畢業(yè)設(shè)計（論文）通信原理硬件試驗

1、<p><b>　　信息與通信工程學(xué)院</b></p><p>　　題目: 通信原理硬件實驗</p><p><b>　　2013年11月</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　振幅調(diào)制與調(diào)制4</b>&

2、lt;/p><p><b>　　實驗?zāi)康?</b></p><p><b>　　實驗原理4</b></p><p><b>　　方法一4</b></p><p><b>　　方法二5</b></p><p><b>　

3、　實驗設(shè)備6</b></p><p><b>　　實驗過程7</b></p><p><b>　　AM信號的產(chǎn)生7</b></p><p>　　AM 信號的解調(diào)8</p><p><b>　　實驗結(jié)果9</b></p><p>&l

4、t;b>　　調(diào)制系數(shù)0.79</b></p><p><b>　　調(diào)制系數(shù)111</b></p><p>　　調(diào)制系數(shù)1.512</p><p><b>　　實驗分析14</b></p><p><b>　　思考題14</b></p>

5、<p><b>　　問題總結(jié)14</b></p><p>　　SSB 信號的調(diào)制與解調(diào)15</p><p><b>　　實驗?zāi)康?5</b></p><p><b>　　實驗原理15</b></p><p><b>　　實驗設(shè)備16</b&g

6、t;</p><p><b>　　實驗過程16</b></p><p><b>　　實驗結(jié)果18</b></p><p><b>　　實驗分析19</b></p><p><b>　　思考題19</b></p><p>&l

7、t;b>　　問題總結(jié)19</b></p><p>　　實驗3 調(diào)頻波（FM）的產(chǎn)生20</p><p><b>　　實驗?zāi)康?0</b></p><p><b>　　實驗原理20</b></p><p><b>　　實驗設(shè)備21</b></p&

8、gt;<p><b>　　實驗過程21</b></p><p><b>　　實驗結(jié)果22</b></p><p><b>　　實驗分析23</b></p><p><b>　　思考題23</b></p><p><b>　　

9、問題總結(jié)23</b></p><p>　　ASK 調(diào)制與解調(diào)24</p><p><b>　　實驗?zāi)康?4</b></p><p><b>　　實驗原理24</b></p><p><b>　　實驗設(shè)備27</b></p><p>

10、<b>　　實驗過程27</b></p><p><b>　　實驗結(jié)果27</b></p><p><b>　　實驗分析30</b></p><p><b>　　思考題30</b></p><p><b>　　問題總結(jié)31</b&

11、gt;</p><p>　　相位連續(xù)FSK信號調(diào)制31</p><p><b>　　實驗?zāi)康?1</b></p><p><b>　　實驗原理31</b></p><p><b>　　實驗設(shè)備32</b></p><p><b>　　實

12、驗步驟32</b></p><p><b>　　實驗結(jié)果33</b></p><p><b>　　實驗分析34</b></p><p><b>　　思考題34</b></p><p><b>　　問題總結(jié)34</b></p>

13、;<p>　　BPSK的調(diào)制（BPSK Modulation）34</p><p><b>　　實驗?zāi)康?4</b></p><p><b>　　實驗原理35</b></p><p><b>　　實驗設(shè)備35</b></p><p><b>　　

14、實驗過程35</b></p><p><b>　　實驗結(jié)果36</b></p><p><b>　　實驗分析37</b></p><p><b>　　思考題37</b></p><p><b>　　問題總結(jié)37</b></p&g

15、t;<p><b>　　振幅調(diào)制與調(diào)制</b></p><p><b>　　實驗?zāi)康?lt;/b></p><p>　　對雙邊帶抑制載波調(diào)幅信號的解調(diào)必須采用相干解調(diào)，因而在收端應(yīng)有載波提取電路，這對于廣播調(diào)幅是不經(jīng)濟的，為此人們想出在發(fā)端雙邊帶抑制載波調(diào)幅基礎(chǔ)上再加上離散的大載波分量，使得接收機的解調(diào)可用包絡(luò)檢波器，使得更加經(jīng)濟實用。&

16、lt;/p><p>　　了解TIMS 實驗的軟硬件環(huán)境和基本的軟件調(diào)試方式。掌握具有離散大載波（AM）調(diào)制的基本原理。通過儀器平臺，掌握包絡(luò)檢波器的基本構(gòu)成和原理，掌握調(diào)幅波調(diào)制系數(shù)的意義和求法，測試AM 調(diào)制器的特性。</p><p><b>　　實驗原理</b></p><p>　　具有離散大載波（AM）調(diào)制的基本原理：</p>

17、<p><b>　　方法一</b></p><p>　　其中m(t) 為一均值為零的模擬基帶信號（低頻）； </p><p>　　c(t) 為一正弦載波信號（高頻）； </p><p>　　DC 為一直流分量。 </p><p><b>　　方法二</b></p><p

18、>　　具體的公式推導(dǎo)（采用一方法來解釋）：</p><p><b>　　AM信號的調(diào)制：</b></p><p><b>　　對于單音頻信號</b></p><p>　　進行AM調(diào)制的結(jié)果為</p><p>　　其中調(diào)幅系數(shù)，要求以免過調(diào)引起包絡(luò)失真。</p><p>

19、　　由和分別表示AM信號波形包絡(luò)最大值和最小值，則AM信號的調(diào)幅系數(shù)為</p><p>　　如圖2.1所示為AM調(diào)制的過程和頻譜示意圖。 </p><p><b>　　AM信號的解調(diào)</b></p><p><b>　　解調(diào)框圖如下：</b></p><p>　　AM信號由于具有離散大載波，故可以采

20、用載波提取相干解調(diào)的方法。其實現(xiàn)類似于實驗一中的DSB-SC AM信號加導(dǎo)頻的載波提取和相干解調(diào)的方法。</p><p>　　AM的主要優(yōu)點是可以利用包絡(luò)檢波器進行非相干解調(diào)，可以使得接收設(shè)備更加簡單。</p><p><b>　　實驗設(shè)備</b></p><p>　　音頻振蕩器（Audio Oscillator），可變直流電壓（Variabl

21、e DC），主振蕩器（Master Signals），加法器（Adder）和乘法器（Multiplier），移相器（Phase Shifer）</p><p><b>　　實驗過程</b></p><p><b>　　AM信號的產(chǎn)生</b></p><p>　　若調(diào)制信號為單音頻信號：M(t)=Amcos(2πfmt)；&

22、lt;/p><p>　　則單音頻調(diào)幅的AM信號表達式為：</p><p>　　SAM(t)=Ac(A+Amcos2πfmt)cos2πfct</p><p>　　= Ac A(1+acos2πfmt)cos2πfct；</p><p>　　調(diào)幅系數(shù) a= Am /A；</p><p>　　AM 信號的包絡(luò)與調(diào)制信號M(t)

23、成正比，為避免產(chǎn)生過調(diào)制（過調(diào)會引起包絡(luò)失真），要求a≤1。Am信號的振幅頻譜具有離散的大載波，這是與DSB-SC AM信號的振幅頻譜的不同之處。若用Amax及Amin分別表示單音頻振幅頻譜AM信號波形包絡(luò)的最大值及最小值，則此AM信號的調(diào)幅系數(shù)為：a=(Amax-Amin)/( Amax+Amin)</p><p>　　本實驗采用包絡(luò)檢波方案產(chǎn)生AM波。</p><p>　　1）按圖進行

24、各模塊之間的連接；</p><p>　　2）音頻振蕩器輸出為1KHz，主振蕩器輸出為100KHz，乘法器輸入耦合開關(guān)置于DC狀態(tài)；</p><p>　　3）分別調(diào)整加法器的增益G及g均為1；</p><p>　　4）逐步增大可變直流電壓，使得加法器數(shù)出波形是正的；</p><p>　　5）觀察乘法器輸出波形是否為AM波形；</p>

25、<p>　　6）測量AM信號的調(diào)幅系數(shù)a值，調(diào)整可變直流電壓，使a=0.5、1、1.5；</p><p>　　7）觀察不同a的調(diào)制信號和解調(diào)信號的波形的變化。</p><p><b>　　AM信號調(diào)制連接圖</b></p><p><b>　　AM 信號的解調(diào)</b></p><p>

26、　　由于AM信號的振幅頻譜具有離散大載波，所以收端可以從AM信號中提取載波進行相干解調(diào)，其實現(xiàn)類似于DSB-SC AM信號加導(dǎo)頻的載波提取及相干解調(diào)的方法。</p><p>　　AM的主要優(yōu)點時可以實現(xiàn)包絡(luò)檢波器進行非相干解調(diào)。本實驗就采用非相干解調(diào)方案。</p><p>　　1）輸入的AM信號的調(diào)幅系數(shù)a；</p><p>　　2）用示波器觀察整流器（RECTIF

27、IER）的輸出波形；</p><p>　　3）用示波器觀察低通濾波器（LPF）的輸出波形；</p><p>　　4）改變輸入AM信號的調(diào)幅系數(shù)，觀察包絡(luò)檢波器輸出波形是否隨之變</p><p><b>　　化；</b></p><p>　　5）改變發(fā)端調(diào)制信號的頻率，觀察包絡(luò)檢波器的輸出波形的變化。</p>

28、<p><b>　　AM信號解調(diào)連接圖</b></p><p><b>　　實驗結(jié)果</b></p><p><b>　　調(diào)制系數(shù)0.7</b></p><p>　　原信號與AM信號比較</p><p><b>　　AM信號與解調(diào)信號</b>&

29、lt;/p><p>　　解調(diào)（下）和原來信號（上）比較</p><p><b>　　調(diào)制系數(shù)1</b></p><p>　　原信號與AM信號比較</p><p><b>　　AM信號與解調(diào)信號</b></p><p>　　解調(diào)（下）和原來信號（上）比較</p>&l

30、t;p><b>　　調(diào)制系數(shù)1.5</b></p><p>　　原信號與AM信號比較</p><p><b>　　AM信號與解調(diào)信號</b></p><p>　　解調(diào)（下）和原來信號（上）比較</p><p><b>　　實驗分析</b></p><p

31、><b>　　思考題</b></p><p>　　若用同步檢波，如何完成實驗？比較同步檢波和包絡(luò)檢波的優(yōu)缺點。</p><p>　　用同步檢波則在接受AM調(diào)制信號端乘一個恢復(fù)載波信號，再經(jīng)過低通濾波器就完成同步解調(diào)了。</p><p>　　同步檢波要求恢復(fù)載波于接受信號載波同頻同相，一般要在發(fā)端加一離散的載頻分量即導(dǎo)頻，則在發(fā)端要分配一部

32、分功率給導(dǎo)頻；或者在收端提取載波分量，復(fù)雜且不經(jīng)濟。線形良好，增益高，對調(diào)制系數(shù)沒要求。</p><p>　　包絡(luò)檢波不需要提取載波分量，比較簡單經(jīng)濟；但要求調(diào)制系數(shù)小于等于1，抗干擾差。</p><p>　　若調(diào)制系數(shù)大于1，是否可以用包絡(luò)檢波來還原信號。</p><p>　　不可以，這時已經(jīng)出現(xiàn)失真現(xiàn)象。（如解調(diào)系數(shù)為1.5時已經(jīng)出現(xiàn)失真）</p>

33、<p>　　調(diào)制系數(shù)分別“<1”，“>1”，“=1”時，如何計算已調(diào)信號的調(diào)制系數(shù)？</p><p>　　調(diào)制系數(shù)通過公式給出，可以利用輸出波形計算出包絡(luò)的最大與最小幅值，帶入后求得。</p><p><b>　　問題總結(jié)</b></p><p>　　我們第二次，也就是真正的實驗，第一個做的就是AM，一開始就陷入了泥潭，

34、線插進去了為什么不出圖像，我們是不是插錯了，重插，重插之后圖像還是不對，于是我們拐回了原理去計算參數(shù)。</p><p>　　調(diào)制系數(shù)通過公式給出，可以利用輸出波形計算出包絡(luò)的最大與最小幅值，帶入后求得。計算a是小于1，等于1以及大于1的情況一定要嚴(yán)謹(jǐn)。</p><p>　　本來老師要求的是拿系數(shù)等于0.5的情況，結(jié)果我們最小到0.7，然后老師后來也說小于1就好，沒有什么區(qū)別。</p

35、><p>　　這個實驗是及其考驗?zāi)托囊约芭浜鲜炀毝鹊膶嶒?，所幸，我們組配合默契。</p><p>　　失真是可以預(yù)料到的，當(dāng)加法器對直流或輸入信號的幅度增益過大時，就有可能出現(xiàn)系統(tǒng)超調(diào)的現(xiàn)象。此時經(jīng)乘法器輸出的調(diào)制調(diào)制信號有可能因為幅度過大而超出了線性區(qū)間，造成調(diào)制信號的失真現(xiàn)象。</p><p>　　最后的總結(jié)就是雖然之前有過很仔細地預(yù)習(xí)，但是實際操作的時候還是會有很

36、多不足與手忙腳亂，相信下次實驗會變得好點，體會逆境才能增長能力。</p><p>　　SSB 信號的調(diào)制與解調(diào)</p><p><b>　　實驗?zāi)康?lt;/b></p><p>　　雙邊帶抑制載波調(diào)幅要求信道帶寬B=2w，從信息論角度看次雙邊帶是有剩余度的，因而只要利用雙邊帶的任一邊帶來傳輸，仍能在接收機解調(diào)出原基帶信號。目的如下：</p&g

37、t;<p>　?。?）掌握單邊帶（SSB）調(diào)制的基本原理</p><p>　?。?）掌握單邊帶（SSB）解調(diào)的基本原理</p><p>　?。?）測試SSB 調(diào)制器的特性</p><p><b>　　實驗原理</b></p><p>　　雙邊帶抑制載波調(diào)幅要求信道帶寬，其中是模擬基帶信號帶寬。從信息論觀點來

38、看，此雙邊帶是有聲譽度的，因而只要利用雙邊帶中的任一邊帶來傳輸，仍能在接受機解調(diào)出原基帶信號，這樣可減少傳送已調(diào)信號的信道帶寬。</p><p>　　SSB 信號調(diào)制原理框圖</p><p>　　SSB 信號解調(diào)原理框圖</p><p><b>　　基本公式推導(dǎo)：</b></p><p><b>　　實驗設(shè)備&

39、lt;/b></p><p>　　乘法器，加法器，音頻振蕩器，示波器，計算器，連線，</p><p><b>　　實驗過程</b></p><p>　　采用如下參考器件：音頻振蕩器（Audio Oscillator ），主振蕩器（Master Signals ），加法器（Adder ），乘法器（Multiplier），移相器（Phase

40、Shifer），正交分相器（QuadraturePhase Splitter），可調(diào)低通濾波器（Tunable LPF）。 采用音頻振蕩器產(chǎn)生一個基帶信號，記錄信號的幅度和頻率。載波可由主振蕩器輸出一個高頻信號。QPS 為正交分相器，其輸出為兩路正交信號，通過移相器使載波相移π/2 ，注意檢查移相器的性能。 </p><p><b>　　SSB調(diào)制部分</b></p><

41、p><b>　　SSB解調(diào)部分</b></p><p>　　調(diào)整好乘法器和加法器的參數(shù)，從示波器中觀察調(diào)制和輸出波形。</p><p><b>　　實驗結(jié)果</b></p><p>　　下圖為SSB調(diào)制輸出波形，原圖。</p><p>　　下圖為反色后，SSB調(diào)制輸出波形。</p>

42、<p><b>　　實驗分析</b></p><p><b>　　思考題</b></p><p>　　1、請判斷SSB調(diào)制信號是上邊帶還是下邊帶，若輸出為另一邊帶，如何連接？</p><p>　　答：下邊帶信號。如果要產(chǎn)生上邊帶信號，只需要將正交移相器的其中一路輸出再加上一個反向后與另一路輸出相加即可。<

43、;/p><p>　　分析觀察信號的時域、頻域波形特點</p><p>　　答：時域波形又圖可以看出信號比較平坦，頻域信號中，只有原信號的上邊帶或者下邊帶，也就是一半的頻譜。</p><p><b>　　問題總結(jié)</b></p><p>　　SSB是我們組遇到的很棘手的一個實驗，雖然老師要求的很簡單，但是SSB調(diào)制波形的起伏一

44、直都太大，以致于我們拔線插線都來了三次，但是這個實驗也很好的鍛煉了我們。</p><p>　　首先在團隊協(xié)作方面，一人拔線插線一人看波形變化，一人擰旋鈕一人不停的auto波形，我們兩個合作默契而有成效，終于，我注意到，我們組是周圍第一個做出來這個SSB的，也是起伏最小的，雖然我知道我們也存在瑕疵。</p><p>　　其次是耐心方面，調(diào)鈕，移相器的參數(shù)跟示波器需要同時進行，不停的檢驗才能出

45、最完美的結(jié)果，而這，也鍛煉了我們的耐心。</p><p>　　最后是原理知識方面，理論上，輸出的調(diào)制信號應(yīng)該是一個幅度恒定的信號，這是我們最后可以真正體會得到的。</p><p>　　實驗3 調(diào)頻波（FM）的產(chǎn)生</p><p><b>　　實驗?zāi)康?lt;/b></p><p>　?。?）掌握調(diào)頻波（FM）調(diào)制的基本原理&l

46、t;/p><p>　?。?）測試FM 調(diào)制器的特性</p><p><b>　　實驗原理</b></p><p><b>　　FM信號的產(chǎn)生</b></p><p><b>　　單音頻信號</b></p><p>　　經(jīng)FM調(diào)制后的表達式為</p>

47、;<p><b>　　其中</b></p><p><b>　　調(diào)制指數(shù)。</b></p><p>　　由卡松公式可知FM信號的帶寬為</p><p>　　FM信號的產(chǎn)生框圖如下圖所示。</p><p>　　VCO的輸入為，當(dāng)輸入電壓為0時，VCO輸入頻率為；當(dāng)輸入模擬基帶信號的電壓變

48、化時，VCO的振蕩頻率作相應(yīng)的變化。</p><p><b>　　實驗設(shè)備</b></p><p>　　示波器，音頻振蕩器，連線，緩沖放大器</p><p><b>　　實驗過程</b></p><p><b>　　按如下連接圖連接好</b></p><p&

49、gt;　　調(diào)節(jié)VCO，使其中心頻率為10KHz。</p><p><b>　　觀察調(diào)制后的輸出。</b></p><p><b>　　實驗步驟：</b></p><p><b>　　1、FM信號的產(chǎn)生</b></p><p>　?。?） 單步調(diào)試VCO</p>&

50、lt;p>　　a.將VCO模塊的印刷電路板上的撥動開關(guān)置于VCO模式。將VCO板塊前面板上的頻率選擇開關(guān)置于“HI”狀態(tài)。然后，將VCO模塊插入系統(tǒng)機架的插槽內(nèi)。</p><p>　　b.將可變直流電壓模塊的輸出端與VCO模塊的Vin端相連接，示波器接于VCO輸出端：</p><p>　　?直流電壓為零時，調(diào)節(jié)VCO模塊的f0旋鈕，使VCO的中心頻率為100</p>&

51、lt;p><b>　　赫茲 。</b></p><p>　　?在-2V至于+2范圍內(nèi)改變直流電壓，測量VCO的頻率及線性工作范圍。</p><p>　　?調(diào)節(jié)VCO模塊的GAIN旋鈕，使得直流電壓在+/-2V范圍內(nèi)變化時，VCO的頻率在+/-5HZ內(nèi)變化。</p><p>　?。?）將音頻振蕩器的頻率調(diào)到2Hz，作為調(diào)制信號輸入于VCO的

52、Vin輸入端。</p><p>　　（3）測量圖2.4.4中各點信號波形。</p><p>　?。?）測量FM信號的振幅頻譜。</p><p><b>　　實驗結(jié)果</b></p><p>　　下圖為FM信號，原圖。</p><p>　　下圖為FM信號，反色后的結(jié)果。稀疏明顯。</p>

53、<p><b>　　實驗分析</b></p><p><b>　　思考題</b></p><p>　　分析頻偏對時域頻域波形的影響？</p><p>　　答：頻偏會導(dǎo)致時域波形疏密的改變，同時會導(dǎo)致波形幅度出現(xiàn)變化，</p><p><b>　　問題總結(jié)</b>&

54、lt;/p><p>　　由預(yù)習(xí)報告的原理分析，在調(diào)頻系統(tǒng)中 </p><p><b>　　調(diào)制指數(shù)</b></p><p>　　由此可見，最大頻偏與調(diào)制系數(shù)有關(guān)，增大基帶信號的放大倍數(shù)或增大，F(xiàn)M 信號的變化會加劇。</p><p>　　這次實驗需要連接的部分比較簡單，就幾根線。</p><p>　　

55、總體調(diào)波形更沒遇到什么困難，跟之前的SSB跟AM比較相差很多。</p><p><b>　　ASK 調(diào)制與解調(diào)</b></p><p><b>　　實驗?zāi)康?lt;/b></p><p>　　掌握2ASK 信號的調(diào)制方法。</p><p>　　掌握2ASK 信號的解調(diào)方法。</p><

56、p>　　掌握TIMS 系統(tǒng)的實驗方法。</p><p><b>　　實驗原理</b></p><p>　　二進制振幅監(jiān)控（2ASK）又名二進制通斷鍵控（OOK：on-off keying），以單極性歸零序列來控制正弦載波的導(dǎo)通與關(guān)閉。</p><p>　　所用模塊：LINE-CODE ENCODER(線路碼)</p><

57、;p>　　SEQUENCE GENERATOR(序列碼發(fā)生器)</p><p>　　MASTER SIGNALS(主信號發(fā)生器)</p><p>　　MULTIPLIER(乘法器)</p><p>　　UTILITIES(共享模塊)</p><p>　　TUNABLE LPF(可調(diào)低通濾波器)</p><p>　

58、　DECISION MAKER(判決器)</p><p><b>　　2ASK信號波形：</b></p><p>　　2ASK信號的產(chǎn)生：</p><p>　　方法一采用開關(guān)電路實現(xiàn)</p><p>　　方法二采用乘法器來實現(xiàn)</p><p><b>　　信號的產(chǎn)生框圖</b>

59、;</p><p><b>　　2ASK信號的解調(diào)</b></p><p>　　非同步的不提取載波的解調(diào)方式</p><p>　　同步的提取載波的解調(diào)方式</p><p><b>　　連線圖如下：</b></p><p><b>　　實驗設(shè)備</b>&l

60、t;/p><p>　　音頻振蕩器（Audio Oscillator），主振蕩器（Master Signals），序列碼產(chǎn)生器（Sequence Generator），雙模開關(guān)（Dual Analog Switch）和加法器（Adder），乘法器（Multiplier），可變直流電壓（Variable DC）。</p><p><b>　　實驗過程</b></p>

61、;<p>　　產(chǎn)生數(shù)字信號：利用主振蕩器模塊的8.3kHzTTL信號加到線路碼產(chǎn)生2.083kHz的TTL電平，再加到序列碼產(chǎn)生器的時鐘控制端（CLK）產(chǎn)生二進制振幅鍵控信號，</p><p>　　按照設(shè)計好的接線圖連線，</p><p>　　測量并且記錄已調(diào)信號和原信號的波形，</p><p>　　測量記錄接收信號和解調(diào)信號的波形。</p>

62、;<p><b>　　實驗結(jié)果</b></p><p>　　下圖是調(diào)制波形，可看出疏密對應(yīng)關(guān)系。</p><p><b>　　反色后更加清楚：</b></p><p><b>　　下圖是解調(diào)波形：</b></p><p><b>　　反色后的樣子：<

63、;/b></p><p>　　下圖是輸入和解調(diào)的對比，由于一些相移誤差，導(dǎo)致了視覺上的不規(guī)范：</p><p><b>　　反色后如下：</b></p><p><b>　　實驗分析</b></p><p><b>　　思考題</b></p><p&g

64、t;　　1、比較相干解調(diào)和非相干解調(diào)方案的相同點、不同點？</p><p>　　答：相同點是都可以對2ASK進行解調(diào)，不同點則是相干解調(diào)法需要載波提取電路，而非相干法則不需要提取載波，另外相干解調(diào)法的抗噪聲性能大于非相干解調(diào)法。</p><p>　　2、該系統(tǒng)在高斯白噪聲環(huán)境下應(yīng)加入哪些模塊？</p><p>　　由于高斯白噪聲的影響，如果直接采用比較器進行解調(diào)所得

65、到的信號會和原輸入信號有有較大的差別。并且信號的寬度不嚴(yán)格地相等或者是固定值的整數(shù)倍。所以應(yīng)當(dāng)采取有時鐘提取電路的解調(diào)方式。需要在不使用提取時鐘電路的解調(diào)方案基礎(chǔ)上增加比特時鐘重建器（BIT CLOCK REGENERATION）,緩沖放大器（BUFFER AMPLIFIER）,移相器（PHASE SHIFTER）,共享模塊(UTILITIES)來組成時鐘提取電路。和判決器（DECISION MAKER）。</p>&l

66、t;p><b>　　問題總結(jié)</b></p><p>　　今天的實驗普遍簡單，第一個也就是fsk是最麻煩的一個，其實也沒多麻煩。</p><p>　　最開始我們連錯了一根線導(dǎo)致結(jié)果出不來，后來糾正了以后發(fā)現(xiàn)滿意的結(jié)果還是得不到，于是我們小組配合調(diào)整音頻震蕩跟主信號的頻率才得到了相對完美的序列與調(diào)制波形相對照應(yīng)的關(guān)系，另外由于我們對這些實驗的理論課程還沒有先修，所

67、以波形并沒有很了解，只是經(jīng)過了詳細的預(yù)習(xí)才可以判斷波形是否正確。</p><p>　　最后就是我們解調(diào)輸出波形相差的問題，這個可能也是我們的一個小疏忽吧，因為急著做下面的實驗，所以沒有認(rèn)真地調(diào)完美就進行下一個實驗，后面我們會針對問題加以改善的。</p><p>　　相位連續(xù)FSK信號調(diào)制</p><p><b>　　實驗?zāi)康?lt;/b></p

68、><p>　　理解移頻鍵控系統(tǒng)調(diào)制原理，及測試方案。</p><p>　　1、設(shè)計中心頻率為5KHz。</p><p>　　2、掌握2FSK信號的調(diào)制方法。</p><p>　　3、掌握TIMS系統(tǒng)的實驗方法。</p><p><b>　　實驗原理</b></p><p>&l

69、t;b>　　調(diào)制原理圖</b></p><p>　　方法一：相位連續(xù)的FSK</p><p>　　方法二：相位不連續(xù)的FSK</p><p><b>　　實驗設(shè)備</b></p><p>　　主振蕩器（Master Signals），序列碼產(chǎn)生器（Sequence Generator），電壓控制振蕩器（

70、VCO）和音頻振蕩器（Audio Oscillator），加法器（Adder），雙模開關(guān)（Dual Analog Switch），可變直流電壓（Variable DC）。</p><p><b>　　實驗步驟</b></p><p>　　（1）相位連續(xù)FSK調(diào)制系統(tǒng)中，使VCO的輸出中心頻率為5KHz；</p><p>　　（2）二進制數(shù)字序列

71、信號利用主振蕩器的2KHz正弦信號加到序列碼產(chǎn)生器的時鐘控制端（CLK）；</p><p><b>　　實驗結(jié)果</b></p><p>　　上課只要求一張FSK調(diào)制的波形圖：</p><p>　　下圖為反色后的樣子：</p><p><b>　　實驗分析</b></p><p&

72、gt;<b>　　思考題</b></p><p>　　1、在FSK信號調(diào)制中，雙模開關(guān)起什么作用，可由哪個模塊代替？</p><p>　　答：如我們在圖上所連，雙模開關(guān)是通過輸入的數(shù)字信號來控制載波的輸出的選擇?？梢允褂秒p模開關(guān)來產(chǎn)生相位不連續(xù)的2FSK信號，這就是雙模開關(guān)的作用。</p><p>　　實驗中可以用VCO代替雙模開關(guān)來產(chǎn)生相位連

73、續(xù)的2FSK信號。</p><p>　　分析頻偏對時域頻域波形的影響？</p><p>　　答：頻偏會使波形產(chǎn)生相位的偏差，同時會對波形的疏密產(chǎn)生影響，即</p><p><b>　　頻率產(chǎn)生影響。</b></p><p>　　3、理解中心頻率、頻偏的概念</p><p>　　中心頻率是vco在輸

74、入電壓為0時輸出信號的頻率。而頻偏是輸出信號相對于中心頻率的偏移量。頻偏的大小和輸入信號的大小有關(guān)系。輸入信號絕對值和0相差越大，頻偏越大。</p><p>　　4、設(shè)計2FSK 調(diào)制系統(tǒng)中遇到的問題。</p><p>　　由于在模擬部分使用過了VCO模塊，在這次實驗中可以使用上次得到的好用的VCO，就得到了理想的波形。</p><p><b>　　問題總

75、結(jié)</b></p><p>　　此實驗相對簡單，電路連好頻率調(diào)正確波形就出來了，唯一的疏漏是真實的示波器與講義上標(biāo)注有偏差，導(dǎo)致了一些糾葛。</p><p>　　BPSK的調(diào)制（BPSK Modulation）</p><p><b>　　實驗?zāi)康?lt;/b></p><p>　　理解移相鍵控系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)原理，及

76、測試方案。</p><p>　　產(chǎn)生基帶、雙極性不歸零碼及頻帶信號。</p><p>　　掌握BPSK 信號的調(diào)制方法。</p><p>　　掌握BPSK 信號的解調(diào)方法。</p><p>　　掌握TIMS 系統(tǒng)的實驗方法。</p><p><b>　　實驗原理</b></p>&l

77、t;p>　　二進制移相鍵控（BPSK）調(diào)制的基本原理</p><p><b>　　BPSK 信號波形</b></p><p><b>　　實驗設(shè)備</b></p><p>　　音頻振蕩器（Audio Oscillator），移相器（Phase Shiter），序列碼產(chǎn)生器（Sequence Generator），線性

78、編碼器（Line-code Encode）和乘法器（Multiplier）。</p><p><b>　　實驗過程</b></p><p>　　1.按照設(shè)計好的BPSK調(diào)制連線圖連線。</p><p>　　2.用示波器觀察二進制序列和數(shù)字調(diào)制信號的波形。</p><p>　　3.按照設(shè)計好的BPSK解調(diào)連線圖連線。<

79、;/p><p>　　4.用示波器觀察對比調(diào)制信號和解調(diào)信號的波形。</p><p>　　二進制移相鍵控（BPSK）調(diào)制的連接框圖</p><p><b>　　實驗結(jié)果</b></p><p>　　BPSK調(diào)制，可以看出在1,0變換沿誤差明顯：</p><p><b>　　反色后如下：<

80、/b></p><p><b>　　實驗分析</b></p><p><b>　　思考題</b></p><p>　　1、該系統(tǒng)在高斯白噪聲環(huán)境下應(yīng)加入哪些模塊？</p><p>　　答：由于有高斯白噪聲的存在，應(yīng)該在只使用比較器的方案中加入時鐘，由于BPSK時鐘提取不太方便，使用輸入時鐘。在

81、加入判決模塊（DECISION MAKER）和線性碼解碼器（LINE-CODE DECODE）。</p><p>　　2、分析移相鍵控系統(tǒng)的相位模糊現(xiàn)象？</p><p>　　答：用平方環(huán)或者科斯塔斯環(huán)進行載波提取的時候，由于兩方案都是用鎖相環(huán)，而鎖相環(huán)在工作時可能鎖定在任一平衡點上，這就意味著恢復(fù)載波與接受載波的相位差可能是0，也可能是π，這種相位的不確定關(guān)系叫做相位模糊，兩者同頻同相時

82、，相干解調(diào)后再生的數(shù)據(jù)流與發(fā)送的一致，若恢復(fù)載波與接收載波反響的時候，則解調(diào)后的數(shù)據(jù)流極性與發(fā)送的數(shù)據(jù)流的極性整個反相，這種情況是不允許的。</p><p><b>　　問題總結(jié)與建議</b></p><p>　　BPSK的實驗也算很費心，因為照應(yīng)PPT連出來的并不能很好的顯示對照完美的波形，照應(yīng)課本還是不行，最后我們借鑒了別的同學(xué)的方法，調(diào)整了解碼器的輸出，以及比較

83、的時候序列發(fā)生器的嘗試，最后才得出看起來比較理想的圖形的樣子。</p><p>　　這次實驗的完成也就意味著本次通原硬件實驗的結(jié)束，通過這次實驗，我們更為直觀了解了ASK，F(xiàn)SK，BPSK信號產(chǎn)生原理。由于已經(jīng)有了兩次實驗經(jīng)歷，所以一切做起來都可以說是得心應(yīng)手的，不過，實驗過程中，我們也發(fā)現(xiàn)實驗中有些器材是有些許問題的，比如有的示波器顯示不正確，還麻煩實驗室管理人員留意。回顧這幾個星期以來的實驗歷程，我們所有人都