计算机与信息工程学院验证性实验报告

专业：通信工程        年级/班级：20##级      20##—20##学年第二学期

一、实验目的

    1. 掌握2DPSK相干解调原理。

2. 掌握2FSK过零检测解调原理。

二、实验原理及方法

在实际应用的通信系统中，解调器的输入端都有一个带通滤波器用来滤除带外的信道噪声并确保系统的频率特性符合无码间串扰条件。在TX系列实验设备中为了简化实验设备，方便观察信号波形，数字调制的输出端没有带通滤波器，信道是理想的，解调器输入端也没有带通滤波器。

    2DPSK解调模块上有以下信号测试点及输入输出点：

    · MU                    相乘器输出信号测试点

    · LPF                低通、运放输出信号测试点

    · VC                    比较器比较电压测试点

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华北电力大学

实验报告

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                实验名称                          

课程名称                          

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                 专业班级：               学生姓名：

                 学    号：               成    绩：

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中南大学

《通信原理》

实验报告

学生姓名               

学生学号           

学    院   信息科学与工程学院

专业班级        

完成时间       2013.6.5     

实验三  数字解调与眼图

一、实验目的

1. 掌握2DPSK相干解调原理。

2. 掌握2FSK过零检测解调原理。

二、实验内容

1. 用示波器观察2DPSK相干解调器各点波形。

2. 用示波器观察2FSK过零检测解调器各点波形。

3．用示波器观察眼图。

三、基本原理

    可用相干解调或差分相干解调法（相位比较法）解调2DPSK信号。在相位比较法中，要求载波频率为码速率的整数倍，当此关系不能满足时只能用相干解调法。本实验系统中，2DPSK载波频率等码速率的13倍，两种解调方法都可用。实际工程中相干解调法用得最多。2FSK信号的解调方法有：包络括检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法等。

图4-1  数字解调方框图

（a）  2DPSK相干解调  （b）2FSK过零检测解调

    本实验采用相干解调法解调2DPSK信号、采用过零检测法解调2FSK信号。2DPSK模块内部使用+5V、+12V和-12V电压，2FSK模块内部仅使用+5V电压。图4-1为两个解调器的原理方框图，其电原理图如图4-2所示（见附录）。

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实验三  数字解调实验

    一、实验目的

     1. 掌握2DPSK相干解调原理。

2. 掌握2FSK过零检测解调原理。

    二、实验内容

     1. 用示波器观察2DPSK相干解调器各点波形。

2. 用示波器观察2FSK过零检测解调器各点波形。

    三、基本原理

    可用相干解调或差分相干解调法（相位比较法）解调2DPSK信号。在相位比较法中，要求载波频率为码速率的整数倍，当此关系不能满足时只能用相干解调法。本实验系统中，2DPSK载波频率等码速率的13倍，两种解调方法都可用。实际工程中相干解调法用得最多。

    2FSK信号的解调方法有：包络括检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法等。

图3-1  数字解调方框图

（a）   2DPSK相干解调  （b）2FSK过零检测解调

本实验采用相干解调法解调2DPSK信号、采用过零检测法解调2FSK信号。图3-1、图3-2分别为两个解调器的方框图和电原理图。

3-2  数字解调电路图 (A)2DPSK解调器

3-2  数字解调电路图 （B）2FSK解调器

2DPSK解调模块上有以下测试点及输入输出点：

    · 2DPSK-IN                 2DPSK信号输入点/测试点

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实验一  数字基带信

一、   实验目的

1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。

2、掌握AMI、HDB₃码的编码规则。

3、掌握从HDB₃码信号中提取位同步信号的方法。

4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。

5、了解HDB₃（AMI）编译码集成电路CD22103。

二、   实验内容

1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、传号交替反转码（AMI）、三阶高密度双极性码（HDB₃）、整流后的AMI码及整流后的HDB₃码。

2、用示波器观察从HDB₃码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。

3、用示波器观察HDB₃、AMI译码输出波形。

三、   基本原理

本实验使用数字信源模块和HDB₃编译码模块。

AMI码的编码规律是：信息代码1变为带有符号的1码即+1或-1，1的符号交替反转；信息代码0的为0码。AMI码对应的波形是占空比为0.5的双极性归零码，即脉冲宽度τ与码元宽度（码元周期、码元间隔）TS的关系是τ=0.5TS。

HDB₃码的编码规律是：4个连0信息码用取代节000V或B00V代替，当两个相邻V码中间有奇数个信息1码时取代节为000V，有偶数个信息1码（包括0个信息1码）时取代节为B00V，其它的信息0码仍为0码；信息码的1码变为带有符号的1码即+1或-1；HDB3码中1、B的符号符合交替反转原则，而V的符号破坏这种符号交替反转原则，但相邻V码的符号又是交替反转的；HDB₃码是占空比为0.5的双极性归零码。

四、   实验步骤

本实验使用数字信源单元和HDB₃编译码单元。
1、 熟悉数字信源单元和HDB₃编译码单元的工作原理，接好电源线，打开电源开关。

2、 用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。用信源单元的FS作为示波器的外同步信号，示波器探头的地端接在实验板任何位置的GND点均可，进行下列观察：
  （1）示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ-OUT和BS-OUT，对照发光二极管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作（1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄）；

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实验报告

一、实验目的、要求

掌握掌握数字调制以及对应解调方法的原理。

掌握数字调制解调方法的计算机编程实现方法，即软件实现。

二、实验原理

二进制数字频率调制(2FSK) 

二进制数字频率调制，简称频移键控2FSK，是利用二进制数字基带信号控制载波的频率，进行频谱变换的过程。在发送端，由基带信号控制载波，用不同频率的载波振荡信号来传输数字信号“1”和“0”；接收端则根据不同频率的载波信号，将其还原成相应的数字基带信号。

PSK调制

在PSK调制时载波的相位随调制信号状态不同而改变。如果两个频率相同的载波同时开始振荡这两个频率同时达到正最大值同时达到零值同时达到负最大值此时它们就处于“同相”状态如果一个达到正最大值时另一个达到负最大值则称为“反相”。把信号振荡一次一周作为360度。如果一个波比另一个波相差半个周期两个波的相位差180度也就是反相。当传输数字信号时“1”码控制发0度相位“0”码控制发180度相位。

三、实验环境

PC机，Windows2000，office2000，Matlab6.5以上版本软件。

四、实验内容、步骤

实验内容

已知消息信号为一个长度为8的二进制序列；载波频率为，采样频率为4KHz。编程实现一种调制、传输、滤波和解调过程。

实验步骤

根据参数产生消息信号s和载波信号。调用函数randint生成随机序列。

编程实现调制过程。调用函数y=fskmod(s,M，FREQ_SEP,NSAMP)完成频率调制，y=pskmod(s,M) 完成相位调制，或者。调用函数modulate完成信号调制。

编程实现信号的传输过程。产生白噪声noise，并将其加到调制信号序列。或者调用函数awgn完成。

编程实现信号的解调。x=fskdemod(y,M, FREQ_SEP,NSAMP) 完成FSK信号的解调，x=pskdemod(y,M) 完成PSK调制信号的解调。或者调用demodulate完成解调。

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实验六 DBPSK调制及解调实验

一、实验目的

1、    掌握DBPSK调制和解调的基本原理；

2、    掌握DBPSK数据传输过程，熟悉典型电路；

3、    熟悉DBPSK调制载波包络的变化；

4、    掌握DBPSK载波恢复特点与位定时恢复的基本方法；

二、实验器材

1、    主控&信号源、9号、13号模块                               各一块

2、    双踪示波器                                                   一台

3、    连接线                                                       若干

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