通信原理实验六PSK系统综合实验讲述.docx

通信原理实验报告 学院：信息工程学院 专业班级:通信工程4班 姓名： 学号： 实验六 PSK系统综合实验 一. 实验目的 1.掌握二相BPSK（DPSK）调制解调的工作原理及电路组成。 2.了解载频信号的产生方法。 3.掌握二相绝对码与相对码的码变换方法。 4.掌握数字基带信号的传输过程。 5.学会观察眼图及其分析方法。 二. 实验电路工作原理 （一）调制实验： 在本实验中，绝对移相键控（PSK）是采用直接调相法来实现的，也就是用输入的基带信号直接控制已输入载波相位的变化来实现相移键控。 图6-1 PSK/DPSK调制原理框图 本实验中PSK调制二相PSK(DPSK)的载波为1.024MHz，数字基带信号有32Kbit/s伪随机码、2KHz方波、CVSD编码信号等。 模拟信号1.024MHz载波输入到载波倒相器的反相输入端，在输出端即可得到一个反相的载波信号，即?相载波信号。调节电位器VR801和VR802可使0相载波与?相载波的幅度相等。 对载波的相移键控是用模拟开关电路实现的。0相载波与?相载波分别加到两个模拟开关的输入端，在数字基带信号的信码中，它的正极性加到模拟开关1的输入控制端，它反极性加到模拟开关2的输入控制端，用来控制两个同频反相载波的通断。当信码为“1”码时，模拟开关1的输入控制端为高电平，开关1导通，输出0相载波；而模拟开关2的输入控制端为低电平，开关2截止。反之，当信码为“0”码时，模拟开关1的输入控制端为低电平，开关1截止；而模拟开关2的输入控制端却为高电平，开关2导通，输出?相载波。两个模拟开关的输出通过载波输出开关J801合路叠加后输出为二相PSK调制信号。 图6-2 模拟开关相乘器工作波形 DPSK是利用前后相邻码元对应的载波相对相移来表示数字信息的一种相移键控方式。 绝对码是以基带信号码元的电平直接表示数字信息的，如规定高电平代表“1”，低电平代表“0”。 相对码是用基带信号码元的电平与前一码元的电平有无变化来表示数字信息的，如规定：相对码中有跳变表示1，无跳变表示0。 (二)解调实验: 该解调器由三部分组成：载波提取电路、位定时恢复电路与信码再生整形电路。 图6-3 解调器总方框图 1、二相(BPSK，DPSK)信号输入电路 2、提取载波原理 图8-7是该解调环各输出测量点波形图，从图中可看出该解调环路的优点是： ①该解调环在载波恢复的同时，即可解调出数字信息; ②该解调环电路结构简单，整个载波恢复环路可用模拟和数字集成电路实现。 但该解调环路的缺点是：存在相位模糊。 图6-4 相正交解调环各点波形图 （三）眼图实验 眼图可以直观地估价系统的码间干扰和噪声的影响，衡量通信系统的传输质量，是一种常用的测试手段。 所谓“眼图”，就是由解调后经过低通滤波器输出的基带信号，以码元定时作为同步信号在示波器屏幕上显示的波形。干扰和失真所产生的传输畸变，可以在眼图上清楚地显示出来。因为对于二进制信号波形，它很像人的眼睛的过程眼图。在随机噪声的功率给定时，将使误码率增加。“眼睛”张开的大小就表明失真的严重程度。在图6-5中画出两个无噪声的波形和相应的“眼图”，一个无失真，另一个有失真(码间串扰)。 图6-5 无失真及有失真时的波形及眼图 (a) 无码间串扰时波形；无码间串扰眼图 (b) 有码间串扰时波形；有码间串扰眼图 为便于说明眼图和系统性能的关系，我们将它简化成图6-6的形状。 图6-6 眼图的重要性质 衡量眼图质量的几个重要参数有： 1、眼图开启度(U-2ΔU)/U 指在最佳抽样点处眼图幅度“张开”的程度。最佳取样时刻应选择在眼睛张开最大的时刻，无畸变眼图的开启度应为100%。 2、“眼皮”厚度2ΔU/U 指在最佳抽样点处眼图幅度的闭合部分与最大幅度之比，无畸变眼图的“眼皮”厚度应等于0。 3、交叉点发散度ΔT/T 指眼图过零点交叉线的发散程度，无畸变眼图的交叉点发散度应为0。 4、正负极性不对称度 指在最佳抽样点处眼图正、负幅度的不对称程度。无畸变眼图的极性不对称度应为0。 最后，还需要指出的是：由于噪声瞬时电平的影响无法在眼图中得到完整的反映，因此，即使在示波器上显示的眼图是张开的，也不能完全保证判决全部正确。不过，原则上总是眼睛张开得越大，误判越小。 三、实验内容 1、绝对码与相对码的转换。 2、PSK调制解调实验。 3．眼图观察及分析实验； 4、仿真眼图观察测量实验； 在图6-10中给出从示波器上观察到的比较理想状态下的眼图照片。 (a) 二进制系统 (b) 随机数据输入后的二进制系统 图6-10 实验室理想状态下的眼图 四、实验（设计）仪器设备和材料清单 TLS-T302通信原理实验箱一台