FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(標(biāo)準(zhǔn)版)

1、FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? .掌握FSK（ASK調(diào)制器的工作原理及性能測(cè)試；2 .掌握FSK（ASK鎖相解調(diào)器工作原理及性能測(cè)試；3 .學(xué)習(xí)FSK（ASK調(diào)制、解調(diào)硬件實(shí)現(xiàn)，掌握電路調(diào)整測(cè)試方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器：1 .信道編碼與ASK.FSK.PSK.QPS頒制模塊，位號(hào)：A,B位2 FSK解調(diào)模塊，位號(hào)：C位3 時(shí)鐘與基帶數(shù)據(jù)發(fā)生模塊，位號(hào)：G位4 100M雙蹤示波器三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：觀測(cè)m序列（1,0,0/1碼）基帶數(shù)據(jù)FSK（AS愴調(diào)制信號(hào)波和解調(diào)后基帶數(shù)據(jù)信號(hào)波形。觀測(cè)基帶數(shù)字和FSK（AS愴調(diào)制信號(hào)的頻譜。改變信噪比（S/N）,觀察解調(diào)信號(hào)波形。四、實(shí)驗(yàn)原理：數(shù)字頻率調(diào)制是數(shù)據(jù)

2、通信中使用較早的一種通信方式。由于這種調(diào)制解調(diào)方式容易實(shí)現(xiàn)，抗噪聲和抗群時(shí)延性能較強(qiáng)，因此在無(wú)線中低速數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。（1） FSK調(diào)制電路工作原理FSK的調(diào)制模塊采用了可編程邏輯器件+D/A轉(zhuǎn)換器件的軟件無(wú)線電結(jié)構(gòu)模式，由于調(diào)制算法采用了可編程的邏輯器件完成，因此該模塊不僅可以完成ASK，F(xiàn)SK調(diào)制，還可以完成PSK，DPSK，QPSK，OQPS建調(diào)制方式。不僅如此，由于該模塊具備可編程的特性，學(xué)生還可以基于該模塊進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，掌握調(diào)制解調(diào)的算法過(guò)程。在學(xué)習(xí)ASK，F(xiàn)SK調(diào)制的同時(shí)，也希望學(xué)生能意識(shí)到，技術(shù)發(fā)展的今天，早期的純模擬電路調(diào)制技術(shù)正在被新興的技術(shù)所替代，因

3、此學(xué)習(xí)應(yīng)該是一個(gè)不斷進(jìn)取的過(guò)程。下圖為調(diào)制電路原理框圖上圖為應(yīng)用可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)調(diào)制的電路原理圖（可實(shí)現(xiàn)多種方式調(diào)制）?；鶐?shù)據(jù)時(shí)鐘和數(shù)據(jù)，通過(guò)JCLK和JD兩個(gè)鉚孔輸入到可編程邏輯器件中，由可編程邏輯器件根據(jù)設(shè)置的工作模式，完成ASK或FSK的調(diào)制，因?yàn)榭删幊踢壿嬈骷榧償?shù)字運(yùn)算器件，因此調(diào)制后輸出需要經(jīng)過(guò)D/A器件，完成數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換，然后經(jīng)過(guò)模擬電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)整輸出，加入射隨器，便完成了整個(gè)調(diào)制系統(tǒng)。ASK/FSK系統(tǒng)中，默認(rèn)輸入信號(hào)應(yīng)該為2K的時(shí)鐘信號(hào)，在時(shí)鐘與基帶數(shù)據(jù)發(fā)生模塊有2K的M序列輸出，可供該實(shí)驗(yàn)使用，可以通過(guò)連線將時(shí)鐘和數(shù)據(jù)送到JCLK和JD輸入端。標(biāo)有ASK.FSK

4、的輸出鉚孔為調(diào)制信號(hào)的輸出測(cè)量點(diǎn)，可以通過(guò)按動(dòng)模塊上的SW01按鈕，切換輸出信號(hào)為ASK或FSK，同時(shí)LED指示燈會(huì)指示當(dāng)前工作狀態(tài)。（2） FSK解調(diào)電路工作原理FSK解調(diào)采用鎖相解調(diào)，鎖相解調(diào)的工作原理是十分簡(jiǎn)單的，只要在設(shè)計(jì)鎖相環(huán)時(shí)，使它鎖定在FSK的一個(gè)載頻上，此時(shí)對(duì)應(yīng)的環(huán)路濾波器輸出電壓為零，而對(duì)另一載頻失鎖，則對(duì)應(yīng)的環(huán)路濾波器輸出電壓不為零，那末在鎖相環(huán)路濾波器輸出端就可以獲得原基帶信號(hào)的信息。下圖為FSK鎖相環(huán)解調(diào)器原理示意圖和電路圖。FSK鎖相解調(diào)器采用集成鎖相環(huán)芯片MC4046其中，壓控振蕩器的頻率是由17C02.17R09.17W01等元件參數(shù)確定，中心頻率設(shè)計(jì)在32KHz

5、左右，并可通過(guò)17W01電位器進(jìn)行微調(diào)。當(dāng)輸入信號(hào)為32KHz時(shí)，調(diào)節(jié)17W01電位器，使環(huán)路鎖定，經(jīng)形成電路后，輸出高電平；當(dāng)輸入信號(hào)為16KHz時(shí)，環(huán)路失鎖，經(jīng)形成電路后，輸出低電平，則在解調(diào)器輸出端就得到解調(diào)的基帶信號(hào)序列。五、各測(cè)量點(diǎn)和可調(diào)元件的作用1、數(shù)字調(diào)制電路模塊接口定義：信道編碼與ASKFSKPSKQPS儂制模塊（A、B位）JCLK:2K時(shí)鐘輸入端；JD:2K基帶數(shù)據(jù)輸出端；ASKFSKFSKAS儂制信號(hào)輸出端；SW01調(diào)制模式切換按鈕；L01L02:指示調(diào)制狀態(tài)。2、FSK（AS愴解調(diào)模塊接口定義：17P01:FSK#調(diào)信號(hào)輸入鐘孔；17P02:FSK解調(diào)信號(hào)輸出，即數(shù)字基帶

6、信碼信號(hào)輸出，波形同16P01。17TP02FSK解調(diào)電路中壓控振蕩器輸出時(shí)鐘的中心頻率，正常工作時(shí)應(yīng)為32KHz左右，頻偏不應(yīng)大于2KH4若有偏差，可調(diào)節(jié)電位器17W01；17W01解調(diào)模塊壓控振蕩器的中心頻率調(diào)整電位器；數(shù)字調(diào)制電路模塊：FSK（AS愴調(diào)制模塊CD4046M理框圖：六、實(shí)驗(yàn)步驟：1、插入有關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)K在關(guān)閉系統(tǒng)電源的情況下，按照下表放置實(shí)驗(yàn)?zāi)K：對(duì)應(yīng)位號(hào)可見(jiàn)底板右上角的“實(shí)驗(yàn)?zāi)K位置分布表”，注意模塊插頭與底板插座的防呆口一致。2、信號(hào)線連接使用專用導(dǎo)線按照下表進(jìn)行信號(hào)線連接：3、加電打開(kāi)系統(tǒng)電源開(kāi)關(guān)，底板的電源指示燈正常顯示。若電源指示燈顯示不正常，請(qǐng)立即關(guān)閉電源，查找異常

7、原因。4、實(shí)驗(yàn)設(shè)置設(shè)置撥碼器4SW0（2G）為“00000”，則4P01產(chǎn)生2K的15位m序列輸出，4P02產(chǎn)生2K的碼元時(shí)鐘。按動(dòng)SW01（AB按鈕，使L02指示燈亮，“ASKFSK鐘孔輸出為FSK調(diào)制信號(hào)。5、FSK調(diào)制信號(hào)波形觀察用示波器通道1觀測(cè)“4P01”（G），通道2觀測(cè)“ASK、FSK”(A&B,調(diào)節(jié)示波器使兩波形同步，觀察基帶信號(hào)和FSK調(diào)制信號(hào)波形，分析對(duì)應(yīng)“0”和“1”載波頻率，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。6、FSK解調(diào)觀測(cè)無(wú)噪聲FSK解調(diào)(1)調(diào)節(jié)3W01(E),使3TP01信號(hào)幅度為0,即傳輸?shù)腇SK調(diào)制信號(hào)不加入噪聲。(2)用示波器分別觀測(cè)JD(AB)和17P02(C),對(duì)比調(diào)制前基帶數(shù)據(jù)和解調(diào)后基帶數(shù)據(jù)。兩路數(shù)據(jù)是否有延時(shí)，分析其原理。(3)調(diào)節(jié)解調(diào)模塊上的17W01(C)電位器，使壓控振蕩器鎖定在32KH馬同時(shí)注意對(duì)比JD(AB)和17P03(Q的信號(hào)是否相同。加入噪聲FSK解調(diào)(1)在保持上述連線(無(wú)噪聲時(shí))不變的情況下，逐漸調(diào)節(jié)3W01(E),使噪聲電平逐漸增大，即改變信噪比(S/N),觀察解調(diào)信號(hào)波形是否還能保持正確。(2)用示波器觀察3P01(E)和3P02(E),分析加噪前和加噪后信號(hào)有什么差別。7、A