实验九 振幅键控(ASK)调制与解调实验
1、 实验目的
1、 掌握用键控法产生ASK信号的方法。
2、 掌握ASK非相干解调的原理。
2、 实验内容
1、 观察ASK调制信号波形
2、 观察ASK解调信号波形。
3、 实验器材
1、信号源模块 一块
2、③号模块 一块
3、④号模块 一块
4、⑦号模块 一块
5、20M双踪示波器 一台
6、连接线 若干
4、 基本原理
调制信号为二进制序列时的数字频带调制称为二进制数字调制。由于被调载波有幅度、频率、相位三个独立的可控参量,当用二进制信号分别调制这三种参量时,就形成了二进制振幅键控(2ASK)、二进制频移键控(2FSK)、二进制移相键控(2PSK)三种最基本的数字频带调制信号,而每种调制信号的受控参量只有两种离散变换状态。
1、 ASK调制原理。
首先,因2ASK信号的特征是对载波的“通—断键控”用一个模拟开关作为调制载波的输出通/断控制们,有二进制序列S(t)控制门的通断,S(t)=1时开关导通;S(t)=0时开关截至,这种调制方式称为通-断键控法。其次,2ASK信号视为S(t)与载波的乘积,故用模拟乘法器实现2ASK调制也是很容易想到的另一种方式。
2、2ASK解调原理。
2ASK解调有非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法)两种方法,相应的接受系统原理框图如下
→ → → → →
(a)非相干方式
→ → → → →
↑
(b)相干方式
2ASK解调原理框图
5、 实验原理
1、 ASK调制电路
2、 ASK解调电路
6、 测试点说明
1、 信号输入点参考说明.
ASK-NRZ:ASK基带信号输入点。
ASK载波:ASK载波信号输入点
ASKIN:ASK调制信号输入点
ASK-BS:ASK解调位同步时钟输入点
2、 信号输出点参考说明
ASK-OUT:ASK调制信号输出点
TH2:ASK信号经滤波器后的信号观测点
ASK-DOUT:ASK解调信号经电压比较器后的信号输出点(未经同步判决)
OUT1:ASK解调信号输出点
7、 实验步骤
(1) ASK调制试验
1、 将信号源模块和模块3、4、7固定在主机箱上,将黑色塑料螺钉拧紧,确保电源接触良好。
2、 按图进行实验连线:
源端口
目的端口
连线说明
信号源:PN(8k)
模块3:ASK-NRZ
S4拨为1100,PN是8k伪随机序列
信号源:64K同步正弦波
模块3:ASK载波
提供ASK调制载波,幅度为4v
3、 以信号输入点“ASK-NRZ”的信号为内触发源,用示波器观察点“ASK-OUT”输出,即为PN码经过ASK调制后的波形。
4、 通过信号源模块上的拨码开关s4控制产生PN码的频率,改变送入的基带信号,重复上述实验;也可以改变载波频率来试验。
(2) ASK解调实验
1、 接着上面ASK调制试验继续连线。
源端口
目的端口
连线说明
模块3:ASK-OUT
模块4:ASKIN
ASK解调输入
模块4:ASK-DOUT
模块7:DIN
锁相环法位同步提取信号
模块7:BS
模块4:ASK—BS
提取的位同步信号
2、将模块上的拨码开关S2拨为“ASK-NRZ”频率的16倍,如:“ASK-NRZ”选8K时,s2选128k,即拨“1000”。观察模块4上信号输出点“ASK-DOUT”处的波形,把电位器W3顺时针拧到最大,并调节电位器W1(改变判决门限),直到在“ASK-DOUT”出观察到稳定的PN码。
3、 观察ASK解调输出“OUT1”处波形,并与信号源产生的PN码进行比较。调制前的信号与解调后的信号形状一致,相位有一定偏移。
4、 通过信号源模块上的拨码开关S4控制产生PN码,改变送人的基带信号,重复上述实验;也可以改变载波频率来实验。
实验感想:通过此次实验,使我更加地了解用键控法产生ASK信号的方法,更深地懂得了ASK非相干解调的原理。观察到ASK调制和解调地波形。也使我更加熟练地操作示波器。
班级 电信0804
学号 1404080506
姓名 范虎
实验十 频移键控FSK调制与解调实验
1、 实验目的
1、 掌握用键控法产生FSK信号的方法
2、 掌握FSK过零检测解调的原理。
2、 实验内容
1、 观察FSK调制信号波形。
2、 观察FSK解调信号波形
3、 观察FSK过零检测解调器各点波形。
3、 实验器材
1、信号源模块 一块
2、③号模块 一块
3、④号模块 一块
4、⑦号模块 一块
5、20M双踪示波器 一台
6、连接线 若干
4、 实验原理
1、 FSK调制原理
2FSK信号是用载波频率的变化来
表
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征被传信息的状态的,被调制载波的频率随二进制序列0、1状态而变化,即频率为f0时代表传0,载频为f1时代表传1。显然,2FSK信号完全可以看成两个分别以f0和f1为载频、以an和an为被传二进制序列的两种2ASK信号的合成。采用频率选择法产生2FSK信号,其调制原理框如下所示
Uu
2、2FSK解调原理
过零检测法(2FSK解调原理框图)
5、 测试点说明
1、 输入点参考说明
FSK调制模块:
FSK-NRZ:FSK基带信号输入点
FSK载波A:A路载波输入点
FSK载波B:B路载波输入点
FSK解调模块:
FSKIN: FSK调制信号输入点
FSK-BS:FSK解调位同步时钟输入点
2、 输出点参考说明
FSK调制模块:
TH7:FSK-NRZ经过反相后信号观测点。
FSK-OUT:FSK调制信号输出点。
FSK解调模块:
TH7: FSK调制信号经整形1后的波形观测点。
TH8:FSK调制信号经单稳(U10A)的信号观测点。
TH9:FSK调制信号经单稳(U10B)的信号观测点
TH10:FSK调制信号经两路单稳后相加信号观测点。
TN11:FSK信号经低通滤波器后的输出信号。
FSK-DOUT:FSK解调信号经电压比较器后的信号输出点(未经同步判决)
OUT2:FSK解调信号输出点。
6、 实验步骤
1、 将信号源模块和模块3,4,7固定在主机箱上,将黑色塑料螺钉拧紧,确保电源接触良好。
2、 按照下表进行实验连线:
源端口
目的端口
连线说明
信号源:PN8K
模块3:FSK-NRZ
S4拨为“1100”,PN是8k伪随机码
信号源:128k同步正弦波
模块3:载波A
提供FSK调制A路载波,幅度为4V
信号源:64K同步正弦波
模块3:载波B
提供FSK调制B路载波,幅度为3 V
3、 将模块上拨码开关S1都拨上,一信号输入点”FSK-NRZ ”的信号为内触发源,用双踪示波器同时观察点“FSK-NRZ”和点“FSK-OUT”输出的波形。
4、 单独将S1拨为“01”或“10”,在“FSK-OUT”出观测单独载波调制波形。
5、 通过信号源模块上的拨码开关S4改变PN码频率后送出,重复上述实验。
(3) FSK解调实验
1、 接着上面FSK调制实验继续连线:
源端口
目的端口
连线说明
模块3:FSK-OUT
模块4:FSKIN
FSK解调输入
模块4:FSK-DOUT
模块7:DIN
锁相环法位同步提取信号输入
模块7:BS
模块4:FSK-BS
提取的位同步信号
2、 将模块7上的拨码开关S2拨为“1000”,观察模块4上信号输出点“FSK-DOUT”处的波形,并调节模块4上的电位器W5(顺时针拧到最大),直到在该点观测到稳定的PN码。
3、 用示波器双踪分别观察模块3上的“FSK-NRZ”和模块四上的“OUT2”出的波形,将“OUT2”出FSK解调信号与信号源产生的PN码进行比较。
实验感想:通过此次实验,使我更加地了解用键控法产生ASK信号的方法,更深地懂得了ASK非相干解调的原理。观察到ASK调制和解调地波形。也使我更加熟练地操作示波器。
班级 电信0804
学号 1404080506
姓名 范虎
输出
位同步信号
输出
相干载波
位同步信号
位同步信号
信
号
源
CPLDD
64K同步正弦波
PN
8K
隔离电路
模
拟
开
关
4066
ASK-out
信
号
源
CPLD
64k同步正弦波
PN
8K
ASK
调
制
电
路
ASK
输入
ASK-out
输出
耦合电路
半波整流器
低通滤波器
抽样判决器
输出
位同步信号
BS
输出
ASK-BS
输入
模
拟
开
关
1
128k同步正弦波
隔离电路
载波A输入
信
号
源
CPLD
模
拟
开
关
2
倒相电路
FSK-NRZ
PN8K
基带信号输入
相
加
器
隔离电路
载波B输入
64k同步正弦波
FSK-OUT
单稳1
解调信号输出
抽样判决
低通滤波器
相加器
整形
整形2
单稳2
位同步信号
耦合电路
半波整流器
低通滤波器
抽样判决器
耦合电路
低通滤波器
抽样判决器
相乘器