通信原理實(shí)驗(yàn)二

1、 實(shí)驗(yàn)二 數(shù)字調(diào)制一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握絕對(duì)碼、相對(duì)碼概念及它們之間的變換關(guān)系。 2、掌握用鍵控法產(chǎn)生2ask、2fsk、2dpsk 信號(hào)的方法。 3、掌握相對(duì)碼波形與2psk 信號(hào)波形之間的關(guān)系、絕對(duì)碼波形與2dpsk 信號(hào)波形之間的關(guān)系。 4、了解2ask、2fsk、2dpsk 信號(hào)的頻譜與數(shù)字基帶信號(hào)頻譜之間的關(guān)系。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、用示波器觀察絕對(duì)碼波形、相對(duì)碼波形。 2、用示波器觀察2ask、2fsk、2psk、2dpsk 信號(hào)波形。 3、用頻譜儀觀察數(shù)字基帶信號(hào)頻譜及2ask、2fsk、2dpsk 信號(hào)的頻譜。 三、實(shí)驗(yàn)步驟 本實(shí)驗(yàn)使用數(shù)字信源單元及數(shù)字調(diào)制單元。 1、熟悉數(shù)字

2、調(diào)制單元的工作原理。接好電源線，打開實(shí)驗(yàn)箱電源開關(guān)。 2、用數(shù)字信源單元的fs 信號(hào)作為示波器的外同步信號(hào)，示波器ch1 接信源單元的(nrz-out)ak，ch2 接數(shù)字調(diào)制單元的bk，信源單元的k1、k2、k3 置于任意狀態(tài)（非全0），觀察ak、bk 波形，總結(jié)絕對(duì)碼至相對(duì)碼變換規(guī)律以及從相對(duì)碼至絕對(duì)碼的變換規(guī)律。 圖 2-1 ak和bk信號(hào)結(jié)論：從圖中結(jié)果，總結(jié)ak信號(hào)和bk信號(hào)的關(guān)系為：，反過(guò)來(lái)，。由于異或1相當(dāng)于取反，異或0相當(dāng)于保持。所以當(dāng)時(shí)，而當(dāng)時(shí)，。最終的bk波形由的首個(gè)參考相位決定。3、 示波器ch1 接2dpsk，ch2 分別接ak 及bk，觀察并總結(jié)2dpsk 信號(hào)相位變

3、化與絕對(duì)碼的關(guān)系以及2dpsk 信號(hào)相位變化與相對(duì)碼的關(guān)系。圖 2-2 ak和2dpsk信號(hào)結(jié)論：2dpsk信號(hào)在ak碼元為“1”時(shí)反相。圖 2-3 bk和2dpsk信號(hào)結(jié)論：2dpsk信號(hào)在bk信號(hào)的前后碼元不一致時(shí)反相。4、示波器ch1 接ak、ch2 依次接2fsk 和2ask；觀察這兩個(gè)信號(hào)與ak 的關(guān)系。 圖 2-4 ak信號(hào)和2fsk信號(hào)結(jié)論: 2fsk信號(hào)中，在ak信號(hào)碼元為“1”是，對(duì)應(yīng)已調(diào)波有載波振幅，碼元為“0”時(shí)，無(wú)已調(diào)載波波振幅。圖 2-5 ak信號(hào)和2fsk信號(hào)結(jié)論：2fsk信號(hào)在ak信號(hào)碼元為“0”和“1”時(shí)，分別有兩種頻率不同的載波振幅。5、用頻譜議觀察ak、2a

4、sk、2fsk、2dpsk 信號(hào)頻譜（條件不具備時(shí)不進(jìn)行此項(xiàng)觀察）四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告思考總結(jié)：1、設(shè)絕對(duì)碼為全1、全0 或1001 1010，求相對(duì)碼。 2、設(shè)信息代碼為1001 1010，載頻分別為碼元速率的1 倍和1.5 倍，畫出2dpsk 及2psk 信號(hào)波形。 圖 2-6 2dpsk 及2psk 信號(hào)波形3、 總結(jié)絕對(duì)碼至相對(duì)碼的變換規(guī)律、相對(duì)碼至絕對(duì)碼的變換規(guī)律并設(shè)計(jì)一個(gè)由相對(duì)碼至絕對(duì)碼的變換電路。 絕對(duì)碼至相對(duì)碼的變換規(guī)律:“1”變“0”不變，即絕對(duì)碼的“1”碼時(shí)相對(duì)碼發(fā)生變化，絕對(duì)碼的“0”碼時(shí)相對(duì)碼不發(fā)生變化。此為信號(hào)差分碼。（參考碼任意取，所以最終由兩種相反的結(jié)果。） 相對(duì)碼至絕對(duì)

5、碼的變換規(guī)律:相對(duì)碼的當(dāng)前碼元與前一碼元相同時(shí)對(duì)應(yīng)的當(dāng)前絕對(duì)碼為“0”碼，相異時(shí)對(duì)應(yīng)的當(dāng)前絕對(duì)碼為“1”碼。（同樣，參考碼任意取，所以最終由兩種相反的結(jié)果。）可行的電路：延遲4、總結(jié)2dpsk 信號(hào)的相位變化與信息代碼(即絕對(duì)碼)之間的關(guān)系以及2dpsk 信號(hào)的相位變化與相對(duì)碼之間的關(guān)系（即2psk 的相位變化與信息代碼之間的關(guān)系）。2dpsk 信號(hào)的相位變化與絕對(duì)碼（信息代碼）之間的關(guān)系是：“1 變0 不變”，即“1”碼對(duì)應(yīng)的2dpsk 信號(hào)的初相相對(duì)于前一碼元內(nèi)2dpsk 信號(hào)的末相變化180º，“0”碼對(duì)應(yīng)的2dpsk 信號(hào)的初相與前一碼元內(nèi)2dpsk 信號(hào)的相位相同。2psk

6、 信號(hào)的相位變化與相對(duì)碼（信息代碼）之間的關(guān)系是：“異變同不變”，即當(dāng)前碼元與前一碼元相異時(shí)則當(dāng)前碼元內(nèi)2psk 信號(hào)的初相相對(duì)于前一碼元內(nèi)2psk 信號(hào)的末相變化180º，相同時(shí)則碼元內(nèi)2psk 信號(hào)的初相相對(duì)于前一碼元內(nèi)2psk 信號(hào)的相位無(wú)變化。五、實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)在本次實(shí)驗(yàn)中我們進(jìn)行學(xué)習(xí)了頻移鍵控fsk的調(diào)制與解調(diào)。2fsk信號(hào)是用載波頻率的變化來(lái)表征被傳信息的狀態(tài)的，被調(diào)載波的頻率隨二進(jìn)制序列0、1狀態(tài)而變化，即載頻為0f時(shí)代表傳0，載頻為1f時(shí)代表傳1。顯然，2fsk信號(hào)完全可以看成兩個(gè)分別以0f和1f為載頻、以na和na為被傳二進(jìn)制序列的兩種2ask信號(hào)的合成。它的產(chǎn)生可以選擇頻率選擇法或載波調(diào)頻法。同時(shí)我們可以看到由于頻率選擇法產(chǎn)生的2fsk信號(hào)為兩個(gè)彼此獨(dú)立的載波振蕩器輸出信號(hào)之和，在二進(jìn)制碼元狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)刻，2fsk信號(hào)的相位通常是不連續(xù)的，這會(huì)不利于已調(diào)信號(hào)功率譜旁瓣分量的收斂。2fsk信號(hào)有多種方法解調(diào)，如包絡(luò)檢波法、相干解調(diào)法、鑒頻法、過(guò)零檢測(cè)法及差分檢波法等。其中過(guò)零檢測(cè)法對(duì)fsk調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)是利用2