实验二 二进制键控系统分析

(一) 相干接收2ASK系统分析

1. 相干接收2ASK系统分析

相干接收2ASK系统组成如下图所示：

 

图1  2ASK系统组成原理图

2. 上机操作步骤

在SystemView系统窗下创建仿真系统，首先设置时间窗，运行时间：0-0.3秒，采样速率：10000Hz。

组成系统组成如下图。参数如元件参数便笺所示。

3. 分析内容要求

1)   在系统窗下创建仿真系统，观察指定分析点的波形、功率谱及谱零点带宽；

2)   改变元件设置参数，观察仿真结果：如果PN码改为双极性码（Amp=1v,Offset=0v），能产生2ASK信号吗？此时产生的是什么数字调制信号？改变高斯噪声强度，观察解调波形变化，体会噪声对数据传输质量的影响；

1.   

2.   

3.   

4.  实验结果与分析

(1)   调制信号为PN码

a)         各分析点波形

b)         功率谱

分析：由功率谱可以看出，基带信号能量主要在低频段，而2ASK调制信号的能量则位于载频的3KHz左右，符合信号经过乘法器线性搬移的结果。同时，谱零点带宽约为200Hz，也符合码元速率的两倍。

(2)   调制信号为双极性码（Amp=1v,Offset=0v）

a) 各分析点波形

b) 功率谱

 

分析：由PN码变为双极性码之后，调制波形不再是2ASK，而是BPSK，两者功率谱密度规律基本一致，谱零点带宽也均为200Hz左右。

(3)     改变高斯噪声强度（Std Dev=1v）

分析：将高斯噪声标准差提高到1V，发现输出信号与输入信号之间已有明显差别，发生了较为严重的误码。可见信道噪声越大，误码率越高。

（二） 2FSK系统分析

1.  2FSK系统组成

以话带调制解调器中CCITT V.23建议规定的2FSK标准为例，该标准为：码速率1200bit/s；f0=1300Hz及f1=2100Hz。要求创建符合CCITT V.23建议的2FSK仿真系统，调制采用“载波调频法”产生CP-2FSK信号，解调采用“锁相鉴频法”。系统组成如下所示。为了提高接收端的抗干扰能力，对于接受滤波器输出的模拟电压通常采用“采样+判决”的处理方法。在本实验中，可在同样噪声干扰时比较仅采用“判决”的波形整形方式与“采样+判决”的处理方式的效果。

 

图1  2FSK仿真系统组成

2.       上机操作步骤

在SystemView系统窗下创建仿真系统，设置运行时间：0-0.1秒，采样速率：10000Hz。组成系统如下图，各元件参数如图符参数便笺所示。

3.       分析内容要求

1) 在系统窗下创建仿真系统，观察各接收分析器的时域波形，体会各图符块在系统中的它特殊作用；观察接收分析器Token10的功率谱，分析该2FSK信号的主要信号能量是否可以通过话带；

2) 在高斯噪声强度较小时；观察各接收分析器的时域波形；

3) 将Token3的标准偏差加大到0.4v，再观察Token19和Token21的时域波形，思考并解释分析结果；

4) 观察滤波器输出模拟信号波形和采样保持波形，体会“采样”处理环节的作用。

4.  实验结果与分析

1) 各分析点波形

分析：由图可以看出输入信号与解调信号基本一致，只在相位上有差异。

2) Token10功率谱

分析：由图得信号主要能量位于800Hz-2200Hz之间，故基本能通过话带（300Hz-3400Hz）。

    3)  将高斯噪声强度改为0.01v时，各接收分析器的时域波形

4)  加大高斯噪声标准差至0.4v

分析:上图表明当信道噪声增强后，输出波形误码率增大。

    5)  滤波器输出模拟信号和采样保持输出波形

分析：采样处理环节的作用在与将模拟信号离散化。一方面，在采样过程中，采样到噪声较大的点的概率较小，相当于滤除了大部分噪声。另一方面，采样后的信号进入波形判决比较器时，由于离散，判决时更准确，不会像模拟信号判决时受到噪声影响，信号波动而导致判决结果来回波动，出现误码。

第二篇：王晨晨高频电路实验报告2

  高频电子线路实验报告

系别：物理与电子工程学院                             专业：电子信息科学与技术