调制及解调实验

太原理工大学现代科技学院挪动通讯技术课程实验报告专业班级通讯工程学号姓名指导教师1/5太原理工大学现代科技学院实验报告实验名称调制及解调实验同组人专业班级通讯工程学号姓名成绩一、实验目的1、认识OQPSK调制解调原理及特征2、认识载波在QPSK相关及非相关时的解调特征3、与QPSK调制对照，掌握它们的差异装二、实验内容1、察看I、Q两路基带信号的特点及与输入NRZ码的关系。2、察看IQ调制解调过程中各信号变化。3、察看QPSK调制及OQPSK调制各信号的差异。4、察看解调载波相关时和非相关时各信号的差异。三、实验原理OQPSK又叫偏移四相相移键控，它是鉴于QPSK的一类改良型，为了战胜QPSK中过订零点的相位跃变特征，以及由此带来的幅度起伏不恒定和频带的展宽（经过带限系统后）等一系列问题。若将QPSK中并行的I，Q两路码元错开时间（如半个码元），称这种QPSK为偏移QPSK或OQPSK。经过I、Q两路码元错开半个码元调制以后的波形，其载波相位跃变由180°降至90°，防止了过零点，进而大大降低了峰平比和频带的展宽。可见，在QPSK中，仅存在小于2＝90°的相位跃变，而不存在过零点跃变。所以OQPSK信号的带限不会致使信号包络经过零点。OQPSK包络的变化小多了，所以对OQPSKOQPSK即便再非线性放大后还能保持其的硬限幅或非线性放大不会重生严重的频带扩展，带限的性质。线QPSK和OQPSK两种调制方式在码分多址系统中获取了宽泛的用。在IS-95系统的前向链路中采纳的是QPSK的调制方式，在反向链路中采纳的OQPSK的调制方式。1、实验模块简介（1）基带成形模块：本模块主要功能：产生PN31伪随机序列作为信源；将基带信号进行串并变换；按调制要求进行基带成形，形成两路正交基带信号。（2）IQ调制解调模块：2/5太原理工大学现代科技学院实验报告本模块主要功能：产生调制及解调用的正交载波；达成射频正交调制及小功率线性放大；达成射频信号正交解调。（3）码元重生模块：本模块主要功能：从解调出的IQ基带信号中恢复位同步，并进行抽样裁决，而后并串变换后输出。（4）PSK载波恢复模块：本模块主要功能：与IQ调制解调模块上的解调电路连结起来构成一个完好的科斯塔斯环恢复PSK已调信号的载波，同时可用作一个独立的载波源。本实验只使用其载波源。2、实验电路说明a、OQPSK调制实验基带成形模块产生的PN码（由PN31端输出，码型为）输入到串并变换电路中（由NRZIN端输入）进行串并变换，输出的I、Q两路数字基带信号（观察点为NRZ-I，NRZ-Q），I路直接连结到波形地点选择生成器，Q路延缓半个码元，也连结到波形预取电路判断，拿出相应的模拟基带波形数据，经D/A变换后输出。b、OQPSK解调实验OQPSK已调信号送入IQ调制解调模块中的IQ解调电路分别进行PSK相关解调，相关载波由调制端的本振源经正交分频产生。解调输出的I、Q两路模拟基带信号送入码元重生模块进行抽样裁决，变换为数字信元后再进行并串变换后输出。抽样裁决前I、Q两路信号需经整形变成二值信号，而且需恢复位同步信号。四、实验步骤一、在实验箱上正确安装基带成形模块（以下简称基带模块）、IQ调制解调模块（以下简称IQ模块）、码元重生模块（以下简称重生模块）和PSK载波恢复模块。二、OQPSK调制实验。a、封闭实验箱总电源，用台阶插座线达成以下连结：源端口目的端口连线说明基带模块：PN31基带模块：NRZIN供给PN31伪随机序列基带模块：I-OUTIQ模块：I-IN串并变换后的I路信号输入基带模块：Q-OUTIQ模块：Q-IN串并变换后的Q路信号输入b、按基带成形模块上“选择”键，选择OQPSK模式（OQPSK指示灯亮）。3/5太原理工大学现代科技学院实验报告c、用示波器察看基带模块上“I-OUT”及“Q-OUT”测试点，并分别与“NRZIN”测试点的信号进行对照，察看串并变换状况d、用频谱剖析仪观察调制后OQPSK信号频谱（可用数字示波器上FFT功能代替观察），观察点为IQ模块调制单元的“输出”端（TP4）三、OQPSK相关解调实验。a、封闭实验箱总电源，保持步骤2中的连线不变，用同轴视频线达成以下连结：源端口目的端口IQ模块（IQ调制单元）：输出（J2）IQ模块（IQ解调单元）：输入（J3）IQ模块(载波单元)：输出（J5）IQ模块(载波单元)：输入（J4）b、示波器探头分别接IQ解调单元上的“I-OUT”及“Q-OUT”端，察看解调波形。c、对照观察解调前后I路信号示波器探头分别接IQ模块的“I-OUT”端及“I-IN”端，注意察看二者能否一致。d、对照观察原始Q路信号与解调后Q路信号示波器探头分别接IQ模块的“Q-OUT”端及“Q-IN”端，注意察看二者能否一致。四、1.OQPSK重生信号察看a、封闭实验箱总电源，保持步骤2、3中的连线不变，用台阶插座线达成以下连结：源端口目的端口连线说明IQ模块：I-OUT重生模块：I-IN将解调后的I路信号进行抽样裁决IQ模块：Q-OUT重生模块：Q-IN将解调后的Q路信号进行抽样裁决b、按重生模块上“选择”键，选择OQPSK模式（OQPSK指示灯亮）。c、对照观察原始NRZ信号与重生后的NRZ信号示波器探头分别接重生模块上“NRZ”端和基带模块上“NRZIN”端，察看两路码元能否一致。若一致表示解调正确，若不一致可回到步骤2从头实验。2.观察载波非相关时信号波形断开IQ模块上载波“输出”端与该模块上载波“输入”视频线，将IQ模块上载波“输入”端与PSK载波恢复模块上“VCO-OUT”端连结起来，此时载波不一样步。五、实验结果剖析六、实验心得4/5太原理工大学现代科技学院实验报告经过此次试验，认识OQPSK调制解调原理及特征，载波在QPSK相关及非相关时的解调特征，它与QPSK有相同的相位关系，也是把输入码流分红两路，而后进