实验三 dpsk调制、解调实验

实验三DPSK调制、解调实验一、实验目的1加深对DPSK调制原理的理解2进一步了解DPSK解调原理二、实验内容1DPSK调制实验1载波、时钟信号实验2伪随机基带信号源实验3差分编码实验2DPSK解调实验1同相正交环解调DPSK实验2压控振荡器实验3载波900相移实验三、实验原理和电路说明1调制2DPSK系统的调制部分框图如图52所示，原理电路示于图51。下面分几部分说明。11M序列发生器实际的数字基带信号是随机的，为了实验和测试方便，一般都是用M序列发生器产生一个伪随机序列来充当数字基带信号源。按照本原多项式组成的五级线性135XXF移2DPSKP2P3P6P1P5P4图522DPSK调制部分框图位寄存器，就可得到31位码长的M序列。码元定时与载波的关系可以是同步的，以便清晰观察码元变化时对应调制载波的相位变化；也可以是异步的，因为实际的系统都是异步的。本实验的M序列由IC3、1C4、IC5、IC6产生，码元速率为LMB/S。12相对调相和绝对移相移相键控分为绝对移相和相对移相两种。以未调载波的相位作为基准的相位调制叫作绝对移相。以二进制调相为例取码元为“1”时，调制后载波与未调载波反相；取码元为“0”时，调制后载波与未调载波同相；“1”和“0”时调制后载波相位差1800。绝对移相的波形如图53所示。在同步解调的PSK系统中，由于收端载波恢复存在相位含糊的问题，即恢复的载波可能与未调载波同相，也可能反相，以至使解调后的信码出现“0”、“1”倒置，发送为“1”码，M序列发生器差分编码调相10晶振10MH22解调后得到“0”码；发送为“0”码，解调后得到“1”码。这是我们所不希望的，为了克服这种现象，人们提出了相对移相方式。相对移相的调制规律是每一个码元的载波相位不是以固定的未调载波相位作基准的，而是以相邻的前一个码元的载波相位来确定其相位的取值。例如，当某一码元取“1”时，它的载波相位与前一码元的载波反相；码元取“0”时，它的载波相位与前一码元的载波同相。相对移相的波形如图54所示。图53绝对移相的波形示意图在一般情况下，相对移相可以通过对信码进行变换和绝对移相来实现。将信码经过差分编码变换成新的码组一相对码，再利用相对码对载波进行绝对移相，使输出的己调载波相位满足相对移相的相位关系。设绝对码为AN，相对码为BN，则二相差分编码的逻辑关系为11BA差分编码的功能可由一个模二和电路和一级移位寄存器组成。本实验用IC6A和IC8完成。调相电路可由模拟相乘器实现，也可由数字电路实现。实验中的调相电路是由数字选择器74LS153完成的。当2脚和14脚同时为高电平时，7脚输出与3脚输入的0相载波相同；当2脚和14脚同时为低电平时，7脚输出与6脚输入的相载波相同。这样就完成了差分信码对载波的相位调制。图55示出了一个数字序列的相对移相的过程。图54相对移动的波形示意图图55绝对码实现相对移相的过程对应于差分编码，在解调中有一差分译码。差分译码的逻辑为21NNBC本实验由IC9、IC10完成。将1式代人2式，得NA这样，经差分译码后就恢复了原始的发码序列。13数字调相器的主要指标在设计与调整一个数字调相器对，主要考虑的性能指标是调相误差和寄生调幅。（1）调相误差由于电路不理想，往往引进附加的相移，使调相器输出信号的载波相位取值为00及1800，我们把这个偏离的相角称为调相误差。调相器的调相误差相当于损失了有用信号的能量。2寄生调幅理想的二相相位调制器，当数码取“0”或“1”时，其输出信号的幅度应保持不变，即只有相位调制而没有附加幅度调制。但由于调制器的特性不均匀及脉冲高低电平的影响，使得“0”码和“1”码的输出信号的幅度不等。设“0”码和“1”码所对应的输出信号幅度分别为UOM及UIM，则寄生调幅为/IMOIMOU三、实验仪器实验箱DPSK调制解调实验直流稳压电源HT1712双踪同步示波器CA8020数字频率计1201四、实验内容准备工作1、按实验板上所标的电源电压开机，调准所需电压，然后关机；2、把实验板电源连接线接好；3、开机注意观察电流表正电流I280MA负电流I60MA若与上述电流差距太大，要迅速关机，检查电源线有无接错或其它原因。A发送实验开关位置K1接121测量载波P5振荡频率，观察记录P5波形、频率（记录测量点P5的频率）2测量位同步P1信号频率，观察记录P1波形、频率（记录测量点P5的频率）3M序列发生器示波器用P2触发，观察并记录P2的波形。与PL比较，记下M序列。（记录M序列一个周期的码值）4差分编码示波器MODE（工作方式）置CHOP（断续），观察并记录P3的波形，将P2和P3的波形进行比较，验证差分编码的规律。注意P3比P2有一位码时延。（画出测量点P2和P3的波形）5数字调相电路示波器MODE置CHOP，以P3为同步信号，观察并记录P6数字调相波形。（画出测量点P6的波形）B接收实验1A线接P7，B线接P8，频率计衰减20，输入线接P11或P12，调整W5，使显示的频率与发端P5一致，即至锁定状态，当锁定时要继续按原方向调整，直至使P11、P12两信号尽可能相等为止，才是锁定的最佳状态。当频率计测量离开P11或P12，还应处于锁定状态，如果调节W5听到“嗒、嗒”响声，则精密电位器已经到了尽头，要反方向调节，若还不能进入到锁定的频率，则可以调W4，使其进入锁定范围，W4是振荡频率的粗调，W5是振荡频率的细调。调整W5仔细体会锁定和失锁的工作状态。A锁定时观察P7、P8