PSK调制解调试验报告范文

1、PSK调制解调实验报告范文一、实验目的1.掌握二相绝对码与相对码的码变换方法；2,掌握二相相位键控调制解调的工作原理及性能测试；3.学习二相相位调制、解调硬件实现，掌握电路调整测试方法。二、实验仪器1 .时钟与基带数据发生模块，位号： G2 . PSK调制模块，位号A3 . PSK解调模块，位号C4 .噪声模块，位号B5 .复接/解复接、同步技术模块，位号I6 . 20M双踪示波器1台7 .小平口螺丝刀1只8 .频率计1台（选用）9 .信号连接线4根三、实验原理相位键控调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式，它具有优良的抗干扰噪声性能及较高的频带利用率。 在相同的信噪比条件 下，可获得比其

2、他调制方式（例如：ASK FSK更低的误码率，因而 广泛应用在实际通信系统中。本实验箱采用相位选择法实现相位调制 （二进制），绝对移相键控（PSK或CPSK是用输入的基带信号（绝 对码）选择开关通断控制载波相位的变化来实现。相对移相键控（DPSK采用绝对码与相对码变换后，用相对码控制选择开关通断来 实现。（一）PSK调制电路工作原理二相相位键控的载波为1.024MHz,数字基带信号有32Kb/s伪随 机码、及其相对码、32KHz方波、外加数字信号等。相位键控调制解 调电原理框图，如图6-1所示。1 .载波倒相器模拟信号的倒相通常采用运放来实现。 来自1.024MHz载波信号 输入到运放的反相输

3、入端，在输出端即可得到一个反相的载波信号， 即兀相载波信号。为了使 0相载波与兀相载波的幅度相等，在电路 中加了电位器37W01和37W02调节。2 .模拟开关相乘器对载波的相移键控是用模拟开关电路实现的。0相载波与兀相载 波分别加到模拟开关 A: CD4066的输入端（1脚）、模拟开关B: CD4066的输入端（11脚），在数字基带信号的信码中，它的正极性 加到模拟开关A的输入控制端（13脚），它反极性加到模拟开关B的 输入控制端（12脚）。用来控制两个同频反相载波的通断。当信码为 “1”码时，模拟开关A的输入控制端为高电平，模拟开关 A导通，输出0相载波， 而模拟开关B的输入控制端为低电平

4、，模拟开关 B截止。反之，当 信码为“0”码时，模拟开关A的输入控制端为低电平，模拟开关A截 止。而模拟开关B的输入控制端却为高电平，模拟开关 B导通。输出兀相载波，两个模拟开关输出通过载波输出开关37K02合路叠加后输出为二相PSK调制信号。另外，DPSK调制是采用码型变换加绝 对调相来实现，即把数据信息源（伪随机码序列）作为绝对码序列an, 通过码型变换器变成相对码序列bn,然后再用相对码序列bn,进 行绝对移相键控，此时该调制的输出就是 DPSK已调信号。本模块对 应的操作是这样的（详细见图 6-1）, 37P01为PSK调制模块的基带 信号输入钟孔，可以送入4P01点的绝对码信（PSK

5、,也可以送入相 对码基带信号（相又t 4P01点的数字信号来说，此调制即为 DPSK调 制）。（二）相位键控解调电路工作原理二相PSK（DPSK解调器的总电路方框图如图6-2所示。该解调器由三部分组成：载波提取电路、位定时恢复电路与信码 再生整形电路。载波恢复和位定时提取，是数字载波传输系统必不可 少的重要组成部分。载波恢复的具体实现方案是和发送端的调制方式 有关的，以相移键控为例，有：N次方环、科斯塔斯环（Constas环）、 逆调制环和判决反馈环等。近几年来由于数字电路技术和集成电路的 迅速发展，又出现了基带数字处理载波跟踪环， 并且已在实际应用领 域得到了广泛的使用。但是，为了加强学生基

6、础知识的学习及对基本 理论的理解，我们从实际出发，选择科斯塔斯环解调电路作为基本实 验。1 .二相（PSK DPSK值号输入电路由整形电路，对发送端送来的二相 （PSK DPSK情号进行前后级 隔离、放大后送至鉴相器1与鉴相器2分别进行鉴相。图6-2解调器原理方框图2 .科斯塔斯环提取载波原理经整形电路放大后的信号分两路输出至两鉴相器的输入端，鉴相器1与鉴相器2的控制信号输入端的控制信号分别为 0相载波信号 与兀/2相载波信号。这样经过两鉴相器输出的鉴相信号再通过有源 低通滤波器滤掉其高频分量，再由两比较判决器完成判决解调出数字 基带信码，由相乘器电路，去掉数字基带信号中的数字信息。得到反 映

7、恢复载波与输入载波相位之差的误差电压Ud, Ud经过环路低通滤波器滤波后，输出了一 个平滑的误差控制电压，去控制 VCO压控振荡器74S124它的中心 振荡输出频率范围从1Hz到60MHz,工作环境温度在070C,当 电源电压工作在+5V、频率控制电压与范围控制电压都为+2V时，74S124的输出频率表达式为：f0 = 5X 10-4/Cext,在实验电路中，调 节精密电位器38W01（10KQ）的阻值，使频率控制输入电压（74LS124 的2脚）与范围控制输入电压（74LS124的3脚）基本相等，此时，当 电源电压为+5V时，才符合：f0 = 5X 10-4/Cext,再改变4、5脚间电 容

8、，使74S124的7脚输出为2.048NHZ方波信号。74S124的6脚为 使能端，低电平有效，它开启压控振荡器工作；当 74S124的第7脚 输出的中心振荡频率偏离 2.048MHz时，此时可调节38W01,用频率 计监视测量点38TP02上的频率值，使其准确而稳定地输出2.048MHz的同步时钟信号。该2.048MHz的载波信号经过分频（+ 2）电路：一次 分频变成1.024MHz载波信号，并完成兀/2相移相。 这样就完成了 载波恢复的功能。从图中可看出该解调环路的优点是：该解调环在载波恢复的同时，即可解调出数字信息。该解调环电路结构简单，整个载波恢复环路可用模拟和数字集 成电路实现。但该

9、解调环路的缺点是：存在相位模糊，即解调的数字基带信号 容易出现反向问题。DPSK调制解调就可以解决这个问题，相绝码转 换在“复接/解复接、同步技术模块”上完成。四、各测量点及可调元件的作用1. PSK调制模块37K02:两调制信号叠加。1-2脚连，输出“ 1”的调制信号；2-3 脚连，输出“ 0”的调制信号。37W01:调节0相载波幅度大小，使 37TP02峰峰值24V。37W02:调节兀相载波幅度大小，使 37TP03峰峰值24V。37P01:外加数字基带信号输入钟孔。37TP01:频率为1.024MHz方波信号，由4U01芯片（EPM240褊 程产生。37TP02 0相1.024MHZ载波

10、正弦波信号，调节电位器37W01改 变幅度（24V左右）。37TP03兀 相1.024MHZ载波正弦波信号， 号输出钟孔。由开关37K02决定。调节电位器37W02改变幅度（24V左右）37P02: PSK调制信1-2相连3-4断开时，37P02为0相载波输出；1-2断开3-4相连时，37P02为兀相载波输出；1-2和3-4相连时，37P02为PSK调制信号叠加输出。注意两相 位载波幅度需调整相同，否则调制信号在相位跳变处易失真。2. PSK解调模块38W01:载波提取电路中压控振荡器调节电位器。38P01: PSK解调信号输入钟孔。38TP01:压控振荡器输出2.048MHz的载波信号，建议

11、用频率计 监视测量该点上的频 率值有偏差时，此时可调节 38W01,使其准 确而稳定地输出2.048MHz的载波信号，即可解调输出数字基带信 号。38TP02:频率为1.024MHz的0相载波输出信号。38TP03:频率为1.024MHz的兀/2相载波输出信 号，对比 38TP0238P02: PSK解调输出钟孔。PSK方式的科斯塔斯环解调时存在 相位模糊问题，解调出的基带信号可能会出现倒相情况；DPSK方式解调后基带信号为相对码，相绝转换由下面的“复接/解复接、同步技术模块”完成。3. 复接/解复接、同步技术模块39SW01:功能设置开关。设置“ 0010”，为32K相对码、绝对码转换39P

12、01:外加基带信号输入钟孔。39P07:相绝码转换输出钟孔。五、实验内容及步骤1 .插入有关实验模块：在关闭系统电源的条件下，将“时钟与基带数据发生模块"、“ PSK 调制模块”、“噪声模块”、“PSK解调模块”、“同步提取模块”，插 到底板“ G、A、B、C、I”号的位置插座上（具体位置可见底板右下 角的“实验模块位置分布表”）。注意模块插头与底板插座的防呆口一 致，模块位号与底板位号的一致。2 . PSK DPSK信号线连接：绝对码调制时的连接（PSK：用专用导线将4P01、37P01; 37P02、 3P01; 3P02、38P01连接。相对码调制时的连接（DPSK：用专用 导

13、线将 4P0& 37P01; 37P02、3P01; 3P02、38P01; 38P02、39P01 连接。注意连接钟孔的箭头指向，将输出钟孔连接输入钟孔。3 .加电：打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯 显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。4 .基带输入信号码型设置：拨码器4SW02设置为“00001 “，4P01产生32K的15位m序 列输出；4P03输出为4P01波形的相对码。5,跳线开关设置:跳线开关37K02 1-2 3-4相连。6 .载波幅度调节：37W01:调节0相载波幅度大小，使37TP02峰峰值24V。(用 示波器观测37TP02的幅度，载波

14、幅度不宜过大，否则会引起波形失 真)37W02:调节兀相载波幅度大小，使37TP03峰峰值24V。(用 示波器观测37TP03的幅度)。7 .相位调制信号观察：(1) PSK调制信号观察：双踪示波器，触发测量探头测试 4P01 点，另一测量探头测试37P02,调节示波器使两波形同步，观察BPSK 调制输出波形，记录实验数据。(2) DPSK调制信号观察：双踪示波器，触发测量探头测试4P03 点，另一测量探头测试37P02,调节示波器使两波形同步，观察DPSK 调制输出波形，记录实验数据。8 .噪声模块调节：调节3W01,将3TP01噪声电平调为0;调节3W02,使3P02信 号峰峰值24V。9 . PSK解调参数调节：调节38W01电位器，使压控振荡器工作在 2048KHz同时可用 频率计鉴测38TP01点。注意观察38TP02和38TP03两测量点波形的 相位关系。10 .相位解调信号观测:（1） PSK调制方式观察38P02点PSK解调输出波形，并作记录，并同时观察PSK调 制端37P01的基带信号，比较两者波形相近为准（可能反向，如果 波形不一致，可微调38W01）。DPSK调制方式“同步提取模块”的拨码器39SW01设置为“0010”。观察38P02 和37P01的两测试点，比较两相对码波形，观察是否存在反向问题； 观察39P07和4P01的两测试点，比较