【正文】 )相連的偽碼碼型，重復(fù)上述實驗，注意觀測波形的變化。三、實驗原理數(shù)字頻率調(diào)制是數(shù)字通信使用較早的一種通信方式。當(dāng)基帶信號為“1”時，模擬開關(guān)1打開，模擬開關(guān)2關(guān)閉，此時輸出f1=32KHz，當(dāng)基帶信號為“0”時，模擬開關(guān)1關(guān)閉，模擬開關(guān)2開通。解調(diào)器電原理圖如圖372所示。圖372 FSK解調(diào)電路電原理圖由圖372可知，當(dāng)鎖相環(huán)鎖定時，環(huán)路對輸入FSK信號中的32KHz載波處于跟蹤狀態(tài)，32KHz載波（正弦波）經(jīng)輸入整形電路后變成矩形載波。四、實驗步驟 （一）FSK調(diào)制實驗1．將數(shù)字信號發(fā)生模板上的32KHz、16KHz方波輸出分別聯(lián)接到FSK數(shù)字頻率調(diào)制實驗?zāi)０迳系腏12，J13；將數(shù)字信號發(fā)生模板模板上的NRZ3偽碼輸出聯(lián)接到FSK數(shù)字頻率調(diào)制實驗?zāi)０迳系腏17，偽碼時鐘選擇2K。 2． 示波器雙蹤觀察數(shù)字信號發(fā)生模板的32KHz時鐘方波和FSK數(shù)字頻率解調(diào)實驗的TP9，調(diào)節(jié)R115，R117使其同步。實驗七 PSK移相鍵控調(diào)制及解調(diào)實驗 一、實驗?zāi)康?．掌握二相BPSK（DPSK）調(diào)制及解調(diào)的工作原理及電路組成。它是利用載波相位的變化來傳遞數(shù)字信息的。下面對圖382中的電路作一分析：圖382 PSK移相鍵控調(diào)制實驗電原理圖圖383 二相PSK調(diào)制信號波形1． 內(nèi)載波發(fā)生器 電路如圖384所示。4066是一種4路雙向模擬開關(guān)，其中每一路引腳互相獨立。輸出π相載波，兩個模擬開關(guān)的輸出通過載波輸出控制開關(guān)K3合路迭加后輸出，即為二相PSK調(diào)制信號，波形如圖386所示。在絕對相移方式，由于發(fā)端是以兩個可能出現(xiàn)的相位之中一個相位作基準(zhǔn)的。相對碼（差分碼）是用基帶信號碼元的電平與前一碼元的電平有無變化來表示數(shù)字信息的，如規(guī)定：相對碼中有跳變表示1，無跳變表示0。近幾年來由于數(shù)字電路技術(shù)和集成電路的迅速發(fā)展，又出現(xiàn)了基帶數(shù)字處理載波跟蹤環(huán)，并且已在實際應(yīng)用領(lǐng)域得到了廣泛的使用。包括鑒相器1，鑒相器2，低通濾波器1，低通濾波器2，比較判決器1，比較判決器2，相乘器，環(huán)路濾波器，VCO壓控振蕩器，數(shù)字分頻移相器等電路組成。4)電路：U9B與U10A（74LS74），并完成π/2相移相。當(dāng)解調(diào)環(huán)路中解調(diào)的數(shù)字信息與發(fā)端的數(shù)字信息相位反相時，即相干信號相位和載波相位反相，則按一下按鍵開關(guān)SW1，強(qiáng)迫使它的置“1”端送入高電平，使電路Q端輸出為“1”，Q端輸出為“0”，迫使相干信號的相位與載波信號相位同頻同相，以消除相位誤差。TP2：輸入頻率為512KHz的方波信號。在實驗?zāi)K的J1接上PSK調(diào)制波（DPSK相對碼調(diào)制），在TP7用雙蹤觀察解調(diào)后的三級偽隨機(jī)碼波形。3．學(xué)會觀察眼圖及其分析方法。本次實驗中，位同步提取的方法是從二相PSK（DPSK）信號中，對解調(diào)出的數(shù)字基帶信息再直接提取恢復(fù)出位同步信號。32KHz諧振電路由電阻R1R1R1電容CC諧振線圈L1組成。在測量點TP6上可以測出再生時鐘信號的波形來?？傊?，再生信碼通過K2的第2腳輸出。TP6：位定時輸出測量點為32KHz的時鐘信號，它輸出到增量調(diào)制譯碼電路中的工作時鐘輸入J4，作為增量調(diào)制譯碼電路中的輸入工作時鐘。在碼間串?dāng)_和噪聲同時存在情。TP4：32KHz的選頻輸出測量點，若沒有波形時，可調(diào)節(jié)電容C7的電容值大小，典型值2200p。收端轉(zhuǎn)碼器電路由D觸發(fā)器U5B、模二加電路U6B、轉(zhuǎn)碼器開關(guān)K2組成。電路基本過程如下：由全波整流電路輸出的含有32KHz的頻率成份的信號，通過限幅放大變成數(shù)字信號后送入32KHz諧振電路，調(diào)諧后取出32KHz的正弦波信號，再經(jīng)過射隨器電路進(jìn)行隔離送至A/D模數(shù)轉(zhuǎn)達(dá)換電路變成32KHz的時鐘脈沖信號，再經(jīng)過位定時占空比調(diào)整電路，調(diào)節(jié)R21，可改變32KHz的時鐘脈沖的占空比寬度，以進(jìn)一步保證與發(fā)送端的時鐘信號同頻但不同相。（二）位定時處理電路 電路如圖404所示。所謂外同步法，就是在發(fā)送端除了要發(fā)送有用的數(shù)字信息外，還要專門傳送位同步信號，到了接收端得用窄帶濾波器或鎖相環(huán)進(jìn)行濾波提取該信號作為同步之用。實驗八 數(shù)字同步技術(shù)（位同步）及眼圖實驗 一、實驗?zāi)康?．掌握數(shù)字基帶信號的傳輸過程。在實驗?zāi)K的J1接上PSK調(diào)制波（BPSK絕對碼調(diào)制），在TP7用雙蹤觀察解調(diào)后的三級偽隨機(jī)碼波形。二相DPSK調(diào)制器（注：必須把開關(guān)K2的2與3腳接通；時鐘32K連接到J5用來產(chǎn)生相對碼）加入差分編碼器電路來傳輸二相DPSK信號，重做上述2的內(nèi)容。② 該解調(diào)環(huán)電路結(jié)構(gòu)簡單，整個載波恢復(fù)環(huán)路可全部采用模擬和數(shù)字集成電路實現(xiàn)。74LS124的6腳為使能端，低電平有效，它開啟壓控振蕩器工作；，此時可調(diào)節(jié)RW1和RW2，用頻率計監(jiān)視測量點TP4上的頻率值。只有將UdUd2 經(jīng)過基帶模擬相乘器相乘后，就可以去掉碼元信息，得到反映VCO輸出信號與輸入載波間的相位差的誤碼控制電壓，從而實驗現(xiàn)了對VCO壓控振蕩器的控制。載波恢復(fù)和位定時提取，是數(shù)字載波傳輸系統(tǒng)必不可少的重要組成部分。DPSK是利用前后相鄰碼元對應(yīng)的載波相對相移來表示數(shù)字信息的一種相移鍵控方式。理論分析和實際試驗證明：在恒參信道下，移相鍵控比振幅鍵控、頻率鍵控，不但具有較高的抗干擾性能，而且可更經(jīng)濟(jì)有效地利用頻帶。反之，當(dāng)信碼為“0”碼時，模擬開關(guān)1的輸入控制端為低電平，模擬開關(guān)1截止。3．信碼反相器由U1：C（74LS04）組成。因此，PSK技術(shù)在中、高速數(shù)據(jù)傳輸中得到了十分廣泛的應(yīng)用。圖381是二相PSK（DPSK）調(diào)制器電路框圖，圖382是它的電原理圖。五、實驗報告1．測試FSK調(diào)制電路TP12～TP18各測量點波形，并作詳細(xì)分析。TP18：FSK調(diào)制信號輸出?？梢?，環(huán)路對32KHz載頻鎖定時輸出高電平，對16KHz載頻失鎖時就輸出低電平。從要求環(huán)路能快速捕捉、迅速鎖定來看，低通濾波器的通頻帶要寬一些；從提高環(huán)路的跟蹤特性來看，低通濾波器的通帶又要窄些。FSK集成電路模擬鎖相環(huán)解調(diào)器的工作原理簡單是十分簡單的，只要在設(shè)計鎖相環(huán)時，使它鎖定在FSK的一個載頻f1上，對應(yīng)輸出高電平，而對另一載頻f2失鎖，對應(yīng)輸出低電平，那末在鎖相環(huán)路濾波器輸出端就可以得到解調(diào)的基帶信號序列。 （一）FSK調(diào)制電路工作原理FSK調(diào)制電原理框圖，如圖361，圖362是它的電原理圖。3．掌握利用鎖相環(huán)實現(xiàn)FSK解調(diào)的原理和實現(xiàn)方法。調(diào)節(jié)電位器RW2改變判決門限，直到在2ASK(out)(T8)處觀察到與基帶信號一致的波形。本實驗中為了簡化實驗設(shè)備，在調(diào)制部分的輸出端沒有加帶通濾波器，并且假設(shè)信道是理想的，所以在解調(diào)部分的輸入端也沒有加帶通濾波器。（1）非相干解調(diào)方式（2）相干解調(diào)方式圖2 2ASK解調(diào)原理框圖3. 實驗原理1）ASK調(diào)制電路調(diào)制實驗電路采用通－斷鍵控法，2ASK調(diào)制的基帶信號和載波信號分別從“S1(t)”和“f(t)”輸入，調(diào)制信號從“2ASK(out)”輸出。2ASK信號典型的時域波形如圖11所示，圖1 2ASK信號的典型時域波形其時域數(shù)學(xué)表達(dá)式為：S2ASKt=an?Acosωct 11式中，A為未調(diào)載波幅度，ωc為載波角頻率，an為符合下列關(guān)系的二進(jìn)制序列的第n個碼元：an=0 amp。3．結(jié)合編碼框圖，對電原理圖各部分電路進(jìn)行分析。再測TP1和TP3的譯碼輸出是否正確。AMI/HDB3的選擇可通過K1設(shè)置，當(dāng)K1設(shè)置在12狀態(tài)時，U1完成HDB3編譯碼過程，設(shè)置在23狀態(tài)時，U1完成AMI編譯碼過程。這就是說，從收到的符號序列中可以容易地找到破壞點V于是也斷定V符號及其前面的3個符號必定是連0符號，從而恢復(fù)4個連0碼，再將所有1變成+1后便得到原消息代碼。 圖314給出一個特定信碼的HDB3編碼方法。當(dāng)相鄰V脈沖間“1”碼數(shù)為奇數(shù)時，則用“000V”取代，為偶數(shù)個時就用“B00V”取代。從AMI碼的編碼規(guī)則看出，它已從一個二進(jìn)制符號序列變成了一個三進(jìn)制符號序列，而且也是二進(jìn)制符號變換成一個三進(jìn)制符號。 根據(jù)這些原則，在傳輸線路上通常采用AMI碼和HDB3碼。這是因為終端機(jī)輸出電路或再生中繼站都是經(jīng)過變壓器與電纜相連接的，而變壓器是不能通過直流分量和低頻分量的。2．整理測量得到的各種數(shù)據(jù)和觀察到的波形。 （19）VFXI+ ：發(fā)送輸入放大器的同向輸入。它允許與MCLKx異步，但為了獲得最佳性能應(yīng)當(dāng)與MCLKx同步，當(dāng)MCLKR連續(xù)聯(lián)在低電位時，CLKx被選用為所有內(nèi)部定時，當(dāng)MCLKR連續(xù)工作在高電位時，器件就處于掉電模式。接收濾波器增益可由外部編程控制。圖236 MT8965內(nèi)部原理框圖發(fā)送部分包括發(fā)送濾波器，PCM編碼器和輸出寄存器。 a5 a6 a7 a8：段內(nèi)電平碼，用來確定信號在某一大段內(nèi)的那一小段，每一大段內(nèi)又均分16小段。圖234 PCM編碼方式它們的編碼規(guī)律如圖234所示。由此可見，脈沖編碼調(diào)制方式就是一種傳遞模擬信號的數(shù)字通信方式。它的抽樣速率下限是由抽樣定理確定的。實驗三 PCM脈沖編譯碼實驗 一、實驗?zāi)康?．學(xué)習(xí)PCM編碼原理；2．了解幾種常用PCM編譯碼芯片；3．掌握測試方法。（注意：2VPP指的是峰峰值為2V）（二）驗證抽樣定理1．正弦信號（從信號源輸出）從J8輸入，fH=1KHz（fS＞2 fH）幅度2VPP，連接抽樣脈沖J2到J9。PAM脈沖幅度解調(diào)實驗的實驗電原理圖如圖221所示。由于抽樣電路的負(fù)載是一個電阻，因此抽樣的輸出端能得到一串脈沖信號。抽樣電路采用場效應(yīng)晶體管開關(guān)電路。因此，對于一個最高頻率為3400Hz的語音信號m(t)，可以用頻率大于或等于6800Hz的樣值序列來表示。在工作設(shè)備中，抽樣過程是模擬信號數(shù)字化的第一步。最常用的多路復(fù)用體制是頻分多路復(fù)用（FDM）通信系統(tǒng)和時分多路復(fù)用(TDM)通信系統(tǒng)。 6．驗證偽隨機(jī)碼的四個特性。==221)12NNNNNN(101nnτ / τ ρ(τ) 其中n是偽隨機(jī)序列的寄存器級數(shù)。偽隨機(jī)碼又稱m序列，簡稱nrz。在測量點PN處的碼型序列為1110010周期性序列。 3．三級偽隨機(jī)碼發(fā)生器電路偽隨機(jī)序列，也稱作m序列，它的顯著特點是：（a）隨機(jī)特性；（b）預(yù)先可確定性；（c）可重復(fù)實現(xiàn)。實驗一 數(shù)字信號發(fā)生實驗 一、實驗?zāi)康? 1．了解多種時鐘信號的產(chǎn)生方法； 2．了解PCM編碼中的收、發(fā)幀同步信號的產(chǎn)生過程； 3．掌握3級、4級、5級偽隨機(jī)碼的編碼方法和偽隨機(jī)碼性質(zhì)。2．三級基準(zhǔn)信號分頻及PCM編碼調(diào)制收發(fā)幀同步信號產(chǎn)生電路 ，由可預(yù)置四位二進(jìn)制計數(shù)器（帶直接清零）組成的三級分頻電路組成，逐次分頻變成1K方波，由第一級分頻電路產(chǎn)生的P128KHZ窄脈沖和由第二級分頻電路產(chǎn)生的Q8KH窄脈沖進(jìn)行與非后輸出，即為PCM編譯碼中的收、發(fā)分幀同步信號P8K。從圖中可知，這是由三級D觸發(fā)器和異或門組成的三級反饋移存器。圖188 具有兩個反饋抽頭的5級偽隨機(jī)序列碼發(fā)生器表181 3級、4級、5級偽隨機(jī)碼、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖三級偽隨機(jī)碼四級偽隨機(jī)碼五級偽隨機(jī)碼Q2Q1Q0Q3Q2Q1Q0Q4Q3Q2Q1Q0111111111111011011101111001001100111100000100011010100010001101010011000110001001100111100110110110011011011011101101101110010110111101001011110110101111001010111100101000100000110000010000010010010