实验十三 psk（dpsk）调制与解调实验

实验十三PSK（DPSK）调制与解调实验一、实验目的1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。2、掌握产生PSKDPSK信号的方法。3、了解PSKDPSK信号的频谱特性。二、实验内容1、观察绝对码和相对码的波形。2、观察PSKDPSK信号波形。3、观察PSKDPSK信号频谱。4、观察PSKDPSK相干解调器各点波形。三、实验仪器1、信号源模块2、数字调制模块3、数字解调模块4、同步提取模块5、20M双踪示波器一台6、连接线若干四、实验原理1、2DPSK调制原理DPSK基带信号经过异或门（74HC86）、D触发器（74HC74）得到基带信号的差分编码信号，D触发器的时钟信号由DPSKBS输入。同FSK一样，差分编码信号分成两路，一路接至模拟开关电路1（74HC4066），另一路经过反相器（LM339）得到反相的差分编码信号接至模拟开关电路2（74HC4066），因此当差分编码信号为“1”时，模拟开关1打开，模拟开关2关闭，输出DPSK正相载波；当基带信号为“0”时，模拟开关1关闭，模拟开关2打开，此时输出DPSK反相载波（DPSK反相载波是由正相载波经过反相电路（由TL082组成）产生的，再通过叠加就得到DPSK调制信号输出。电路不通过异或门和D触发器时产生的信号为PSK的调制信号。2、2DPSK解调原理DPSK信号输入乘法器（MC1496）放大电路（TL082）BS信号输入DPSK解调信号输出低通滤波器（TL082）载波输入比较器（LM39）抽样判决器（74HC）差分译码电路（74HC、74HC86）本实验采用的是极性比较法，DPSK信号经过乘法器（MC1496）与载波信号相乘后，可通过OUT4观察，然后经过低通滤波器（由TL082组成）去除高频成分，得到包含基带信号的低频信号，再依次经过放大电路（由TL082组成）、比较器（LM339）、抽样判决器（74HC74）得到差分编码的基带信号，最后通过差分译码电路（74HC74、74HC86）还原成绝对码波形即DPSK解调信号。其判决电压可通过标号为“DPSK判决电压调节”的电位器进行调节，抽样判决用的时钟信号就是DPSK基带信号的位同步信号，解调中的载波信号就是DPSK调制中的同相载波。电路不通过差分译码产生的信号为PSK解调信号。五、实验步骤及注意事项1、将信号源模块、数字调制模块、数字解调模块、同步提取模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下四个模块中的开关POWER1、POWER2，对应的发光二极管LED01、LED02发光，按一下信号源模块的复位键，四个模块均开始工作。（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）3、PSK调制实验（1）数字调制模块中的拨位开关S01拨到0，作如下连线源端口目的端口测试端口信号源模块周期性NRZ码（128分频）数字调制模块PSK/DPSK基带输入数字调制模块PSK基带输入信号源模块64KHZ（幅度3V左右）数字调制模块PSK/DPSK载波输入数字调制模块PSK调制输出（2）用双踪示波器同时观察点“PSK基带输入”与“PSK调制输出”的波形。（3）改变送入的基带信号和载波信号，重复上述实验。4、PSK解调实验（1）关闭系统电源，保持调制实验部分连线不变，继续增加以下连线源端口目的端口测试端口数字调制模块PSK调制输出数字解调模块PSKIN数字调制模块PSK调制输出同步提取模块SIN同步提取模块载波输出数字解调模块载波输入数字调制模块PSKOUT（2）将同步信号提取模块的拨码开关SW01的第一位拨上。（3）打开电源，用示波器观察信号输出点“PSKOUT”处的波形，并调节标号“PSK判决电压调节”的电位器，直到在该点观察到稳定的NRZ码为止。电位器W01可调节乘法器的平衡度，该处在出厂时已经调好，请勿自行调节。（4）将点“PSKOUT”输出的波形送入同步信号提取模块的信号输入点“NRZIN”，再将同步信号提取模块的信号输出点“位同步输出”输出的波形送入数字解调模块的信号输入点“PSKBS”，观察信号输出点“OUT4”、“PSK解调输出”处的波形，并与信号源产生的NRZ码进行比较。可将信号源产生的NRZ码与“PSK解调输出”进行比较，可观察到“倒”现象。（5）改变信号源产生的NRZ码的设置，重复上述观察。并观察当提取出的载波在两种不同相位时，输出的NRZ码有何异同。5、DPSK调制实验（1）数字调制模块中的拨位开关S01拨到1，作如下连线源端口目的端口测试端口信号源模块周期性NRZ码（128分频）数字调制模块PSK/DPSK基带输入数字调制模块DPSK基带输入信号源模块64KHZ（幅度3V左右）数字调制模块PSK/DPSK载波输入数字调制模块DPSK调制输出信号源模块BS数字调制模块DPSK位同步输入数字调制模块差分编码输出（2）用双踪示波器同时观察点“DPSK基带输入”与“DPSK调制输出”的波形。（3）改变送入的基带信号和载波信号，重复上述实验。6、DPSK解调实验（1）关闭系统电源，保持调制实验部分连线不变，继续增加以下连线源端口目的端口测试端口数字调制模块DPSK调制输出数字解调模块DPSKIN数字调制模块DPSK调制输出同步提取模块SIN同步提取模块载波输出数字解调模块载波输入数字调制模块DPSKOUT（2）接下来的步骤同于PSK解调实验中的（2）（5）。六、实验结果七、思考题答案1、比较2PSK与2DPSK的解调信号，并解释“倒”现象。2、比较2ASK、2FSK、2DPSK调制