通信原理实验4

实验四DBPSK调制及解调实验一、实验目的1、掌握DBPSK调制和解调的基本原理；2、掌握DBPSK数据传输过程，熟悉典型电路；3、熟悉DBPSK调制载波包络的变化；4、掌握DBPSK载波恢复特点与位定时恢复的基本方法；二、实验器材1、主控&信号源、9号、13号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、DBPSK调制解调（9号模块）实验原理框图信号源256KPN15载波1基带信号调制输出低通滤波门限判决解调输入DBPSK解调输出LPF-BPSK相干载波取反256K载波2NRZ_INRZ_QIQ载波同步反相载波同步输入9#数字调制解调模块SIN13#载波同步及位同步模块差分编码CLK差分编码时钟差分译码BPSK解调输出数字锁相环数字锁相环输入BS2差分译码时钟DBPSK调制及解调实验原理框图2、DBPSK调制解调（9号模块）实验框图说明基带信号先经过差分编码得到相对码，再将相对码的1电平和0电平信号分别与256K载波及256K反相载波相乘，叠加后得到DBPSK调制输出；已调信号送入到13模块载波提取单元得到同步载波；已调信号与相干载波相乘后，经过低通滤波和门限判决后，解调输出原始相对码，最后经过差分译码恢复输出原始基带信号。其中载波同步和位同步由13号模块完成。四、实验步骤实验项目一DBPSK调制信号观测（9号模块）概述：DBPSK调制实验中，信号是用相位相差180°的载波变换来表征被传递的信息。本项目通过对比观测基带信号波形与调制输出波形来验证DBPSK调制原理。1、关电，按表格所示进行连线。源端口目的端口连线说明信号源：PN模块9：TH1(基带信号)调制信号输入信号源：256KHz模块9：TH14(载波1)载波1输入信号源：256KHz模块9：TH3(载波2)载波2输入信号源：CLK模块9：TH2(差分编码时钟)调制时钟输入模块9：TH4(调制输出)模块13：TH2(载波同步输入)载波同步模块信号输入模块13：TH1(SIN)模块9：TH10(相干载波输入)用于解调的载波模块9：TH4(调制输出)模块9：TH7(解调输入)解调信号输入模块9：TH12(BPSK解调输出)模块13：TH7(数字锁相环输入)数字锁相环信号输入模块13：TH5(BS2)模块9：TH11(差分译码时钟)用作差分译码时钟2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【BPSK/DBPSK数字调制解调】。将9号模块的S1拨为0100，13号模块的S3拨为0111。3、此时系统初始状态为：PN序列输出频率32KHz，调节信号源模块的W3使256KHz载波信号的峰峰值为3V。4、实验操作及波形观测。（1）以9号模块“NRZ-I”为触发，观测“I”；（2）以9号模块“NRZ-Q”为触发，观测“Q”。（3）以9号模块“基带信号”为触发，观测“调制输出”。思考：分析以上观测的波形，分析与ASK有何关系？答：ASK的基带信号是单极性，而2DPSK的基带信号是双极性的。实验项目二DBPSK差分信号观测（9号模块）概述：本项目通过对比观测基带信号波形与NRZ-I输出波形，观察差分信号，验证差分变换原理。1、保持实验项目一中的连线。2、将9号模块的S1拨为“0100”。3、以“基带信号”为触发，观测“NRZ-I”。记录波形，并分析差分编码规则。差分编码规则为：载波的相位遇到原数字信息“1”变化，遇到“0”则不变。实验项目三DBPSK解调观测（9号模块）概述：本项目通过对比观测基带信号波形与DBPSK解调输出波形，验证DBPSK解调原理。1、保持实验项目一中的连线。将9号模块的S1拨为“0100”。2、以9号模块的“基带信号”为触发，观测13号模块的“SIN”，调节13号模块的W1使“SIN”的波形稳定，即恢复出载波。以9号模块的“基带信号”为触发观测“DBPSK解调输出”，多次单击13号模块的“复位”按键。观测“DBPSK解调输出”的变化。3、以信号源的CLK为触发，测9号模块LPF-BPSK，观测眼图。五、实验报告1、分析实验电路的工作原理，简述其工作过程；答：输入的基带信号由转换开关转接后分成两路，一路经过差分编码控制256KHz的载频，另一路经倒相去控制256KHz的载频。解调采用锁相解调，只要在设计锁相环时，使它锁定在FSK的一个载频上，此时对应的环路滤波器输出电压为零，而对另一载频失锁，则对应的环路滤波器输出电压不为零，那末在锁相环路滤波器输出端就可以获得原基带信号的信息。2、通过实验波形，分析DBPSK调制解调原理。答：调制原理是：基带信号先经过差分编码得到相对码，再根据相对码进行绝对调相，即将相对码的1电平和0电平信号分别与256K载波及256K反相载波相乘，叠加后得到DBPSK调制输出。解调原理是：对2DPSK信号进行相干解调，恢复出相对码，再经码反变换器变换为绝对码，进而恢复出发送的二进制数字信息。