学 生 实 验 报 告 书

实验教学管理基本规范

实验是培养学生动手能力、分析解决问题能力的重要环节；实验报告是反映实验教学水平与质量的重要依据。为加强实验过程管理，改革实验成绩考核方法，改善实验教学效果，提高学生质量，特制定实验教学管理基本规范。

1、  本规范适用于理工科类专业实验课程，文、经、管、计算机类实验课程可根据具体情况参照执行或暂不执行。

2、  每门实验课程一般会包括许多实验项目，除非常简单的验证演示性实验项目可以不写实验报告外，其他实验项目均应按本格式完成实验报告。

3、  实验报告应由实验预习、实验过程、结果分析三大部分组成。每部分均在实验成绩中占一定比例。各部分成绩的观测点、考核目标、所占比例可参考附表执行。各专业也可以根据具体情况，调整考核内容和评分标准。

4、  学生必须在完成实验预习内容的前提下进行实验。教师要在实验过程中抽查学生预习情况，在学生离开实验室前，检查学生实验操作和记录情况，并在实验报告第二部分教师签字栏签名，以确保实验记录的真实性。

5、 教师应及时评阅学生的实验报告并给出各实验项目成绩，完整保存实验报告。在完成所有实验项目后，教师应按学生姓名将批改好的各实验项目实验报告装订成册，构成该实验课程总报告，按班级交课程承担单位（实验中心或实验室）保管存档。

6、 实验课程成绩按其类型采取百分制或优、良、中、及格和不及格五级评定。

附表：实验考核参考内容及标准

实验课程名称：__通信原理_____________               

第二篇：FSK调制解调实验

实验一 FSK调制解调实验

一、        实验目的

1、 了解FSK调制的基本工作原理；

2、 自行设计FSK调制、解调单元；

二、        实验仪器

1、 JH5001（II）通信原理基础实验箱                                                          一台；

2、 20MHz示波器                                                                                        一台；

三、        实验原理  

在二进制频移键控中，幅度恒定不变的载波信号的频率随着输入码流的变化而切换（称为高音和低音，代表二进制的1和0）。通常，FSK信号的 表达式为：

                   （二进制１）

                  （二进制０）

其中Δf代表信号载波的恒定偏移。

FSK的信号频谱如图2.12.1所示。

图2.12.1  FSK的信号频谱FSK信号的传输带宽Br，由Carson公式给出：

Br=2Δf+2B

其中B为数字基带信号的带宽。假设信号带宽限制在主瓣范围，矩形脉冲信号的带宽B=R。因此，FSK的传输带宽变为：

Br=2（Δf+R）

在JH500１II型的FSK调制框图如图2.12.2下：

 

图2.12.2   FSK调制方框图

用数字基带信号的电平高低不同控制UE01(CD4046)内部的压控振荡器的振荡频率。当输入码元为0时，振荡频率为6～9KHz；当输入码元为1时，振荡频率为20～24KHz。这些频率范围的调整是通过WE01、WE02来获取的。其中WE01调整输入1、0信号的幅度，从而达到控制传号频率与空号频率的间隔。WE02是调整送入到VCO输入端信号的直流偏移，通过调整WE02达到控制FSK中心频率的作用。

注意：FSK的数据输入信号来源于基带成形模块的测试序列，其通过KG02来选择不同的数据，数据速率受KG03控制，在FSK实验中KG03设置在500bps（KG03处于2-3状态）。

FSK解调框图见图2.12.3：

 

图2.12.3   FSK解调方框图

FSK解调的工作原理是用一个模拟锁相环UE02(CD4046)对输入的FSK信号进行鉴频。在解调模块中采用一个PLL环，当输入的FSK频率出现变化时，锁相环也紧随之变化，它是通过控制环路的输入电压TPE04来达到的。这样当输入信号频率为20～24KHz时，锁相环的VCO控制电压为高电平，输出码元为1；反之当输入信号频率为6～9KHz时，锁相环的VCO控制电压为低电平，输出码元为0。压控振荡器(VCO)的控制电压直接反映了FSK信号中的码元变化。将该VCO的输入控制电压送入比较器中之后就能得到的FSK接收解调的数字信号。

在JH5001Ⅱ通信原理基础实验箱中，FSK调制解调实验是作为扩展模块实验来开设的，在该模块中，各测试点的定义如下：

1.       TPE01:  FSK调制端的电平变换输出

2.       TPE02:  调制之后的FSK调制输出

3.       TPE03:  解调端的PLL压控振荡器输出

4.       TPE04:  FSK解调的鉴频输出

5.       TPE05:  锁定指示 (锁定时为高电平)

6.       TPE06:  FSK解调输出

7.       TPE07:  FSK解调输入信号

在该模块中，各跳线的功能如下：

1、 KE01：跳线开关KE01用于选择UE01的鉴相输出。当KE01设置于1_2时（左端），选择异或门鉴相输出；当KE01设置于2_3时（右端），选择三态门鉴相输出，详情请参见4046器件性能资料。

2、 KE02：跳线开关KE02是用于选择输入锁相信号：当KE02置于2_3时（右端），输入信号来自FSK调制端；当KE02置于1_2时（左端）选择外部的测试信号。

四、        实验步骤

1.         FSK信号传号频率与空号频率的测量

（1）准备工作：将选择开关KG03置于右端（数据速率为500bps），将FSK调制解调模块中的跳线开关KE01、KE02均置于右端，KG01放置在测试位置（最下端）。

（2）TPE02是已调FSK波形，通过开关KG02选择全1码输入数据信号，观测TPE02的信号波形，测量其基带信号周期和频率——传号频率。

（3）通过开关KG02选择全0码输入数据信号，观测TPE02信号波形，测量其基带信号周期和频率——空号频率。将测量结果与1码比较。

2.         FSK调制基带信号观测

（1）准备：同实验步骤1；

（2）通过开关KG02选择为0/1码输入数据信号，TPM02是发送数据信号（数字调制解调模块中部），TPE02是已调FSK波形。并以TPM02作为同步信号，观测TPM02与TPE02点波形应有明确的信号对应关系（频率等）。

（3）通过KG02选择其它测试数据信号，重复上述测量步骤。记录测量结果。

3.         锁相环特性观察

（1）准备：与步骤1不同之处是将KE02置于1-2端，这样接收的信号来源于外部测试信号。

（2）用信号源加入TTL方波测试信号。通过：J007（TTL信号）、J006（地）加入测试信号，改变测试信号的频：从5KHz～30KHz进行变化，观察PLL鉴相输出TPE04的信号波形。再观察TPE06的波形。（注意：示波器放在直流档测量）

（3）反复进行上述测量，设计FSK的参数，并进行下一步实验。

4.         解调数据信号观测

（1）准备：同步骤1；

（2）测量FSK解调数据信号测试点TPE06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。

（3）通过开关KG02选择为其它码，测量TPE06信号波形，观测解调数据是否与发送数据保持一致。

5.         不同参数的FSK基带信号观测：调节电位器WE01、WE02，分别调整频率间隔和中心频率，观测基带信号TPE02随调整的变化情况。

6.         不同频率下的解调数据信号观测：通过开关KG03选择码元速率在左端32K位置，观测对解调输出有什么影响，为什么？

五、        实验报告

1、 画出各测量点的工作波形；

2、 自行设计一个FSK（可选择不同的中心频率与频率间隔）的传输系统并进行验证。

实验系统                      一台

2．20MHZ双踪示波器