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1、通信原理实验报告FSK 传输实验李会希李梦瑶2013 年 12 月 15日一、实验名称:FSK传输实验二、实验目的:1、熟悉FSK调制和解调基本工作原理2、掌握FSK数据传输过程3、掌握FSK正交调制的基本工作原理与实现方法4、掌握FSK性能的测试5、了解FSK在噪声下的基本性能三、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、频谱分析仪一台四、实验步骤(-)FSK调制1. FSK基带信号观测(1) TPiO3是基带FSK波形(D/A模块内)。通过菜单选择为1码输入数据信号 观测TPi03信号波形,
2、测量其基带信号周期。周期为:2670us(2)通过菜单选择为0码输入数据信号,观测TPi03信号波形,测量其基带信号周期。将测量结果与1码比较。周期为:5340us,频率比1码低。全1码的频率是 全0码频率的2倍。2发端同相支路和正交支路信号时域波形观测TPiO3和TPiO4分别是基带FSK输出信号的同相支路和正交支路信号。测量两信号的时 域信号波形时将输入全1码(或全0码),测量其两信号是否满足正交关系(由图x=0处可 见一个处于峰值,一个为0,故两信号正交。)思考:产生两个正交信号去调制的目的?答:如果只采一路同相FSK信号进行调制,会产生两个FSK频谱信号,这需在后面采 用较复杂的中频窄
3、带滤波器。若用两个正交信号去调制,可以提高频带利用率、降低干扰。3发端同相支路和正交支路信号的李沙育(x-y)波形观测将示波器设置在(x-y)方式,可从相平面上观察TPi03和TPi04的正交性,其李沙育 应为一个圆。通过菜单选择在不同的输入码型下进行测量。全0码或全1码:0/1 码或特殊码型:4 连续相位 FSK 调制基带信号观测(1) TPM02是发送数据信号(DSP+FPGA模块左下脚),TPiO3是基带FSK波形。测 量时,通过菜单选择为 0/1 码输入数据信号,并以 TPM02 作为同步信号。观测TPM02与TPi03点波形应有明确的信号对应关系。并且,在码元的切换点发送波 形的相位
4、连续。思考:非连续相位FSK调制在码元切换点的相位是如何的?答:不连续,当包含N (N为整数)个载波周期时,初始相位相同的相邻码元的 波形和瞬时相位是连续的,当不是整数时,相邻码元波形和瞬时相位是不连续的。2)通过菜单选择为特殊序列码输入数据信号,重复上述测量步骤。记录测量结果。由以上两个图我们可以明显看出FSK调制方式对0码和1码分别用不同频率的载频波调制。5.FSK 调制中频信号波形观测在FSK正交调制方式中,必须采用FSK的同相支路与正交支路信号;不然如果只采一 路同相FSK信号进行调制,会产生两个FSK频谱信号,这需在后面采用较复杂的中频窄带 滤波器,如图 4.1.12 所示:1)调制
5、模块测试点 TPK03 为 FSK 调制中频信号观测点。测量时,通过菜单选择为 0/1码输入数据信号,并以TPM02作为同步信号。观测TPM02与TPK03点波形 应有明确的信号对应关系。2)通过菜单选择为特殊序列码输入数据信号,重复上述测量步骤。(3)将正交调制输入信号中的一路基带调制信号断开(D/A模块内的跳线器KiOl或 Ki02),重复上述测量步骤。观测信号波形的变化,分析变化原因。断开 KiOl 后 O/l 码:由图易得:密集处代表1;稀疏处代表0。五、实验报告1、FSK正交调制方式与传统的一般FSK调制方式有什么区别?其有哪些特点?一般FSK调制方式产生FSK信号的方法是根据输入的
6、数据比特是0还是1,在 两个独立的振荡器之间切换。釆用这种方法产牛的波形在切换的时刻相位是不连续 的。而FSK正交调制方式产生FSK信号的方法是,先产生FSK基带信号,再利用基 带信号对单一载波振荡器进行频率调制。釆用这种方法产生的波形在切换的时刻相 位是连续的。在FSK正交调制方式中,必须釆用FSK的同相支路与正交支路信号, 不然若只釆用一路同相FSK信号进行调制,会产生两个FSK频谱信号。2、TPi03和TPiO4两信号具有何关系?正交3、画出各测量点的工作波形;见上各图。4、叙述位定时的调整过程,并说明输入码字对位定时恢复的影响?在实际通信中为什 么要加扰码措施?输入码字数据中的连1连0对于手段位定时的提取有很大的影响。对于收端来 讲,若要准确的提取位定时,则要求接收码流不能有太多的连1连0 (即接收码流 应该有丰富的跳变沿),因此接收码流中连1连0的数目会直接影响位定时的恢复。 在实际通信中,釆取扰码措施可以改变接收码流中连1连0的分布,使得码流中连 1或连0码数目不会超过4个,从而有利于位定时的恢复。