实验报告二

其中的 v7 大小与相位误差θ成正比，它就相当于一个鉴相器的输出。用 v7 去调 整压控振荡器输出信号的相位， 最后使稳定相位误差减小到很小的数值。这样压 控振荡器的输出就是所需提取的载波。 2、电路组成 由“PSK”输入的 PSK 调制信号分两路输出至两模拟乘法器（MC1496）的输 入端，乘法器 1（U2）与乘法器 2（U5）的载波信号输入端的输入信号分别为 0 相载波信号与π/2 相载波信号。这样经过两乘法器输出的解调信号再通过有源 低通滤波器滤掉其高频分量，由乘法器 U4（MC1496）构成的相乘器电路，去掉 数字基带信号中的数字信息。 得到反映恢复载波与输入载波相位之差的误差电压 Ud, Ud 经过压控晶振 CRY1（16.384M）后，再进入 CPLD（EPM240T）进行 128 分 频，输出 0 相载波信号。 该解调环路的优点是：
经低通滤波器后的输出分别为：
1 m(t ) cos 2 1 v 6 m(t ) sin 2 v5
将 v5 和 v6 在相乘器中相乘，得：
1 v 7 v 5 v 6 m 2 (t ) sin 2 8
其中θ是压控振荡器输出信号与输入信号载波之间的相位误差，当θ较小时：
v7
1 2 m (t ) 4
四、实验原理
1、基本原理 本实验采用科斯塔斯环法提取同步载波。 包含科斯塔斯环又称同相正交环，其原理框图如下：
V3 低通 V5
V1 输入已调信号 输出 压控 振荡器 环路 滤波器 V7
90о相移 V2 V4 低通 V6
图 1 科斯塔斯环原理框图
1
在科斯塔斯环环路中，误差信号 V7 是由低通滤波器及两路相乘提供的。压 控振荡器输出信号直接供给一路相乘器，供给另一路的则是压控振荡器输出经 90°移相后的信号。两路相乘器的输出均包含有调制信号，两者相乘以后可以消 除调制信号的影响， 经环路滤波器得到仅与压控振荡器输出和理想载波之间相位 差有关的控制电压， 从而准确地对压控振荡器进行调整， 恢复出原始的载波信号。 设输入调制信号为 m(t ) cos ct ，则：
源端口 信号源：PN（32K） 目的端口 连线说明
模块 3：PSK-NRZ S4 拨为“1010”，PN 是 32K 伪随机码
信号源： 128K 同步正弦波 模块 3： PSK 载波 提供 PSK 调制载波，幅度为 4V 模块 3：PSK-OUT 模块 7：PSKIN 提供载波同步提取输入
* 检查连线是否正确，检查无误后打开电源 3、以信号源输出点“PN”点的波形为内触发源，用示波器双踪同时观察信号源 输出点 “PN” 与模块 7 的信号输出点 “TH5” 的输出波形。 调节电位器 W1， 使 “TH5” 点输出清楚稳定的波形。
实验报告二 载波同步提取实验
2012213611 马杨
一、实验目的
1、熟掌握用科斯塔斯（Costas）环提取相干载波的原理与实现方法。 2、了解相干载波相位模糊现象的产生原因。
二、实验内容
1、观察科斯塔斯环提取相干载波的过程。 2、观察科斯塔斯环提取的相干载波，并做分析。
三、实验器材
1、信号源模块 2、③号模块 3、⑦号模块 4、20M 双踪示波器 一块 一块 一块 一台
上面为“PN”点的输出波形，3.6V/2kHz 下面为“TH5”点的输出波形，1.5V/2kHz “PN”点是信号源输出点，作为内触发源； “TH5”点是 PSK 调制信号和π/2 相载波相乘滤波后的波形观测点。
可以看出， “TH5”点的输出波形与“PN”点的输出波形反相，即解调出的数 字信息（TH5）和发端的数字信息（PN）相位反相。这就是本实验解调环路的缺 点——存在相位模糊。
1 m(t )[cos cos(2 c t )] 2 1 v 4 m(t ) cos c t sin( c t ) m(t )[sin sin( 2 c t )] 2 v 3 m(t ) cos c t cos( c t )
2
①该解调环在载波恢复的同时，即可解调出数字信息。 ②该解调环电路结构简单，整个载波恢复环路可用模拟和数字集成电路实 现。 但该解调环路的缺点是：存在相位模糊。
五、实验步骤及结果
1、将信号源模块上 S5 拨为“1010” ，将模块 3 上开关 K3 拨到“PSK”端。 2、在电源关闭的状态下，按照下表进行实验连线：
此时“载波输出”点输出的信号就是从输入的 PSK 调制信号中提取出来的 0 相载波，可以观察到此时波形的频率为 128KHz。
4
来自百度文库
3
4、如果示波器两路信号反向，按复位开关 S1 使其同相。
同步骤 3 中一样： 上面为“PN”点的输出波形，3.6V/2kHz 下面为“TH5”点的输出波形，1.5V/2kHz “PN”点是信号源输出点，作为内触发源； “TH5”点是 PSK 调制信号和π/2 相载波相乘滤波后的波形观测点。
可以看出， “TH5”点的输出波形与“PN”点的输出波形同相，即解调出的数 字信息（TH5）和发端的数字信息（PN）相位同相。这是由于按下分频器复位开 关 S1 可以迫使 CPLD 复位， 使相干信号的相位与载波信号相位同频同相，以消除 相位误差。然而在实际应用中，一般不用绝对移相，而用相对移相，采用相位比 较法克服相位模糊。 5、用示波器观察模块 7 的信号输出点“载波输出”的频率。