通信原理實驗報告 FSK 傳輸實驗 李會希 李夢瑤 2013 年 年 12 月 月 15 日 一、

　實驗名稱: FSK 傳輸實驗

　二、

　實驗目的:

　1、 熟悉 FSK 調制與解調基本工作原理 2、 掌握 FSK 數據傳輸過程 3、 掌握 FSK 正交調制的基本工作原理與實現方法 4、 掌握 FSK 性能的測試 5、 了解 FSK 在噪聲下的基本性能 三、

　實驗儀器

　1、 ZH7001 通信原理綜合實驗系統 一臺 2、 20MHz 雙蹤示波器 一臺 3、 ZH9001 型誤碼測試儀(或 GZ9001 型) 一臺 4、 頻譜分析儀 一臺 四、 實驗步驟 ( ( 一K )FSK 調制

　1. FSK 基帶信號觀測 （ （1）

　）

　TPi03 就是基帶 FSK 波形(D/A 模塊內)。通過菜單選擇為 1 碼輸入數據信號,觀測 TPi03 信號波形,測量其基帶信號周期。

　周期為:26 、70us

　 （ （2）

　）

　通過菜單選擇為0碼輸入數據信號,觀測TPi03信號波形,測量其基帶信號周期。將測量結果與 1 碼比較。

　周期為:53 、40us, 頻率比 1 碼低。全 1 碼的頻率就是全 0的 碼頻率的 2 倍。

　2.發端同相支路與正交支路信號時域波形觀測 TPi03 與 TPi04 分別就是基帶 FSK 輸出信號的同相支路與正交支路信號。測量兩信號的時域信號波形時將輸入全 1 碼(或全 0 碼),測量其兩信號就是否滿足正交關系。( 由圖 x=0 處 處可見一個處于峰值 值, 一個為 0, 故兩信號正交。) 思考: 產生兩個正交信號去調制的目的? ?

　答: :相 如果只采一路同相FSK 信號進行調制, 會產生兩個FSK 頻譜信號, 這需在后面采用較復雜的中頻窄帶濾波器。若用兩個正交信號去調制, 可以提高頻帶利用率、降低干擾。

　 3 發端同相支路與正交支路信號的李沙育(x-y)波形觀測 將示波器設置在(x-y)方式,可從相平面上觀察 TPi03 與 TPi04 的正交性,其李沙育應為一個圓。

　通過菜單選擇在不同的輸入碼型下進行測量。

　全 0 碼或全 1 碼:

　0/1 碼或特殊碼型:

　4 連續相位 FSK 調制基帶信號觀測 （1）TPM02 就是發送數據信號(DSP+FPGA 模塊左下腳),TPi03 就是基帶 FSK 波形。測量時,通過菜單選擇為0/1碼輸入數據信號,并以TPM02作為同步信號。觀測TPM02

　與 TPi03 點波形應有明確的信號對應關系。并且,在碼元的切換點發送波形的相位連續。

　思考: 非連續相位 FSK 調制在碼元切換點的相位就是如何的？ 答 答: 不連續, 當包含 N(N 為整數) 個載波周期時, 初始相位相同的相鄰碼元的波形與瞬時相位就是連續的, 當不就是整數時, 相鄰碼元波形與瞬時相位就是不連續的。

　（2）通過菜單選擇為特殊序列碼輸入數據信號,重復上述測量步驟。記錄測量結果。

　出 由以上兩個圖我們可以明顯瞧出 FSK 調制方式對 0 碼與 1 碼分別用不同頻率的載頻波調制。

　5、FSK 調制中頻信號波形觀測 在 FSK 正交調制方式中,必須采用 FSK 的同相支路與正交支路信號;不然如果只采一路同相 FSK 信號進行調制,會產生兩個 FSK 頻譜信號,這需在后面采用較復雜的中頻窄帶濾波器,如圖 4、1、12 所示:

　正交調制頻率頻率幅度幅度幅度頻率一般調制基帶頻譜中頻頻譜帶通濾波器 圖 4、1、12 FSK 的頻譜調制過程 （1）調制模塊測試點 TPK03 為 FSK 調制中頻信號觀測點。測量時,通過菜單選擇為 0/1碼輸入數據信號,并以 TPM02 作為同步信號。觀測 TPM02 與 TPK03 點波形應有明確的信號對應關系。

　（2）通過菜單選擇為特殊序列碼輸入數據信號,重復上述測量步驟。

　（3）將正交調制輸入信號中的一路基帶調制信號斷開(D/A 模塊內的跳線器 Ki01 或Ki02),重復上述測量步驟。觀測信號波形的變化,分析變化原因。

　斷開 Ki01 后 0/1 碼:

　由圖易得:密集處代表 1;稀疏處代表 0。

　五、實驗報告 1、 FSK 正交調制方式與傳統的一般 FSK 調制方式有什么區別? 其有哪些特點 ? 一般 K FSK 調制方式產生 K FSK 信號的方法就 是根據輸入的數據比特就是 0 0 還就是1, 在兩個獨立的振蕩器 之間 切換。采用這種方法產生的波形在切換的時刻相位就是不連續的 。而 而 K FSK 正交調制方式產生 K FSK 信號的方法就是, , 先產生 K FSK 基帶信號, , 再利用基帶信號對單一載波振蕩器進行頻率調制。采用這種方法產生的波形在切換的時刻相位就是連續的 。在 K FSK 正交調制方式中, , 必須采用 K FSK 的同相支路與正交支路信號, , 不然若只采用一路同相 K FSK 信號進行調制, , 會產生兩個 K FSK 頻譜信號。

　2、 TPi03 與 TPi04 兩信號具有何關系？ 正交

　3、 畫出各測量點的工作波形; 見上各圖。

　4、 敘述位定時的調整過程,并說明輸入碼字對位定時恢復的影響？在實際通信中為什么要加擾碼措施？ 輸入碼字數據中的連 1 1 連 連 0 0 對于手段位定時的提取有很大的影響。對于收端來講, , 若要準確的提取位定時, , 則要求接收碼流不能有太多的連1 1 連 0( 即接收碼流應該有豐富的跳變沿 ), 因此接收碼流中連 1 1 連 連 0 0 的數目會直接影響位定時的恢復。在實際通信中, , 采取擾碼措施可以改變接收碼流中連 1 1 連 連 0 0 的分布, , 使得碼流中連 1 1 或連0 0 碼數目不會超過 4 4 個, , 從而有利于位定時的恢復。

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