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1、FSP用范本 | DOCUMENT TEMPLATEPSK调制解调实验报告Recordthesituationandlessonslearned,findouttheexistingproblemsandformfuturecountermeasures.姓名：单位：时间：编号：FS-DY-20456PSK调制解调实验报告说明：本报告资料适用于记录基本情况、过程中取得的经验教训、发现存在的问题I,以及形成今后的应对措施。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。一、实验目的1 .掌握二相绝对码与相对码的码变换方法；2 .掌握二相相位键控调制解调的工作原理及性能测试；3 .学习二相相位调制、解
2、调硬件实现，掌握电路调整测试方法。二、实验仪器1 .时钟与基带数据发生模块，位号：G2 .PSK调制模块，位号A3 .PSK解调模块，位号C4 .噪声模块，位号B5 .复接/解复接、同步技术模块，位号I6 .20M双踪示波器1台7 .小平口螺丝刀1只8 .频率计1台（选用）9 .信号连接线4根三、实验原理相位键控调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式，它具有优良的抗干扰噪声性能及较高的频带利用率。在相同的信噪比条件下，可获得比其他调制方式（例如：ASKFS依更低的误码率，因而广泛应用在实际通信系统中。本实验箱采用相位选择法实现相位调制（二进制），绝对移相键控（PSK或CPSK是用输入的基带
3、信号（绝对码）选择开关通断控制载波相位的变化来实现。相对移相键控（DPSK5采用绝对码与相对码变换后，用相对码控制选择开关通断来实现。（一）PSK调制电路工作原理二相相位键控的载波为1.024MHz,数字基带信号有32Kb/s伪随机码、及其相对码、32KHz方波、外加数字信号等。相位键控调制解调电原理框图，如图6-1所示。1 .载波倒相器模拟信号的倒相通常采用运放来实现。来自1.024MHz载波信号输入到运放的反相输入端，在输由端即可得到一个反相的载波信号，即兀相载波信号。为了使0相载波与兀相载波的幅度相等，在电路中加了电位器37W01和37W02调节。2 .模拟开关相乘器对载波的相移键控是用
4、模拟开关电路实现的。0相载波与兀相载波分别加到模拟开关A:CD4066的输入端（1脚）、模拟开关B:CD4066的输入端（11脚），在数字基带信号的信码中，它的正极性加到模拟开关A的输入控制端（13脚），它反极性加到模拟开关B的输入控制端（12脚）。用来控制两个同频反相载波的通断。当信码为“1码时，模拟开关A的输入控制端为高电平，模拟开关A导通，输由0相载波，而模拟开关B的输入控制端为低电平，模拟开关B截止。反之，当借码为“0码时，模拟开关A的输入控制端为低电平，模拟开关A截止。而模拟开关B的输入控制端却为高电平，模拟开关B导通。输由兀相载波，两个模拟开关输由通过载波输由开关37K02合路叠加
5、后输由为二相PSK调制信号。另外，DPSK调制是采用码型变换加绝对调相来实现，即把数据信息源（伪随机码序列）作为绝对码序列an,通过码型变换器变成相对码序列bn,然后再用相对码序列bn,进行绝对移相键控，此时该调制的输由就是DPSK已调信号。本模块对应的操作是这样的（详细见图6-1）,37P01为PSK调制模块的基带信号输入钟孔，可以送入4P01点的绝对码信（PSK,也可以送入相对码基带信号（相对4P01点的数字信号来说，此调制即为DPSK调制）。（二）相位键控解调电路工作原理二相PSK（DPSK）解调器的总电路方框图如图6-2所示。该解调器由三部分组成：载波提取电路、位定时恢复电路与借码再生
6、整形电路。载波恢复和位定时提取，是数字载波传输系统必不可少的重要组成部分。载波恢复的具体实现方案是和发送端的调制方式有关的，以相移键控为例，有：N次方环、科斯塔斯环（Constas环）、逆调制环和判决反馈环等。近几年来由于数字电路技术和集成电路的迅速发展，又由现了基带数字处理载波跟踪环，并且已在实际应用领域得到了广泛的使用。但是，为了加强学生基础知识的学习及对基本理论的理解，我们从实际由发，选择科斯塔斯环解调电路作为基本实验1 .二相（PSKDPSK洁号输入电路由整形电路，对发送端送来的二相（PSKDPSK洁号进行前后级隔离、放大后送至鉴相器1与鉴相器2分别进行鉴相。图6-2解调器原理方框图2
7、 .科斯塔斯环提取载波原理经整形电路放大后的信号分两路输由至两鉴相器的输入端，鉴相器1与鉴相器2的控制信号输入端的控制信号分别为0相载波信号与兀/2相载波信号。这样经过两鉴相器输由的鉴相信号再通过有源低通滤波器滤掉其高频分量，再由两比较判决器完成判决解调由数字基带信码，由相乘器电路，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经过环路低通滤波器滤波后，输由了一个平滑的误差控制电压，去控制VCO压控振荡器74S124。它的中心振荡输由频率范围从1Hz到60MHz,工作环境温度在070G当电源电压工作在+5V、频率控制电压与范围控制电压都为+2V时，74S1
8、24的输由频率表达式为：f0=5X10-4/Cext,在实验电路中，调节精密电位器38W01（10KQ的阻值，使频率控制输入电压（74LS124的2脚）与范围控制输入电压（74LS124的3脚）基本相等，此时，当电源电压为+5V时，才符合：f0=5X10-4/CeXt改变4、5脚间电容，使74S124的7脚输生为2.048NHZ方波信号。74S124的6脚为使能端，低电平有效，它开启压控振荡器工作；当74S124的第7脚输生的中心振荡频率偏离2.048MHz时，此时可调节38W01,用频率计监视测量点38TP02上的频率值，使其准确而稳定地输由2.048MHz的同步时钟信号。该2.048MHz
9、的载波信号经过分频（一型路：一次分频变成1.024MHz载波信号，并完成兀/2相移相。这样就完成了载波恢复的功能。从图中可看由该解调环路的优点是：该解调环在载波恢复的同时，即可解调由数字信息。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，即解调的数字基带信号容易由现反向问题。DPSK调制解调就可以解决这个问题，相绝码转换在复接/解复接、同步技术模块”上完成。四、各测量点及可调元件的作用1. PSK调制模块37K02:两调制信号叠加。1-2脚连，输由“1的调制信号；2-3脚连，输由“曲调制信号。37W01:调节0相载波幅度大小，使37TP0
10、2峰峰值24V。37W02:调节兀相载波幅度大小，使37TP03峰峰值24V。37P01:外加数字基带信号输入钢孔。37TP01:频率为1.024MHz方波信号，由4U01芯片（EPM240）编程产生。37TP02:0相1.024MHZ载波正弦波信号，调节电位器37W01改变幅度（24V左右）。37TP03:兀相1.024MHZ载波正弦波信号，调节电位器37W02改变幅度（24V左右）。37P02:PSK调制信号输由钢孔。由开关37K02决定。1-2相连3-4断开时，37P02为0相载波输由；1-2断开3-4相连时，37P02为兀相载波输由；1-2和3-4相连时，37P02为PSK调制信号叠加
11、输由。注意两相位载波幅度需调整相同，否则调制信号在相位跳变处易失真。2. PSK解调模块38W01:载波提取电路中压控振荡器调节电位器。38P01:PSK解调信号输入钢孔。38TP01:压控振荡器输由2.048MHz的载波信号，建议用频率计监视测量该点上的频率值有偏差时，此时可调节38W01,使其准确而稳定地输由2.048MHz的载波信号，即可解调输由数字基带信号。38TP02:频率为1.024MHz的0相载波输由信号。38TP03:频率为1.024MHz的兀/2相载波输由信号，对比38TP02。38P02:PSK解调输由钢孔。PSK方式的科斯塔斯环解调时存在相位模糊问题，解调由的基带信号可能
12、会由现倒相情况；DPSK方式解调后基带信号为相对码，相绝转换由下面的复接/解复接、同步技术模块”完成。3. 复接/解复接、同步技术模块39SW01:功能设置开关。设置“0010；为32K相对码、绝对码转换。39P01:外加基带信号输入钢孔。39P07:相绝码转换输由钢孔。五、实验内容及步骤1 .插入有关实验模块：在关闭系统电源的条件下，将时钟与基带数据发生模块”、“PS烟制模块”、噪声模块”、“PS解调模块”、同步提取模块工插到底板“GA、B、C、I号的位置插座上（具体位置可见底板右下角的实验模块位置分布表”）。注意模块插头与底板插座的防呆口一致，模块位号与底板位号的一致。2 .PSKDPSK
13、信号线连接：绝对码调制时的连接（PSK）:用专用导线将4P01、37P01;37P02、3P01;3P02、38P01连接。相对码调制时的连接（DPSK：用专用导线将4P03、37P01;37P02、3P01;3P02、38P01;38P02、39P01连接。注意连接钢孔的箭头指向,将输由钢孔连接输入钢孔。3 .加电:打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。4 .基带输入信号码型设置：拨码器4SW02设置为“00001,“4P01产生32K的15位m序列输由；4P03输由为4P01波形的相对码。5 .跳线开关设置：跳线开关37K021-
14、2、3-4相连。6 .载波幅度调节：37W01:调节0相载波幅度大小，使37TP02峰峰值24V。(用示波器观测37TP02的幅度，载波幅度不宜过大，否则会引起波形失真)37W02:调节兀相载波幅度大小，使37TP03峰峰值24VO(用示波器观测37TP03的幅度)。7 .相位调制信号观察：(1) PSK调制信号观察：双踪示波器，触发测量探头测试4P01点，另一测量探头测试37P02,调节示波器使两波形同步，观察BPSK调制输曲波形，记录实验数据。(2) DPSK调制信号观察：双踪示波器，触发测量探头测试4P03点，另一测量探头测试37P02,调节示波器使两波形同步，观察DPSK调制输曲波形，
15、记录实验数据。8 .噪声模块调节：调节3W01,将3TP01噪声电平调为0;调节3W02,使3P02信号峰峰值24V。9 .PSK解调参数调节：调节38W01电位器，使压控振荡器工作在2048KHZ,同时可用频率计鉴测38TP01点。注意观察38TP02和38TP03两测量点波形的相位关系。10 .相位解调信号观测：(1) PSK调制方式观察38P02点PSK解调输曲波形，并作记录，并同时观察PSK调制端37P01的基带信号，比较两者波形相近为准(可能反向，如果波形不一致，可微调38W01)。(2) DPSK调制方式同步提取模块”的拨码器39SW01设置为“0010：观察38P02和37P01的两测试点，比较两相对码波形，观察是否存在反向问题；观察39P07和4P01的两测试点，比较两绝对码波形，观察是否还存在反向问题。作记录。11 .加入噪声相位解调信号观测：调节3W01逐步增加调制信号的噪声电平大小，看是否还能正确解调生基带信号。12 .关机拆线：实验结束，关闭电源，拆除信号连线，并按要求放置好实验模块。六、实验数据1 .基带输入信号码型设置：拨
