通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 FSK 傳輸實(shí)驗(yàn) 李會(huì)希 李夢(mèng)瑤 2013 年 年 12 月 月 15 日 一、

　實(shí)驗(yàn)名稱: FSK 傳輸實(shí)驗(yàn)

　二、

　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

　1、 熟悉 FSK 調(diào)制與解調(diào)基本工作原理 2、 掌握 FSK 數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程 3、 掌握 FSK 正交調(diào)制的基本工作原理與實(shí)現(xiàn)方法 4、 掌握 FSK 性能的測(cè)試 5、 了解 FSK 在噪聲下的基本性能 三、

　實(shí)驗(yàn)儀器

　1、 ZH7001 通信原理綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 一臺(tái) 2、 20MHz 雙蹤示波器 一臺(tái) 3、 ZH9001 型誤碼測(cè)試儀(或 GZ9001 型) 一臺(tái) 4、 頻譜分析儀 一臺(tái) 四、 實(shí)驗(yàn)步驟 ( ( 一K )FSK 調(diào)制

　1. FSK 基帶信號(hào)觀測(cè) （ （1）

　）

　TPi03 就是基帶 FSK 波形(D/A 模塊內(nèi))。通過(guò)菜單選擇為 1 碼輸入數(shù)據(jù)信號(hào),觀測(cè) TPi03 信號(hào)波形,測(cè)量其基帶信號(hào)周期。

　周期為:26 、70us

　 （ （2）

　）

　通過(guò)菜單選擇為0碼輸入數(shù)據(jù)信號(hào),觀測(cè)TPi03信號(hào)波形,測(cè)量其基帶信號(hào)周期。將測(cè)量結(jié)果與 1 碼比較。

　周期為:53 、40us, 頻率比 1 碼低。全 1 碼的頻率就是全 0的 碼頻率的 2 倍。

　2.發(fā)端同相支路與正交支路信號(hào)時(shí)域波形觀測(cè) TPi03 與 TPi04 分別就是基帶 FSK 輸出信號(hào)的同相支路與正交支路信號(hào)。測(cè)量?jī)尚盘?hào)的時(shí)域信號(hào)波形時(shí)將輸入全 1 碼(或全 0 碼),測(cè)量其兩信號(hào)就是否滿足正交關(guān)系。( 由圖 x=0 處 處可見(jiàn)一個(gè)處于峰值 值, 一個(gè)為 0, 故兩信號(hào)正交。) 思考: 產(chǎn)生兩個(gè)正交信號(hào)去調(diào)制的目的? ?

　答: :相 如果只采一路同相FSK 信號(hào)進(jìn)行調(diào)制, 會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)FSK 頻譜信號(hào), 這需在后面采用較復(fù)雜的中頻窄帶濾波器。若用兩個(gè)正交信號(hào)去調(diào)制, 可以提高頻帶利用率、降低干擾。

　 3 發(fā)端同相支路與正交支路信號(hào)的李沙育(x-y)波形觀測(cè) 將示波器設(shè)置在(x-y)方式,可從相平面上觀察 TPi03 與 TPi04 的正交性,其李沙育應(yīng)為一個(gè)圓。

　通過(guò)菜單選擇在不同的輸入碼型下進(jìn)行測(cè)量。

　全 0 碼或全 1 碼:

　0/1 碼或特殊碼型:

　4 連續(xù)相位 FSK 調(diào)制基帶信號(hào)觀測(cè) （1）TPM02 就是發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)(DSP+FPGA 模塊左下腳),TPi03 就是基帶 FSK 波形。測(cè)量時(shí),通過(guò)菜單選擇為0/1碼輸入數(shù)據(jù)信號(hào),并以TPM02作為同步信號(hào)。觀測(cè)TPM02

　與 TPi03 點(diǎn)波形應(yīng)有明確的信號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系。并且,在碼元的切換點(diǎn)發(fā)送波形的相位連續(xù)。

　思考: 非連續(xù)相位 FSK 調(diào)制在碼元切換點(diǎn)的相位就是如何的？ 答 答: 不連續(xù), 當(dāng)包含 N(N 為整數(shù)) 個(gè)載波周期時(shí), 初始相位相同的相鄰碼元的波形與瞬時(shí)相位就是連續(xù)的, 當(dāng)不就是整數(shù)時(shí), 相鄰碼元波形與瞬時(shí)相位就是不連續(xù)的。

　（2）通過(guò)菜單選擇為特殊序列碼輸入數(shù)據(jù)信號(hào),重復(fù)上述測(cè)量步驟。記錄測(cè)量結(jié)果。

　出 由以上兩個(gè)圖我們可以明顯瞧出 FSK 調(diào)制方式對(duì) 0 碼與 1 碼分別用不同頻率的載頻波調(diào)制。

　5、FSK 調(diào)制中頻信號(hào)波形觀測(cè) 在 FSK 正交調(diào)制方式中,必須采用 FSK 的同相支路與正交支路信號(hào);不然如果只采一路同相 FSK 信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,會(huì)產(chǎn)生兩個(gè) FSK 頻譜信號(hào),這需在后面采用較復(fù)雜的中頻窄帶濾波器,如圖 4、1、12 所示:

　正交調(diào)制頻率頻率幅度幅度幅度頻率一般調(diào)制基帶頻譜中頻頻譜帶通濾波器 圖 4、1、12 FSK 的頻譜調(diào)制過(guò)程 （1）調(diào)制模塊測(cè)試點(diǎn) TPK03 為 FSK 調(diào)制中頻信號(hào)觀測(cè)點(diǎn)。測(cè)量時(shí),通過(guò)菜單選擇為 0/1碼輸入數(shù)據(jù)信號(hào),并以 TPM02 作為同步信號(hào)。觀測(cè) TPM02 與 TPK03 點(diǎn)波形應(yīng)有明確的信號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系。

　（2）通過(guò)菜單選擇為特殊序列碼輸入數(shù)據(jù)信號(hào),重復(fù)上述測(cè)量步驟。

　（3）將正交調(diào)制輸入信號(hào)中的一路基帶調(diào)制信號(hào)斷開(kāi)(D/A 模塊內(nèi)的跳線器 Ki01 或Ki02),重復(fù)上述測(cè)量步驟。觀測(cè)信號(hào)波形的變化,分析變化原因。

　斷開(kāi) Ki01 后 0/1 碼:

　由圖易得:密集處代表 1;稀疏處代表 0。

　五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1、 FSK 正交調(diào)制方式與傳統(tǒng)的一般 FSK 調(diào)制方式有什么區(qū)別? 其有哪些特點(diǎn) ? 一般 K FSK 調(diào)制方式產(chǎn)生 K FSK 信號(hào)的方法就 是根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)比特就是 0 0 還就是1, 在兩個(gè)獨(dú)立的振蕩器 之間 切換。采用這種方法產(chǎn)生的波形在切換的時(shí)刻相位就是不連續(xù)的 。而 而 K FSK 正交調(diào)制方式產(chǎn)生 K FSK 信號(hào)的方法就是, , 先產(chǎn)生 K FSK 基帶信號(hào), , 再利用基帶信號(hào)對(duì)單一載波振蕩器進(jìn)行頻率調(diào)制。采用這種方法產(chǎn)生的波形在切換的時(shí)刻相位就是連續(xù)的 。在 K FSK 正交調(diào)制方式中, , 必須采用 K FSK 的同相支路與正交支路信號(hào), , 不然若只采用一路同相 K FSK 信號(hào)進(jìn)行調(diào)制, , 會(huì)產(chǎn)生兩個(gè) K FSK 頻譜信號(hào)。

　2、 TPi03 與 TPi04 兩信號(hào)具有何關(guān)系？ 正交

　3、 畫(huà)出各測(cè)量點(diǎn)的工作波形; 見(jiàn)上各圖。

　4、 敘述位定時(shí)的調(diào)整過(guò)程,并說(shuō)明輸入碼字對(duì)位定時(shí)恢復(fù)的影響？在實(shí)際通信中為什么要加擾碼措施？ 輸入碼字?jǐn)?shù)據(jù)中的連 1 1 連 連 0 0 對(duì)于手段位定時(shí)的提取有很大的影響。對(duì)于收端來(lái)講, , 若要準(zhǔn)確的提取位定時(shí), , 則要求接收碼流不能有太多的連1 1 連 0( 即接收碼流應(yīng)該有豐富的跳變沿 ), 因此接收碼流中連 1 1 連 連 0 0 的數(shù)目會(huì)直接影響位定時(shí)的恢復(fù)。在實(shí)際通信中, , 采取擾碼措施可以改變接收碼流中連 1 1 連 連 0 0 的分布, , 使得碼流中連 1 1 或連0 0 碼數(shù)目不會(huì)超過(guò) 4 4 個(gè), , 從而有利于位定時(shí)的恢復(fù)。

推薦訪問(wèn)： 原理 實(shí)驗(yàn) 通信