第四次通信系统实验报告——二进制数字调制与位、帧同步信号提取.docx
第四次通信系统实验报告一二进制数字调制与位、帧同步信号提取一、实验目的1.1 了解数字调制与解调的概念1.2 掌握2ASK调制与解调的原理及实现方法1.3 掌握2FSK调制与解调的原理及实现方法1.4 掌握2PSK调制与解调的原理及实现方法1. 5掌握差分编码与差分译码的原理及实现方法1.6掌握DPSK调制与解调的原理及实现方法1. 7由“倒冗”现象分析DPSK调制方式二、实验内容2. 12ASK调制与解调实验2.22FSK调制与解调实验2. 32PSK调制与解调实验2.4DPSK调制与解调实验三、实验结果及分析3.1 2ASK调制与解调实验3.1.1说明实验中，设定码速率为8分频，初始NRZ码为“000(HII100ooIIIlOooo始11”,并将“键控调制类型选择”拨成“1000”。3. 1.22ASK调制(1)以数字调制模块"NRZ输入”为内触发源，双踪观测“NRZ输入”和“调制输出”波形，并测量“调制输出”频谱。结果如图1和图2所示，图1中“NRZ输入”信号在上,图1"NRZ输入"和''调制输出”信号图图2“调制输出”信号的频谱图分析：对比图1和实验指导书上的波形，可以看到实验结果是正确的。从图2可看出，调制后频谱在372KHz、384KHZ和396KHZ三个频点上幅度较大，且呈现关于384KHZ点对称的结果。这是由于'XRZ输入”的频率在12KHZ左右，数字键控法会产生混频的效果。(2)改变NRZ码为“000011110101010100001111”，观察2ASK调制信号波形的相应变化。结果如图3所示，图3中“NRZ输入”信号在上。图3改变后''NRZ输入”和“调制输出”信号图图5 aASK-INw和“0UT2”信号图MpOR 柳OJWMEASURE图4 “ASK-IN”和“0UT1”信号图2S-NOV-14 1*44CHI W3. 1.32ASK解调(1)示波器双双观测“ASK-IN”、“0UT1”、“OUT2”和“0UT3”的波形。结果如图4,图5和图6所示，三幅图中均是“ASK-IN”信号在上。峰瑜216VCHI频率?OQ峰-修值MOmVCK2频率CHI三图6“ASK-IN”和“0UT3”信号图(2)调节"ASK判决电压调节”旋转电位器使判决电压由小到大变化，示波器双踪观测“OUT3”和“0UT4”波形，结果如图7、图8、图9和图10所示，“0UT3”信号在上。aM TritdTk TriTdM PM am WiIEMUK J图7 “OUT3”和“0UT4”信号图（小）图9 “OUT3”和“OUT4”信号图（偏大）CM 无tttrr,w? IZOOOlkHzCHl SOOrnV Cl 5,d6v M SaOjUf 26-NoVT4 1*47CHI峰中值IMxCHI频率12X?W ： ：. -Q一” TT峰搀寸5WM凝WmureCWl*峰值IAhCHI频率,wyw -5.6OV-Ttt频率IlMM?CW无2S-MOV-1414«120000Mz图8 “0UT3”和a0UT4w信号图（适中）MPMMNl VMEMUK CHII I L峰中值n iMM Mg M MM MM 9nv&：1I c;.-i÷.i.j.j!峰-峰值,一 一 - 一,：频率：； lGBhi ' m 6 W M jijii b2 .？Sr 2S-N0V-14 1*49<1。H图10 “0UT3”和“0UT4”信号图（大）（3）示波器双踪观测信号源模块“NRZ”与数字解调模块"ASK-OUT”波形,对比还原效果。结果如图11所示，输入“NRZ”信号在上。图 11 aNRZw 和 “ASK-OUT”信号图（4）改变NRZ码为“000011110101010100001111"，重复上一步骤。结果如图12所示,输入“NRZ”信号在上。5.36V3. 2. 2 2FSK 调制(1)以数字调制模块"NRZ输入”为内触发源，双踪观测“NRZ输入”和“调制输出” 波形，测量“调制输出”频谱。结果如图13和图14所示，图13中“NRZ输入”信号在上。图13 "NRZ输入”和“调制输出”信号图图M “调制输出”信号的频谱图TkJLswpMmTrao*measureCH1峰-峰值3.68V图12“NRZ"和"ASK-OUT'信号图(改变后)分析：综合图11和图12,可见MRZ码的还原效果是理想的。3.22FSK调制与解调实验3.2.1说明实验中，设定码速率为8分频，初始NRZ码为“000(HlI100oOllIlOooO始11”,并将“键控调制类型选择"拨成"1010”。分析：对比图13和实验指导书上的波形，可以看到实验结果是正确的。从图14可看出，调制后频谱在192KHz和384KHz两个频点上幅度较大。但是仔细看的话，可以发现这两个频点附近有次高峰，但是由于频率相距较近，未能显示清晰。这是由于“NRZ输入”的频率在12KHZ左右，数字键控法会产生混频的效果。(2)改变NRZ码为“000011110101010100001111”，观察2FSK调制信号波形的相应变化。结果如图15所示，图15中“NRZ输入”信号在上。M Pos； Iaoo 心MEASURECH1峰-峰值3,68VCH1频率47.83kHz?CH2峰-峰值_4硒CH2频率341.8kHz?Cf最小值-2.24VCH'2.6ov",d*-20V"M5¾jw4*tH1,Z,-3iJmV26-NOV-1414:57240072ICHZ图15改变后“NRZ输入”和“调制输出”信号图3.2.32FSK解调Iek JLStopM Po OOOOfWlHiI岫伽皿I耐Ii神MEASURf CHI 峰-雌 5.60V CHI 频率 懊.*fc?CH2 StopM Pos OOOOj蝌峰值50VCM2NMlmWMiMii啊 舞CHl 50 T3ai9,MiWj,t：；： 1 6最小值I :：；:： i oovCHl £制'KW'M' / 'ER26-NOV-14 1453受MWOCkHzKfASURECHI姬一峪g54)VCWI频率6«.7kH:?CH2 峰-峰值 1.«V CH2 频率 W? CH2WzaRwrtT26-NOV-M 1&0012000*HJ图 16 “ASK-IN” 和 “0UT1” 信号图图 17 aASK-INw 和 “0UT2” 信号图（2）调节"FSK判决电压调节”使判决电压由小到大变化，示波器双踪观测”滤波输出”和“判压输出”波形，结果如图18、图19、图20和图21所示，“滤波输出”信号在上。Ik JL Trifl'd M(MXMH MEASUREi 普1 WCK2',"T17-,噂值Ml %N -6W R痂i.26-NOV-14 Isfl2j最小总12Q361M图18 “滤波输出”和“判压输出”信号图（小） 图19 “滤波输出"和''判压输出”信号图（偏小）（1）示波器分别观测“单稳输出1”和“单稳输出2"、“过零检测”和“滤波输出”的波形。结果如图16,图17所示，图中均是前者信号在上。20“滤波输出”和“判压输出”信号图（适中）图21“滤波输出"和''判压输出”信号图（大）（3）示波器双踪观测信号源模块“NRZ”与数字解调模块FSK解调“解调输出”波形,对比还原效果。结果如图22所示，输入“NRZ”信号在上。图22 “NRZ”和“解调输出”信号图（4）改变NRZ码为“000011110101010100001111"，重复上一步骤。结果如图23所示,输入“NRZ”信号在上。MPorY000jw MEASURE CHI图23“NRZ”和“解调输出”信号图（改变后）分析：综合图22和图23,可见NRZ码的还原效果是理想的。3.32PSK调制与解调实验3.3.1说明实验中，设定码速率为8分频，初始NRZ码为“000(HlI100oOllIlOooO始11”,并将“键控调制类型选择”拨成“1001”。3.3.22PSK调制(数字键控法)(1)以数字调制模块"NRZ输入”为内触发源，双踪观测“NRZ输入”和“调制输出”波形，测量“调制输出”频谱。结果如图24和图25所示，图24中mNRZ输入”信号在上。图24"NRZ输入”和“调制输出”信号图图25“调制输出”信号的频谱图分析：对比图24和实验指导书上的波形，可以看到实验结果是正确的。从图25可看出，调制后频谱在372KHz和396KHz两个频点上幅度较大。这是由于'XRZ输入”的频率在12KHZ左右，数字键控法会产生混频的效果，而且混频的效果更明显。(2)改变NRZ码为“000011110101010100001111”，观察2FSK调制信号波形的相应变化。结果如图26所示，图26中“NRZ输入”信号在上。图26改变后“NRZ输入”和“调制输出”信号图3.3.32PSK解调(数字键控法)3.3.3.1方式一(1)示波器双踪观测“相乘输出”和“滤波输出”的波形。结果如图27所示，图中“相乘输出”信号在上。BWdMPo(MMMh世 IUUlU IMl uu Mu m IWljLJUlILjllURJrWWUMEASURECHI峰-峰值320VCHI频率385.71Hz?CH2峰询值1&0VCH21 SXXJVM 涉“力tf7 226V26-NOV-MISMO240001kHzCH2最小值148V图27“相乘输出”和“滤波输出”信号图（2）调节"PSK/DPSK判决电压调节”使判决电压由小到大变化，示波器双踪观测”滤波输出”和“判压输出”波形，如图28、图29、图30和图31所示，“滤波输出”信号在上。图28“滤波输出”和“判压输出”信号图（小）图29“滤波输出”和“判压输出”信号图（偏小）CHI 频率 2i5*tt? CH2 峰-峰值 10.0V CH2 频率9TekJkIWdMPKUWrKASURFCHI1.rLrW"UTU,惘“CHl'频率24OKf?CH2D峰峰值540V2'LLL11J11J""Lj黛CMI旃S一.¾W7AIH30“滤波输出”和“判压输出”信号图（适中）图31“滤波输出"和''判压输出”信号图（大）（3）示波器双踪观测信号源模块“NRZ”与数字解调模块PSK/DPSK解调“解调输出”波形，对比还原效果。结果如图32所示，输入“NRZ”信号在上。
