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实验 8 FSK（ASK）调制解调实验 通信一班 20110803126邓恬 一、实验目的 1．掌握 FSK（ASK）调制器的工作原理及性能测试； 2．掌握 FSK（ASK）锁相解调器工作原理及性能测试； 3. 学习 FSK（ASK）调制、解调硬件实现，掌握电路调整测试方法。 二、实验仪器 1．信道编码与 ASK.FSK.PSK.QPSK 调制模块，位号：A,B 位 2．FSK 解调模块，位号：C 位 3．时钟与基带数据发生模块，位号：G 位 4．100M 双踪示波器 三、实验原理 数字频率调制是数据通信中使用较早的一种通信方式。由于这种调制解调方式容易实现，抗噪声和抗群时延性能较强，因此在无线中低速数据传输通信系统中得到了较为广泛的应用。 （一） FSK 调制电路工作原理 FSK 的调制模块采用了可编程逻辑器件+D/A 转换器件的软件无线电结构模式，由于调制算法采用了可编程的逻辑器件完成，因此该模块不仅可以完成 ASK，FSK 调制，还可以完成 PSK，DPSK，QPSK，OQPSK 等调制方式。图 8-1 FSK 调制电路原理框图 ASK/FSK 系统中，默认输入信号应该为 2K 的时钟信号，在时钟与基带数据发生模块有2K 的 M 序列输出。 （二） FSK 解调电路工作原理 FSK 解调采用锁相解调，锁相解调的工作原理是十分简单的，只要在设计锁相环时，使它锁定在 FSK 的一个载频上，此时对应的环路滤波器输出电压为零，而对另一载频失锁，则对应的环路滤波器输出电压不为零，那末在锁相环路滤波器输出端就可以获得原基带信号的信息。图 8-3，为 FSK 锁相环解调器原理示意图。FSK 锁相解调器采用集成锁相环芯片 MC4046。其中，压控振荡器的频率是由 17C02.17R09.17W01 等元件参数确定，中心频率设计在 32KHz 左右，并可通过 17W01 电位器进行微调。当输入信号为 32KHz时，调节 17W01 电位器，使环路锁定，经形成电路后，输出高电平；当输入信号为 16KHz时，环路失锁，经形成电路后，输出低电平，则在解调器输出端就得到解调的基带信号序 列。 四、各测量点和可调元件的作用 1. 信道编码与 ASK、FSK、PSK、QPSK 调制模块（A、B 位） L01：指示调制状态，L01 亮时，ASK,FSK 铆孔输出 ASK 调制信号； L02：指示调制状态，L02 亮时，ASK,FSK 铆孔输出 FSK 调制信号； JCLK：2K 时钟输入端； JD：2K 基??数据输出端； ASK、FSK：FSK 或 ASK 调制信号输出端； SW01：调制模式切换按钮。 2．FSK 解调模块（C 位） 17W01：解调模块压控振荡器的中心频率调整电位器； 17P01：FSK 解调信号输入铆孔； 17TP02：FSK 解调电路中压控振荡器输出时钟的中心频率，正常工作时应为 32KHz 左 右，频偏不应大于 2KHz，若有偏差，可调节电位器 17W01； 17P02：FSK 解调信号输出，即数字基带信码信号输出，波形同 16P01。 五、实验内容及步骤 1．插入有关实验模块 在关闭系统电源的情况下，按照下表放置实验模块： 模块名称放置位号时钟与基带数据发生模块G信道编码与ASK FSK PSK QPSKA BFSK解调模块C噪声模块E 2．信号线连接 使用专用导线按照下表进行信号线连接： 源端目的端连线作用4P01JD为 FSK 调制输入 2K 的 15 位 m 序列；4P02JCLK为 FSK 调制输入 2K 的基带时钟；ASK FSK3P01将调制输出送入噪声模块，为 FSK 调制后信号加噪3P0217P01将加噪后的调制信号送入 FSK 解调输入模块4．实验设置 设置拨码器 4SW02（G）为“00000”，则 4P01 产生 2K 的 15 位 m 序列输出，4P02 产 生 2K 的码元时钟。 按动 SW01（AB）按钮，使 L02 指示灯亮，“ASK、FSK”铆孔输出为 FSK 调制信号。 6．FSK 调制信号波形观察 用示波器通道 1 观测“4P01”（G），通道 2 观测“ASK、FSK”（AB），调节示波器 使两波形同步，观察基带信号和 FSK 调制信号波形，分析对应“0”和“1”载波频率，记录实验数据。 分析：0时的频率高（64KHZ），1时的频率低(32KHZ)。 图形如下： 7．FSK 解调观测 ?无噪声 FSK 解调 调节 3W01（E），使 3TP01 信号幅度为 0，即传输的 FSK 调制信号不加入噪声。 用示波器分别观测 JD（AB）和 17P02（C），对比调制前基带数据和解调后基带数据。两路数据是否有延时，分析其原