《通信技术》实验指导书

1、通信技术实验指导书目 录实验注意事项2实验一 信号源实验2实验二 脉冲幅度调制与解调实验4实验三 码型变换实验6实验四 ASK调制与解调实验9实验五 FSK调制与解调实验11实验六 PSK（DPSK）调制与解调实验13实验七 同步载波提取实验15实验注意事项1、本实验系统接通电源前确保电源插座接地良好。2、各实验模块上的双刀双掷开关、轻触开关、微动开关、拨码开关、手旋电位器均为磨损器件，请不要频繁按动或旋转。3、请勿直接用手触摸芯片、电解电容等元件，以免造成损坏。4、各模块中的3362电位器（蓝色正方形元件）是出厂前调试使用的。出厂后的各实验模块功能已调至最佳状态；勿需另行调节这些电位器，否则

2、将会对实验结果造成严重影响。5、在关闭各模块电源后，方可进行连线。连线最好用万用表检查是否出现断线等。连线时在保证接触良好的前提下应尽量轻插轻拔，检查无误后方可通电实验。拆线时若遇到连线与孔连接过紧的情况，应用手捏住连线插头的塑料线端，左右摇晃，直至连线与孔松脱，切勿用蛮力强行拔出。6、本实验接地端是公共的。实验一 信号源实验一、实验目的1、了解频率连续变化的各种波形的产生方法。2、理解帧同步信号与位同步信号在整个通信系统中的作用。3、熟练掌握信号源模块的使用方法。二、实验内容1、观察频率连续可变信号发生器输出的各种波形及7段数码管的显示。2、观察点频方波信号的输出。3、观察点频正弦波信号的输

3、出。4、拨动拨码开关，观察码型可变NRZ码的输出。5、观察位同步信号和帧同步信号的输出。三、实验仪器1、信号源模块2、20M双踪示波器 一台3、连接线 若干四、实验原理1、信号源数字部分数字部分为实验箱提供以2M为基频分频比19999的BS、2BS、FS信号及24位的NRZ码，并提供1M、256K、64K、32K、8K的方波信号。信号源数字部分信号是直接由CPLD分频得到的。图1-1 数字信号源部分原理框图（1）首先将24M的有源晶振三分频得到8M的时钟信号。（2）然后通过可预置的分频电路（分频比19999），由于经可预置分频器出来的信号是窄脉冲，因此通过D触发器二分频将其变为占空比是50的信

4、号，因此从CPLD得到的BS信号频率是以2M为基频进行19999分频。（3）BS信号经过一个24分频的电路得到一个窄脉冲即是FS信号。（4）NRZ码产生器通过FS信号和BS信号的触发得到同外部码型调节一样的NRZ码。（5）8M的信号还用于产生1M、256K、64K、32K、 8K的信号。（6）D0D7为预留端口。2、信号源模拟部分模拟信号源部分可以输出频率和幅度可任意改变的正弦波（频率变化范围100Hz10KHz）、三角波（频率变化范围100Hz1KHz）、方波（频率变化范围100Hz10KHz）、锯齿波（频率变化范围100Hz1KHz），以及提供的32K、64K正弦波的载波信号。图1-2 模

5、拟信号源部分原理框图正弦波、方波、锯齿波、三角波一个周期的点数据被以不同的地址存入波形数据存储器中，单片机根据波形选择开关和频率调节器送入的信息，一方面发出控制信号给CPLD调制CPLD中分频器的分频比，并将分频后的频率通过驱动数码管显示出来，另一方面通过控制CPLD使其输出与波形选择及分频比输出的频率相对应的地址信号到波形数据存储器中，然后输出的波形的数字信号依次通过D/A转换器、滤波器、放大器得到所需要的模拟信号。五、实验步骤及注意事项1、将信号源模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再按下开关POWER1、POWER2，发光二极管LED01

6、、LED02发光，按一下复位键，信号源模块开始工作。（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）3、模拟信号源部分观察“32K正弦波”和“64K正弦波”输出的正弦波波形，调节对应的电位器的“幅度调节”可分别改变各正弦波的幅度。按下“复位”按键使U03复位，波形指示灯“正弦波”亮，波形指示灯“三角波”、“锯齿波”、“方波”以及发光二极管LED07灭，数码管SM01SM04显示“2000”。按一下“波形选择”按键，波形指示灯“三角波”亮（其它仍熄灭），此时信号输出点“模拟输出”的输出波形为三角波。逐次按下“波形选择”按键，四个波形指示灯轮流发亮，此时“模拟

7、输出”点轮流输出正弦波、三角波、锯齿波和方波。将波形选择为正弦波时（对应发光二极管亮），转动“频率调节”的旋转编码器，可改变输出信号的频率，观察“模拟输出”点的波形，并用频率计查看其频率与数码管显示的是否一致。转动对应电位器“幅度调节”可改变输出信号的幅度，幅度最大可达5V以上。（注意:发光二极管LED07熄灭，转动旋转编码器时，频率以1Hz为单位变化；按一下旋转编码器，LED07亮，此时旋转旋转编码器，频率以50Hz为单位变化；再按一下旋转编码器，LED07熄灭，频率再次以1Hz为单位变化）将波形分别选择为三角波、锯齿波、方波，重复上述实验。电位器W02用来调节开关电容滤波器U06的控制电压

8、，电位器W01用来调节D/A转换器U05的参考电压，这两个电位器在出厂时已经调好，切勿自行调节。4、数字信号源部分拨码开关SW04、SW05的作用是改变分频器的分频比（以4位为一个单元，对应十进制数的1位，以BCD码分别表示分频比的千位、百位、十位和个位），得到不同频率的位同步信号。分频前的基频信号为2MHz，分频比变化范围是19999，所以位同步信号频率范围是200Hz2MHz。例如，若想信号输出点“BS”输出的信号频率为15.625KHz，则需将基频信号进行128分频，将拨码开关SW04、SW05设置为00000001 00101000，就可以得到15.625KHz的方波信号。拨码开关SW

9、01、SW02、SW03的作用是改变NRZ码的码型。1位拨码开关就对应着NRZ码中的一个码元，当该位开关往上拨时，对应的码元为1，往下拨时，对应的码元为0。将拨码开关SW04、SW05设置为00000001 00101000，SW01、SW02、SW03设置为01110010 00110011 10101010，观察BS、2BS、FS、NRZ波形。改变各拨码开关的设置，重复观察以上各点波形。 观察1024K、256K、64K、32K、8K各点波形（由于时钟信号为晶振输出的24MHz方波，所以整数倍分频后只能得到的1000K、250K、62.5K、31.25K、7.8125K信号，电路板上的标识

10、为近似值，这一点请注意）。 将拨码开关SW04、SW05设置为00000001 00101000，观察伪随机序列PN15、PN31、PN511的波形。 改变拨码开关SW04、SW05的设置，重复观察以上各点波形。六、实验结果1、模拟输出测试点：测试点频率读数最大输出幅度/频率数码管显示2000，模拟输出（正弦波）32K正弦波64K正弦波2、数字输出测试点：(SW04、SW05设为00000001 00101000，128分频)1）测试点周期读数频率读数8K32K64K256K1024K2）测 试 点相 应 的 波 形参数值BS周期：FS周期：NRZ（SW01、SW02、SW03设为101010

11、1010101010 10101010）码元宽度：PN15周期： 实验二 脉冲幅度调制与解调实验一、实验要求1、 掌握抽样定理的概念。2、 理解脉冲幅度调制的原理和特点。3、了解脉冲幅度调制与解调电路的实现。二、实验内容1、观察音频信号、抽样脉冲及PAM调制信号的波形，并注意它们之间的相互关系。2、改变抽样时钟的占空比，观察PAM调制信号及其解调信号波形的变化情况。三、实验仪器1、信号源模块2、PAM/AM模块3、20M双踪示波器 一台4、连接线 若干5、频谱分析仪四、实验原理1、PAM调制电路从PAM音频输入端口输入2KHz左右的正弦波信号，通过隔直电容去掉模拟信号中的直流分量，然后通过电压

12、跟随器电路（U01）提高其带负载的能力，然后信号被送入模拟开关MC14066（U02）。由于实际上理想的冲激脉冲串物理实现困难，这里采用方波脉冲信号代替。具体实现方法是通过改变信号源“24位NRZ码型设置”及“BCD码分频值设置”，使得“NRZ”端输出不同占空比的近似8KHz的方波信号。该方波信号从PAM时钟输入端口输入，当方波为高电平时，模拟开关导通，正弦波通过并从调制端口输出；当方波为低电平时，模拟开关截止，输出零电平。2、PAM解调电路若要还原出原始的音频信号，则将该PAM信号通过截止频率略大于2KHz的低通滤波器，滤除掉其中的高频成分即可。这里使用了两级二阶RC有源低通滤波器来增强滤波

13、的效果。五、实验步骤及注意事项1、将信号源模块、PAM&AM模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下两个模块中的开关POWER1、POWER2，对应的发光二极管LED01、LED02发光，按一下信号源模块的复位键，两个模块均开始工作。（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）3、PAM调制实验1）PAM调制连接线源端口目的端口测试端口信号源模块：模拟输出PAM模块：PAM音频输入信号源模块：模拟输出信号源模块：NRZ（128分频）PAM模块：PAM时钟输入PAM模块：调制输出2）调整模拟

14、输出：频率在2KHz左右，峰-峰值在2V左右。3）设置信号源模块拨码开关SW01、SW02、SW03输出为10101010 10101010 10101010，用示波器观测PAM模块调制输出波形。4）改变 NRZ输出码的占空比，观察并记录模块调制输出波形。5）在验证抽样定理时，有时会产生波形不同步现象，在示波器中观察不到稳定的信号，此时可以调整输入正弦信号的频率使之同步，有时需反复耐心地调整才能观察到。4、PAM解调实验1）关闭系统电源，保持PAM调制实验部分连线不变，继续增加以下连线：源端口目的端口测试端口PAM模块：调制输出PAM模块：解调输入PAM模块：解调输出信号源模块：模拟输出2）用

15、示波器观察并记录在不同占空比NRZ码输入时的PAM模块解调输出端口的输出波形，并分别记录下相应的频率和波形。 六、实验结果 测试点波形调制输入调制输出（NRZ码输出占空比1/2）解调输出（NRZ码输出占空比1/2）调制输出（NRZ码输出占空比1/3）解调输出（NRZ码输出占空比1/3）调制输出（NRZ码输出占空比1/4）解调输出（NRZ码输出占空比1/4）七、预习思考题：1、PAM调制电路中的U01A、U01B的作用分别是什么？2、PAM解调电路中的U03A、U03B与外围的RC电路在电路中的作用分别是什么？3、抽样定理的具体内容？八、思考题1、在抽样之后，调制波形中包不包含直流分量，为什么？

16、2、造成系统失真的原因有哪些？3、为什么采用低通滤波器就可以完成PAM解调？九、扩展实验将单放机（或音频信号发生器）输出的信号经终端模块放大之后送入PAM/AM模块的信号输入点“PAM音频输入”，引入适当时钟信号（从“PAM时钟输入”点输入），将PAM/AM模块中“解调输出”测试点输出的波形引入终端模块，用耳机听还原出来的声实验三 码型变换实验一、实验要求1、了解几种常见的数字基带信号。2、掌握常用数字基带传输码型的编码规则。二、实验内容1、观察NRZ、RZ、BRZ、BNRZ、AMI、CMI、HDB3、BPH码的波形。2、观察全0码或全1码时各码型的波形。3、观察HDB3码、AMI码、BNRZ

17、码的正、负极性波形。4、观察NRZ码、RZ码、BRZ码、BNRZ码、AMI码、CMI码、HDB3码、BPH码经过码型反变换后的输出波形。三、实验仪器1、信号源模块2、码型变换模块3、20M双踪示波器一台4、连接线若干5、频谱分析仪四、实验原理1、二元码（1）二元码中最简单的二元码如单极性不归零码、单极性归零码和双极性不归零码的功率谱中有丰富的低频乃至直流分量。这对于大多数采用交流耦合的有线信道来说是不允许的。此外，当包含长串的连续“1”或“0”时，非归零码呈现出连续的固定电平。由于信号中不出现跳变，因而无法提取定时信息。它们存在的另一个问题是：它们不具有检测错误的能力。由于信道频带受限并且存在

18、其他干扰，经传输信道后基带信号波形会产生畸变，从而导致接收端错误地恢复原始信息。并且由于上述二元码信息中每个“1”和“0”分别独立地相应于某个传输电平，相邻信号之间不存在任何制约，正是这种不相关性使这些基带信号不具有检测错误信号状态的能力。由于这些问题，它们通常只用于机内或很近距离的信息传递。（2）BPH码由于双相码在每个码元间隔的中心部分都存在电平跳变，因此在频谱中存在很强的定时分量，它不受信源统计特性的影响。此外，由于方波周期内正、负电平各占一半，因而不存在直流分量。显然，这种优点是用频带加倍来换取的。双相码适用于数据终端设备在短距离上的传输。（3）CMI码CMI码也没有直流分量，却有频繁

19、出现的波形跳变，便于恢复定时信号。而且从CMI码波形可知，用负跳变可直接提取位定时信号，不会产生相位不确定问题。相比之下，在数字双相码中采用一种跳变提取的定时信号相位是不确定的。但若采用两种跳变提取定时信号，则频率是位定时频率的两倍，由它分频得到位定时信号时，也必存在相位不确定问题。传号反转码的另一个特点是它有检测错误的能力。根据它的编码规则，在正常情况下“10”是不可能在波形中出现的，连续的“00”和“11”也是不可能的，这种相关性可以用来检测因信道而产生的部分错误。在CMI码中，原始的二元信息在编码后都用一组两位的二元码来表示，因此这类码又称为1B2B码型。2、编码原理框图：图3-1 编码

20、原理框图框图的实现：（1）单极性的RZ码、BPH码、CMI码可直接通过CPLD实现编码。（2）双极性的BRZ码、BNRZ码、AMI码、HDB3码通过CPLD编码后，必须通过外接的具有正、负极性输出的数据选择器生成。3、解码部分原理框图框图的实现：（1）单极性的RZ码、BPH码、CMI码可直接通过CPLD实现解码。（2）双极性的BRZ码、BNRZ码、AMI码、HDB3码先通过双（极性）单（极性）变换器，再将变换得到的单极性送入CPLD实现解码。图3-2 解码原理框图五、实验步骤及注意事项1、将信号源模块、码型变换模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关

21、，再分别按下两个模块中的开关POWER1、POWER2，对应的发光二极管LED01、LED02发光，按一下信号源模块的复位键，两个模块均开始工作。（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）3、将信号源模块的拨码开关SW04、SW05设置为00000101 00000000，SW01、SW02、SW03作相应的设置。观察BS、2BS、NRZ各点波形。4、编码实验：（在每次改变编码方式后，请按下复位键），并观察编码后的频谱特性。（1）RZ编码实验（单极性归零码）（2）BPH编码实验（曼彻斯特码）（3）CMI编码实验a、以上三种编码实验连线相同，连线：源端

22、口目的端口测试端口信号源模块：BS码型变换：BS码型变换：编码输出1信号源模块：2BS码型变换：2BS信号源模块：NRZ码型变换：NRZb、将“编码方式选择”拨码开关拨为 10000000，则编码实验选择为RZ方式。将“编码方式选择”拨码开关拨为 01000000，则编码实验选择为BPH方式。将“编码方式选择”拨码开关拨为 00100000，则编码实验选择为CMI方式。c、用示波器观察并记录编码输出1的波形。（如果发现波形不正确，请按下复位键后继续观察）（4）AMI编码实验（5）HDB3编码实验a、以上两种编码实验连线相同，连线：源端口目的端口测试端口信号源模块：BS码型变换：BS码型变换：编

23、码输出2信号源模块：2BS码型变换：2BS信号源模块：NRZ码型变换：NRZb、将“编码方式选择”拨码开关拨为 00000010，则编码实验选择为AMI方式。将“编码方式选择”拨码开关拨为 00010000，则编码实验选择为HDB3方式。c、用示波器观察并记录编码输出2的波形。*（5）BRZ编码实验（双极性归零码）a、将“编码方式选择”拨码开关拨为 00001000，则编码实验选择为BRZ方式。b、连线与以上相同，测试端口为“BRZ”。c、观察并记录波形。*（6）BNRZ编码实验（双极性非归零码）a、将“编码方式选择”拨码开关拨为 00000100，则编码实验选择为BNRZ方式。b、连线与以上

24、相同，测试断口为“BNRZ”。c、观察并记录波形。5、解码实验：（注意：编码方式选择“拨码开关的选择，在每次改变解码方式后，请按下复位键）（1）RZ解码实验（2）BPH解码实验（3）CMI解码实验a、关闭系统电源，保持上述三种编码实验连线不变，继续增加以下连线：源端口目的端口测试端口码型变换：编码输出1码型变换：解码输入1码型变换：解码输出处b、观察并记录测试口的波形，并将示波器设为双踪状态比较解码信号与信号源的NRZ码（如果发现波形不正确，请按下复位键后继续观察）（4）AMI解码实验（5）HDB3解码实验a、关闭系统电源，保持上述三种编码实验连线不变，继续增加以下连线：源端口目的端口测试端口

25、码型变换：编码输出2码型变换：解码输入2码型变换：解码输出处b、分别观察双路输出1，双路输出2，并与解码输入2进行比较。c、观察并记录测试口的波形，并将示波器设为双踪状态比较解码信号与信号源的NRZ码（如果发现波形不正确，请按下复位键后继续观察）6、任意改变信号源模块上的拨码开关SW01、SW02、SW03的设置，重复实验4、实验5的内容。7、将信号源模块上的拨码开关SW01、SW02、SW03全部拨为1或全部拨为0，重复实验4、实验5的内容。六、实验结果（填入下一页表格中）七、提问及解答1、在实际的基带传输系统中，是否所有的代码的电波形都能在信道中传输？2、对传输用的基带信号的选择，应该从哪

26、些方面来考虑？如果在较为复杂的基带传输系统中，传输码的结构应具有哪些特性？3、信号源模块上的拨码开关SW01、SW02、SW03全部拨为1或全部拨为0，观察AMI、HDB3编解码输出波形。八、扩展实验按通信原理教材中阐述的编码原理自行设计其它码型变换电路，下载并观察各点波形。1、RZ、BPH、CMI编解码实验结果：测试点波 形参数BS周期：NRZ24位NRZ：码元宽度：RZ编码脉宽：占空比：解码码元宽度：BPH编码脉宽：占空比：解码码元宽度：CMI编码脉宽：占空比：解码码元宽度：2、AMI、HDB3编解码实验结果：（要求纵向对齐）测试点波 形参数BS周期：NRZ24位NRZ码：码元宽度：分频比

27、：AMI编码脉宽：占空比：解码码元宽度：HDB3编码脉宽：占空比：解码码元宽度：实验四 ASK调制与解调实验一、实验目的1、理解ASK调制的工作原理及电路组成。2、理解ASK解调的原理及实现方法。3、了解ASK信号的频谱特性。二、实验内容1、观察ASK调制与解调信号的波形。2、观察ASK信号频谱。三、实验仪器1、信号源模块2、数字调制模块3、数字解调模块4、同步提取模块5、20M双踪示波器 一台6、连接线 若干7、频谱分析仪四、实验原理1、2ASK调制原理ASK基带信号经过电压比较器（LM339），输出高/低电平驱动模拟开关（74HC4066）导通/关闭，ASK载波通过电压跟随电路（TL082

28、）提高带负载能力，然后通过模拟开关电路选择通过/截止，最后得到ASK调制信号输出。2、 2ASK解调原理本实验采用的是包络检波法，ASK调制信号经过RC组成的耦合电路，输出波形可从OUT1观察，然后通过半波整流器（由1N4148组成），输出波形可从OUT2观察，半波整流后的信号经过低通滤波器（由TL082组成），滤波后的波形可从OUT3观察，再经过电压比较器（LM339）与参考电位比较后送入抽样判决器（74HC74）进行抽样判决，最后得到解调输出的二进制信号。标号为“ASK判决电压调节”的电位器用来调节电压比较器的判决电压。判决电压过高，将会导致正确的解调结果的丢失；判决电压过低，将会导致解调

29、结果中含有大量错码，因此，只有合理选择判决电压，才能得到正确的解调结果。抽样判决用的时钟信号就是ASK基带信号的位同步信号。五、实验步骤 1、将信号源模块、数字调制模块、数字解调模块、同步提取模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下四个模块中的开关POWER1、POWER2，对应的发光二极管LED01、LED02发光，按一下信号源模块的复位键，四个模块均开始工作。（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）3、ASK调制实验（注意源端口输出是否正常）1）连线：源端口目的端口测试端口信号源模块：周期

30、性NRZ码（128分频）数字调制模块：ASK基带输入ASK基带输入ASK调制输出信号源模块：64KHz正弦波（幅度3V左右）数字调制模块：ASK载波输入2）设置信号源的NRZ码，在测试端口用双踪示波器观察并记录。3）改变送入的基带信号和载波信号，重复上述实验。4、ASK解调实验（1）关闭系统电源，保持调制实验部分连线不变，继续增加以下连线。（2）将“ASK调制输出”的输出信号送入数字解调模块的信号输入点“ASK-IN”，观察信号输出点“ASK-OUT”处的波形，并调节标号为“ASK判决电压调节”的电位器，直到在该点观察到稳定的NRZ码为止。（3）将同步信号提取模块的拨码开关SW01的第一位拨上

31、。（4）将“ASK-OUT”点波形送入同步信号提取模块的信号输入点“NRZ-IN”,再将同步信号提取模块的信号输出点“位同步输出”输出的波形送入数字解调模块的信号输入点“ASK-BS”，观察并记录信号输出点“OUT1”、“OUT2”、“OUT3”、“ASK解调输出”处的波形，并与信号源产生的NRZ码进行比较。（5）改变信号源产生的NRZ码的设置，重复上述观察。六、实验结果 ASK调制/解调输出测试点 输出的波形（已调波波形随SW01、SW02、SW03设置的改变而变化）测试点波形参数ASK调制ASK基带输入24位NRZ码：码元宽度：分频比：ASK载波输入周期：ASK调制输出ASK解调ASKOU

32、T测试点OUT1测试点OUT2测试点OUT3测试点ASK解调输出码元宽度：说明：ASKIN：数字调制ASK调制输出测试点输出的已调波； ASKBS：从ASK已调波中提取的位同步信号；OUT1：ASK已调波经耦合电路后的信号输出点；OUT2：ASK已调波经二极管检波电路后的信号输出点；OUT3： ASK检波后的信号经低通滤波器后的信号输出点； ASKOUT：ASK解调信号经电压比较器后的信号输出点（未经同步判决）；ASK解调输出：解调后波形七、思考题1、设计ASK的相干解调原理框图。实验五 FSK调制与解调实验一、实验目的1、掌握FSK调制与解调的工作原理及电路组成。2、了解FSK信号的频谱特性

33、。二、实验内容1、观察FSK调制与解调信号波形。2、观察FSK信号频谱。三、实验仪器1、信号源模块2、数字调制模块3、数字解调模块4、同步提取模块5、20M双踪示波器 一台6、连接线 若干四、实验原理1、2FSK调制原理从“FSK基带输入”输入的基带信号分成两路，一路经过电压比较器1（LM339）得到同基带信号极性相同的高/低电平，另一路经过电压比较器2（LM339）得到同基带信号极性相反的高/低电平，分别接至模拟开关电路1、2（74HC4066），因此当基带信号为“1”时，模拟开关1打开，模拟开关2关闭，输出第一路载波（FSK载波输入1）；当基带信号为“0”时，模拟开关1关闭，模拟开关2打开

34、，此时输出第二路载波（FSK载波输入2），再通过叠加就得到FSK调制信号输出。2、 2FSK解调原理本实验采用的是过零检测法，FSK信号通过整形1（LM339）将信号高电平限幅在5V，这样使FSK信号变为CMOS电平即矩形波序列，然后分两路分别输入单稳1、2（74HC123）及相加器（74HC32），就得到了代表FSK信号过零点的脉冲序列，单稳1和单稳2分别被设置为上升沿触发和下降沿触发，它们与相加器（74HC32）一起共同对TTL电平的FSK信号进行微分、整流处理。再通过低通滤波器（由TL082组成）滤除高次谐波，再依次通过整形2和抽样电路共同构成抽样判决器，便能得到FSK解调信号。其判决电

35、压可通过标号为“2FSK判决电压调节”的电位器进行调节，抽样判决用的时钟信号就是FSK基带信号的位同步信号。五、实验步骤及注意事项1、将信号源模块、数字调制模块、数字解调模块、同步提取模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下四个模块中的开关POWER1、POWER2，对应的发光二极管LED01、LED02发光，按一下信号源模块的复位键，四个模块均开始工作。（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）3、FSK调制实验（1）实验连线（用示波器分别测试源端口各输出是否正常）源端口目的端口测试端口信号源

36、模块：周期性NRZ码（128分频）数字调制模块：FSK基带输入FSK基带输入FSK调制输出信号源模块：64KHz正弦波（幅度3V左右）数字调制模块：FSK载波输入1/2信号源模块：32KHz正弦波（幅度3V左右）数字调制模块：FSK载波输入2/1（2）设置信号源的NRZ码，在测试端口用双踪示波器观察并记录。（3）改变送入的基带信号和载波信号，重复上述实验。4、FSK解调实验（1）关闭系统电源，保持调制实验部分连线不变，继续增加以下连线。（2）将“FSK调制输出”的输出信号送入数字解调模块的信号输入点“FSK-IN”，观察并记录信号输出点“FSK-OUT”处的波形，并调节标号为“FSK判决电压调

37、节”的电位器，直到在该点观察到稳定的NRZ码为止。（3）将同步信号提取模块的拨码开关SW01的第一位拨上。（4）将输出点“FSK-OUT”处的波形送入同步信号提取模块的信号输入点“NRZ-IN”,再将同步信号提取模块的信号输出点“位同步输出”输出的波形送入数字解调模块的信号输入点“FSK-BS”，观察信号输出点 “单稳输出1”、“单稳输出2”、“过零检测”、“滤波输出”、“FSK解调输出”处的波形，并记录“FSK解调输出”同时与信号源产生的NRZ码进行比较。其中：FSK-OUT:FSK解调信号经电压比较器后的信号输出点。FSK解调输出：FSK解调信号输出点。（5）改变信号源产生的NRZ码的设置

38、，重复上述观察。六、实验结果 测试点波形参数FSK调制FSK基带输入24位NRZ码：码元宽度：分频比：FSK调制输出FSK解调FSKOUT测试点滤波输出FSK解调输出码元宽度：七、思考题1、改变74123的哪些外围元件参数对FSK解调正确输出有影响？2、用过零检测法进行FSK解调时，其输出信号序列与发送信号序列相比是否产生了延迟？实验六 PSK（DPSK）调制与解调实验一、实验目的1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。2、掌握产生PSK(DPSK)信号的方法。3、了解PSK(DPSK)信号的频谱特性。二、实验内容1、观察绝对码和相对码的波形。2、观察PSK(DPSK)信

39、号波形。3、观察PSK(DPSK)信号频谱。4、观察PSK(DPSK)相干解调器各点波形。三、实验仪器1、信号源模块2、数字调制模块3、数字解调模块4、同步提取模块5、20M双踪示波器 一台6、连接线 若干四、实验原理1、2DPSK调制原理 DPSK基带信号经过异或门（74HC86）、D触发器（74HC74）得到基带信号的差分编码信号，D触发器的时钟信号由DPSK-BS输入。同FSK一样，差分编码信号分成两路，一路接至模拟开关电路1（74HC4066），另一路经过反相器（LM339）得到反相的差分编码信号接至模拟开关电路2（74HC4066），因此当差分编码信号为“1”时，模拟开关1打开，模拟

40、开关2关闭，输出DPSK正相载波；当基带信号为“0”时，模拟开关1关闭，模拟开关2打开，此时输出DPSK反相载波（DPSK反相载波是由正相载波经过反相电路（由TL082组成）产生的，再通过叠加就得到DPSK调制信号输出。电路不通过异或门和D触发器时产生的信号为PSK的调制信号。2、 2DPSK解调原理 本实验采用的是极性比较法，DPSK信号经过乘法器（MC1496）与载波信号相乘后，可通过OUT4观察，然后经过低通滤波器（由TL082组成）去除高频成分，得到包含基带信号的低频信号，再依次经过放大电路（由TL082组成）、比较器（LM339）、抽样判决器（74HC74）得到差分编码的基带信号，最

41、后通过差分译码电路（74HC74、74HC86）还原成绝对码波形即DPSK解调信号。其判决电压可通过标号为“DPSK判决电压调节”的电位器进行调节，抽样判决用的时钟信号就是DPSK基带信号的位同步信号，解调中的载波信号就是DPSK调制中的同相载波。电路不通过差分译码产生的信号为PSK解调信号。五、实验步骤及注意事项1、将信号源模块、数字调制模块、数字解调模块、同步提取模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下四个模块中的开关POWER1、POWER2，对应的发光二极管LED01、LED02发光，按一下信号源模块的复位键，四个模块均开始工作。

42、（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）3、PSK调制实验（1）数字调制模块中的拨位开关S01拨到0，作如下连线：源端口目的端口测试端口信号源模块：周期性NRZ码（128分频）数字调制模块：PSK/DPSK基带输入PSK基带输入PSK调制输出信号源模块：64KHz正弦波（幅度3V左右）数字调制模块：PSK/DPSK载波输入（2）用双踪示波器同时观察点“PSK基带输入”与“PSK调制输出”的波形。（3）改变送入的基带信号和载波信号，重复上述实验。4、PSK解调实验（1）关闭系统电源，保持调制实验部分连线不变，继续增加以下连线：源端口目的端口测试端口数

43、字调制模块：PSK调制输出数字解调模块：PSK-IN数字调制模块：PSKOUT数字调制模块：PSK调制输出同步提取模块：S-IN同步提取模块：载波输出数字解调模块：载波输入（2）将同步信号提取模块的拨码开关SW01的第一位拨上。（3）打开电源，用示波器观察信号输出点“PSK-OUT”处的波形，并调节标号“PSK判决电压调节”的电位器，直到在该点观察到稳定的NRZ码为止。(电位器W01可调节乘法器的平衡度，该处在出厂时已经调好，请勿自行调节)。（4）将点“PSK-OUT”输出的波形送入同步信号提取模块的信号输入点“NRZ-IN”，再将同步信号提取模块的信号输出点“位同步输出”输出的波形送入数字解

44、调模块的信号输入点“PSK-BS”，观察信号输出点“OUT4”、“PSK解调输出”处的波形，并与信号源产生的NRZ码进行比较。可将信号源产生的NRZ码与“PSK解调输出”进行比较，可观察到“倒”现象。（5）改变信号源产生的NRZ码的设置，重复上述观察。并观察当提取出的载波在两种不同相位时，输出的NRZ码有何异同。5、DPSK调制实验（1）数字调制模块中的拨位开关S01拨到1，作如下连线：源端口目的端口测试端口信号源模块：周期性NRZ码（128分频）数字调制模块：PSK/DPSK基带输入数字调制模块：DPSK基带输入信号源模块：64KHz（幅度3V左右）数字调制模块：PSK/DPSK载波输入数字

45、调制模块：DPSK调制输出信号源模块：BS数字调制模块：DPSK位同步输入数字调制模块：差分编码输出（2）用双踪示波器同时观察点“DPSK基带输入”与“DPSK调制输出”的波形。（3）改变送入的基带信号和载波信号，重复上述实验。6、DPSK解调实验（1）关闭系统电源，保持调制实验部分连线不变，继续增加以下连线：源端口目的端口测试端口数字调制模块：DPSK调制输出数字解调模块：DPSK-IN数字调制模块：DPSKOUT数字调制模块：DPSK调制输出同步提取模块：S-IN同步提取模块：载波输出数字解调模块：载波输入（2）接下来的步骤同于PSK解调实验中的（2）（5）。六、实验结果七、思考题1、 比较2PSK与2DPSK的解调信号，并解释“倒”现象。2、比较2ASK、2FSK、2DPSK调制信号的频谱并作分析，进而分析三种调制方式各自的优缺点。八、提问1、PSK解调器系统由哪几大部分组成？简述各部分的作用。测试点PSK测试波形DPSK测试波形BS 基带输入差分输出编码调制输出PSK/DPSK-OUTOUT4