带通包络滤波器检波器调制信号输入解调信号输出抽样位同步信号判决器带通包络检波器滤波器(a)非相干方式cosw,t1带通低通相乘器滤波器滤波器调制信号输入解调信号输出抽样位同步信号判决器低通带通相乘器滤波器滤波器cosw,t（b）相干方式单稳调制信号输入解调信号输出低通抽样相器整形整形滤波器判快单稳2位同步信号（c）过零检测法图32FSK解调原理框图这里采用的是过零检测法对FSK调制信号进行解调。大家知道，2FSK信号的过零点数随不同载频而异，故检出过零点数就可以得到关于频率的差异，这就是过零检测法的基本思想。用过零检测法对FSK信号进行解调的原理框图如图3（c）所示。其中整形1和整形2的功能类似于比较器，可在其输入端将输入信号叠加在2.5V上。2FSK调制信号从"FSKIN"输入。U6（LM339）的判决电压设置在2.5V，可把输入信号进行硬限幅处理。这样，整形1将FSK信号变为TTL电平：整形2和抽样电路共同构成抽样判决器，其判决电压可通过电位器W2进行调节。单稳1（74LS123）和10
带通 滤波器 带通 滤波器 包络 检波器 包络 检波器 抽样 判决器 位同步信号 调制信号输入 解调信号输出 （a） 非相干方式 低通 滤波器 低通 滤波器 抽样 判决器 位同步信号 解调信号输出 相乘器 相乘器 带通 滤波器 带通 滤波器 调制信号输入 cosω2 t cosω1 t （b） 相干方式 单稳1 整形1 整形2 低通 滤波器 单稳2 相加器 抽样 判决 位同步信号 调制信号输入 解调信号输出 （c） 过零检测法 图 3 2FSK 解调原理框图 这里采用的是过零检测法对 FSK 调制信号进行解调。大家知道，2FSK 信号的过零点数随不同 载频而异，故检出过零点数就可以得到关于频率的差异，这就是过零检测法的基本思想。用过零检 测法对 FSK 信号进行解调的原理框图如图 3（c）所示。其中整形 1 和整形 2 的功能类似于比较器， 可在其输入端将输入信号叠加在 2.5V 上。2FSK 调制信号从“FSKIN”输入。U6（LM339）的判决电 压设置在 2.5V，可把输入信号进行硬限幅处理。这样，整形 1 将 FSK 信号变为 TTL 电平；整形 2 和抽样电路共同构成抽样判决器，其判决电压可通过电位器 W2 进行调节。单稳 1（74LS123）和 10
单稳2（74LS123）分别被设置为上升沿触发和下降沿触发，它们与相加器U7（74LS32）一起共同对TTL电平的FSK信号进行微分、整流处理。电阻R30与R31决定上升沿脉冲宽度及下降沿脉冲宽度。抽样判决器的时钟信号就是FSK基带信号的位同步信号，该信号应从"FSK-BS"输入，可以从信号源直接引入，也可以从同步信号恢复模块引入。五、输入、输出点参考说明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(U6LM339)后的波形观测点。TH8：FSK调制信号经单稳（U10A74LS123）的信号观测点。TH9：FSK调制信号经单稳（U10B74LS123）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。TH11：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。六、实验步骤（一）FSK调制实验1.将信号源模块和模块3、4、7固定在主机箱上，将黑色塑封螺钉拧紧，确保电源接触良好。2.按照下表进行实验连线：11
单稳 2（74LS123）分别被设置为上升沿触发和下降沿触发，它们与相加器 U7（74LS32）一起共同 对 TTL 电平的 FSK 信号进行微分、整流处理。电阻 R30 与 R31 决定上升沿脉冲宽度及下降沿脉冲 宽度。抽样判决器的时钟信号就是 FSK 基带信号的位同步信号，该信号应从“FSK-BS”输入，可以 从信号源直接引入，也可以从同步信号恢复模块引入。 五、输入、输出点参考说明 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(U6 LM339)后的波形观测点。 TH8：FSK 调制信号经单稳（U10A 74LS123）的信号观测点。 TH9：FSK 调制信号经单稳（U10B 74LS123）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。 TH11：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。 六、实验步骤 （一）FSK 调制实验 1．将信号源模块和模块 3、4、7 固定在主机箱上，将黑色塑封螺钉拧紧，确保电源接触良好。 2．按照下表进行实验连线： 11
源端口连线说明目的端口信号源：PN（8K）模块3：FSK-NRZS4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模块3：载波B信号源：64K同步正弦波提供FSK调制B路载波，幅度为3V*检查连线是否正确，检查无误后打开电源3.将模块3上拨码开关S1都拨上。以信号输入点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"处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。6.实验结束关闭电源。（二）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4：FSKINFSK解调输入模块3：FSK-OUT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3：FSK-BS提取的位同步信号*检查连线是否正确，检查无误后再次打开电源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），直到在该点观察到稳定的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"处的波形，将OUT2"处FSK解调信号与信号源产生的PN码进行比较。4.实验结束关闭电源，拆除连线，整理实验数据及波形完成实验报告。七、实验报告要求1.实验目的2．实验内容3.实验器材4．实验原理5.实验步骤6．实验结果及分析12
源端口 目的端口 连线说明 信号源：PN（8K） 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 3V * 检查连线是否正确，检查无误后打开电源 3．将模块 3 上拨码开关 S1 都拨上。以信号输入点“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”处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。 6．实验结束关闭电源。 （二）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 3：FSK-BS 提取的位同步信号 * 检查连线是否正确，检查无误后再次打开电源 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），直到在该点观察到稳定的 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”处的波形，将“OUT2”处 FSK 解调信号与信号源产生的 PN 码进行比较。 4．实验结束关闭电源，拆除连线，整理实验数据及波形完成实验报告。 七、实验报告要求 1．实验目的 2．实验内容 3．实验器材 4．实验原理 5．实验步骤 6．实验结果及分析 12
实验三移相键控(PSK/DPSK)调制与解调实验一、实验目的1．掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。2.掌握用键控法产生PSK/DPSK信号的方法。3.掌握PSK/DPSK相干解调的原理。4.掌握绝对码波形与DPSK信号波形之间的关系。二、实验内容1.观察绝对码和相对码的波形和转换关系。2.观察PSK/DPSK调制信号波形。3．观察PSK/DPSK解调信号波形。三、实验器材一块1．信号源模块一块2.③号模块一块3.④号模块一块4.号模块一台5.20M双踪示波器6.连接线若干三、实验原理1.2PSK/2DPSK调制原理PSK信号是用载波相位的变化表征被传输信息状态的，通常规定0相位载波和元相位载波分别代表传1和传0，其时域波形示意图如图1所示。设二进制单极性码为an，其对应的双极性二进制码为bn，则2PSK信号的一般时域数学表达式为：Zb,g(t-nT,) coso.!S2psx (t) =(1)-1当a，=0时，概率为P其中：b,+1当a,=时，概率为1-P13
实验三 移相键控(PSK/DPSK)调制与解调实验 一、实验目的 1．掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。 2．掌握用键控法产生 PSK/DPSK 信号的方法。 3．掌握 PSK/DPSK 相干解调的原理。 4．掌握绝对码波形与 DPSK 信号波形之间的关系。 二、实验内容 1．观察绝对码和相对码的波形和转换关系。 2．观察 PSK/DPSK 调制信号波形。 3．观察 PSK/DPSK 解调信号波形。 三、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 三、实验原理 1．2PSK/2DPSK 调制原理 PSK 信号是用载波相位的变化表征被传输信息状态的，通常规定 0 相位载波和 π 相位载波分别 代表传 1 和传 0，其时域波形示意图如图 1 所示。 设二进制单极性码为 an，其对应的双极性二进制码为 bn，则 2PSK 信号的一般时域数学表达式 为： nTtgbtS tc n 2PSK n s cos)()( （1） 其中： a P a P b n n n ＝当＋ 时，概率为 － 当 时，概率为 1 1 1 1 0 13
Ts2Ts3Ts4TsSzPsk(t)图12PSK信号的典型时域波形2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。例如，假设相位值用相位偏移x表示（x定义为本码元初相与前一码元初相之差），并设D=元→数字信息“1”△Φ=0→数字信息“0”数字信息（绝对码）PSK波形DPSK波形相对码图22PSK与2DPSK波形对比图2为对同一组二进制信号调制后的2PSK与2DPSK波形。从图中可以看出，2DPSK信号波形与2PSK的不同。2DPSK波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号，而前后码元相对相位的14
0 Ts 2Ts 3Ts 4Ts 1 0 1 1 S2PSK(t) A -A 0 ar2 t t 图 1 2PSK 信号的典型时域波形 2DPSK 方式即是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。例如，假 设相位值用相位偏移 x 表示（x 定义为本码元初相与前一码元初相之差），并设 数字信息“1” 0 数字信息“0 ” 0 0 0 1 0 1 1 1 0 数字信息（绝对码） 0 0 1 1 1 0 0 1 PSK波形 DPSK波形 相对码 图 2 2PSK 与 2DPSK 波形对比 图 2 为对同一组二进制信号调制后的 2PSK 与 2DPSK 波形。从图中可以看出，2DPSK 信号波 形与 2PSK 的不同。2DPSK 波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号，而前后码元相对相位的 14