中南大学通信原理实验报告实验二数字调制.docx
中南大学
《通信原理》实验报告
学生姓名学生学号
学 院 信息科学与工程学院专业班级
完成时间
试验二数字调制
一、试验目的
1、把握确定码、相对码概念及它们之间的变换关系。
2、把握用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号的方法。
3、把握相对码波形与2PSK信号波形之间的关系、确定码波形与2DPSK信号波形之间的关系。
4、了解2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。
二、试验内容
1、用示波器观看确定码波形、相对码波形。
2、用示波器观看2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形。
3、用频谱仪观看数字基带信号频谱及2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱。
三、根本原理
本试验用到数字信源模块和数字调制模块。信源模块向调制模块供给数字基带信号〔NRZ码〕和位同步信号BS〔已在试验电路板上连通，不必手工接线〕。调制模块将输入确实定码AK〔NRZ码〕变为相对码BK、用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号。调制模块内部只用+5V电压。
数字调制单元的原理方框图如图2-1所示，电原理图如图2-2所示〔见附
录〕。
÷2
晶振 (A)
滤波器 CAR 放大器 2PSK调制 射随器2DPSK
÷2(B)
滤波 CAR/2
器
CAR
2FSK调制
2FSK
NRZBS
2ASK
码变换 2ASK调制
AK BK
KKKK
图2-1 数字调制方框图
本单元有以下测试点及输入输出点：
CAR
BK
2DPSK
2FSK
2ASK
2DPSK信号载波测试点相对码测试点
2DPSK信号测试点/输出点，V0.5V
P-P
2FSK信号测试点/输出点，V0.5V
P-P
2ASK信号测试点，V0.5V
P-P
用2-1中晶体振荡器与信源共用，位于信源单元，其它各局部与电路板上主要元器件对应关系如下：
?2〔A〕
?2〔B〕
滤波器A
滤波器B
码变换
2ASK调制
2FSK调制
2PSK调制
放大器
射随器
U8：双D触发器74LS74U9：双D触发器74LS74V6：三极管9013，调谐回路V1：三极管9013，调谐回路
U18：双D触发器74LS74；U19：异或门74LS86U22：三路二选一模拟开关4053
U22：三路二选一模拟开关4053
U21：八选一模拟开关4051
V5：三极管9013
V3：三极管9013
将晶振信号进展2分频、滤波后，得到2ASK的载频2.2165MHZ。放大器的放射极和集电极输出两个频率相等、相位相反的信号，这两个信号就是2PSK、2DPSK的两个载波，2FSK信号的两个载波频率分别为晶振频率的1/2和1/4，也是通过分频和滤波得到的。
下面重点介绍2PSK、2DPSK。2PSK、2DPSK波形与信息代码的关系如图2-3所示。
图2-3 2PSK、2DPSK波形
图中假设码元宽度等于载波周期的1.5倍。2PSK信号的相位与信息代码的关系是：前后码元相异时，2PSK信号相位变化180?，一样时2PSK信号相位不变，
可简称为“异变同不变”。2DPSK信号的相位与信息代码的关系是：码元为“1”时，2DPSK信号的相位变化180。码元为“0”时，2DPSK信号的相位不变，可简称为“1变0不变”。
应当说明的是，此处所说的相位变或不变，是指将本码元内信号的初相与上一码元内信号的末相进展比较，而不是将相邻码元信号的初相进展比较。实际工程中，2PSK或2DPSK信号载波频率与码速率之间可能是整数倍关系也可能是非整数倍关系。但不管是那种关系，上述结论总是成立的。
本单元用码变换——2PSK调制方法产生2DPSK信号，原理框图及波形图如图2-4所示。相对于确定码AK、2PSK调制器的输出就是2DPSK信号，相对于相对码、2PSK调制器的输出是2PSK信号。图中设码元宽度等于载波周期，已调信号的相位变化与AK、BK的关系固然也是符合上述规律的，即对于AK来说是“1变0不变”关系，对于BK来说是“异变同不变”关系，由AK到BK的变换也符合“1变0不变”规律。
图2-4中调制后的信号波形也可能具有相反的相位，BK也可能具有相反的序列即00100，这取决于载波的参考相位以及异或门电路的初始状态。
2DPSK通信系统可以抑制上述2PSK系统的相位模糊现象，故实际通信中承受2DPSK而不用2PSK〔多进制下亦如此，承受多进制差分相位调制MDPSK〕，此问题将在数字解调试验中再具体介