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1、试验十五 BPSK/DPSK 调制解调试验【试验内容】1. 二相 BPSK 调制解调试验2. 二相 DPSK 调制解调试验3. PSK 解调载波提取试验【试验目的】1. 把握二相 BPSKDPSK调制解调的工作原理及电路组成。2. 了解载频信号的产生方法。3. 把握二相确定码与相对码的码变换方法。【试验环境】1 试验分组：两人一组或者单人2 设备：计算机，双通道数字存储示波器，通信原理试验平台3 软件：数字存储示波器相关软件【试验原理】一 调制试验：调制试验中，确定相移键控PSK是承受直接调相法来实现的，也就是输入的基带直接把握已输入载波相位的变化来实现相位键控的.图 9-1 是二相 PSKD
2、PSK调制器电路框图。图 9-2 是它的电原理图。图9-3 是 PSKDPSK 编码波形图。PSK 调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式。它的抗干扰噪声性能及通频带的利用率均优先于 ASK 移幅键控。因此，PSK 技术在中、高速数据传输中得到了格外广泛的应用。下面对图 9-2 中的电路作一分析。1. 载波倒相器模拟信号的倒相通常承受运放作倒相器，电路由U304 等组成，来自1.024MHz 载波信号输入到 U304 的反相输入端 2 脚，在输入端即可得到一个反相的载波信号，即 Pi 相载波信号。为了使 0 相载波与 Pi 相载波的幅度相等， 在电路中加了电位器 W302。55脚 1的90
3、103P7KT去KS制出P 调输相加器03 2473器理30806处P3P制图30KTTPT13控框央理中原关12关器PU布反开 开 相C分点量03波测P及3载T相25制320调0S2 波波相器KKP3 载载反1 3 4 6PT相901-图3401P03T与码路出PT码对电输对相换号4绝转信003K25字) )3数码13PT码0 码1 M10 0入 入入2 03 1( 1波 波钟K 制波 (波方 方时13 调方 方HzzHz码量zH zH4MK2Hk伪增K8 K4021523zH至21 62.1K来3LK路C电5650T+3P30A0K P60 43C 1110 DT1 K3D ELU3R 1
4、90O3PKSTP28073 NT43P0 40 I7053C 01 73K P4-031 3PT60 03R 51 590 080 00 03R 01R3 51R3 0101 KAB3R 1320 60720 6 033 01-3U 04 26K1R 1U43202 FuE3 74110 Fu 13E 74561145S5B 40+0 L40C S50 L 1-303PT1340 81KS3U 473U 47 66 3U MLPT20 4 8W 1223A 403 05图1711理05 SL 2+4-U3 473 280 43C 01原90 43C 01电4电NI1路P60 K制023R 0
5、1K361 2 3 4 5 603P调0KST235K8 K 21PT03 3 30PC 3 3 KR 112 4640+23P10 3-9LTK3 1图G3AN 20I20 KGB 09P30 1S410 BP3 7 43 -L1 3 23 -R 40 3C 3A6W W3C 3I 7 S 1c KT D 8 1cDS SG 0 LV L4I 1 4CHCS05D U 71DD-1 u20 P13DO40 33C 93A 7SL3 -L52 3650 LP301 1TU3 471 81 63 3M05U L81221742110 410 NI3K P31 3K2+-3W 013 2301RK
6、 13N S10 313P D03C 3TP240 NI3K P31 3201E 05S4 1F 405 S0 L03 L43U 47U 73111K42K20115TP305数字信息序列001110010tTP30900111001(确定码)BPSK波形0tTP309DPSK波形(相对码)t基准相位载波 000101110图 9-3 PSK DPSK 编码波形2. 模拟开关相乘器对载波的相移键控是用模拟开关电路实现的。0 相载波与 Pi 相载波分别加到模拟开关 1：U302：A 的输入端1 脚、模拟开关 2：U302：B 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 1
7、的输入把握端13 脚，它反极性加到模拟开关 2 的输入把握端12 脚。用来把握两个同频反相载波的通断。当信码为“1”码时，模拟开关 1 的输入把握端为高电平，模拟开关 1 导通，输出 1 相载波，而模拟开关 2 的输入把握端为低电平，模拟开关2 截止。反之，当信码为“0”码时，模拟开关 1 的输入把握端为低电平，模拟开关 1 截止。而模拟开关 2 的输入把握端却为高电平，模拟开关 2 导通。输出 Pi 相载波，两个模拟开关的输出通过载波输出开关 K303 合路叠加后输出为二相 PSK 调制信号，如图 9-3 所示。在数据传输系统中，由于相对移相键控调制具有抗干扰噪声力气强，在一样的信噪比条件下
8、，可获得比其他调制方式例如：ASK、FSK更低的误码率，因而这种方式广泛应用在实际通信系统中。相对移相，就是利用载波相位的相对值来传递信息，也就是利用前后码元载波相位的相对变化来传递信息，所以也称为“差分移相”。理论分析和实际试验证明：在恒参信道下，移相键控比振幅键控、频率键控，不但具有较高的抗干扰性能，而且可更经济有效地利用频带。所以说它是一种比较优越的调制放纵，因而在实际中得到了广泛的应用。DPSK 调制是承受码型变换妈加确定调相来实现，既把数据信息源如伪随机码序列、增量调制编码器输出的数字信号或脉冲编码调制 PCM 编码器输出的数字信号作为确定码序列an，通过差分编码器变成相对码序列an
9、，然后再用相对码序列an，进展确定移相键控，此时该调制的输出就是 DPSK 已调信号。按键 SW-301，用来将 D 触发器 Q 端输出置“1”。在确定相移方式，由于发端是以两个可能消灭的相位之中的一个相位作基准的。因而在收端也必需有这样一个一样的基准相位作参考，假设这个参考相位发生变化0 相变 Pi 相或 Pi 相变 0 相，则恢复得数子信息就会发生 0 变 1或 1 变 0，从而造成错误的恢复。在实际通信时参考基准相位的随机跳变是有可能发生的，而且在通信过程中不易被觉察。如，由于某种突然的骚动，系统中的触发器可能发生状态的转移，锁相环路稳定状态也可能发生转移，等等， 消灭这种可能时，承受确
10、定移相就会使接收端恢复的数据极性相反。假设这时传输的是经增量调制的编码后话音数字数字信号，则不影响话音的正常恢复， 只是在相位发生跳变的瞬间，有噪声消灭，但假设传输的是计算机输出的数据信号，将会使恢复的数据面目全非，为了抑制这种现象，通常在传输数据信号时承受二相相对移相DPSK方式。DPSK 是利用前后相邻码元对应的载波相对相移来表示数字信息的一钟相移键控方式。确定码是以宽带信号码元的电平直接表示数字信息的，如规定高电平代表“1”，低电平代表“0”。相对码差分码是用基带信号码元的电平与前一码元的电平有无变化来表示数字信息的，如规定：相对码中有跳变表示 1，无跳变表示 0。二解调试验二相 PSK
11、DPSK解调器的总电路方框图如图 9-4 所示。二相 PSKDPSK的载波为 1.024MHz，数字基带信号的码元速率有 32Kbit/s。图 9-5 是它的电TP701TP702TP706开关1TP705低通1TP704判决1TP7031PSK调制信号入3K701整2形电路开关2 /2移相4分频低通2VCO振荡环路滤波判决2相乘器PSK解调输出12CLK电路仿真眼图发生器电子开关3K704CPU中心集中把握处理器至时钟再生电路图 9-4 解调器总方框图TP701+1V0t-1VTP7020tTP7040相载波 0tTP705 /2相载波 0tTP70301 1 10 0101t图 9-5 同
12、相正交解调环各点波形图原理图.从图 9-4 可以看出，该解调器由三局部组成：载波提取电路、位定时恢复电路和信码再生整形电路。载波恢复和位定时提取，是数字载波传输系统必不行少的重要组成局部。载波恢复的具体实现方案是和发送端的调制方式有关的， 以相位键控为例，有：N 次方环、科斯塔斯环、逆调制环和判决反响环等。近几年来由于数字电路技术和集成电路的快速进展，又消灭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，为了加强学生根底学问的学习及对根本理论的理解，我们从实际动身，选择同相正交环解调电路作为根本试验。1. 二相PSK，DPSK信号输入电路由 BG7013DG6组成射随器电路，对发送端送来的二相PSK、DPSK 信号进展前后级隔离，由 U7
