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文档简介
1、本科生实验报告实验课程 FSK调制解调实验 学院名称 信息与科学技术学院 专业名称 信息工程 学生姓名 学生学号 指导教师 实验地点 实验成绩 二 一五 年11月 二 一五 年11月FSK调制解调实验 FSK调制解调实验摘要频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。在2FSK中,载波的频率随二进制基带信号在两个频率点间变化。2FSK信号的产生方法有两种。一种是采用模拟调频电路来实现;另一个可以采用键控法来实现。两种方法产生2FSK信号的差异在于:由调频法产生的信号在相邻码元之间的相位是连续变化的。而键控法产生的2FSK信号,是电子开关在两个独立的频率源之间转换形成,故相邻码元之间的相位不一定
2、连续。关键字:频率;载波;解调;调制第1章 实验仪器及目的1.1 实验仪器(1)ZH7001 (II)通信原理基础实验箱一台;(2)20MHz 示波器一台。1.2 实验目的(1)了解 FSK调制的基本工作原理; (2)自行设计 FSK调制、解调单元。第2章 实验原理2.1 调制的原理2FSK信号调制:又称数字调频,它是用两种不同的载频 ,来代表脉冲调制信号1 和0,而载波的振幅和相位不变。如果载波信号采用正弦型波,则FSK信号可表示为:2FSK 信号分解为信号 与之和,则有:其中: ,代表数字码元“1” ,代表数字码元“0”2FSK信号调制器模型如下图:如上图,两个独立的振荡器产生不同频率的载
3、波信号,当输入基带信号时,调制器输出频率为f1的载波信号,当时,反相器的输出调制器输出频率为f2的载波信号。f1和f2都取码元速率的整数倍。2FSK信号的带宽为:其中:f 1为对应脉冲调制信号1的载波频率;f 2为对应脉冲调制信号0的载波频率。2.2 信号解调是调试的相反过程。由于移频键控调制是将脉冲调制信号“1”用FSK信号,而“0”用表示,那么在接收端。可从FSK 信号中恢复出其基带信号。本设计采用了普通鉴频法进行解调。将恢复成码元1,把恢复成码元0 。2FSK信号的解调可以采用相干解调,也可以采用包络解调。实验中采用相干解调,解调器模型如下图:在2FSK解调器中,2FSK信号进入带通滤波
4、器抑制掉干扰,接着把FSK信号与相干载波相乘,把两种不同频率的FSK信号变成两种不同的电压信号,然后送低通滤波器滤除高频分量,最后通过抽样比较器得到最终的解调波形。第3章 实验步骤3.1 FSK信号传号频率与空号频率的测量(1) 准备工作2 将选择开关KG03置于右端(数据速率为 500bps)。 将FSK调制解 调模块中的跳线开关口01、JE02均置于右端。 KGOl 放置在测试位置(最下端)。 (2) TPE02是己调FSK波形,通过开关KG02选择全1码输入数据信号,观测TPE02 的信号波形,测量其基带信号周期和频率一一书号频率。 (3) 通过开关KG02选择全0码输入数据信号,观测
5、TPE02信号波形,测量其基 带信号周期和频率一一空号频率。将测量结果与 l 码比较。3.2 FSK调制基带信号观测(1) 准备:同实验步骤 1 。(2) 通过开关 KG02选择为 0/1 码输入数据信号。 TPM但是发送数据信号(数字调 制解调模块中部)。 TPE02 是己调 FSK波形。并以 TPM02 作为同步信号,观测 TPM02与 TPE02 点放形应有明确的信号对应关系(频率等)。3.3 锁相环特性观察(1) 准备:与步骤 l 不同之处是将 KE02 置于 1-2 端,这样接收的信号来源于外部测试信号。(2) 用信号源加入 TTL 方法测试信号。通过 J007 (TIL 信号)、
6、J006 (地)加入 测试信号,改变测试信号的频:从 5KHz-30KHz进行变化,观察 PLL 鉴相输出 TPE04 的信号波形。再观察 TPE06 的波形。 (注意:示波器放在直流档测量)3.4 解调数据信号观察(1) 准备:同步骤 1 。 (2) 测量 FSK解调数据信号测试点 TPE06 的波形,观测时仍用发送数据 (TPM02) 作同步,比较其两者的对应关系。 (3) 通过开关 KG02选择其它码,测量TPE06倩号波形,观测解调数据是否与 发送鼓据保持一致。3.5 不同参数的FSK基带信号观测调节电位器WE01、WE02,分别调整频率间隔和中心频率,观察基带信号TPE02随调整的变
7、化情况。第4章 实验结果4.1 FSK调制4.11 FSK基带信号观测TPi03是基带FSK波形(D/A模块内)。通过菜单选择为1码输入数据信号,观测TPi03信号波形,其结果如图4.1所示:图4.1通过菜单选择0码输入数据信号,观测TPi03信号波形,其结果如图4.2所示:图4.34.12 连续相位FSK调制基带信号观测TPM02是发送数据信号,TPi03是基带FSK波形,测量时,通过选择菜单0/1码输入数据信号,并以TPM02作为同步信号。观测TPM02与TPi03点波形应有明确的对应关系。并且,在码元的切换点发送波形的相位连续。其结果如图4.3所示:图4.3通过菜单选择为特殊序列码输入数
8、据信号,重复上述测量步骤。其结果如图4.4所示:图4.44.2 FSK解调4.21 解调基带FSK信号观测首先用中频电缆连接,建立中频自环。测量FSK解调基带信号测试点TPJ05的波形,其结果如图4.5所示:图4.5通过菜单选择为0/1码输入数据信号,观测TPJ05信号波形,其结果如图4.6所示:图4.6第5章 实验总结通过这次实验,我学会了打开FSK并且会调试示波器,学会了验证实验是否运行正常,并且没有损害;然后在观察示波器时,会修改参数观察现象。在同学的帮助下,完成了实验,虽然在实验过程中遇见了许多的问题和困难,但是在老师和同学的帮助下还是解决了这些问题,并且收获颇多。总之这次实验让我学到了很多。学生实验 心得 通过这次实验,让我学习到了很多。而别锻炼了自己的动手能力,并且增强了自己的逻辑能力。此外也让我深刻明白了FSK的调制与解调过程,加深了在课堂上的理论知识,让自己在课堂上所学习的知识更加深刻,
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