通信141-實(shí)驗(yàn)7PSKDPSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)

1、 信息工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告成 績(jī)：指導(dǎo)老師(簽名)：課程名稱： 通信原理 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：時(shí)分復(fù)用解復(fù)用（TDM）實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2016.12.13 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握PSK DPSK調(diào)制解調(diào)的工作原理及性能要求；2. 進(jìn)行PSK DPSK調(diào)制、解調(diào)實(shí)驗(yàn)，掌握電路調(diào)整測(cè)試方法；3. 掌握二相絕對(duì)碼與相對(duì)碼的碼變換方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1信道編碼與ASK、FSK、PSK、QPSK調(diào)制，位號(hào)：A、B位2PSK/QPSK解調(diào)模塊，位號(hào)：C位3時(shí)鐘與基帶數(shù)據(jù)發(fā)生模塊，位號(hào)： G位4復(fù)接/解復(fù)接、同步技術(shù)模塊，位號(hào)：I位5100M雙蹤示波器1臺(tái)6信號(hào)連接線6根三、實(shí)驗(yàn)步驟1插入有關(guān)實(shí)

2、驗(yàn)?zāi)K在關(guān)閉系統(tǒng)電源的情況下，按照下表放置實(shí)驗(yàn)?zāi)K：模塊名稱放置位號(hào)時(shí)鐘與基帶數(shù)據(jù)發(fā)生模塊G信道編碼與ASK.FSK.PSK.QPSK調(diào)制A、BPSK.QPSK解調(diào)模塊C噪聲模塊E復(fù)接/解復(fù)接 同步技術(shù)模塊I對(duì)應(yīng)位號(hào)可見(jiàn)底板右上角的“實(shí)驗(yàn)?zāi)K位置分布表”，注意模塊插頭與底板插座的防呆口一致。2信號(hào)線連接使用專用導(dǎo)線按照下表進(jìn)行信號(hào)線連接：源端目的端連線作用4P01（G）JD（AB）為PSK調(diào)制輸入32K的15位m序列；4P02（G）JCLK（AB）為PSK調(diào)制輸入32K的基帶時(shí)鐘；PSK、DPSK（AB）3P01（E）將調(diào)制輸出送入噪聲模塊，為PSK調(diào)制后信號(hào)加噪；3P02（E）38P01（D

3、）將加噪后的調(diào)制信號(hào)送入PSK解調(diào)輸入模塊；3加電打開(kāi)系統(tǒng)電源開(kāi)關(guān)，底板的電源指示燈正常顯示。若電源指示燈顯示不正常，請(qǐng)立即關(guān)閉電源，查找異常原因。4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置撥碼器“4SW02”（G）設(shè)置為“00001”，4P01產(chǎn)生32K的 15位m序列輸出；按動(dòng)SW01（AB）按鈕，使“L01”指示燈亮，“PSK DPSK”輸出為PSK調(diào)制；將“PSK QPSK解調(diào)模塊”兩個(gè)跳線（38K01和38K02）開(kāi)關(guān)插到左側(cè)，選擇PSK解調(diào)模式。（一）PSK調(diào)制/解調(diào)實(shí)驗(yàn)1.PSK調(diào)制信號(hào)觀測(cè)用示波器通道1接JD（AB），用示波器通道2接“PSK DPSK”（AB），分別觀測(cè)32K基帶信號(hào)數(shù)據(jù)和PSK調(diào)制信號(hào)

4、，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。分析PSK調(diào)制的相位情況。2.PSK解調(diào)后信號(hào)觀測(cè)：l 無(wú)噪聲PSK解調(diào)觀測(cè)（1）調(diào)節(jié)3W01（E），使3TP01信號(hào)幅度為0，即傳輸?shù)腜SK調(diào)制信號(hào)不加入噪聲。（2）用示波器分別觀測(cè)JD（AB）和38P02（C），對(duì)比調(diào)制前基帶數(shù)據(jù)和解調(diào)后基帶數(shù)據(jù)。（3）緩慢調(diào)節(jié)解調(diào)模塊上的VCO（C）電位器，調(diào)整鎖相環(huán)輸出同步載波，同時(shí)注意對(duì)比JD（AB）和38P02（C）的信號(hào)是否相同或反向，相同則說(shuō)明解調(diào)正確，反向則是出現(xiàn)了相位模糊（倒pi）的情況。分析相位模糊的原因，思考怎么解決？l 有噪聲PSK解調(diào)觀測(cè)（1）在保持上述連線（無(wú)噪聲時(shí)）不變的情況下，逐漸調(diào)節(jié)3W01（E），使噪聲電平

5、逐漸增大，即改變信噪比（S/N），觀察解調(diào)信號(hào)波形是否還能保持正確。（2）用示波器觀察3P01（E）和3P02（E），分析加噪前和加噪后信號(hào)有什么差別。（3）使用導(dǎo)線連接“38P02”（C）和“P16”，將解調(diào)數(shù)據(jù)送入眼圖觀察單元。（4）用示波器觀察4P02（G）和“P17”，觀察解調(diào)信號(hào)的眼圖。（二） DPSK調(diào)制/解調(diào)實(shí)驗(yàn)1.DPSK調(diào)制解調(diào)設(shè)置保持PSK調(diào)制解調(diào)設(shè)置及連線未修改的情況下，完成下面操作：（1）按動(dòng)SW01（AB）按鈕，使“L02”指示燈亮，“PSK DPSK”輸出為DPSK調(diào)制；（2）將“功能選擇”（I）撥動(dòng)開(kāi)關(guān)設(shè)置為“0010”，則“復(fù)接/解復(fù)接、同步技術(shù)模塊”工作在32

6、K時(shí)鐘下絕對(duì)碼-相對(duì)碼模式。（3）使用導(dǎo)線連接“38P02”（C）和“39P01”（I），將解調(diào)數(shù)據(jù)送入絕對(duì)碼-相對(duì)碼轉(zhuǎn)換單元。2.DPSK調(diào)制信號(hào)觀測(cè)（1）用示波器同時(shí)觀測(cè)“4P01”（G）和“基帶輸出”（AB），分別觀察絕對(duì)碼和相對(duì)碼，分析相對(duì)碼是否正確。（2）用示波器通道1接“DATA”（AB），用示波器通道2接“PSK DPSK”（AB），分別觀測(cè)相對(duì)碼和PSK調(diào)制信號(hào)，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。可見(jiàn)，DPSK是指在對(duì)基帶數(shù)據(jù)進(jìn)行PSK調(diào)制之前完成了絕對(duì)碼到相對(duì)碼的轉(zhuǎn)換。2.DPSK解調(diào)后信號(hào)觀測(cè)l 無(wú)噪聲DPSK解調(diào)觀測(cè)（1）調(diào)節(jié)3W01（E），使3TP01信號(hào)幅度為0，即傳輸?shù)腄PSK調(diào)制信號(hào)

7、不加入噪聲。（2）用示波器分別觀測(cè)JD（AB）和38P02（C），對(duì)比調(diào)制前基帶數(shù)據(jù)和解調(diào)后基帶數(shù)據(jù)。（3）緩慢調(diào)節(jié)解調(diào)模塊上的VCO（C）電位器，調(diào)整鎖相環(huán)輸出同步載波，同時(shí)注意對(duì)比“DATA”（AB）和“38P02”（C）的信號(hào)是否相同或反向，相同則說(shuō)明解調(diào)正確，反向則是出現(xiàn)了相位模糊（倒pi）的情況。（4）在步驟（3）反向的情況下，用示波器分別觀測(cè)“4P01”（G）和“39P07”（I），觀察絕對(duì)碼基帶數(shù)據(jù)和解調(diào)轉(zhuǎn)換后的絕對(duì)碼數(shù)據(jù)是否相同。DPSK是否解決了PSK存在相位模糊的問(wèn)題？5.關(guān)機(jī)拆線實(shí)驗(yàn)結(jié)束，關(guān)閉電源，拆除信號(hào)連線，并按要求放置好實(shí)驗(yàn)?zāi)K。4、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析（一）PSK調(diào)制

8、/解調(diào)實(shí)驗(yàn)1.PSK調(diào)制信號(hào)觀測(cè)圖1 基帶數(shù)據(jù)及PSK調(diào)制信號(hào)分析:用示波器通道1接JD（AB），用示波器通道2接“PSK DPSK”（AB），分別觀測(cè)32K基帶信號(hào)數(shù)據(jù)和PSK調(diào)制信號(hào)，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出，邏輯“1”對(duì)應(yīng)的載波初始相位為0，,邏輯“0”所對(duì)應(yīng)的載波初始相位為。2.PSK解調(diào)后信號(hào)觀測(cè)：l 無(wú)噪聲PSK解調(diào)觀測(cè)圖2 基帶數(shù)據(jù)及PSK解調(diào)輸出波形（同相）分析:調(diào)節(jié)3W01（E），使3TP01信號(hào)幅度為0，即傳輸?shù)腜SK調(diào)制信號(hào)不加入噪聲。緩慢調(diào)節(jié)解調(diào)模塊上的VCO（C）電位器，調(diào)整鎖相環(huán)輸出同步載波，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出，JD（AB）和38P02（C）的信號(hào)波形是相同的，說(shuō)明解調(diào)正確。圖3

9、 基帶數(shù)據(jù)及PSK解調(diào)輸出波形（反向）分析:從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出，JD（AB）和38P02（C）的信號(hào)波形是反向的，說(shuō)明解調(diào)出現(xiàn)了相位模糊（倒pi）的情況。l 觀察解調(diào)信號(hào)的眼圖圖4 解調(diào)信號(hào)的眼圖分析:通過(guò)示波器觀察接收信號(hào)波形的方法來(lái)分析碼間串?dāng)_和噪聲對(duì)系統(tǒng)性能的影響，這就是眼圖分析法。眼圖是一系列數(shù)字信號(hào)在示波器上累積而顯示的圖形，它包含了豐富的信息，從眼圖上可以觀察出碼間串?dāng)_和噪聲的影響，體現(xiàn)了數(shù)字信號(hào)整體的特征，從而估計(jì)系統(tǒng)優(yōu)劣程度，因而眼圖分析是高速互連系統(tǒng)信號(hào)完整性分析的核心。另外也可以用此圖形對(duì)接收濾波器的特性加以調(diào)整，以減小碼間串?dāng)_，改善系統(tǒng)的傳輸性能。（二） DPSK調(diào)制/解調(diào)實(shí)

10、驗(yàn)1.DPSK調(diào)制信號(hào)觀測(cè)圖4 基帶數(shù)據(jù)及DPSK調(diào)制信號(hào)分析:用示波器通道1接“DATA”（AB），用示波器通道2接“PSK DPSK”（AB），分別觀測(cè)相對(duì)碼和DPSK調(diào)制信號(hào)，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出，DPSK是利用相鄰碼元載波相位的相對(duì)值表示基帶信號(hào)“0”和“1”的。即發(fā)送”0”時(shí)，DPSK調(diào)制信號(hào)的相位不發(fā)生跳變，發(fā)送為”1”時(shí)，DPSK調(diào)制信號(hào)的相位發(fā)生的跳變，可簡(jiǎn)稱為“1變0不變”。（3） 用示波器通道1接“4P01”（G），用示波器通道2接“PSK DPSK”（AB），分別觀測(cè)絕對(duì)碼和DPSK調(diào)制信號(hào)，記錄PSK調(diào)制的相位情況（分析邏輯“1”和“0”所對(duì)應(yīng)的載波相位差）。圖4 基帶數(shù)據(jù)及

11、PSK調(diào)制信號(hào)2.DPSK解調(diào)后信號(hào)觀測(cè)圖4 基帶數(shù)據(jù)和DPSK解調(diào)后相對(duì)碼數(shù)據(jù)分析:調(diào)節(jié)3W01（E），使3TP01信號(hào)幅度為0，即傳輸?shù)腄PSK調(diào)制信號(hào)不加入噪聲。用示波器分別觀測(cè)JD（AB）和38P02（C），對(duì)比調(diào)制前基帶數(shù)據(jù)和解調(diào)后基帶數(shù)據(jù)。并緩慢調(diào)節(jié)解調(diào)模塊上的VCO（C）電位器，調(diào)整鎖相環(huán)輸出同步載波，由實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果“DATA”（AB）和“38P02”（C）的信號(hào)為反向，說(shuō)明解調(diào)出現(xiàn)了相位模糊（倒pi）的情況。（4）在步驟（3）反向的情況下，用示波器分別觀測(cè)“4P01”（G）和“39P07”（I）。圖4 絕對(duì)碼基帶數(shù)據(jù)和解調(diào)轉(zhuǎn)換后的絕對(duì)碼數(shù)據(jù)分析:在步驟（3）反向的情況下，用示波

12、器分別觀測(cè)“4P01”（G）和“39P07”（I）。觀察絕對(duì)碼基帶數(shù)據(jù)和解調(diào)轉(zhuǎn)換后的絕對(duì)碼數(shù)據(jù)是相同的。5、 實(shí)驗(yàn)總結(jié)1 根據(jù)連線關(guān)系， PSK，DPSK調(diào)制電路實(shí)驗(yàn)框圖如下如所示：圖5 PSK、DPSK調(diào)制電路實(shí)驗(yàn)框圖圖6 解調(diào)器原理方框圖2 根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試記錄畫(huà)出調(diào)制解調(diào)器的信號(hào)波形，并給以必要的說(shuō)明（波形、頻率、相位、幅度以及時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系等）。圖7 2PSK、2DPSK波形圖中假設(shè)碼元寬度等于載波周期的1.5倍。2PSK信號(hào)的相位與信息代碼的關(guān)系是：前后碼元相異時(shí)，2PSK信號(hào)相位變化180°，相同時(shí)2PSK信號(hào)相位不變，可簡(jiǎn)稱為“異變同不變”。2DPSK信號(hào)的相位與信息代碼的關(guān)系是：碼元為“1”時(shí)，2DPSK信號(hào)的