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计算机与信息工程学院验证性实验报告 专业：通信工程 年级/班级：2012级 2014—2015学年第二学期 课程名称 通信原理 指导教师 杨育捷 本组成员 学号姓名 1208224032 朱琳杰 实验地点 215 实验时间 项目名称 数字调制 实验类型 验证性 实验目的 1、掌握绝对码(AK)、相对码(BK)的概念以及它们之间的关系。 2、掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号的方法。 3、掌握BK与2PSK信号波形之间的关系、AK与2DPSK信号波形之间的关系。 4、了解2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。 实验原理 数字调制分为二进制调制和多进制调制，二进制调制是多进制调制的基础。在HUST TX系列实验设备中只包含二进制数字调制，多进制调制实验由仿真软件实现，需要仿真软件的读者可以向作者索取，当然也可以使用有关商业软件或自己开发。 本实验使用数字信源模块和数字调制模块。信源模块向调制模块提供数字基带信号和位定时信号。调制模块将输入的绝对码AK（NRZ码）变为相对码BK、用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号。调制模块内部使用+5V电源。数字调制模块的原理方框图如图1所示: 图1 数字调制模块的原理方框图 图中CLK-IN接信源模块晶振的输出信号CLK，NRZ-IN(AK)接信源模块的输出信号NRZ-OUT（AK），BS-IN接信源模块的输出位定时信号BS-OUT，它们已在印刷电路板上连通。电原理图如图2： 图2 电原理图 数字调制模块上有以下信号测试点： ( CAR 2DPSK和2ASK的载波信号测试点 ( BK 相对码测试点 ( 2DPSK 2DPSK信号测试点，VP-P0.5V ( 2FSK 2FSK信号测试点，VP-P0.5V ( 2ASK 2ASK信号测试点，VP-P0.5V 图1中各单元与图2中元器件的对应关系如下： ( (2（A） U18B：双D触发器74LS74 ( (2（B） U9B：双D触发器74HC74 ( 滤波器A V1：三极管9013，电感L1，电容C7 ( 滤波器B V6：三极管9013，电感L2，电容C2 ( 码变换器 U18A：双D触发器74LS74；U19A：异或门74LS86 ( 2ASK调制器 U22：三路二选一模拟开关4053 ( 2FSK调制器 U22：三路二选一模拟开关4053 ( 2PSK调制器 U21：八选一模拟开关4051 ( 放大器 V5：三极管9013 ( 射随器 V3：三极管9013 数字调制模块将数字信源模块晶振的输出信号CLK进行2分频、滤波后，得到2ASK和2DPSK的载波信号，频率为2.2165MHz。放大器的发射极和集电极输出两个频率相等、相位相反的信号，这两个信号分别被BK的“0”码和“1”码选通。2FSK信号有两个载波信号，一个是2ASK信号的载波，另一个是将CLK信号进行4分频、滤波得到的。 2PSK、2DPSK信号波形与信息代码的关系如图3所示。图中假设码元宽度等于载波周期的1.5倍。2PSK信号的相位与信息代码的关系是：前后码元相异时，2PSK信号相位变化180(；相同时，2PSK信号相位不变，可简称为异变同不变。2DPSK信号的相位与信息代码的关系是：码元为“1”时，2DPSK信号的相位变化180(；码元为“0”时，2DPSK信号的相位不变，可简称为“1”变“0”不变。 图3 2PSK、2DPSK信号波形示意图 应该说明的是，此处所说的相位变或不变，是指将本码元内信号的初相与上一码元内信号的末相进行比较，而不是将相邻码元信号的初相进行比较。实际工程中，2PSK和2DPSK信号的载波频率与码速率之间可能是整数倍关系也可能是非整数倍关系。但不管是那种关系，上述结论总是成立的。 本数字调制模块用码变换—2PSK调制方法产生2DPSK信号，原理方框图及波形图如图4所示。相对于绝对码AK，2PSK调制器的输出就是2DPSK信号；相对于相对码BK、2PSK调制器的输出是2PSK信号。图中设码元宽度等于载波周期，已调信号的相位与AK的关系是“1”变“0”不变，与BK的关系是异变同不变，由AK到BK的变换也符合“1”变“0”不变规律。 图4中已调制信号波形也可能具有相反的相位，BK也可能具有相反的序列即00100，这取决于载波的参考相位以及异或门电路的初始状态。 (b) 波形图 图4 2DPSK调制器方框图及波形图 2PSK解调器输出信号存在相位模糊现象，而2DPSK解调器输出信号则