通信原理FSK调制系统xxx实验指导书

1、数字通信原理实验指导书信息学院通信教研部目录实验、二进制频移键控技术 （ 2FSK ）实验（二） 2FSK 调制系统设计与仿真一、实验目的1. 通过实验深入理解、掌握二进制频移键控技术（2FSK的调制原理。2. 掌握（2FSK调制系统模型的构建技术。3. 掌握（2FSK调制技术的设计与实现方法。4. 深入理解、掌握二进制频移键控（ 2FSK 调制系统各模块间参数的设置 及相互间的关联与影响。5. 能够按不同用户的技术指标需求，进行（ 2FSK 调制系统的设计。6. 掌握（ 2FSK 调制系统的测试方法 。7. 掌握对（2FSK调制系统的相关参数、信号波形及频谱进行分析的方法。二、实验仪器（软

2、/ 硬件环境及所需元器件模块1. PC机一台2. 安捷伦科技 EESof 软件 ADS : Advaneed Design System - 2005A3. 计算机操作系统： Win 2000, Win XP, HP Unix11.0, Sun Unix 5.8 等4. 元器件模块:（ 1 Sinusoid 正弦波信号发生器（ Sinusoid signal generator ；（ 2Data 数字序列信号发生器（ Data generator ；（ 3 信号类型转换器（ Signal Converters :TimedToFloat 信号类型转换器、 FloatToTimed 信号类型转换

3、器；（ 4 TimedSink 信号收集器（ Timed Data Colleetor ；（ 5 SpeetrumAnalyzer 频谱分析仪（ Speetrum analyzer ；（6 DF 数据流控制器 （Data Flow Controller） ；（ 7 Mpy2 乘法器（ 2-Input Multiplier ；（ 8 VAR 变 量 和 方 程 式 模 块 （ 器 件 ） （ Variables and Equations Component 。三、实验原理图6-6数字键控法实现2FSK信号的原理图rtr)CDsliUif + 护1)COS(f仃)CCJB仙总+卩)HU CQ5(

4、也f +彌)图6-7 2FSK调制器各点的时间波形四、实验内容1. 设计一个(2FSK调制系统。采用乘法器的方法产 2FSK信号。2. 应用 ADS 软件：Advaneed Design System - 2005A 构建所设计的(2FSK调制系统模型。3. 应用 ADS 软件：Advaneed Design System - 2005A 对所设计的(2FSK调制系统进行测试及分析。(1) .记录各点的测试数据。(2) .测试、观察、画出(2FSK调制系统各关键点的时域波形，并对其 进行比较、分析。(3) .测试、观察、画出(2FSK调制系统的基带信号和已调信号的频域 波形，并对其进行比较、分

5、析。五、实验步骤1.应用 ADS 软件：Advaneed Design System - 2005A 构建所设计的 （2FSK调制系统。要求采用乘法器的方法产2FSK信号。（1）开始运行ADS执行“程序-Advaneed Design System 2005A-RFDesigner ”，如图（图 2.1 ）。H Mtroscft wjrd為 Adobe血 AW DocuTteniaticfi0 AtkaodDm诃 System巧 MicrtKcft SQLSErrer 迫 dobe ftwtMhoo ?.O N Mtrfficft Office 身懿韶二憧 点 ElKtrDriwWjrksen

6、ch .T7 MicrtKcft VslsI Sbudz 6.0 J2NEWHKToott2.2L-r*10KJS0r wono右 UhnstamDS出 RF Designer图2.1图2.2（2）新建一个工程文件:在 ADS窗口，执行 “File-NewProject , ”，如图（图 2.2）。在“NewProject ”窗口中，创建工程名 d： 学生姓名，如d： zhanglibao 如图（图2.3 ），点击fichflrrutiic Wurrci:丄New ProjectNamefmiihdAzhanglibaiBrowse. IWwJd jkhjTvHinfi *jp thro fe

7、fcnwi-in广tn厂 Shiililinn* |Nd hh p HMftrihdi的* g 皿2曲di|ADS Standard: Lengthuri-mlvViei*Detafc. |DK |Caicel Helpr Project Technology Files:I4 D口 rwl sHow 4-iainH* |CWX最 |OK图2.3图2.4在出现的“ Schematic Wizard ”窗口，选中“ No help needed ”如图（图2.4 ），Finish即可完成创建。进入原理图窗口如图（图 2.5 ）图2.5(3)创建项目文件：在原理图窗口中，执行“File-New D

8、esign, ”并命名为：“学生姓 如图(图 2.6 )。在“ Type of Network”中，选中“ Digital Sigal Processing Network ”，其它的不变 点击OK图2.62.构建(2FSK调制系统模型及参数设置(1).寻找元器件有三种不同方法：(a) .知道元器件在哪个库中时选择相应的“库函数”，从下方的“元件图”中 拉出想要的元器件。如图(图 2.7)(b) .知道元器件名时在“元件名”的位置直接输入“元件名”即可调出元器件 注意：输入时系统区分大小写。如图(图 2.7)(c) .前两种都不知道，只知道 大概的元器件名时，点击“查 找元件图标”，如图(图2

9、.7 )。在出来的窗口中点击凹输入sin进行查找，即 可出现如图(图2.8的结果，点中Sinusoid那行即可拉出相应的元器件。在图2.7Libraries中可以看到相应的库名jCaimiiniOiit Componefils三| liusaiidME MiB讯树妣hlk4Udmohj-WIIL-S i nSinutsuidSIT5tep=0 ODD1 sec -VPeak=1fl VFrEquenEy=10DQ D Hz.Phase=D.O .DecayRati 口=DOelay=0.6 sec DuratianTimeKl D01 secRepetibonlnteivalD:002 sec

10、Lonnprent Libr-anr/chEmfltic; 3Jnl2dp闽韵吕i因i讪魁皑is*+i-i+i-im oiLjbmm叵Al0-Sub-rwftTO*.5us*_P*iFnequenlly U led D5P Conpon! 由1洽 JQPPFIDD甲妙PROD山鹉 ilriennas t Fic-panfitinn 庄 COMAr+ cdna200DUMS.OscDsiLM5Ker Wi wsoid WeedonSifkisudlgem 射 w匚口呷衍总图2.8(2)配置系统模型中各模块及参数设置(a).需要的元器件有：正弦波发生器，DATA言号发生器，信号类型转换器， 信号收

11、集器，DF数据流控制器，乘法器，加法器，限幅器，VAR变量和方程式 器件。(b).按照寻找元器件的第二种方法搭建，正弦波发生器“元件名”为Sinusoid。双击如图(图2.8 )中的正弦函数， 出现如图(图 2.9 )并按图进行参数修改。TSemp= Tsemp Vpeak=1.0V，Frequency=1MHz，Phase=0.0， DecayRatio=0 ， Delay=0.0sec ， Duration Time=1usec，Repetitionlnterval=1usec。其中 Tsemp是变量，会在 VAR 变量和方程式器件中赋值。当有不明白的地方时可以点击如图(图2.9 )右下角

12、的help 帮助进行了解。当“ Display parameter on schematic ”前面打对勾时证明需要 显示。图2.9DATA言号发生器“元件名”为Data;并按如图（图2.10）进行参数修改。Rout=50.0m0hm,RTemp=-273.15, TSemp= Tsemp, BitTime= BitTime ,SequencePattern=8 , Repeat=Yes 其中 Tsemp BitTime 是变量，会在 VAR 变 量和方程式器件中赋值。图2.10信号类型转换器（1.黑色箭头表示时系数，2.蓝色箭头表示浮点数）“兀件名”为 TimedToFloat 用两个，Fl

13、oatToTimed 用一个， 注意蓝的要和蓝的箭头接，黑的要和黑色箭头接，颜色 一定要一致。信号类型转换器 Timed To Float的作用是 把模拟信号变为数字信号如图（图 2.11 ），Float To Timed是反过来。信号类型转换器不需要修改参数。nientsTimedToFloat -1-1T1riTnFInjgt信号收集器“元件名”为 Timed Sink 用三个，如图（图2.12 ）。“元件名”为 Spectrum Analyzer 用一个。 如图（图2.12 ）。trLirnAnulBr- FHotNone .RLoa Defau HR Lp ad r+= DfiuilT

14、irn 寸直佃 ri p- DM3irrilTi Wintiaw=iniDinie -windowConstant=D.O-图 2.11TiintdSirik图 2.12加法器，“元件名”为Add2,这是一个数字加法器。如图（图 2.13 ）图 2.13DF数据流控制器“元件名”为DF,并按如图（图2.13 ）进行参数设置。DefaultNumeric Start=0 ， Default Numeric Stop=100， DefaultTimeStart=0usec ，DefaultTimeStop=100usec 。 并在“ display ”窗口中在这四项打上对勾，0K进 行显示。图 2

15、.13乘法器“元件名”为Mpy2这是一个数字乘法器。如图（图 2.14）图 2.14VAR变量和方程式器件“元件名”为VAR并按如图（图2.15 ）进行参数修 改。Tstep=0.1usec， BitTime=10usec。图 2.15* Tst即=0.1usec -.,BitTime=W usee限幅器“元件名”为Limiter如图（图2.16）， 并按如图（图2.17）进行参数设置。LimiterNlimit=-0.0001V ，Plimit=1V，Gain=1。Signal limit er:3LimiterI nstance N ame (name JRin (Real e.g. 1.

16、25)Select ParameterRln=DeultRlnPefaultRIn(图 2.16)ROut=D efultFiOut R7emp=DefauHRTemp NLimit-0 0001 pV FLnl VGoin=1Display parameter on schematicComponent Options.fpln : input resistanc：EOKCncdResetHelp图 2.17(3)构建系统连接图点击图鬲 标把找到的元器件进行连接，连接方式如图(图 2.18 ),保存 即可。SfXii-CUlTrnedlO rkiMlBtllFti4i=3l)UfbDg I1

17、 m u Hom p 血 Sun =D.O?buK NymtfiC SlepWB . bfaukTimeSiarl-D U5E?. DtfaulcTlmauscTSltp-Tjtfep VFtak IJ V Fn94bATK-y=-2 M42 孔他p .”Dw旳 HatbDlinked?-I IElmurimed Sr*:mrndlSmk-TfTlfilflrii+K-B!： _TIATrnedSinlc Tib-EkmorhUirri l um 此Umil#DaraCH TSiipTstfep BtTmA=BKnmA -.UrPan：Am=：!DIDIll0r皿沪罚疽.-.Psrterf*1NLrnii-fl.Ofl&tpV -PUmh=O.!5 V 曲时I -!甘-部TEhpsTft&p g注；I D V1 WHf ftiaSe-flDD =Dkaa-y-R3ti4=D -DiaiDfLdc ”.Prf71iO.ri1irMf 1 yft.CReptf il ion irt*rv al-1:birr皿rL3NUrnil-i-DflMI rV . PLimrtfl.fl 7Galii=-1 TilFw-JTii 冋心川T1 TinTedTflFlMt711* * a j * Ml FuratToTkn 詁.F2 -i1rT*9l4p=D