通信原理实验报告综合实验FSK与PSK调制解调.docxVIP

 PAGE \* MERGEFORMAT 16 实 验 报 告 课程名称： 通信原理综合设计实验 学生姓名： 学 号： 专业班级： 2016年 06月 21 日 实验一 7位伪随机码1110010设计 一、实验目的 1、了解数字信号的波形特点 2、掌握D触发器延时设计数字电路的原理及方； 3、熟悉Multisim 13.0软件的使用 二、设计要求 设计7位伪随机码1110010，要求输出波形没有毛刺和抖动，波形稳定效果较好，可用于后续的综合设计实验。 三、实验原理与仿真电路及结果 要求产生7位伪随机码，根据M=2n-1=7,所以n=3，需要3个D触发器，在32KHz正弦波或方波的时钟信号触发下，第三个D触发器输出端产生1110010的7位伪随机绝对码。仿真电路及波形结果如下： 图一、7位伪随机码1110010产生电路 图二、7位伪随机码1110010波形 观察结果波形发现，伪随机码波形频率较之信号源波形（32KHz）减小了，但幅值不变仍为5v. 四、实验心得与体会 本实验原理较为简单，通过本次设计实验，我重新复习了数字电路逻辑设计中的D触发器产生特定数字序列的知识，老师也给出了提示，基本上是直接改动电路图就能实现，只要电路图搭建正确，原理符合逻辑，基本上都能仿真出来。伪随机码在后续实验中经常用到，模拟随机信号，但不是真正的随机信号，在通信中应用研究中很有意义，也为我们后续综合设计实验提供基本的信号。 实验二 2FSK调制、解调电路综合设计 一、实验目的 1、掌握2FSK调制和解调的工作原理及电路组成 2、学会低通滤波器和放大器的设计 3、掌握LM311设计抽样判决器的方法、判决门限的合理设定 4、进一步熟悉Multisim13.0的使用 二、设计要求 设计2FSK调制解调电路，载波f1=32KHz，f2=64KHz，基带信号位7位伪随机绝对码（1110010）要求调制的信号波形失真小，不会被解调电路影响，并且解调出来的基带信号尽量延时小、判决准确。 三、实验电路与结果 3.1实验总电路图 图一、FSK调制、解调总电路 3.2调制电路 1） 实验所用的32KHz和64KHz载波正弦信号由???应频率的方波通过高低通滤波得到，子电路如下： 图二、32KHz正弦载波信号生成电路 图三、64KHz正弦载波信号生成电路 2） 实验基带信号7位伪随机码子电路（同实验一）如下： 图四、基带信号1110010生成子电路 3）32KHz、64KHz载波信号、基带信号、已调信号波形： 图五、载波、基带及已调信号波形 3.3解调电路 1）解调部分电路如下： 图六、FSK解调电路 以上电路中，解调运用的仍是4066芯片的开关特性来实现：将已调信号接入4066中并分别用32 KHz 、64KHz的信号源方波“识别”出已调信号中的32 KHz 和64KHz频率的正弦信号，然后经过两个相同的32KHz（生成伪随机码的信号源频率）的低通滤波器，滤出含有基带信号的“混合”波形，最后将这两路信号接入LM311比较器，根据课本知识，这一步实现的是两路信号的比较，谁大输出谁，最终输出解调信号。 电路中，LM311比较器处接了两个上拉电阻和下拉电阻，作用分别是使解调信号可正常输出和矫正美观解调波形。另32KHz的低通滤波器电路及最终所得的解调信号波形见下图： 图七、32KHz低通滤波器 图八、FSK解调信号与基带信号波形对比 以上蓝色是解调出来的波形，黄色为伪随机码输出，观察波形结果发现，开始仿真时会有一两个判决错误，可能是滤波电路没有达到稳定的原因，后面稳定之后，波形就很好了，信号得到了较好的解调，基本恢复了基带信号（上方为基带信号，下方为解调信号）。不过解调信号与基带信号存在一定的相位差，这可能是由电路中的某些器件引起的，如：电路中4066、LM311芯片的触发可能导致信号延时；滤波电路中，电阻和电容也可能对相位产生影响，使信号延时。总体来说，FSK对基带信号的调制和解调结果是比较合理的，实验具有一定的准确性。 四、实验心得体会： 本实验是FSK调制与解调的综合性设计实验，首先载波信号调用实验一中的方波高低通生成正弦波方法得到，基带信号调用实验四中的伪随机码方法生成。另外实验增加的难度在于，运用4066和LM311芯片实现已调信号的解调。首先充分利用了4066芯片的开关特性，“识别”出已调信号中两个载波频率的波形并进行低通滤波得到两路初解调信号，然后利用LM311芯片完成两路信号的