实验二FSK解调实验

1、通信原理实验报告实验名称：FSK解调实验姓 名: 学 号: 班 级: 时 间:理工大学紫金学院电光系实验二FSK解调实验一、实验目的1、了解FSK解调的基本工作原理；2、掌握FSK数据传输过程；二、预备知识1、数字信号的传输工作方式与基本工作过程;2、FSK的解调基本工作原理；3、软件无线电的基本概念；三、实验仪器台;台;1、通信网络工程“通信信道平台”实验箱2、20MHz示波器四、实验原理对于FSK信号的解调方式很多：相干解调、滤波非相干解调、正交相乘非相干解调。1、FSK相干解调FSK相干解调要求恢复出传号频率（fH ）与空号频率（fL ）,恢复出的载波信号分别与接收的FSK中频信号相乘，

2、然后分别在一个码元积分，将积分之后的结果进行相减，如 果差值大于0则当前接收信号判为 1,否则判为0。相干FSK解调框图如图3.2-1所示：图3.2-1相干FSK的解调框图相干FSK解调器是在加性高斯白噪声信道下的最佳接收，其误码率为：Pe叫旨相干FSK解调在加性高斯白噪声下具有较好的性能，但在其它信道特性下情况则不完 全相同，例如在无线衰落信道下，其性能较差，一般采用非相干解调方案。2、FSK滤波非相干解调对于FSK的非相干解调一般采用滤波非相干解调，如图3.2-2所示。输入的FSK中频信号分别经过中心频为 fH、fL的带通滤波器，然后分别经过包络检波，包络检波的输出在 t=kTb时抽样（其

3、中k为整数），并且将这些值进行比较。根据包络检波器输出的大小，比较 器判决数据比特是1还是0。接收的FSK信号图3.2-2 非相干FSK接收机的方框图使用非相干检测时 FSK系统的平均误码率为:pe-exp(旦2 2N。在高斯白噪声信道环境下 FSK滤波非相干解调性能较相干FSK的性能要差，但在无线衰落环境下，FSK滤波非相干解调却表现出较好的稳健性。FSK滤波非相干解调方法一般采用模拟方法来实现，该方法不太适合对 解调。对于FSK的数字化实现方法一般采用正交相乘方法加以实现。3、FSK的正交相乘非相干解调FSK的正交相乘非相干解调框图如图3.2-3所示：FSK的数字化B图 3.2-3FSK正

4、交相乘非相干解调示意图输入的信号为R(t)cos(w0tw t)传号频率为：w0w空号频率为：w0w在上图中，延时信号为:R(t)cos(w0w) (t )其中为延时量。相乘之后的结果为：2R(t) R (t) 2cos(w0w) tcos(w0w) (t )cos2(w0w) t(ww) cos(w0 w)在上式中，第一项经过低通滤波器之后可以滤除。当/2时，上式可简化为:2R(t) R(t) sin( w) sin wTbSin w，从而实现了因而经过积分器（低通滤波器）之后，输出信号大小为:FSK的正交相乘非相干解调。AB两点的波形如图 3.2-4所示:0102030405060图3.2

5、-4差分解调波形在FSK中位定时的恢复见 BPSK解调方式。在“通信信道平台” FSK模式中，采样速率为 96KHZ的采样速率（每一个比特采16个样点），FSK基带信号的载频为 24KHZ，因而在DSP处理过程中，延时取 1个样值。FSK的解调框图如图3.2-5所示:图3.2-5FSK的解调方框图五、实验步骤1、将JH5001-4平台调制和解调模块的所有短路器均置于1-2连接，用排线连接CZ01-A 和 CZ01-B，CZ02-A 禾口 CZ02-B、CZ03-A 禾口 CZ03-B，CZ04-A 禾口 CZ04-B。2、 将JH5001-4平台设置成“ FSK模式”。3、在菜单中选择不同的输

6、入码型；4、在“ JH5001-4平台” 中，用中频电缆连接 S001、S002,使其在中频上进行自环连接，即自发自收。5、 检查DSP是否正常工作：测量 TP413的波形，如果有脉冲波形，说明DSP已正常工作；如果没有脉冲波形，则DSP没有正常工作，需按面板上的复位按钮重新对硬件进行初始化。6、 测量接收基带测量点 TP605与测量点TP402发码(以它作同步)的波形，比较其 两者的对应关系，它与发送端基带波形有什么不同(TP803与TP402的波形观察 效果)，并解释原因。7、 将跳线开关K701设置在2-3位置，调整电位器 W701,以改变接收本地载频(即 改变收发频差)，观察判决点TP

7、510波形的变化。具有以下的波形：理想情况下， 正交相乘经低通滤波之后在判决器之前的变量应取两个值：+A或-A。而实际情 况，的输出如图3.2-6所示，原因有以下几个方面：(1) 位定时抖动，由于位定时的抖动，使前后的码元产生了码间串扰串(ISI),从而引起判决器之前的波形抖动；(2) 剩余频差：由于收发频率不同，当这种差别较大时， 会引起判决器之 前的波形抖动；(3) A/D量化时的直流漂移：由于A/D在量化时存在直流漂移，引起判决器之前的波形抖动；(4) 线路噪声：当接收支路存在噪声时，引起判决器之前的波形抖动；i I i i i i ii图3.2-6 FSK解调器判决点的波形六、实验报告1、画出各测量点的工作波形;2、接收基带波形与发送端基带波形有什么不同，解释原因答：波形的变化与频率、 幅度和相位有关。当两个信号相位差为 90度时，合成的图 形为正椭圆；若两个信号振幅相同，合成为圆形；当两个信号相位差为0度时，此时