通信原理实验报fsk.docx

通信原理实验报告FSK传输实验 姓名：俞向荣 学号：201100120260 学院：信息学院 2013年12月20日一、实验目的1、 熟悉FSK调制和解调基本工作原理2、 掌握FSK数据传输过程3、 掌握FSK正交调制的基本工作原理与实现方法4、 掌握FSK性能的测试5、 了解FSK在噪声下的基本性能二、实验仪器6、 ZH7001通信原理综合实验系统一台7、 20MHz双踪示波器一台8、 ZH9001型误码测试仪（或GZ9001型）一台9、 频谱分析仪一台三、实验步骤（一）FSK调制1. FSK基带信号观测（1） TPi03是基带FSK波形（D/A模块内）。通过菜单选择为1码输入数据信号，观测TPi03信号波形，测量其基带信号周期。周期为26.5us（2） 通过菜单选择为0码输入数据信号，观测TPi03信号波形，测量其基带信号周期。将测量结果与1码比较。周期为53.5us，频率比0码低。全一码的频率是全零码的2倍.2同相支路和正交支路信号时域波形观测TPi03和TPi04分别是基带FSK输出信号的同相支路和正交支路信号。测量两信号的时域信号波形时将输入全1码（或全0码），测量其两信号是否满足正交关系。思考：产生两个正交信号去调制的目的。解：如果只采一路同相FSK信号进行调制，会产生两个FSK频谱信号，这需在后面采用较复杂的中频窄带滤波器，用两个正交信号去调制，可以提高频带利用率。减少干扰。3发端同相支路和正交支路信号的李沙育（x-y）波形观测将示波器设置在（x-y）方式，可从相平面上观察TPi03和TPi04的正交性，其李沙育应为一个圆。通过菜单选择在不同的输入码型下进行测量。全0码或全1码：0/1码或特殊码型：4连续相位FSK调制基带信号观测（1） TPM02是发送数据信号（DSP+FPGA模块左下脚），TPi03是基带FSK波形。测量时，通过菜单选择为0/1码输入数据信号，并以TPM02作为同步信号。观测TPM02与TPi03点波形应有明确的信号对应关系。并且，在码元的切换点发送波形的相位连续。思考：非连续相位FSK调制在码元切换点的相位是如何的。不连续，当包含N（N为整数）个载波周期时，初始相位相同的相邻码元的波形和瞬时相位是连续的，当不是整数时，波形和瞬时相位也是可能不连续的。（2） 通过菜单选择为特殊序列码输入数据信号，重复上述测量步骤。记录测量结果。这个图上的俩波形有点错位了，黄色部分理论上应再往左移四个波峰。使密集的地方对应1.我们可以明显看出FSK就是对0码和1码分别用不同频率的载频波调制. 5.FSK调制中频信号波形观测解调全0码,周期 53.60us 频率 18.65kHz与之前的基带全0码频率接近.通过菜单选择为特殊序列码输入数据信号，重复上述测量步骤。（1） 将正交调制输入信号中的一路基带调制信号断开（D/A模块内的跳线器Ki01或Ki02），重复上述测量步骤。观测信号波形的变化，分析变化原因。0/1码：特殊码：（二）FSK解调1. 解调基带FSK信号观测首先用中频电缆连结KO02和JL02，建立中频自环（自发自收）。测量FSK解调基带信号测试点TPJ05的波形，观测时仍用发送数据（TPM02）作同步，比较其两者的对应关系。（1） 通过菜单选择为1码（或0码）输入数据信号，观测TPJ05信号波形，测量其信号周期。（0码）(周期为26.8us)（2） 通过菜单选择为0/1码（或特殊码）输入数据信号，观测TPJ05信号波形。2. 解调基带信号的李沙育（x-y）波形观测将示波器设置在（x-y）方式，从相平面上观察TPJ05和TPJ06的李沙育波形。（1） 通过菜单选择为1码（或0码）输入数据信号，仔细观测其李沙育信号波形。（2） 通过菜单选择为0/1码（或特殊码）输入数据信号，仔细观测李沙育信号波形。3. 接收位同步信号相位抖动观测用发送时钟TPM01（DSP+FPGA模块左下脚）信号作同步，选择不同的测试码序列测量接收时钟TPMZ07（DSP芯片左端）的抖动情况。思考：为什么在全0或全1码下观察不到位定时的抖动？全0及 全1码下接收的数据没有跳变沿，译码器无论从何时开始译码均能正确译码，因此译码器无须进行调整，故看不到定时抖动全0码：全1码：（无抖动）0/1码：（有抖动）5解调器位定时恢复与最佳抽样判决点波形观测TPMZ07为接收端DSP调整之后的最佳判决抽样时刻。选择输入测试数据为m序列，用示波器同时观察TPMZ07（观察时以此信号作同步）和观察抽样判决点TPN04波形（抽样判决点信号）的之间的相位关系。6位定时锁定和位定时调整观测TPMZ07为接收端恢复时钟，它与发端时钟（TPM01）具有明确的相位关系。（1） 在输入测试数据为m序列时，用示波器同时观察TPM01（观察时以此信号作同步）和TPMZ07（收端最佳判决时刻）之间的相位关系。（2） 不断按确认键，此时仅对DSP位定时环路初始化，让环路重新调整锁定，观察TPMZ07的调整过程和锁定后的相位关系。在测试数据为全1或全0码时重复该实验，并解释原因。断开JL02接收中频环路，在没有接收信号的情况下重复上述步骤实验，观测TPM01和TPMZ07之间的相位关系，并解释测量结果的原因。（3）全0码：全1码：断开7观察在各种输入码字下FSK的输入/输出数据测试点TPM02是调制输入数据，TPW02是解调输出数据。通过菜单选择为不同码型输入数据信号，观测输出数据信号是否正确。观测时，用TPM02点信号同步。0/1码：全1码：五、实验报告1、FSK正交调制方式与传统的一般FSK调制方式有什么区别? 其有哪些特点 ?一般FSK调制方式产生FSK信号的方法是根据输入的数据比特是0还是1，在两个独立的振荡器中切换。采用这种方法产生的波形在切换的时刻相位是不连续的。而FSK正交调制方式产生FSK信号的方法是，首先产生FSK基带信号，利用基带信号对单一载波振荡器进行频率调制。采用这种方法产生的波形在切换的时刻相位是连续的。在FSK正交调制方式中，必须采用FSK的同相支路与正交支路信号，不然如果只采用一路同相FSK信号进行调制，会产生两个FSK频谱信号。2、TPi03和TPi04两信号具有何关系？正交3、叙述位定时的调整过程，并说明输入码字对位定时恢复的影响？在实际通信中为什么要加扰码措施？输入码字当中的连1连0对于手段位定时的提取有很大的影响，对于收端来讲，要准确的提取位定时，对于接收码流要求不能有太多的连1连0（即接收码流应该有丰富的跳变沿），因此接收码流中连1连0的数目会直接影响位定时的回复，在实际