FSK传输实验报告.docx
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FSK传输实验报告
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:
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。
2.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
0/1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。
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。
(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。
(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。
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
4.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。
6.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。
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。
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。
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- FSK 传输 实验 报告