FSK調(diào)制解調(diào)實驗報告

本文格式為Word版下載后可任意編輯和復(fù)制第第頁FSK調(diào)制解調(diào)實驗報告一、試驗?zāi)康模?/p>

1．把握FSK（ASK）調(diào)制器的工作原理及性能測試；

2．把握FSK（ASK）鎖相解調(diào)器工作原理及性能測試；

3.學(xué)習(xí)FSK（ASK）調(diào)制、解調(diào)硬件實現(xiàn)，把握電路調(diào)整測試方法。

二、試驗儀器：

1．信道編碼與ASK.FSK.PSK.QPSK調(diào)制模塊，位號：A,B位

2．FSK解調(diào)模塊，位號：C位

3．時鐘與基帶數(shù)據(jù)發(fā)生模塊，位號：G位

4．100M雙蹤示波器

三、試驗內(nèi)容：

觀測m序列（1，0，0/1碼）基帶數(shù)據(jù)FSK（ASK）調(diào)制信號波和解調(diào)后基帶數(shù)據(jù)信號波形。

觀測基帶數(shù)字和FSK（ASK）調(diào)制信號的頻譜。

轉(zhuǎn)變信噪比（S/N），觀看解調(diào)信號波形。

四、試驗原理：

數(shù)字頻率調(diào)制是數(shù)據(jù)通信中使用較早的一種通信方式。由于這種調(diào)制解調(diào)方式簡單實現(xiàn)，抗噪聲和抗群時延性能較強(qiáng)，因此在無線中低速數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。

（一）FSK調(diào)制電路工作原理

FSK的調(diào)制模塊采納了可編程規(guī)律器件+D/A轉(zhuǎn)換器件的軟件無線電結(jié)構(gòu)模式，由于調(diào)制算法采納了可編程的規(guī)律器件完成，因此該模塊不僅可以完成ASK，F(xiàn)SK調(diào)制，還可以完成PSK，DPSK，QPSK，OQPSK等調(diào)制方式。不僅如此，由于該模塊具備可編程的特性，同學(xué)還可以基于該模塊進(jìn)行二次開發(fā)，把握調(diào)制解調(diào)的算法過程。在學(xué)習(xí)ASK，F(xiàn)SK調(diào)制的同時，也盼望同學(xué)能意識到，技術(shù)進(jìn)展的今日，早期的純模擬電路調(diào)制技術(shù)正在被新興的技術(shù)所替代，因此學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)是一個不斷進(jìn)取的過程。下圖為調(diào)制電路原理框圖

上圖為應(yīng)用可編程規(guī)律器件實現(xiàn)調(diào)制的電路原理圖(可實現(xiàn)多種方式調(diào)制)?；鶐?shù)據(jù)時鐘和數(shù)據(jù)，通過JCLK和JD兩個鉚孔輸入到可編程規(guī)律器件中，由可編程規(guī)律器件依據(jù)設(shè)置的工作模式，完成ASK或FSK的調(diào)制，由于可編程規(guī)律器件為純數(shù)字運(yùn)算器件，因此調(diào)制后輸出需要經(jīng)過D/A器件，完成數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換，然后經(jīng)過模擬電路對信號進(jìn)行調(diào)整輸出，加入射隨器，便完成了整個調(diào)制系統(tǒng)。

ASK/FSK系統(tǒng)中，默認(rèn)輸入信號應(yīng)當(dāng)為2K的時鐘信號，在時鐘與基帶數(shù)據(jù)發(fā)生模塊有2K的M序列輸出，可供該試驗使用，可以通過連線將時鐘和數(shù)據(jù)送到JCLK和JD輸入端。標(biāo)有ASK.FSK的輸出鉚孔為調(diào)制信號的輸出測量點(diǎn)，可以通過按動模塊上的SW01按鈕，切換輸出信號為ASK或FSK，同時LED指示燈會指示當(dāng)前工作狀態(tài)。

（二）FSK解調(diào)電路工作原理

FSK解調(diào)采納鎖相解調(diào)，鎖相解調(diào)的工作原理是非常簡潔的，只要在設(shè)計鎖相環(huán)時，使它鎖定在FSK的一個載頻上，此時對應(yīng)的環(huán)路濾波器輸出電壓為零，而對另一載頻失鎖，則對應(yīng)的環(huán)路濾波器輸出電壓不為零，那末在鎖相環(huán)路濾波器輸出端就可以獲得原基帶信號的信息。下圖為FSK鎖相環(huán)解調(diào)器原理示意圖和電路圖。

FSK鎖相解調(diào)器采納集成鎖相環(huán)芯片MC4046。其中，壓控振蕩器的頻率是由17C02.17R09.17W01等元件參數(shù)確定，中心頻率設(shè)計在32KHz左右，并可通過17W01電位

器進(jìn)行微調(diào)。當(dāng)輸入信號為32KHz時，調(diào)整17W01電位器，使環(huán)路鎖定，經(jīng)形成電路后，輸出高電平；當(dāng)輸入信號為16KHz時，環(huán)路失鎖，經(jīng)形成電路后，輸出低電平，則在解調(diào)器輸出端就得到解調(diào)的基帶信號序列。

五、各測量點(diǎn)和可調(diào)元件的作用

1、數(shù)字調(diào)制電路模塊接口定義：

信道編碼與ASK、FSK、PSK、QPSK調(diào)制模塊（A、B位）JCLK：2K時鐘輸入端；JD：2K基帶數(shù)據(jù)輸出端；

ASK、FSK：FSK或ASK調(diào)制信號輸出端；

SW01：調(diào)制模式切換按鈕；

L01L02：指示調(diào)制狀態(tài)。

2、FSK（ASK）解調(diào)模塊接口定義：

17P01：FSK解調(diào)信號輸入鉚孔；

17P02：FSK解調(diào)信號輸出，即數(shù)字基帶信碼信號輸出，波形同16P01。

17TP02：FSK解調(diào)電路中壓控振蕩器輸出時鐘的中心頻率，正常工作時應(yīng)為32KHz左右，頻偏不應(yīng)大于2KHz，若有偏差，可調(diào)整電位器17W01；

17W01：解調(diào)模塊壓控振蕩器的中心頻率調(diào)整電位器；

數(shù)字調(diào)制電路模塊：

FSK（ASK）調(diào)制模塊

CD4046原理框圖：

六、試驗步驟：

1、插入有關(guān)試驗?zāi)K

在關(guān)閉系統(tǒng)電源的狀況下，根據(jù)下表放置試驗?zāi)K：

對應(yīng)位號可見底板右上角的“試驗?zāi)K位置分布表”，留意模塊插頭與底板插座的防呆口全都。

2、信號線連接

使用專用導(dǎo)線根據(jù)下表進(jìn)行信號線連接：

3、加電

打開系統(tǒng)電源開關(guān)，底板的電源指示燈正常顯示。若電源指示燈顯示不正常，請馬上關(guān)閉電源，查找特別緣由。

4、試驗設(shè)置

設(shè)置撥碼器4SW02（G）為“00000”，則4P01產(chǎn)生2K的15位m序列輸出，4P02產(chǎn)生2K的碼元時鐘。

按動SW01（AB）按鈕，使L02指示燈亮，“ASK、FSK”鉚孔輸出為FSK調(diào)制信號。

5、FSK調(diào)制信號波形觀看

用示波器通道1觀測“4P01”（G），通道2觀測“ASK、FSK”（A&B），調(diào)整示波器使兩波形同步，觀看基帶信號和FSK調(diào)制信號波形，分析對應(yīng)“0”和“1”載波頻率，記錄試驗數(shù)據(jù)。

6、FSK解調(diào)觀測

無噪聲FSK解調(diào)

（1）調(diào)整3W01（E），使3TP01信號幅度為0，即傳輸?shù)腇SK調(diào)制信號不加入噪聲。

（2）用示波器分別觀測JD（AB）和17P02（C），對比調(diào)制前基帶數(shù)據(jù)和解調(diào)后基帶數(shù)據(jù)。兩路數(shù)據(jù)是否有延時，分析其原理。

（3）調(diào)整解調(diào)模塊上的17W01（C）電位器，使壓控振蕩器鎖定在32KHz，同時留意對比JD（AB）和17P03（C）的信號是否相同。

加入噪聲FSK解調(diào)

（1）在保持上述連線（無噪聲時）不變的狀況下，漸漸調(diào)整3W01（E），使噪聲電平漸漸增大，即轉(zhuǎn)變信噪比（S/N），觀看解調(diào)信號波形是否還能保持正確。

（2）用示波器觀看3P01（E）和3P02（E），分析加噪前和加噪后信號有什么差別。

7、ASK調(diào)制解