FSK传输实验报告

1本科实验报告实验名称：FSK传输实验课程名称：实验时间：任课教师：实验地点：实验教师：实验类型：□√原理验证□综合设计□自主创新学生姓名：学号/班级：组号：学院：同组搭档：专业：成绩：2四、实验步骤测试前检查：首先将通信原理综合实验系统调制方式设置成“FSK传输系统”；用示波器测量TPMZ07测试点的信号，如果有脉冲波形，说明实验系统已正常工作；如果没有脉冲波形，则需按面板上的复位按钮重新对硬件进行初始化。（一）FSK调制1.FSK基带信号观测（1）TPi03是基带FSK波形（D/A模块内）。通过菜单选择为1码输入数据信号，观测TPi03信号波形，测量其基带信号周期。这里将TPMZ07测试点的脉冲信号加入，以示工作正常。（2）通过菜单选择为0码输入数据信号，观测TPi03信号波形，测量其基带信号周期。将测量结果与1码比较。32.发端同相支路和正交支路信号时域波形观测TPi03和TPi04分别是基带FSK输出信号的同相支路和正交支路信号。测量两信号的时域信号波形时将输入全1码（或全0码），测量其两信号是否满足正交关系。思考：产生两个正交信号去调制的目的。全1码3.发端同相支路和正交支路信号的李沙育（x-y）波形观测将示波器设置在（x-y）方式，可从相平面上观察TPi03和TPi04的正交性，其李沙育应为一个圆。通过菜单选择在不同的输入码型下进行测量。全1码全0码40/1码4.连续相位FSK调制基带信号观测（1）TPM02是发送数据信号（DSP+FPGA模块左下脚），TPi03是基带FSK波形。测量时，通过菜单选择为0/1码输入数据信号，并以TPM02作为同步信号。观测TPM02与TPi03点波形应有明确的信号对应关系。并且，在码元的切换点发送波形的相位连续。思考：非连续相位FSK调制在码元切换点的相位是如何的。0/1码（2）通过菜单选择为特殊序列码输入数据信号，重复上述测量步骤。记录测量结果。5正交调制频率频率幅度幅度幅度频率一般调制基带频谱中频频谱带通滤波器特殊序列5.FSK调制中频信号波形观测在FSK正交调制方式中，必须采用FSK的同相支路与正交支路信号；不然如果只采一路同相FSK信号进行调制，会产生两个FSK频谱信号，这需在后面采用较复杂的中频窄带滤波器，如图4.1.12所示：图4.1.12FSK的频谱调制过程（1）调制模块测试点TPK03为FSK调制信号中频信号观测点，测量时，通过菜单选择为0/1码输入数据信号，并以TPM02与TPK03点波形应有明确的信号对应关系。6（2）通过菜单选择为特殊序列码输入数据信号，重复上述测量步骤。（3）将正交调制输入信号中的一路基带调制信号断开（D/A模块内的跳线器Ki01或者Ki02），重复上述测量步骤，观测信号波形的变化，分析变化原因。0/1码特殊序列码（二）FSK解调1.解调基带FSK信号观测首先用中频电缆连结KO02和JL02，建立中频自环（自发自收）。测量FSK解调基带信号测试点TPJ05的波形，观测时仍用发送数据（TPM02）作同步，比较其两者的对应关系。（1）通过菜单选择为1码（或0码）输入数据信号，观测TPJ05信号波形，测量其信号周期。7（2）通过菜单选择为0/1码（或特殊码）输入数据信号，观测TPJ05信号波形。2.解调基带信号的李沙育（x-y）波形观测将示波器设置在（x-y）方式，从相平面上观察TPJ05和TPJ06的李沙育波形。（1）通过菜单选择为1码（或0码）输入数据信号，仔细观测其李沙育信号波形。（2）通过菜单选择为0/1码（或特殊码）输入数据信号，仔细观测李沙育信号波形。8将跳线开关KL01设置在2_3位置，调整电位器WL01（改变接收本地载频——即改变收发频差），继续观察。分析波形的变化与什么因素有关。3.接收位同步信号相位抖动观测用发送时钟TPM01（DSP+FPGA模块左下脚）信号作同步，选择不同的测试码序列测量接收时钟TPMZ07（DSP芯片左端）的抖动情况。思考：为什么在全0或全1码下观察不到位定时的抖动？全1码全0码特殊序列码94.抽样判决点波形观测将跳线开关KL01设置在2_3位置，调整电位器WL01，以改变接收本地载频（即改变收发频差），观察抽样判决点TPN04（测试模块内）波形的变化。在观察时，示波器的扫描时间取大于2ms级较为合适，观察效果较好。5.解调器位定时恢复与最佳抽样判决点波形观测TPMZ07为接收端DSP调整之后的最佳判决抽样时刻。选择输入测试数据为m序列，用示波器同时观察TPMZ07（观察时以此信号作同步）和观察抽样判决点TPN04波形（抽样判决点信号）的之间的相位关系。106.位定时锁定和位定时调整观测TPMZ07为接收端恢复时钟，它与发端时钟（TPM01）具有明确的相位关系。（1）在输入测试数据为m序列时，用示波器同时观察TPM01（观察时以此信号作同步）和TPMZ07（收端最佳判决时刻）之间的相位关系。（2）不断按确认键，此时仅对DSP位定时环路初始化，让环路重新调整锁定，观察TPMZ07的调整过程和锁定后的相位关系。（3）在测试数据为全1或全0码时重复该实验，并解释原因。断开JL02接收中频环路，在没有接收信号的情况下重复上述步骤实验，观测TPM01和TPMZ07之间的相位关系，并解释测量结果的原因。11断开后7.观察在各种输入码字下FSK的输入/输出数据测试点TPM02是调制输入数据，TPW02是解调输出数据。通过菜单选择为不同码型输出数据信号，观测输出数据信号是否正确。观测时，用TPM02点信号同步。12五、实验报告1、FSK正交调制方式与传统的一般FSK调制方式有什么区别?其有哪些特点?答：一般FSK调制方式产生的FSK信号的方法很简单，是根据输入的数据比特是0还是1，在两个独立的振荡器中切换。采用这种方法产生的波形在切换的时刻相位是不连续的，因此这种FSK信号称为不连续FSK信号。FSK正交调制方式产生FSK信号的方法是，首先产生FSK基带信号，利用基带信号对单一载波振荡器进行频率调制。2、TPi03和TPi04两信号具有何关系？答：两者满足正交关系，即相位相差π/2。3、叙述位定时的调整过程，并说明输入码字对位定时恢复的影响？在实际通信中为什么要加扰码措施？答：输入码字当中的连续的1和连续的0，对于收端位定时的提取有很大影响。对于收端来讲，要准确的提取位定时，就需要接收码流有丰富的跳变沿，所以连续的1和0的多少就会直接影响位定时的恢复。在实际通信当中采取扰码措施可以改变接收码流中的0、1分布，有利于位定时的恢复。4、说明信道频差对FSK解调性能的影响。答：当两个信道频差使两个信道载频正交时，两个信道中的信号传输不相关联，所以解调时，两者也是不相关的，不会相互影响解调，产生误码，误码率就减小了，解调性能提高。