码间串扰越大。
2、再在主控菜单中分别设置有成形滤波的低通信道，对比观测不带成形滤波的低通信道的输出眼图波形，并分析原因。
截止频率为6KHz：截止频率为5.5KHz：截止频率为5KHz：截止频率为4.5KHz：注：第一个图中CH1（上面的波形）为CLK，CH2（下面的波形）为信道输出。
通过与不带成形滤波的低通信道的输出眼图波形对比观察，发现带成形滤波的输出效果比不带成形滤波的效果要好。
实验项目二ASK调制１、分别观测DIN1和相对码，TH7（I-out）和P1（调制输出）。
观测DIN1和相对码：I-out和调制输出：注：第一个图中CH1（上面的波形）为DIN1，CH2（下面的波形）为相对码；第二个图中CH1（上面的波形）为I-out，CH2（下面的波形）为调制输出。
通信原理实验：数字解调与眼图
实验名称数字解调与眼图学院信息科学与工程学院专业班级姓名学号数字解调与眼图一、实验目的1. 掌握2DPSK相干解调原理。
2. 掌握2FSK过零检测解调原理。
二、实验内容1. 用示波器观察2DPSK相干解调器各点波形。
2. 用示波器观察2FSK过零检测解调器各点波形。
3．用示波器观察眼图。
三、基本原理可用相干解调或差分相干解调法（相位比较法）解调2DPSK信号。
在相位比较法中，要求载波频率为码速率的整数倍，当此关系不能满足时只能用相干解调法。
本实验系统中，2DPSK载波频率等码速率的13倍，两种解调方法都可用。
实际工程中相干解调法用得最多。
2FSK信号的解调方法有：包络括检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法等。
图4-1 数字解调方框图（a）2DPSK相干解调（b）2FSK过零检测解调本实验采用相干解调法解调2DPSK信号、采用过零检测法解调2FSK信号。
2DPSK模块内部使用+5V、+12V和-12V电压，2FSK模块内部仅使用+5V电压。
图4-1为两个解调器的原理方框图，其电原理图如图4-2所示（见附录）。
2DPSK解调模块上有以下测试点及输入输出点：• MU 相乘器输出信号测试点• LPF 低通、运放输出信号测试点• Vc 比较器比较电压测试点• CM 比较器输出信号的输出点/测试点• BK 解调输出相对码测试点• AK-OUT 解调输出绝对码的输出点/测试点（3个）• BS-IN 位同步信号输入点2FSK解调模块上有以下测试点及输入输出点：• 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• CM 整形输出输出点/测试点• BS-IN 位同步信号输入点• AK-OUT 解调输出信号的输出点/测试点（3个）2DPSK解调器方框图中各单元与电路板上元器件的对应关系如下：•相乘器U29：模拟乘法器MC1496•低通滤波器R31；C2•运放U30：运算放大器UA741•比较器U31：比较器LM710•抽样器U32:A：双D触发器7474•码反变换器U32:B：双D触发器7474；U33:A：异或门74862FSK解调器方框图中各单元与电路板上元器件对应关系如下：•整形1 U34:A：反相器74HC04•单稳1、单稳2 U35：单稳态触发器74123•相加器U36：或门7432•低通滤波器U37：运算放大器LM318；若干电阻、电容•整形2 U34:B：反相器74HC04•抽样器U38:A：双D触发器7474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。
数通实验报告四.数字解调与眼图
中南大学通信原理实验报告书题目：实验四专业：姓名：学号：时间：2014-12-13通信原理实验报告（实验四）实验名称：数字解调与眼图一.实验目的1. 掌握2DPSK相干解调原理。
2. 掌握2FSK过零检测解调原理。
二.实验内容1. 用示波器观察2DPSK相干解调器各点波形。
2. 用示波器观察2FSK过零检测解调器各点波形。
3．用示波器观察眼图。
三.实验步骤本实验使用数字信源单元、数字调制单元、载波同步单元、2DPSK解调单元及2FSK解调单元，它们之间的信号连结方式如图4-5所示,其中实线是指已在电路板上布好的,虚线是实验中要手工连接的。
实际通信系统中，解调器需要的位同步信号来自位同步提取单元。
本实验中尚未用位同步提取单元,所以位同步信号直接来自数字信源。
在做2DPSK解调实验时，位同步信号送给2DPSK解调单元，做2FSK解调实验时则送到2FSK解调单元。
图4-5 数字解调实验连接图1. 复习前面实验的内容并熟悉2DPSK解调单元及2FSK解调单元的工作原理，接通实验箱电源。
将数字调制单元单刀双掷开关K7置于左方NRZ端。
2. 检查要用到的数字信源、数字调制及载波同步单元是否工作正常，保证载波同步单元处于同步态！3. 2DPSK解调实验（1）将数字信源单元的BS-OUT用信号连线连接到2DPSK解调单元的BS-IN点,以信源单元的FS信号作为示波器外同步信号，将示波器的CH1接数字调制单元的BK，CH2（建议使用示波器探头的x10衰减档）接2DPSK解调单元的MU。
MU与BK同相或反相，其波形应接近图4-3所示的理论波形。
（2）示波器的CH2接2DPSK解调单元的LPF，可看到LPF与MU同相。
当一帧内BK中“1”码“0”码个数相同时，LPF的正、负极性信号电平与0电平对称，否则不对称。
（3）示波器的CH1接VC，调节电位器R39，保证VC处在0电平（当BK中“1”与“0”等概时LPF的中值即为0电平），此即为抽样判决器的最佳门限。
通信原理实验,码型变换,移相键控调制与解调,眼图,抽样定理,.
实验一码型变换实验一、基本原理在数字通信中, 不使用载波调制装置而直接传送基带信号的系统, 我们称它为基带传输系统,基本结构如图所示。
干扰基带传输系统的基本结构基带信号是代码的一种电表示形式。
在实际的基带传输系统中, 并不是所有的基带电波形都能在信道中传输。
对传输用的基带信号的主要要求有两点:(1对各种代码的要求,期望将原始信息符号编制成适合于传输用的码型; (2 对所选码型的电波形要求, 期望电波形适宜于在信道中传输。
AMI :AMI 码的全称是传号交替反转码。
这是一种将信息代码 0(空号和 1(传号按如下方式进行编码的码:代码的 0仍变换为传输码的 0, 而把代码中的 1交替地变换为传输码的 +1, -1, +1, -1,……。
HDB3:HDB 3码是对 AMI 码的一种改进码,它的全称是三阶高密度双极性码。
其编码规则如下:先检察消息代码(二进制的连 0情况,当没有 4个或 4个以上连 0串时,按照 AMI 码的编码规则对信息代码进行编码; 当出现 4个或 4个以上连 0串时, 则将每 4个连 0小段的第 4个 0变换成与前一非 0符号 (+1或 -1 同极性的符号, 用V 表示 (即 +1记为 +V, -1记为 -V ,为使附加 V 符号后的序列不破坏“极性交替反转”造成的无直流特性,还必须保证相邻 V 符号也应极性交替。
当两个相邻 V 符号之间有奇数个非 0符号时,用取代节“ 000V ” 取代 4连 0信息码; 当两个相邻 V 符号间有偶数个非 0符号时, 用取代节“ B00V ” 取代 4连 0信息码。
CMI :CMI 码是传号反转码的简称,其编码规则为:“ 1”码交替用“ 11”和“ 00”表示; “ 0”码用“ 01”表示。
BPH :BPH 码的全称是数字双相码,又称 Manchester 码,即曼彻斯特码。
它是对每个二进制码分别利用两个具有 2个不同相位的二进制新码去取代的码,编码规则之一是: 0→ 01(零相位的一个周期的方波1→ 10(π相位的一个周期的方波二、实验结果CMIBPHHDB3 AMI三、结果分析各码型波形如上所示, 我们发现许多波形产生了不同程度的畸变, 表现是幅值不是单一的水平线, 而成了曲线。
通信原理5.5数字基带信号传输—眼图
研究问题：码间串扰和噪声的估计 研究对象：眼图 研究目的：如何用实验的方法来减小码
间串扰和噪声的影响 研究方法：定性分析，实验观察
5.4眼图：问题提出
实际应用的基带数字信号传输系统，不可能完 全做到无码间串扰的要求；
可能影响码间串扰性能的因素：发送滤波器特 性、信道特性、接收滤波器特性，而计算由于 这些因素所引起的误码率非常困难，甚至得不 到一种合适的定量分析方法。
在实际应用时要通过实验的方法估计和通过调 整以改善传输系统的性能，使码间串扰的影响 尽量减小。
眼图正是实验方法的一个有用的工具。
5.4眼图：什么是眼图？
基带传输系统接收滤波器的输出信号加到示波器的垂直轴 调示波器的水平扫描周期,使它与信号码元的周期同步 此时可以从示波器上显示出一个像人眼一样的图形，从这个称为眼图的
信道噪声：为0 信道带宽：
1000Hz
5.4眼图：眼图的实验
有噪声时
信道噪声：均值 为0，S/N=10db 的AWGN
信道带宽： 4000Hz
输入信号： 10010110，双极 性非归零码
5.4眼图：眼图的实验
有噪声时
信道噪声：均值 为0，S/N=3db的 AWGN
信道带宽： 4000Hz
2Tb
3Tb
4Tb
5Tb
6Tb
原来清晰端正的细线，变成了比较模糊的带状的线，而且不很端正 噪声越大，线条越宽，越模糊
5.4眼图：眼图的模型
最佳抽样时刻应选择眼图中“眼睛”张开最大的时刻； 对定时误差的灵敏度，由斜边斜率决定，斜率越大，对定时误差就越灵敏； 图中阴影区的垂直高度表示信号幅度畸变范围； 在抽样时刻上，上下两阴影区的间隔距离的一半为噪声容限，噪声瞬时值
《通信原理》课程实验报告
《通信原理》课程实验报告班级：14通信技术x班 学号：尾数后两位 姓名： 座号：实验箱编号实验时间：实验地点：科A704实验课题：眼图观察测量实验实验目的：1．学会观察眼图及其分析方法，调整传输滤波器特性.实验过程：1、简述实验原理:2、什么是眼图?3、 所谓“眼图”，就是由解调后经过接收滤波器输出的基带信号，以码元时钟作为同步信号，基带信号一个或少数码元周期反复扫描在示波器屏幕上显示的波形称为眼图。
干扰和失真所产生的传输畸变，可以在眼图上清楚地显示出来。
因为对于二进制信号波形，它很像人的眼睛故称眼图。
①最佳抽样判决时刻对应于眼睛张开最大的时刻；②判决门限电平对应于眼图的横轴；③最大信号失真量即信号畸变范围用眼皮厚度;④噪声容限是用信号电平减去眼皮厚度;⑤过零点畸变为压在横轴上的阴影长度;⑥对定时误差的灵敏度由斜边的斜率反映。
1．眼图开启度(U-2ΔU)/U指在最佳抽样点处眼图幅度“张开”的程度。
无畸变眼图的开启度应为100%。
其中U=U++U-2．“眼皮”厚度2ΔU/U指在最佳抽样点处眼图幅度的闭合部分与最大幅度之比，无畸变眼图的“眼皮”厚度应等于0。
3．交叉点发散度ΔT/T指眼图过零点交叉线的发散程度，无畸变眼图的交叉点发散度应为0。
4．正负极性不对称度指在最佳抽样点处眼图正、负幅度的不对称程度。
无畸变眼图的极性不对称度应为0。
最后，还需要指出的是：由于噪声瞬时电平的影响无法在眼图中得到完整的反映，因此，即使在示波器上显示的眼图是张开的，也不能完全保证判决全部正确。
不过，原则上总是眼睛张开得越大，误判越小4、实验的操作步骤与实验波形1、PSK调制与解调调制与解调波形：两个方波2、PSK调制与解调调制与解调，无噪声情况下的眼图波形：对眼图整体图：分析范例3、PSK调制与解调调制与解调，有噪声情况下的眼图波形：对眼图整体图：分析范例：对眼图整体图：分析案例：自己写。
实验四 数字解调与眼图
实验四数字解调与眼图一、实验目的1 ．掌握2DPSK 相干解调原理。
2 ．掌握2FSK 过零检测解调原理。
二、实验原理可用相干解调或差分相干解调法（相位比较法）解调2DPSK信号。
在相位比较法中，要求载波频率为码速率的整数倍，当此关系不能满足时只能用相干解调法。
本实验系统中，2DPSK载波频率等码速率13倍，两种解调方法都可用。
实际工程中相干解调法用得最多。
2FSK信号的解调方法有：包络括检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法等。
本实验采用相干解调法解调2DPSK信号、采用过零检测法解2FSK信号。
图4-1为两个解调器的方框图。
图 4-l 数字解调方框图（a）2DPSK相干解调（b）2FSK过零检测解调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。
下面对2DPSK相干解调电路中的一些具体问题加以说明。
·电位器R26可以改变相乘器的增益。
相乘器增益太大时运放 U30可能会出现畸变。
调节R26时使MU的峰峰值不大于5V，此时运放输出信号的峰峰值也不大于5V，MU的波形接近图4-2所示的理论波形，但略有区别。
·信源是周期为24bit的周期信号，当24bit的相对码BK中“l”码和“0”码个数不相等时，相乘器U29的输出信号均值不等于0，此信号经电容C16隔直、低通滤波、反相放大器放大后得到的LPF信号就是一个均值为0但正负不对称的信号。
在实际的2DPSK通信系统中，抽样判决器输入信号是一个均值为 0且正负对称的信号，因此最佳判决电平为0。
本实验系统中，Vc 决定判决电平。
当 Vc =0而相对码 BK 中“1”码和“0”码个数差别太大时，会出现误判决，即解调器出现误码。
因为此时LPF信号的正电平或负电平非常接近0电平，抽样脉冲（位同步信号）稍不理想就会造成误码。
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实验名称数字解调与眼图学院信息科学与工程学院专业班级姓名学号数字解调与眼图一、实验目的1. 掌握2DPSK相干解调原理。
2. 掌握2FSK过零检测解调原理。
二、实验内容1. 用示波器观察2DPSK相干解调器各点波形。
2. 用示波器观察2FSK过零检测解调器各点波形。
3．用示波器观察眼图。
三、基本原理可用相干解调或差分相干解调法（相位比较法）解调2DPSK信号。
在相位比较法中，要求载波频率为码速率的整数倍，当此关系不能满足时只能用相干解调法。
本实验系统中，2DPSK载波频率等码速率的13倍，两种解调方法都可用。
实际工程中相干解调法用得最多。
2FSK信号的解调方法有：包络括检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法等。
图4-1 数字解调方框图（a） 2DPSK相干解调（b）2FSK过零检测解调本实验采用相干解调法解调2DPSK信号、采用过零检测法解调2FSK信号。
2DPSK 模块内部使用+5V、+12V和-12V电压，2FSK模块内部仅使用+5V电压。
图4-1为两个解调器的原理方框图，其电原理图如图4-2所示（见附录）。
2DPSK解调模块上有以下测试点及输入输出点：? MU 相乘器输出信号测试点? LPF 低通、运放输出信号测试点? Vc 比较器比较电压测试点? CM 比较器输出信号的输出点/测试点? BK 解调输出相对码测试点? AK-OUT 解调输出绝对码的输出点/测试点（3个）? BS-IN 位同步信号输入点2FSK解调模块上有以下测试点及输入输出点：? 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? CM 整形输出输出点/测试点? BS-IN 位同步信号输入点? AK-OUT 解调输出信号的输出点/测试点（3个）2DPSK解调器方框图中各单元与电路板上元器件的对应关系如下：?相乘器U29：模拟乘法器MC1496?低通滤波器R31；C2?运放U30：运算放大器UA741?比较器U31：比较器LM710?抽样器U32:A：双D触发器7474?码反变换器U32:B：双D触发器7474；U33:A：异或门74862FSK解调器方框图中各单元与电路板上元器件对应关系如下：?整形1 U34:A：反相器74HC04?单稳1、单稳2 U35：单稳态触发器74123?相加器U36：或门7432?低通滤波器U37：运算放大器LM318；若干电阻、电容?整形2 U34:B：反相器74HC04?抽样器U38:A：双D触发器7474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。
下面对2DPSK相干解调电路中的一些具体问题加以说明。
? MU的波形接近图4-3所示的理论波形，略有区别。
?信源是周期为24bit的周期信号，当24bit的相对码BK中“1”码和“0”码个数不相等时，相乘器U29的输出信号MU及低通滤波器输出信号LPF是正负不对称的信号。
在实际的2DPSK通信系统中，抽样判决器输入信号是一个均值为0且正负对称的信号，因此最佳判决电平为0。
本实验系统中，Vc决定判决电平。
当Vc=0而相对码BK中“1”码和“0”码个数差别太大时，可能出现误判决，即解调器出现误码。
因为此时LPF信号的正电平或负电平非常接近0电平，抽样脉冲（位同步信号）稍不理想就会造成误码。
电位器R用来调节判决电平，当BK中“1”码与“0”码个数差别比较大时出39现误码时，可调节R使Vc等于LPF信号的中值（最佳判决门限）。
实际通信系统中的392DPSK相干解调器（或差分相干解调器）不需要调节判决电平。
?比较器的输出CM为TTL电平信号，它不能作为相对码直接送给码反变器，因为它并不是一个标准的单极性非归零码，其单个“1”码对应的正脉冲的宽度可能小于码元宽度、也可能大于码元宽度。
另外，当LPF中有噪声时，CM中还会出现噪声脉冲。
?异或门74LS86输出的绝对码波形的高电平上叠加有小的干扰信号，经U34整形后即可去掉。
DPSK相干解调器模块各点波形示意图如图4-3所示。
图4-3 2DPSK相干解调波形示意图2FSK解调器工作原理及有关问题说明如下：?图4-4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。
?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。
图4-4 2FSK过零检测解调器各点波形示意图?单稳1、单稳2分别被设置为上升沿触发和下降沿触发，它们与相加器一起共同对TTL电平的2FSK信号进行微分、整流处理。
电位器R43和R44决定上升沿脉冲宽度及下降沿脉冲宽度（应基本相等）。
?R48可以调节滤波器的频率特性及LPF信号幅度，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。
U34对抽样判决输出信号进行整形。
四、实验步骤本实验使用数字信源单元、数字调制单元、载波同步单元、2DPSK解调单元及2FSK 解调单元，它们之间的信号连结方式如图4-5所示,其中实线是指已在电路板上布好的,虚线是实验中要手工连接的。
实际通信系统中，解调器需要的位同步信号来自位同步提取单元。
本实验中尚未用位同步提取单元,所以位同步信号直接来自数字信源。
在做2DPSK解调实验时，位同步信号送给2DPSK解调单元，做2FSK解调实验时则送到2FSK 解调单元。
图4-5 数字解调实验连接图1. 复习前面实验的内容并熟悉2DPSK解调单元及2FSK解调单元的工作原理，接通实验箱电源。
将数字调制单元单刀双掷开关K7置于左方NRZ端。
2. 检查要用到的数字信源、数字调制及载波同步单元是否工作正常，保证载波同步单元处于同步态！3. 2DPSK解调实验（1）将数字信源单元的BS-OUT用信号连线连接到2DPSK解调单元的BS-IN点,以信源单元的FS信号作为示波器外同步信号，将示波器的CH1接数字调制单元的BK，CH2（建议使用示波器探头的x10衰减档）接2DPSK解调单元的MU。
MU与BK同相或反相，其波形应接近图4-3所示的理论波形。
BK与MU（2）示波器的CH2接2DPSK解调单元的LPF，可看到LPF与MU同相。
当一帧内BK 中“1”码“0”码个数相同时，LPF的正、负极性信号电平与0电平对称，否则不对称。
BK与LPF（3）示波器的CH1接VC，调节电位器R39，保证VC处在0电平（当BK中“1”与“0”等概时LPF的中值即为0电平），此即为抽样判决器的最佳门限。
（4）观察数字调制单元的BK与2DPSK解调单元的MU、LPF、BK之间的关系，再观察数字信源单元中AK信号与2DPSK解调单元的MU、LPF、BK、AK-OUT信号之间的关系。
BK与BK’结论：2DPSK解调单元的BK相对于数字调制单元的BK滞后一个码元。
BK与MU结论：2DPSK解调单元的MU与数字调制单元的BK同相。
BK与LPF结论：2DPSK解调单元的LPF与数字调制单元的BK同相。
AK与MU结论：2DPSK解调单元的MU是数字信源单元中的AK的绝对码波形。
AK与LPF结论：2DPSK解调单元的LPF是数字信源单元中的AK的绝对码波形。
AK与LPF结论：2DPSK解调单元的LPF是数字信源单元中的AK的绝对码波形，且LPF滞后一个码元。
AK与AK-OUT结论：2DPSK解调单元的AK-OUT是数字信源单元中的AK的绝对码波形，且AK-OUT滞后一个码元。
（5）断开、接通电源若干次，使发端CAR信号与载波同步CAR-OUT信号的相位关系出现跳变，重新进行步骤（4）中的观察。
BK与MU结论：2DPSK解调单元的MU与数字调制单元的BK反相。
BK与LFT结论：2DPSK解调单元的LFT与数字调制单元的BK反相。
BK与BK结论：2DPSK解调单元的BK与数字调制单元的BK反相，且滞后一个码元。
AK与MU结论：数字信源单元中的AK是2DPSK解调单元的MU的绝对码波形。
AK与LPF结论：数字信源单元中的AK是2DPSK解调单元的LPF的绝对码波形。
AK与BK结论：数字信源单元中的AK是2DPSK解调单元的BK的绝对码波形。
AK与A-OUT结论：数字信源单元中的AK与2DPSK解调单元的AK-OUT同相，且AK-OUT滞后一个码元。
（6）将数字调制单元单刀双掷开关K7置于右方（M序列）端，此时数字调制器输入的基带信号是伪随机序列（本系统中是M序列）信号。
用示波器观察2DPSK解调单元LPF点，即可看到无噪声状态下的眼图。
眼图4. 2FSK解调实验将数字调制单元单刀双掷开关K7还原置于左方NRZ端。
将数字信源单元的BS-OUT 用信号连线换接到2FSK解调单元的BS-IN点,示波器探头CH1接数字调制单元中的AK，CH2分别接2FSK解调单元中的FD、LPF、CM及AK-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4-4所示的理论波形。
AK与FDAK与LPFAK与CMAK与AK-OUT五、实验报告要求1. 设绝对码为1001101，根据实验观察得到的规律，画出如果相干载波频率等于码速率的1.5倍，在CAR-OUT与CAR同相、反相时2DPSK相干解调MU、LPF、BS、BK、AK波形示意图，总结2DPSK克服相位模糊现象的机理。
答：当相干载波为-cosωC t 时，MU、LPF 及 BK 与载波为 cosωC t 时的状态反相，但AK 仍不变（第一位与 BK 的起始电平有关）。
2DPSK 系统之所能克服相位模糊现象，是因为在发端将绝对码变为了相对码，在收端又将相对码变为绝对码，载波相位模糊可使解调出来的相对码有两种相反的状态，但它们对应的绝对码是相同的。
2. 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、BS、AK波形（设低通滤波器及整形2都无倒相作用）。