【正文】 TP305：PSK的0相載波輸出，當K303都斷開時。 TP306：PSK的π相載波輸出，當K303都斷開時。 TP307：PSK調(diào)制信號輸出波形，當K303都相連時，即1與3與4腳都相接。 TP701：PSK解調(diào)信號輸入波形，當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)各點波形圖 TP702：，用頻率計監(jiān)視測量點TP704上的頻 率值有偏差時，此時一方面可改變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。七、實驗報告要求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. 用所測的眼圖來說明眼圖的測量原理和作用。八、思考題1. 2PSK與2DPSK信號有幾種解調(diào)方法？試比較其優(yōu)缺點。2. 為什么利用眼圖能大致估計系統(tǒng)性能的優(yōu)劣？實驗八 數(shù)字基帶信號傳輸系統(tǒng)實驗實 驗 內(nèi) 容 、位同步提取實驗 一、 實驗目的。二、 實驗電路工作原理數(shù)字通信系統(tǒng)能否有效地工作，在相當大的程度上依賴于發(fā)端和收端正確地同步。同步的不良將會導致通信質(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。在本實驗中主要分析位同步。實現(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，到了接收端得用窄帶濾波器或鎖相環(huán)進行濾波提取出該信號作為位同步之用。 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，而收端所需要的位同步信號是設法從接收信號中或從解調(diào)后的數(shù)字基帶信號中提取出來。本實驗中，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出位同步信號。圖81是位同步恢復與信碼再生電路方框圖,圖82是電原理圖。 圖98 位定時恢復與信碼再生電路方框圖 圖81 位同步恢復與信碼再生電路方框圖圖8－2 位定時恢復與信碼再生電路電原理圖設計該電路時，以數(shù)字基帶碼元速率為32Kbit/s為例，數(shù)字基帶信號由測量點TP705輸入，經(jīng)過電解電容E701與電阻R717進入該電路，帶通濾波器由U710組成，測量點TP706為眼圖測量點，利用二蹤示波器的YB通道測量TP303或TP705，YA通道測量TP706時，調(diào)節(jié)示波器相應的開關與旋鈕，就可以測量出眼圖信號來。關于眼圖的具體測量在后面再作進一步的介紹。由運算放大器U711∶C組成全波整流電路。 恢復出的眼圖信號經(jīng)過全波整波電路即完成了對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。在測量點TP711上可以測量出波形圖來。 從圖中可知,運算放大器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驗調(diào)試，實驗值為4700pf)、諧振線圈L701組成。由運算放大器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，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)過射隨器電路隔離送至A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路變成32KHz的尖脈沖信號，再經(jīng)過位定時調(diào)整電路，調(diào)節(jié)W705，可改變32KHz的時鐘脈沖的占空比寬度，以進一步保證與發(fā)送端的時鐘信號同頻但不同相。再生時鐘的輸出是從U714∶A(74LS123)的Q端(第13引腳)上輸出。在測量點TP711上可以測出再生時鐘信號的波形來。 信碼再生器電路比較簡單，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，再生時鐘信號從CLK端(第3引腳輸入)，利用恢復出來的再生時鐘對數(shù)字基帶信碼進行重新取樣判決，使再生收信碼與發(fā)信碼保持準確的相位關系。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K704組成。若信道傳輸?shù)氖窍鄬Υa，則要經(jīng)過轉(zhuǎn)碼器變成絕對碼，若傳輸?shù)慕^對碼，則就不用進行轉(zhuǎn)碼了，直接從K703的第1腳輸出。總之，再生信碼通過K705的第2腳輸出。位定時恢復電路的各主要測量點波形如圖84所示。 那么，怎樣來衡量整個系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量呢?下面，我們再介紹用眼圖來衡量傳輸畸變和噪聲干擾的方法。 眼圖可以直觀地估價系統(tǒng)的碼間干擾和噪聲的影響，是一種常用的測試手段。 “眼圖”就是由解調(diào)后經(jīng)過低通濾波器輸出的基帶信號，以碼元定時作為同步信號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。因為對于二進制信號波形，它很象一只人的眼睛。如圖8－3所示。 圖83 實驗室理想狀態(tài)下的眼圖 圖 84 位定時恢復電路各主要測試點波形三、 實驗內(nèi)容、位同步提取實驗內(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)，逐一測量TP705～TP711各點處的波形，畫出波形圖并作記錄，注意相位、幅度之間的關系。四、實驗儀器① 通信原理實驗箱 ②100MHZ數(shù)字示波器③ 頻率計 ④ 誤碼率測試儀（可選）五、 實驗步驟及注意事項1．按下按鍵開關：K0K0K700。2．跳線開關設置：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： K302的12：偽隨機碼，碼序列為1110010，速率為32KHz的絕相碼。4．PSK解調(diào)時：（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）做觀察眼圖實驗時： 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仿真眼圖觀察測量實驗，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)電路觀察到的實際眼圖基本一樣。六、 測量點說明 TP702：，用頻率計監(jiān)視測量點TP704上的頻 率值有偏差時，此時一方面可改變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：眼圖觀察測量點或升余弦波形測量點。 TP707：全波整流輸出測量點。 TP708：32KHz的選頻輸出測量點，若沒有波形時，可調(diào)節(jié)W703。 TP709：32KHz的尖脈沖輸出測量點，若沒有波形時，可調(diào)節(jié)W704。 TP710：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開關K801的6腳，作為增量調(diào)制 譯碼電路中的輸入工作時鐘。若沒有波形時，可調(diào)節(jié)W705。 TP711：信碼再生輸出波形，即經(jīng)過位定時提取與信碼再生整形后的數(shù)字基帶信碼。七、實驗報告要求1. 分析數(shù)字基帶信號傳輸?shù)幕竟ぷ髟?，畫出其方框圖，并敘述其工作過程。2. 記錄所測同步信號、眼圖，對實驗結(jié)果進行分析和說明。八、思考題1. 位同步信號對數(shù)字基帶信號傳輸有何影響？2. 為什么利用眼圖能大致估計通信系統(tǒng)性能的優(yōu)劣？實驗九 2FSK調(diào)制解調(diào)實驗實驗內(nèi)容（2FSK）調(diào)制實驗（FSK）解調(diào)實驗一、 實驗目的。
。二、 實驗電路工作原理圖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)方式容易實現(xiàn)，抗噪聲和抗衰減性能較強，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傳遞數(shù)字信息。數(shù)字調(diào)頻信號可以分為相位離散和相位連續(xù)兩種情形。若兩個振蕩頻率分別由不同的獨立振蕩器提供，它們之間相位互不相關，這就叫相位離散的數(shù)字調(diào)頻信號；若兩個振蕩頻率由同一振蕩信號源提供，只是對其中一個載頻進行分頻，這樣產(chǎn)生的兩個載頻就是相位連續(xù)的數(shù)字調(diào)頻信號。本實驗電路中，由實驗一提供的載頻頻率經(jīng)過本實驗電路分頻而得到的兩個不同頻率的載頻信號，則為相位連續(xù)的數(shù)字調(diào)頻信號。（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。
輸入的基帶信號由轉(zhuǎn)換開關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。當基帶信號為“1”時，模擬開關1打開，模擬開關2關閉，此時輸出f1=32KHz，當基帶信號為“0”時，模擬開關1關閉，模擬開關2開通。此時輸出f2=16KHz，于是可在輸出端得到已調(diào)的FSK信號。 電路中的兩路載頻(ff2）由內(nèi)時鐘信號發(fā)生器產(chǎn)生，經(jīng)過開關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，價格低廉，體積小，所以得到了越來越廣泛的應用。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單的，只要在設計鎖相環(huán)時，使它鎖定在FSK的一個載頻f1上，對應輸出高電平，而對另一載頻f2失鎖，對應輸出低電平，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。 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計在32KHz。圖93中R92R92CA901主要用來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)路性能指標的要求。從要求環(huán)路能快速捕捉、迅速鎖定來看，低通濾波器的通帶要寬些；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。因此電路設計應在滿足捕捉時間前提下，盡量減小環(huán)路低通濾波器的帶寬。當輸入信號為16KHz時，環(huán)路失鎖。此時環(huán)路對16KHz載頻的跟蹤破壞?？梢姡h(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。只要適當選擇環(huán)路參數(shù)，使它對32KHz鎖定，對16KHz失鎖，則在解調(diào)器輸出端就得到解調(diào)輸出的基帶信號序列。關于FSK調(diào)制原理波形見圖94所示。三、 實驗內(nèi)容 測試FSK調(diào)制解調(diào)電路TP901～TP909各測量點波形，并作詳細分析。 1．按下按鍵開關： K0K0K900。 2．跳線開關設置： K9012–K9022–3。 K9041–2KHz的偽隨機碼，碼序列為：000011101100101 K9042–8KHz方波。 做FSK解調(diào)實驗時，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)字基帶信號的速率。有1110010碼(2KHz)、1010交替碼(8KHz)。由信號轉(zhuǎn)接開關K904進行選擇。 5．接通開關K906“2”和“3”腳，輸入FSK信號給解調(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，并同時觀察FSK調(diào)制端的基帶信號，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