实验二十一现代数字调制、解调

1、现代通信原理实验指导书实验二十一 现代数字调制、解调实验、实验目的1、了解用 FPGA进行电路设计的基本方法。2、掌握 MSK、 GMSK的概念以及它们之间的关系和不同。3、掌握 MSK、 GMSK调制和解调原理。4、掌握 QPSK、OQPS、K DQPS、K /4 DQPSK的概念以及它们之间的关系。5、掌握 QPSK、OQPS、K DQPS、K /4 DQPSK调制和解调原理。、实验内容1、观察 MSK、 GMS、K QPSK、OQPS、K DQPS、K /4 DQPSK调制各信号波形。2、观察 MSK、 GMS、K QPSK、OQPS、K DQPS、K /4 DQPSK解调各信号波形。三

2、、实验仪器 1、信号源模块 2、现代数字调制模块3、现代数字解调模块一台一台若干4、20M双踪示波器5、频率计(选用)6、连接线四、实验原理随着通信业务量的增加，频谱资源日趋紧张，为了提高系统的容量，信道间隔已由最初 的 100kHz 减少到 25kHz ，并将进一步减少到 12.5kHz ，甚至更小，由于数字通信具有建网灵 活，容易采用数字差错控制技术和数字加密，便于集成化，并能够进入ISDN网，所以通信系统都在由模拟制式向数字制式过渡。因此系统中必须采用数字调制技术，然而一般的数字调制技术，如ASK、PSK和 FSK因传输效率低而无法满足移动通信的要求，为此，需要专门研究一些抗干扰性强、误

3、码性能好、 频谱利用率高的数字调制技术，尽可能地提高单位频谱内传输数据的比特率，以适用于移动 通信窄带数据传输的要求。如最小频移键控(MSK Minimum Shift Keying )，高斯滤波最小频移键控( GMSK Gaussian Filtered Minimum Shift Keying)，四相相移键控( QPSKQuadrature Reference Phase Shift Keying)，交错正交四相相移键控(OQPSK OffsetQuadrature Reference Phase Shift Keying)，四相相对相移键控( DQPSK DifferentialQuad

4、rature Reference Phase Shift Keying ) 和 /4 正 交 相 移 键 控 ( /4 DQPSK Differential Quadrature Reference Phase Shift Keying), 已在数字蜂房移动通信系统中得到广泛应用。1、MSK调制、解调原理( 1) MSK调制原理211现代通信原理实验指导书MSK叫最小移频键控，它是移频键控（ FSK）的一种改进型。这里“最小”指的是能以最 小的调制指数（即 0.5 ）获得正交信号，它能比 PSK传送更高的比特速率。二进制 MSK信号的表达式可写为：SMSK t cosct2aTsk tk(k

5、1)Ts t kTsc 载波角频率；Ts码元宽度；ak第 k 个码元中的信息，其取值为1；k 第 k 个码元的相位常数，它在时间（k 1）Ts t kTs 中保持不变；当 ak 1 时，信号的频率为：当 ak 1 时，信号的频率为：由此可得频率之差为：f f2 fc 1 c 4Ts fc 1 c 4Ts11 2Ts那么 MSK信号波形如图 21-1 所示：为了保持相位的连续，在t =kTs 时间内应有下式成立：k=k 1（ ak 1ak） 2（ k 1）图 21-1 MSK 信号波形即：当 akak 1时， k = k 1；当 ak ak 1 时， k = k 1 ( k 1) ；212现代通

6、信原理实验指导书若令 00，则 k0 或 ，此式说明本比特内的相位常数不仅与本比特区间的输入 有关，还与前一个比特区间内的输入及相位常数有关。SMSK t cos ct 2aTks t k=cos k co（st）cos ct ak cos k sin（t）sin ct2Ts 2Ts（k 1）Ts t kTs令 cos k I k ， ak cos k Qk则：SMSK t I kco（s 2Tst）cos ctQk sin（2Tst）sin ct（k 1）Ts t kTs为了便于理解如图 21-2 所示：akdk+1 +12345678 9 1011 12 1314 15 161718 19

7、20 21+1-1+1 +1 +1-1+1 +1 +1-1 -1 -1+1 +1 +1-1+1 +1-1 -1122 23 24+1 +1 -1-1 -1-1-1 -1-1 +1 +1 +1 +1 -1 +1 -1 -1-1 -1 +1 +1 +1 -1 +1 +1 +1 -1cos kak cos k+1 +1-1 -1 -1 -1+1 +1 +1 +1 +1 +1-1 -1 -1 -1+1 +1-1 -1+1 +1-1-1 -1k 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

8、 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1图 21-2 码元变换及成形信号波形图根据上面描述可构成一种 MSK调制器，其方框图如图 21-3 所示：213现代通信原理实验指导书图 21-3 MSK 调制原理框图加法器（运放）MSK 信号输入数据 NRZ，然后通过 CPLD电路实现差分编码及串 / 并转换，得到 I k、Qk两路数据。波 形选择地址生成器是根据接收到的数据（Ik 或 Qk）输出波形选择的地址。 EEPRO（M各种波形数据存储在其中）根据 CPLD输出的地址来输出相应的数据，然后通过DA 转换器得到我们需要的基带波形，最后通过乘法器调制，运放求和就得到了我们需要的MSK调制信

9、号。MSK基带波形只有两种波形组成，见图21-4 所示：图 21-4 MSK 成形信号在 MSK调制中，成形信号取出原理为：由于成形信号只有两种波形选择，因此当前数据 取出的成形信号只与它的前一位数据有关。如果当前数据与前一位数据相同，输出的成形信 号就相反（如果前一数据对应波形1，那么当前数据对应波形 2）；如果当前数据与前一位数据相反，输出的成形信号就相同（如果前一数据对应波形1，那么当前数据仍对应波形 1）。（ 2） MSK解调原理MSK信号的解调与 FSK 信号相似，可以采用相干解调，也可以采用非相干解调方式。本 实验模块中采用一种相干解调的方式。214现代通信原理实验指导书已知：SM

10、SK t I k cos（ 2Ts t）cos ctQk sin（2Tst）sin ct把该信号进行正交解调可得到：Ik路 Ik cos（2Tst）cos ctQk sin（2Tst）sin ct cos ct2Ts14c 2Ts ）1Ik co（s 2Ts t）+ 14c14Ik2Ts）tt +14 Qk cos（22Ts）tQk 路 Ikcos（t）2Tscos ctQk sin（t）sin ct sin ct2TsQksin（2Ts t）+ 14Iksin（ 2 c）2Tst +14Ik sin（2 c）t2Ts我们需要的是12I2cQksin2Ts）t +14Qk sin（2 c 2T

11、s）tk co（sk 2Ts1t）、 12 Qk sin（2Tst）两路信号，所以必须将其它频率成份)、2Ts2Tst) 根据上面描述可构成一种12 Qk sin（2c12Ts)通 过 低 通 滤 波 器 滤 除 掉 ， 然 后 对 21采样即可还原成 Ik、 Qk 两路信号。Ik co（s 2Tst）、MSK解调器，其方框图如图 21-5 所示：图 21-5 MSK 解调原理框图215现代通信原理实验指导书将得到的 MSK调制信号正交解调，通过低通滤波器得到基带成形信号，并对由此得到的 基带信号的波形进行电平比较得到数据，再将此数据经过 CPLD的数字处理，就可解调得到 NRZ码。在本实验系

12、统中的相干载波是直接从调制端引入，因此解调器中的载波与调制器中 的载波同频同相。在实际系统中，相干载波是通过载波同步获取的，相干载波的频率和相位 只有和调制端相同时，才能完成相干解调。2、GMSK调制、解调原理（ 1） GMSK调制原理GMSK调制方式，是在 MSK调制器之前加入一个基带信号预处理滤波器，即高斯低通滤波 器，由于这种滤波器能将基带信号变换成高斯脉冲信号，其包络无陡峭边沿和拐点，从而达 到改善 MSK信号频谱特性的目的。基带的高斯低通滤波平滑了MSK信号的相位曲线，因此稳定了信号的频率变化，这使得发射频谱上的旁瓣水平大大降低。实现 GMSK信号的调制， 关键是设计一个性能良好的高

13、斯低通滤波器， 它必须具有如下特 性：a、有良好的窄带和尖锐的截止特性，以滤除基带信号中多余的高频成分。b、脉冲响应过冲量应尽量小，防止已调波瞬时频偏过大。c、输出脉冲响应曲线的面积对应的相位为/2 ，使调制系数为 1/2 。0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 归一化频率 ( f fc)TS以上要求是为了抑制高频分量、防止过量的瞬时频率偏移以及满足相干检测所需要的。）Bd（度密谱频-100-120图 21-6 描述出了 GMSK信号的功率谱密度。 图中，横坐标的归一化频率（ f fc） TS，纵坐 标为谱密度，参变量 BbTS 为高斯低通滤波器的 归一化 3dB 带宽 Bb 与码元长度

14、 TS 的乘积。 BbTS的曲线是 MSK 信号的功率谱密度，由图可见， GMSK信号的频谱随着 BbTS 值的减小变 得紧凑起来。需要说明的是， GMSK信号频谱特 性的改善是通过降低误比特率性能换来的。 前置 滤波器的带宽越窄， 输出功率谱就越紧凑， 误比 特率性能变得越差。 不过，当 BbTS 0.25时，误 比特率性能下降并不严重。图 121-6 GGMMSK 信信号号的的功率谱密度在本实验中， 不采用硬件构成高斯低通滤波器进行调制的方法， 而是将 GMSK的所有组合 波形数据 （高斯滤波后的） 计算出来， 然后将得到的数据输入 EEPROM中，最后通过数据 （ Ik、 Qk ）进行寻

15、址访问，取出相应的 GMSK成形信号。GMSK同样可以采用 MSK的原理框图，其区别在于输出的成形信号要比MSK输出的成形信号多六种（ MSK只有波形 1、波形 5），如图 21-7 所示：216现代通信原理实验指导书A类100110111101波形1波形2波形3波形4000010011001B类波形5波形8波形6波形 7图 21-7 GMSK 成形信号在 GMSK调制中，成形信号取出原理为：由于成形信号有八种波形选择，出的成形信号不仅与它的前一位数据有关，也与它的后一位数据有关。所以只要知道前一数因此当前数据取据用的波形是 A 类还是 B类，然后通过连续三个数据之间相同或不同的关系就可确定当

16、前数 据的波形。例如假设前一位数据用的是 A 类波形，如果当前的数据与前一位数据不相同就采 用波形 2 或波形 3，当前数据与下一位数据相同，则可确定当前数据用波形2。GMSK的解调原理同 MSK的一样。3、QPSK调制、解调原理（ 1） QPSK调制原理QPSK又叫四相绝对相移调制， QPSK利用载波的四种不同相位来表征数字信息。由于每一种载波相位代表两个比特信息，故每个四进制码元又被称为双比特码元。我们把组成双比特 码元的前一信息比特用 a代表，后一信息比特用 b 代表。双比特码元中两个信息比特 ab通常 是按格雷码排列的，它与载波相位的关系如表 21-1 所示，矢量关系如图 21-8 所

17、示。图（ a） 表示 A 方式时 QPSK信号矢量图，图（ b ）表示 B 方式时 QPSK信号的矢量图。由于正弦和余弦的互补特性， 对于载波相位的四种取值， 在 A 方式中：45、135、2250、 315，则数据 Ik、Qk通过处理后输出的成形波形幅度有两种取值2/2；B方式中： 0、90、 180、 270，则数据 Ik、Qk 通过处理后输出的成形波形幅度有三种取值1、0。表 21-1 双比特码元与载波相位关系双比特码元载波相位abA 方式B方式0122501031590114518001135270217现代通信原理实验指导书(0,0) (1,0)(1,0)(0,1)(a)(b)图 2

18、1-8 QPSK 信号的矢量图下面以 A 方式的 QPSK为例说明 QPSK信号相位的合成方法。串/ 并变换器将输入的二进制序列依次分为两个并行数据，然后通过基带成形得到的双极性序列（从 D/A 转换器输出，幅度为2 / 2 ）。设两个双极性序列中的二进制数字分别为a和 b，每一对 ab 称为一个双比特码元。双极性的 a 和 b 脉冲通过两个平衡调制器分别对同相 载波及正交载波进行二相调制，得到图 21-9 中虚线矢量，将两路输出叠加，即得到 QPSK调制 信号，其相位编码关系如表 21-2 所示。b(0)218现代通信原理实验指导书表 21-2 QPSK 信号相位编码逻辑关系a1111b11

19、11a 路平衡调制器输出01801800b 路平衡调制器输出9090270270合成相位45135225315用调相法产生 QPSK调制原理框图如图 21-10 所示。图 21-10 QPSK 调制原理框图（ 2） QPSK解调原理由于 QPSK可以看作是两个正交 2PSK信号的合成， 故它可以采用与 2PSK信号类似的解调 方法进行解调，即由两个 2PSK信号相干解调器构成，其原理框图如图21-11 所示。图 21-11 QPSK 解调原理框图219现代通信原理实验指导书4、OQPSK调制、解调原理OQPSK又叫偏移四相相移键控， 它同 QPSK的不同之处是在正交支路引入了一个码元 （ TS

20、） 的延时，这使得两个支路的数据错开了一个码元时间，不会同时发生变化，而不象QPSK那样产生 的相位跳变，而仅能产生 /2 的相位跳变， 如图 21-12 所示。（采用 A方式的 QPSK、 OQPSK调制进行说明）从图 21-12 星座图和相位转移图中看出对于OQPS，K 相位的跳变消除了， 所以 OQPSK信号的带限不会导致信号包络经过零点。OQPSK包络的变化小多了，因此对OQPSK的硬限幅或非线性放大不会再生出严重的频带扩展，OQPSK即使再非线性放大后仍能保持其带限的性质，这就说明 OQPSK非常适合移动通信系统。OQPSK的调制、解调方法同 QPSK的一样。QPSK图 21-12

21、QPSK 和 OQPSK的星座图和相位转移图5、DQPSK调制、解调原理（ 1） DQPSK调制原理DQPSK又叫四相相对相移键控，我通过QPSK实验已知 QPSK具有固定的参考相位，它是以四进制码元本身的相位值来表示信息的。而DQPSK没有固定的参考相位，后一个四进制码元总是以它相邻的前一个四进制码元的终止相位为参考相位（或称为基准相位） ，因此，它是 以前后两个码元的相位差值来表示信息的， 如表 21-3 所示（这里我们采用 B 方式进行说明） 由于 DQPSK传输信息的特有方式，使得解调时不存在相位模糊问题，这是因为不论提取的载 波取什么起始相位，对相邻两个四进制码元来说都是相等的，那么

22、相邻两个四进制码元的相 位差肯定与起始相位无关，也就不存在由于相干解调载波起始相位不同而引起的相位模糊问 题，所以，在使用中都采用相对的四相调制。2110现代通信原理实验指导书表 21-3 四相相对调相码变换的逻辑功能本时刻到达的 ab 及所要求 的相对相位变化前一码元的状况本时刻应出现的码元状况akbkkck 1dk 1k1ckdkk00000000010900109000000001118001118000127000127000000109000109001118001090000111800012700012700000000001118000109000127001118000011

23、1800000001270010900000001270001090000000127000011180010900012700111800在 2DPSK调制实验中， 是先将绝对码变换成相对码， 然后用相对码对载波进行绝对相移， 同样在 DQPSK调制实验中，将输入的双比特码经码型变换，将得到的相对双比特码进行QPSK调制， DQPSK原理框图如图 21-13 所示。图 21-13 DQPSK 调制原理框图2111现代通信原理实验指导书（ 2） DQPSK解调原理DQPSK解调原理同 QPSK是一样的，仅需要在 QPSK解调器的并 / 串转换器之前加接一个差分译码器使相对码变为绝对码，便形成了

24、DQPSK解调器， DQPSK解调原理框图如 21-14 所示。图 21-14 DQPSK 解调原理框图6、/4 DQPSK调制、解调原理（ 1） /4 DQPSK调制原理 /4 DQPSK是对 QPSK信号特性的进行改进的一种调制方式。改进之一是将QPSK的最大相位跳变 ，降为 3 /4 ，从而改善了 /4 DQPSK的频谱特性， 改进之二是解调方式， QPSK只能用于相干解调，而 /4 DQPSK既可以用相干解调也可以采用非相干解调。/4 DQPSK已用于美国的 IS 136 数字蜂窝系统，日本的（个人）数字蜂窝系统（PDC）和美国的个人接入通信系统（ PACS）。设 /4 DQPSK信号

25、为： Sk t cos（ ctk）式中， k为 （k 1）Ts t kTs 之间的附加相位。上式可展开成： Sk t cos ctcos k sin ctsin k当前码元的附加相位 k是前一码元附加相位 k 1与当前码元相位跳变量 k之和，k1即：U k cos k cos( k 1k ) cos k 1 cos k sin k 1 sin kVk sin k sin( k 1k) sin k 1 cos k cos k 1 sink其中， U k 1 cos k 1,Vk 1 sin k 1 ，上面两式可改写为：2112现代通信原理实验指导书Uk Uk 1 cos k Vk 1 sin k

26、Vk Vk 1 cos k U k 1 sin k这是 /4 DQPSK的一个基本关系式。 它表明了前一码元两正交信号 U k 1,Vk 1与当前码 元两正交信号 Uk,Vk 之间的关系。它取决于当前码元的相位跳变量k ，而当前码元的相位跳变量k则又取决于相位编码器的输入码组I k、 Qk ，它们的关系如表 21-4 所规定。表 21-4 /4 DQPSK的相位跳变规则IkQkkcos ksin k11/41/ 21/ 2013/4 1/ 21/ 2003/4 1/ 2 1/ 210 /41/ 2 1/ 2上述规则决定了在码元转换时刻的相位跳变量只有/4 和3/4 四种取值。 /4 DQPSK

27、的相位关系如图 21-15 所示，从图中可以看出信号相位跳变必定在图 21-15 中的“。” 组和“”组之间跳变。即在相邻码元，仅会出现从“。 ”组到“”组相位点（或“组” 到“。”组）的跳变，而不会在同组内跳变。 同时也可以看到， Uk 和Vk 只可能有 0，1/ 2 ， 1 五种取值，分别对应于图 21-15 中八个相位点的坐标值。2113现代通信原理实验指导书2 /2， 2 /2)V（k0，1）（ 2 /2， 2/2）1，0）（ 1， 0）Uk 2/2， 2/2）（ 2/ 2， 2 /2）0，1）图 21-15 /4 DQPSK的相位关系由上面描述可得 /4 DQPSK的原理框图如图 2

28、1-16 所示，输入数据经串 /并转换之后得到两路序列 I k、Q k ，然后通过相位差分编码、基带成形，得到成形波形Uk、Vk ，最后再分别进行正交调制合成，就得到了 /4 DQPSK信号。图 21-16 /4 DQPSK调制原理框图2114现代通信原理实验指导书（ 2） /4 DQPSK解调原理/4 DQPSK解调采用相干解调的方法，其实验原理框图如图21-17 所示：图 21-17 /4 DQPSK解调原理框图由于 Uk和Vk 分别有 0，1/ 2，1 五种取值，因此在它们的基带信号中就有五种电平， 则同前面的双电平比较不同，这里采用四电平比较器，然后将比较后的数据进行相位差分译 码就可

29、还原成 I k、Qk ，最后再通过并串转换就得到 NRZ码。五、实验步骤现代数字调制实验 调制类型选择开关说明见下图所示，各开关功能如图所示，需要说明的是“A、B 切换”开关是针对 QPSK实验、 OQPSK实验、 DQPSK实验的，当开关拨为 0 时 QPSK调制实验、 OQPSK 调制实验、 DQPSK调制实验选择了 A方式；当开关拨为 1 时 QPSK调制实验、 OQPSK调制实验、 DQPSK调制实验选择了 B 方式。调制类型选择MSK GMSK GMSK QPSK OQPSKDQPSK/4 A、B0.3 0.5 QPSK 切换2048 256 分频 分频将信号源模块、现代数字调制模块

30、小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。将信号 源模块上的 NRZ、BS、1024K 测试点同现代数字调制模块上的NRZ、BS、1M测试点通过连接线相连。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POWER、1POWER，2 分别对应的发光二极管 LED01、LED02发光，按一下信号源模块的复位键，两个模块2115现代通信原理实验指导书均开始工作。1、MSK调制实验（ 1）将调制类型选择拨码开关拨为10000000、 0001，则调制类型选择为 MSK调制。（ 2）将信号源上的码型选择拨为11000000、 11100000、 11111000，码元速率选择拨为0000

31、0010 、01010110。（说明：为了便于我们观察调制信号，采用256 分频使 BS频率为 7.8125KHz，实验中载波频率为 7.8125KHz ，则 MSK调制信号对应着两种频 率 f1=7.8125 7.8125/4=7.8125 3/4 ， f2=7.8125+7.8125/4=7.8125 5/4 ，因此 可通过示波器观察 MSK调制波形时，清楚地分辨 f1 、f2 两种频率，以下调制实验 的码元速率均采用此速率。）（ 3）分别观察差分编码 NRZ1 的波形，以及由此串 /并转换得到的 DI、DQ两路数据的 波形。（ 4）分别观察 I 路成形信号波形、 Q 路成形信号波形、 I

32、 路同相调制信号波形、 Q路正 交调制信号波形、调制输出波形。（如果在步骤（3）、（ 4）中发现波形不正确，请按下复位键后继续观察）（ 5）用示波器观察 I 路成形信号、 Q路成形信号的 XY 波形（即星座图）。（ 6）改变信号源上 NRZ码的输出码型，重复以上操作。2、BbTs=0.3 的 GMSK调制实验（ 1）将调制类型选择拨码开关拨为 01000000 、0001，则调制类型选择为 BbTs=0.3 的 GMSK 调制。（ 2）将信号源上的码型选择拨为11000000、 11100000、 11111000，码元速率选择拨为00000010、01010110。（ 3）分别观察差分编码

33、NRZ1 的波形，以及由此串 /并转换得到的 DI、DQ两路数据的 波形。并同 MSK调制比较。（ 4）分别观察 I 路成形信号波形、 Q 路成形信号波形、 I 路同相调制信号波形、 Q路正 交调制信号波形、调制输出波形，并同MSK调制比较。（如果在步骤（ 3）、（ 4）中发现波形不正确，请按下复位键后继续观察）（ 5）用示波器观察 I 路成形信号、 Q路成形信号的 XY 波形（即星座图）。（ 6）改变信号源上 NRZ码的输出码型，重复以上操作。3、BbTs=0.5 的 GMSK调制实验（ 1）将调制类型选择拨码开关拨为 00100000 、0001，则调制类型选择为 BbTs=0.5 的 G

34、MSK 调制。（ 2）将信号源上的码型选择拨为11000000、 11100000、 11111000，码元速率选择拨为00000010 、01010110 。（ 3）分别观察差分编码 NRZ1 的波形，以及由此串 /并转换得到的 DI、DQ两路数据的 波形，并同 BbTs=0.3 的 GMSK调制比较。（ 4）分别观察 I 路成形信号波形、 Q 路成形信号波形、 I 路同相调制信号波形、 Q路正 交调制信号波形、调制输出波形，并同BbTs=0.3 的 GMSK调制比较。（如果在步骤（3）、（ 4）中发现波形不正确，请按下复位键后继续观察）（ 5）用示波器观察 I 路成形信号、 Q路成形信号的

35、 XY 波形（即星座图）。2116现代通信原理实验指导书（ 6）改变信号源上 NRZ码的输出码型，重复以上操作。4、A 方式的 QPSK调制实验（ 1）将调制类型选择拨码开关拨为00010000、0001，则调制类型选择为 A 方式的 QPSK调制。（ 2）将信号源上的码型选择拨为11000000、 11100000、 11111000，码元速率选择拨为00000010 、01010110 。（ 3）分别观察 NRZ码经串 / 并转换得到的 DI、 DQ两路数据的波形。（ 4）分别观察 I 路成形信号波形、 Q 路成形信号波形、 I 路同相调制信号波形、 Q路正 交调制信号波形、调制输出波形。

36、（如果在步骤（3）、（ 4）中发现波形不正确，请按下复位键后继续观察）（ 5）用示波器观察 I 路成形信号、 Q路成形信号的 XY 波形（即星座图）。（ 6）改变信号源上 NRZ码的输出码型，重复以上操作。5、B 方式的 QPSK调制实验（ 1）将调制类型选择拨码开关拨为00010001、0001，则调制类型选择为 B 方式的 QPSK调制。（ 2）将信号源上的码型选择拨为11000000、 11100000、 11111000，码元速率选择拨为00000010 、01010110 。（ 3）分别观察 NRZ码经串 / 并转换得到的 DI、 DQ两路数据的波形。（ 4）分别观察 I 路成形信号

37、波形、 Q 路成形信号波形、 I 路同相调制信号波形、 Q路正 交调制信号波形、 调制输出波形， 并同 A 方式的 QPSK调制比较。（如果在步骤 （3）、（4）中发现波形不正确，请按下复位键后继续观察）（ 5）用示波器观察 I 路成形信号、 Q路成形信号的 XY 波形（即星座图）。（ 6）改变信号源上 NRZ码的输出码型，重复以上操作。6、A 方式的 OQPSK调制实验（ 1）将调制类型选择拨码开关拨为 00001000、0001，则调制类型选择为 A 方式的 OQPSK 调制。（ 2）将信号源上的码型选择拨为11000000、 11100000、 11111000，码元速率选择拨为0000

38、0010 、01010110 。（ 3）分别观察 NRZ码经串 / 并转换得到的 DI、 DQ两路数据的波形。（ 4）分别观察 I 路成形信号波形、 Q 路成形信号波形、 I 路同相调制信号波形、 Q路正 交调制信号波形、调制输出波形。（如果在步骤（3）、（ 4）中发现波形不正确，请按下复位键后继续观察）（5）用示波器观察 I 路成形信号、 Q路成形信号的 XY 波形（即星座图）。（ 6）改变信号源上 NRZ码的输出码型，重复以上操作。7、B 方式的 OQPSK调制实验（ 1）将调制类型选择拨码开关拨为 00001001、0001，则调制类型选择为 B 方式的 OQPSK 调制。（ 2）将信号

39、源上的码型选择拨为11000000、 11100000、 11111000，码元速率选择拨为00000010 、01010110 。2117现代通信原理实验指导书（ 3）分别观察 NRZ码经串 / 并转换得到的 DI、 DQ两路数据的波形。（ 4）分别观察 I 路成形信号波形、 Q 路成形信号波形、 I 路同相调制信号波形、 Q路正 交调制信号波形、 调制输出波形， 并同 A方式的 OQPSK调制比较。（如果在步骤 （3）、 （4）中发现波形不正确，请按下复位键后继续观察）（5）用示波器观察 I 路成形信号、 Q路成形信号的 XY 波形（即星座图）。（ 6）改变信号源上 NRZ码的输出码型，重

40、复以上操作。8、A 方式的 DQPSK调制实验（ 1）将调制类型选择拨码开关拨为 00000100、0001，则调制类型选择为 A 方式的 DQPSK 调制。（ 2）将信号源上的码型选择拨为11000000、 11100000、 11111000，码元速率选择拨为00000010 、01010110 。（ 3）分别观察 NRZ码经串 / 并转换得到的 DI、 DQ两路数据的波形。（ 4）分别观察 I 路成形信号波形、 Q 路成形信号波形、 I 路同相调制信号波形、 Q路正 交调制信号波形、调制输出波形。（如果在步骤（3）、（ 4）中发现波形不正确，请按下复位键后继续观察）（ 5）用示波器观察

41、I 路成形信号、 Q路成形信号的 XY 波形（即星座图）。（ 6）改变信号源上 NRZ码的输出码型，重复以上操作。9、B 方式的 DQPSK调制实验（ 1）将调制类型选择拨码开关拨为 00000101、0001，则调制类型选择为 B 方式的 DQPSK 调制。（ 2）将信号源上的码型选择拨为11000000、 11100000、 11111000，码元速率选择拨为00000010 、01010110 。（ 3）分别观察 NRZ码经串 / 并转换得到的 DI、 DQ两路数据的波形。（ 4）分别观察 I 路成形信号波形、 Q 路成形信号波形、 I 路同相调制信号波形、 Q路正 交调制信号波形、 调

42、制输出波形， 并同 A方式的 DQPSK调制比较。（如果在步骤 （3）、 （4）中发现波形不正确，请按下复位键后继续观察）（ 5）用示波器观察 I 路成形信号、 Q路成形信号的 XY 波形（即星座图）。（ 6）改变信号源上 NRZ码的输出码型，重复以上操作。10、/4 DQPSK调制实验（ 1）将调制类型选择拨码开关拨为 00000010、0001，则调制类型选择为 /4 DQPSK调 制。（ 2）将信号源上的码型选择拨为11000000、 11100000、 11111000，码元速率选择拨为00000010 、01010110 。（ 3）分别观察 NRZ码经串 / 并转换得到的 DI、 D

43、Q两路数据的波形。（ 4）分别观察 I 路成形信号波形、 Q 路成形信号波形、 I 路同相调制信号波形、 Q路正 交调制信号波形、调制输出波形。（如果在步骤（3）、（ 4）中发现波形不正确，请按下复位键后继续观察）（ 5）用示波器观察 I 路成形信号、 Q路成形信号的 XY 波形（即星座图）。（ 6）改变信号源上 NRZ码的输出码型，重复以上操作。2118现代通信原理实验指导书现代数字解调实验 解调类型选择开关说明见下图所示，各开关功能如图所示，需要说明的是“A、B 切换”开关是针对 QPSK实验、 OQPSK实验、 DQPSK实验的，当开关拨为 0 时 QPSK解调实验、 OQPSK 解调实

44、验、 DQPSK解调实验选择了 A方式；当开关拨为 1时 QPSK解调实验、 OQPSK解调实验、 DQPSK解调实验选择了 B 方式。解调类型选择MSK GMSK GMSK QPSK OQPSKDQPSK/4 A、B0.3 0.5 QPSK 切换2048 256 分频 分频将信号源模块、现代数字调制模块、现代数字解调模块小心地固定在主机箱中，确保电 源接触良好。将信号源模块上的 NRZ、BS、1024K 同现代数字调制模块上的 NRZ、BS、 1M通过 连接线相连，同现代数字解调模块上的BS、1M 通过连接线相连，将现代数字调制模块上的SIN OUT、COS OU、T 调制输出分别同现代数字

45、解调模块上的SIN IN 、COS IN、 INPUT通过连接线相连。 插上电源线， 打开主机箱右侧的交流开关， 再分别按下三个模块中的开关 POWER、1 POWER，2 分别对应的发光二极管 LED01、LED02发光，按一下信号源模块的复位键，三个模块 均开始工作。1、MSK解调实验（ 1）将调制类型选择拨码开关拨为10000000 、 0010，解调类型选择拨码开关拨为10000000 、0010，则解调类型选择为 MSK解调。（ 2）将信号源上的码型选择拨为11000000、 11100000、 11111000，码元速率选择拨为00100000、01001000。（说明：为了便于我

46、们在解调实验中能完全滤除掉载波，并 保留基带成形信号，采用 2048 分频使 BS频率为 976.5625Hz ，实验中载波频率仍 为 7.8125KHz ，则选定截止频率为 3.75KHz 滤波器能将载波及其高次谐波滤除，并 保留了基带成形信号，这样才能通过对基带成形信号的判决来正确的解调出 NRZ 码，以下解调实验均采用此速率。）（ 3）分别观察 I 路解调信号波形、 Q 路解调信号波形、 I 路滤波信号波形、 Q路滤波信 号波形。（ 4）分别观察解调的 DI、DQ两路数据波形，由此并 /串转换得到的差分编码 NRZ1 的 波形，并观察解调输出的波形。如果发现解调输出波形不正确，请按下复位

47、键后继 续观察。（ 5）用示波器观察 I 路滤波信号、 Q路滤波信号的 XY 波形（即星座图）。（ 6）改变信号源上 NRZ码的输出码型，重复以上操作。2、BbTs=0.3 的 GMSK解调实验（ 1）将调制类型选择拨码开关拨为01000000 、 0010，解调类型选择拨码开关拨为01000000 、0010，则解调类型选择为 BbTs=0.3 的 GMSK解调。（ 2）将信号源上的码型选择拨为11000000、 11100000、 11111000，码元速率选择拨为2119现代通信原理实验指导书00100000 、01001000 。（ 3）分别观察 I 路解调信号波形、 Q 路解调信号波

48、形、 I 路滤波信号波形、 Q路滤波信 号波形。（ 4）分别观察解调的 DI、DQ两路数据波形，由此并 /串转换得到的差分编码 NRZ1 的 波形，并观察解调输出的波形。如果发现解调输出波形不正确，请按下复位键后继 续观察。（ 5）用示波器观察 I 路滤波信号、 Q路滤波信号的 XY 波形（即星座图）。（ 6）改变信号源上 NRZ码的输出码型，重复以上操作。3、BbTs=0.5 的 GMSK解调实验（ 1）将调制类型选择拨码开关拨为00100000 、 0010，解调类型选择拨码开关拨为00100000 、0010，则解调类型选择为 BbTs=0.5 的 GMSK解调。（ 2）将信号源上的码型

49、选择拨为11000000、 11100000、 11111000，码元速率选择拨为00100000 、01001000 。（ 3）分别观察 I 路解调信号波形、 Q 路解调信号波形、 I 路滤波信号波形、 Q路滤波信 号波形。（ 4）分别观察解调的 DI、DQ两路数据波形，由此并 /串转换得到的差分编码 NRZ1 的 波形，并观察解调输出的波形。如果发现解调输出波形不正确，请按下复位键后继 续观察。（ 5）用示波器观察 I 路滤波信号、 Q路滤波信号的 XY 波形（即星座图）。（ 6）改变信号源上 NRZ码的输出码型，重复以上操作。4、A 方式的 QPSK解调实验（ 1）将调制类型选择拨码开关

50、拨为00010000 、 0010，解调类型选择拨码开关拨为00010000 、0010，则解调类型选择为 A方式的 QPSK解调。（ 2）将信号源上的码型选择拨为11000000、 11100000、 11111000，码元速率选择拨为00100000 、01001000 。（ 3）分别观察 I 路解调信号波形、 Q 路解调信号波形、 I 路滤波信号波形、 Q路滤波信 号波形。（ 4）分别观察解调的 DI、DQ两路数据波形，并观察解调输出的波形。如果发现解调输 出波形不正确，请按下复位键后继续观察。（ 5）用示波器观察 I 路滤波信号、 Q路滤波信号的 XY 波形（即星座图）。（ 6）改变信

51、号源上 NRZ码的输出码型，重复以上操作。5、B 方式的 QPSK解调实验（ 1）将调制类型选择拨码开关拨为00010001 、 0010，解调类型选择拨码开关拨为00010001 、0010，则解调类型选择为 B方式的 QPSK解调。（ 2）将信号源上的码型选择拨为11000000、 11100000、 11111000，码元速率选择拨为00100000 、01001000 。（ 3）分别观察 I 路解调信号波形、 Q 路解调信号波形、 I 路滤波信号波形、 Q路滤波信 号波形。（ 4）分别观察解调的 DI、DQ两路数据波形，并观察解调输出的波形。如果发现解调输2120现代通信原理实验指导书

52、出波形不正确，请按下复位键后继续观察。（ 5）用示波器观察 I 路滤波信号、 Q路滤波信号的 XY 波形（即星座图）。（ 6）改变信号源上 NRZ码的输出码型，重复以上操作。6、A 方式的 OQPSK解调实验（ 1）将调制类型选择拨码开关拨为00001000 、 0010，解调类型选择拨码开关拨为00001000 、0010，则解调类型选择为 A方式的 OQPSK解调。（ 2）将信号源上的码型选择拨为11000000、 11100000、 11111000，码元速率选择拨为00100000 、01001000 。（ 3）分别观察 I 路解调信号波形、 Q 路解调信号波形、 I 路滤波信号波形、

53、 Q路滤波信 号波形。（ 4）分别观察解调的 DI、DQ两路数据波形，并观察解调输出的波形。如果发现解调输 出波形不正确，请按下复位键后继续观察。（5）用示波器观察 I 路滤波信号、 Q路滤波信号的 XY 波形（即星座图）。（ 6）改变信号源上 NRZ码的输出码型，重复以上操作。7、B 方式的 OQPSK解调实验（ 1）将调制类型选择拨码开关拨为00001001 、 0010，解调类型选择拨码开关拨为00001001 、0010，则解调类型选择为 B方式的 OQPSK解调。（ 2）将信号源上的码型选择拨为11000000、 11100000、 11111000，码元速率选择拨为00100000

54、 、01001000 。（ 3）分别观察 I 路解调信号波形、 Q 路解调信号波形、 I 路滤波信号波形、 Q路滤波信 号波形。（ 4）分别观察解调的 DI、DQ两路数据波形，并观察解调输出的波形。如果发现解调输 出波形不正确，请按下复位键后继续观察。（5）用示波器观察 I 路滤波信号、 Q路滤波信号的 XY 波形（即星座图）。（ 6）改变信号源上 NRZ码的输出码型，重复以上操作。8、A 方式的 DQPSK解调实验（ 1）将调制类型选择拨码开关拨为00000100 、 0010，解调类型选择拨码开关拨为00000100 、0010，则解调类型选择为 A方式的 DQPSK解调。（ 2）将信号源上的码型选择拨为11000000、 11100000、 11111000，码元速率选择拨为00100000 、01001000 。（ 3）分别观