BPSK传输实验-实验报告.pdf

实验二 BPSK 传输实验 一、实验目的 1、掌握BPSK 调制和解调的根本原理 2 、掌握BPSK 数据传输过程，熟悉典型电路 3、了解数字基带波形时域形成的原理和方法，掌握滚降系数的概念 4 、掌握BPSK 眼图观察的正确方法，能通过观察接收眼图判断信号的传输质量 5、熟悉BPSK 调制载波包络的变化 6、掌握BPSK 载波恢复特点与位定时恢复的根本方法 二、实验仪器 1、ZH7001 通信原理综合实验系统 一台 2 、20MHz 双踪示波器 一台 3、ZH9001 型误码测试仪〔或 GZ9001 型〕 一台 4 、频谱分析仪 一台 三、实验原理 〔一〕BPSK 调制 理论上二进制相移键控〔BPSK〕是指：载波幅度恒定，而其载波相位随着输入信号m 〔1、0 码〕而改 变，通常这两个相位相差 180°。如果每比特能量为E ，那么传输的BPSK 信号为： b 2E S (t)  b cos(2 f t   ) T c c b 其中  00 m  0 c   0 180 m  1  一个数据码流直接调制后的信号如下图： 图4.2.1 数据码流直接调制后的 BPSK 信号 采用二进制码流直接载波信号进行调相，信号占居带宽大。上面这种调制方式在实际运用中会产生以 下三方面的问题： 1、 浪费珍贵的频带资源； 2 、 会产生邻道干扰，对系统的通信性能产生影响，在移动无线系统中, 要求在相邻信道内的带 外辐射一般应比带内的信号功率谱要低 40dB 到 80dB； 3、 如果该信号经过带宽受限信道会产生码间串扰〔ISI 〕，影响本身通信信道的性能。 在实际通信系统中，通常采用 Nyquist 波形成形技术，它具有以下三方面的优点： 1、发送频谱在发端将受到限制，提高信道频带利用率，减少邻道干扰； 2、在接收端采用相同的滤波技术，对BPSK 信号进行最正确接收； 3、获得无码间串扰的信号传输； 〔二〕BPSK 解调 接收的 BPSK 信号可以表示成： 2E R (t)  a(t) b cos(2 f t   ) T c b 为了对接收信号中的数据进行正确的解调，这要求在接收机端知道载波的相位和频率信息，同时还要 在正确时间点对信号进行判决。这就是我们常说的载波恢复与位定时恢复。 １、载波恢复 ２、位定时提取 〔1〕滤波法 〔2〕锁相环法 最后，对通信原理综合实验系统中最常用的几个测量工具作一介绍：眼图、星座图与抽样判决点波形。 １、眼图：利用眼图可方便直观地估计系统的性能。对眼图的测试方法如下：用示波器的同步输入通 道接收码元的时钟信号，用示波器的另一通道接在系统接收滤波器的输出端〔例如 I 支路〕，然后调整示