【正文】 TP305：PSK的0相載波輸出，當(dāng)K303都斷開時(shí)。 TP306：PSK的π相載波輸出，當(dāng)K303都斷開時(shí)。 TP307：PSK調(diào)制信號(hào)輸出波形，當(dāng)K303都相連時(shí)，即1與3與4腳都相接。 TP701：PSK解調(diào)信號(hào)輸入波形，當(dāng)K701的2與3相接。圖7－7 PSK解調(diào)電路電原理圖圖7－8 同相正交解調(diào)環(huán)各點(diǎn)波形圖 TP702：，用頻率計(jì)監(jiān)視測(cè)量點(diǎn)TP704上的頻 率值有偏差時(shí)，此時(shí)一方面可改變CA701中的電容值，另一方面也可調(diào)節(jié)W701 和W702。 TP703：。 TP704：。TP705：PSK解調(diào)輸出波形，即數(shù)字基帶信號(hào)。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1. 分析2PSK/2DPSK調(diào)制與解調(diào)的基本工作原理，畫出其方框圖，并敘述其工作過程。2. 用所測(cè)的眼圖來(lái)說(shuō)明眼圖的測(cè)量原理和作用。八、思考題1. 2PSK與2DPSK信號(hào)有幾種解調(diào)方法？試比較其優(yōu)缺點(diǎn)。2. 為什么利用眼圖能大致估計(jì)系統(tǒng)性能的優(yōu)劣？實(shí)驗(yàn)八 數(shù)字基帶信號(hào)傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容 、位同步提取實(shí)驗(yàn) 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。二?實(shí)驗(yàn)電路工作原理數(shù)字通信系統(tǒng)能否有效地工作，在相當(dāng)大的程度上依賴于發(fā)端和收端正確地同步。同步的不良將會(huì)導(dǎo)致通信質(zhì)量的下降，甚至完全不能工作。通常有三種同步方式：即載波同步、位同步和群同步。在本實(shí)驗(yàn)中主要分析位同步。實(shí)現(xiàn)位同步的方法有多種，但可分為兩大類型：一類是外同步法。另一類是自同步法。所謂外同步法，就是在發(fā)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(hào)，到了接收端得用窄帶濾波器或鎖相環(huán)進(jìn)行濾波提取出該信號(hào)作為位同步之用。 所謂自同步法，就是在發(fā)端不專門向收端發(fā)送位同步信號(hào)，而收端所需要的位同步信號(hào)是設(shè)法從接收信號(hào)中或從解調(diào)后的數(shù)字基帶信號(hào)中提取出來(lái)。本實(shí)驗(yàn)中，位同步提取的方法是從二相PSK(DPSK)信號(hào)中，對(duì)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(hào)。圖81是位同步恢復(fù)與信碼再生電路方框圖,圖82是電原理圖。 圖98 位定時(shí)恢復(fù)與信碼再生電路方框圖 圖81 位同步恢復(fù)與信碼再生電路方框圖圖8－2 位定時(shí)恢復(fù)與信碼再生電路電原理圖設(shè)計(jì)該電路時(shí)，以數(shù)字基帶碼元速率為32Kbit/s為例，數(shù)字基帶信號(hào)由測(cè)量點(diǎn)TP705輸入，經(jīng)過電解電容E701與電阻R717進(jìn)入該電路，帶通濾波器由U710組成，測(cè)量點(diǎn)TP706為眼圖測(cè)量點(diǎn)，利用二蹤示波器的YB通道測(cè)量TP303或TP705，YA通道測(cè)量TP706時(shí)，調(diào)節(jié)示波器相應(yīng)的開關(guān)與旋鈕，就可以測(cè)量出眼圖信號(hào)來(lái)。關(guān)于眼圖的具體測(cè)量在后面再作進(jìn)一步的介紹。由運(yùn)算放大器U711∶C組成全波整流電路。 恢復(fù)出的眼圖信號(hào)經(jīng)過全波整波電路即完成了對(duì)32KHz/2基頻的倍頻作用，即在該電路的輸出中已含有32KHz的頻率成分。在測(cè)量點(diǎn)TP711上可以測(cè)量出波形圖來(lái)。 從圖中可知,運(yùn)算放大器U712(LM311)組成限幅放大電路。 32KHz諧振電路由電阻R73R73R72電容C71CA701(在電路板上這里為一可插入不同容量的電容作為實(shí)驗(yàn)調(diào)試，實(shí)驗(yàn)值為4700pf)、諧振線圈L701組成。由運(yùn)算放大器U711∶A(TL084)組成射隨器電路。A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路由運(yùn)算放大器U713(LM311)組成。 占空比調(diào)整電路由單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器U714∶A(74LS123)、電位器W703等組成。 電路工作過程如下：由全波整流電路輸出的含有32KHz的頻率信號(hào)，通過限幅放大變成數(shù)字信號(hào)后送入32KHz諧振電路，調(diào)諧后取出32KHz的正弦波信號(hào)，再經(jīng)過射隨器電路隔離送至A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路變成32KHz的尖脈沖信號(hào)，再經(jīng)過位定時(shí)調(diào)整電路，調(diào)節(jié)W705，可改變32KHz的時(shí)鐘脈沖的占空比寬度，以進(jìn)一步保證與發(fā)送端的時(shí)鐘信號(hào)同頻但不同相。再生時(shí)鐘的輸出是從U714∶A(74LS123)的Q端(第13引腳)上輸出。在測(cè)量點(diǎn)TP711上可以測(cè)出再生時(shí)鐘信號(hào)的波形來(lái)。 信碼再生器電路比較簡(jiǎn)單，由D觸發(fā)器U715∶A組成，數(shù)字基帶信碼從D端(第2引腳)輸入，再生時(shí)鐘信號(hào)從CLK端(第3引腳輸入)，利用恢復(fù)出來(lái)的再生時(shí)鐘對(duì)數(shù)字基帶信碼進(jìn)行重新取樣判決，使再生收信碼與發(fā)信碼保持準(zhǔn)確的相位關(guān)系。因此，把D觸發(fā)器稱為信碼再生器。再生收信碼從D觸發(fā)器的Q端(第5引腳)輸出。收端碼變換電路由D觸發(fā)器U715∶B、模二加電路U706∶B、轉(zhuǎn)碼器開關(guān)K704組成。若信道傳輸?shù)氖窍鄬?duì)碼，則要經(jīng)過轉(zhuǎn)碼器變成絕對(duì)碼，若傳輸?shù)慕^對(duì)碼，則就不用進(jìn)行轉(zhuǎn)碼了，直接從K703的第1腳輸出?？傊偕糯a通過K705的第2腳輸出。位定時(shí)恢復(fù)電路的各主要測(cè)量點(diǎn)波形如圖84所示。 那么，怎樣來(lái)衡量整個(gè)系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量呢?下面，我們?cè)俳榻B用眼圖來(lái)衡量傳輸畸變和噪聲干擾的方法。 眼圖可以直觀地估價(jià)系統(tǒng)的碼間干擾和噪聲的影響，是一種常用的測(cè)試手段。 “眼圖”就是由解調(diào)后經(jīng)過低通濾波器輸出的基帶信號(hào)，以碼元定時(shí)作為同步信號(hào)在示波器屏幕上顯示的波形。干擾和失真所產(chǎn)生的傳輸畸變，可以在眼圖上清楚地顯示出來(lái)。因?yàn)閷?duì)于二進(jìn)制信號(hào)波形，它很象一只人的眼睛。如圖8－3所示。 圖83 實(shí)驗(yàn)室理想狀態(tài)下的眼圖 圖 84 位定時(shí)恢復(fù)電路各主要測(cè)試點(diǎn)波形三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、位同步提取實(shí)驗(yàn)內(nèi)容具體如下：將二相PSK(DPSK)的調(diào)制電路調(diào)整好后，再將解調(diào)電路調(diào)整到最佳狀態(tài)，逐一測(cè)量TP705～TP711各點(diǎn)處的波形，畫出波形圖并作記錄，注意相位、幅度之間的關(guān)系。四、實(shí)驗(yàn)儀器① 通信原理實(shí)驗(yàn)箱 ②100MHZ數(shù)字示波器③ 頻率計(jì) ④ 誤碼率測(cè)試儀（可選）五、 實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)1．按下按鍵開關(guān)：K0K0K700。2．跳線開關(guān)設(shè)置：K304的2–K301的2–K302的1–2或K302的2–3 或K302的5–6或K302的6–K303的12與34。3．PSK調(diào)制時(shí)： K302的12：偽隨機(jī)碼，碼序列為1110010，速率為32KHz的絕相碼。4．PSK解調(diào)時(shí)：（1）首先要使PSK調(diào)制電路正常工作。即：K701的2K702的1K703的1K704的 12。（2）在CA701插上電容，電容在 80Pf～120Pf之間。（3）做觀察眼圖實(shí)驗(yàn)時(shí)： 示波器一根探頭放在TP303，另一根探頭放在TP706，使同步，能看到眼圖； 示波器一根探頭放在TP705, 另一根探頭放在TP706，使同步，看到升余弦波形。（4）CPU仿真眼圖觀察測(cè)量實(shí)驗(yàn)，具體步驟如下：接通K704的23；示波器的一根探頭放在TP303，另一根探頭放在TP706，使之同步，能看到CPU仿真眼圖；它和PSK解調(diào)電路觀察到的實(shí)際眼圖基本一樣。六、 測(cè)量點(diǎn)說(shuō)明 TP702：，用頻率計(jì)監(jiān)視測(cè)量點(diǎn)TP704上的頻 率值有偏差時(shí)，此時(shí)一方面可改變CA701中的電容值，另一方面也可調(diào)節(jié) W701和W702。 TP705：PSK解調(diào)輸出波形，即數(shù)字基帶信碼。 TP706：眼圖觀察測(cè)量點(diǎn)或升余弦波形測(cè)量點(diǎn)。 TP707：全波整流輸出測(cè)量點(diǎn)。 TP708：32KHz的選頻輸出測(cè)量點(diǎn)，若沒有波形時(shí)，可調(diào)節(jié)W703。 TP709：32KHz的尖脈沖輸出測(cè)量點(diǎn)，若沒有波形時(shí)，可調(diào)節(jié)W704。 TP710：位定時(shí)輸出測(cè)量點(diǎn)，為32KHz的時(shí)鐘信號(hào)，它輸出到增量調(diào)制 譯碼電路中的工作時(shí)鐘輸入開關(guān)K801的6腳，作為增量調(diào)制 譯碼電路中的輸入工作時(shí)鐘。若沒有波形時(shí)，可調(diào)節(jié)W705。 TP711：信碼再生輸出波形，即經(jīng)過位定時(shí)提取與信碼再生整形后的數(shù)字基帶信碼。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1. 分析數(shù)字基帶信號(hào)傳輸?shù)幕竟ぷ髟?，畫出其方框圖，并敘述其工作過程。2. 記錄所測(cè)同步信號(hào)、眼圖，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和說(shuō)明。八、思考題1. 位同步信號(hào)對(duì)數(shù)字基帶信號(hào)傳輸有何影響？2. 為什么利用眼圖能大致估計(jì)通信系統(tǒng)性能的優(yōu)劣？實(shí)驗(yàn)九 2FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（2FSK）調(diào)制實(shí)驗(yàn)（FSK）解調(diào)實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br /> 。二、 實(shí)驗(yàn)電路工作原理圖91 FSK調(diào)制解調(diào)電原理框圖數(shù)字頻率調(diào)制是數(shù)據(jù)通信中使用較早的一種通信方式。由于這種調(diào)制解調(diào)方式容易實(shí)現(xiàn)，抗噪聲和抗衰減性能較強(qiáng)，因此在中低速數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。數(shù)字調(diào)頻又可稱作移頻鍵控FSK，它是利用載頻頻率變化來(lái)傳遞數(shù)字信息。數(shù)字調(diào)頻信號(hào)可以分為相位離散和相位連續(xù)兩種情形。若兩個(gè)振蕩頻率分別由不同的獨(dú)立振蕩器提供，它們之間相位互不相關(guān)，這就叫相位離散的數(shù)字調(diào)頻信號(hào)；若兩個(gè)振蕩頻率由同一振蕩信號(hào)源提供，只是對(duì)其中一個(gè)載頻進(jìn)行分頻，這樣產(chǎn)生的兩個(gè)載頻就是相位連續(xù)的數(shù)字調(diào)頻信號(hào)。本實(shí)驗(yàn)電路中，由實(shí)驗(yàn)一提供的載頻頻率經(jīng)過本實(shí)驗(yàn)電路分頻而得到的兩個(gè)不同頻率的載頻信號(hào)，則為相位連續(xù)的數(shù)字調(diào)頻信號(hào)。（一） FSK調(diào)制電路工作原理 FSK調(diào)制解調(diào)電原理框圖，如圖91所示；圖112是它的調(diào)制電路電原理圖。
輸入的基帶信號(hào)由轉(zhuǎn)換開關(guān)K904轉(zhuǎn)接后分成兩路，一路控制f1=32KHz的載頻，另一路經(jīng)倒相去控制f2=16KHz的載頻。當(dāng)基帶信號(hào)為“1”時(shí)，模擬開關(guān)1打開，模擬開關(guān)2關(guān)閉，此時(shí)輸出f1=32KHz，當(dāng)基帶信號(hào)為“0”時(shí)，模擬開關(guān)1關(guān)閉，模擬開關(guān)2開通。此時(shí)輸出f2=16KHz，于是可在輸出端得到已調(diào)的FSK信號(hào)。 電路中的兩路載頻(ff2）由內(nèi)時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生，經(jīng)過開關(guān)K901，K902送入。兩路載頻分別經(jīng)射隨、選頻濾波、射隨、再送至模擬開關(guān)U901∶A與U901∶B(4066)。（二） FSK解調(diào)電路工作原理FSK集成電路模擬鎖相環(huán)解調(diào)器由于性能優(yōu)越，價(jià)格低廉，體積小，所以得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。解調(diào)電路電原理圖如圖93所示。
FSK集成電路模擬鎖相環(huán)解調(diào)器的工作原理是十分簡(jiǎn)單的，只要在設(shè)計(jì)鎖相環(huán)時(shí)，使它鎖定在FSK的一個(gè)載頻f1上，對(duì)應(yīng)輸出高電平，而對(duì)另一載頻f2失鎖，對(duì)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(hào)序列。 FSK鎖相環(huán)解調(diào)器中的集成鎖相環(huán)選用了MC14046。 壓控振蕩器的中心頻率設(shè)計(jì)在32KHz。圖93中R92R92CA901主要用來(lái)確定壓控振蕩器的振蕩頻率。R92C904構(gòu)成外接低通濾波器，其參數(shù)選擇要滿足環(huán)路性能指標(biāo)的要求。從要求環(huán)路能快速捕捉、迅速鎖定來(lái)看，低通濾波器的通帶要寬些；從提高環(huán)路的跟蹤特性來(lái)看，低通濾波器的通帶又要窄些。因此電路設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足捕捉時(shí)間前提下，盡量減小環(huán)路低通濾波器的帶寬。當(dāng)輸入信號(hào)為16KHz時(shí)，環(huán)路失鎖。此時(shí)環(huán)路對(duì)16KHz載頻的跟蹤破壞?？梢姡h(huán)路對(duì)32KHz載頻鎖定時(shí)輸出高電平，對(duì)16KHz載頻失鎖時(shí)就輸出低電平。只要適當(dāng)選擇環(huán)路參數(shù)，使它對(duì)32KHz鎖定，對(duì)16KHz失鎖，則在解調(diào)器輸出端就得到解調(diào)輸出的基帶信號(hào)序列。關(guān)于FSK調(diào)制原理波形見圖94所示。三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 測(cè)試FSK調(diào)制解調(diào)電路TP901～TP909各測(cè)量點(diǎn)波形，并作詳細(xì)分析。 1．按下按鍵開關(guān)： K0K0K900。 2．跳線開關(guān)設(shè)置： K9012–K9022–3。 K9041–2KHz的偽隨機(jī)碼，碼序列為：000011101100101 K9042–8KHz方波。 做FSK解調(diào)實(shí)驗(yàn)時(shí)，K9041–K9031–2。 3．在CA901插上電容，使壓控振蕩器工作在32KHz，電容在1800Pf~2400Pf之間。 4．注意選擇不同的數(shù)字基帶信號(hào)的速率。有1110010碼(2KHz)、1010交替碼(8KHz)。由信號(hào)轉(zhuǎn)接開關(guān)K904進(jìn)行選擇。 5．接通開關(guān)K906“2”和“3”腳，輸入FSK信號(hào)給解調(diào)電路，注意觀察“1”“0”碼內(nèi)所含載波的數(shù)目。 6．觀察FSK解調(diào)輸出TP907～TP909波形，并作記錄，并同時(shí)觀察FSK調(diào)制端的基帶信號(hào)，比較兩者波形，觀察是否有失真。圖9－2 FSK調(diào)制電路電原理圖