实验6简易数字无线通信系统

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1、实验6综合设计二：简易无线数字调制通信系统一、实验目的1．了解数字调制技术的一般原理，熟悉数字信号的基本调制方式，掌握2ASK、2FSK、2PSK的调制解调工作原理。2．掌握数字调制、解调电路系统的设计。3．将调制解调技术应用于数字信号的无线传输，初步掌握无线发射、接收系统的设计。二、实验内容设计并实现一个简易的无线数字调制通信系统。三、实验设备1．直流稳压电源2．示波器3．高频信号发生器等其他必要设备4．单片计算机实验电路装置（注：允许使用实验室提供的单片机板之外的智能控制部件，比如FPGA开发装置或自制电路，其它单片机、嵌入式系统的开发装置或自制电路。实验的各项其它要求不变。）四、实验

2、原理[1]用高频传输模拟信号，是在载波上附加带有信息的模拟信号，可通过调制载波幅度、载波相位或载波频率来完成。数字通信系统中的调制作用基本上同模拟信号。从广义的观点来看，数字通信的调制是把二进制的数字序列相应地变换为离散的载波振幅集合、离散的载波相位集合和相对于载波频率的离散频偏的集合。因此调制器的输出是一个带通信号，它可表示为式中——载波角频率；——荷载信息的等效低通信号波形。6-3将二进制序列变换为离散的振幅集合、离散的载波相位集合和相对于载波频率的离散频偏的集合所用的方法决定了信号波形形状。反过来讲，信号波形形状的设计也就决定了各种调制技术。就数字调制技术分类来讲，可分为数字调幅、数

3、字调频和数字调相三种基本调制方式。在这三种调制方式中，它们的载波振幅、频率和相位分别受载荷信息的基带数字信号调制，从而把经过调制的信号传输出去。就数字调制技术方法来讲，可分为两种类型，一是利用模拟调制方法去实现数字调制，即把数字基带信号看作模拟信号的特例；二是利用数字信号的离散取值特点去键控载波，从而实现数字调制。后者常称为“键控法”，我们可分别对载波的幅度、载波的频率和载波的相位进行键控，于是便得到三种相应的调制方式，即幅移键控(ASK）、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。无线数字调制技术是将基带数字信号频谱搬迁到较高的频带上去，变成适于无线传输信道的带通信号，然后通过发射天线向空

4、间发射电磁波能量信号。在接收端又需通过接收天线和调谐电路，捕获空间电磁波信号，该信号是带通信号，对其进行解调为基带数字信号，再经检测还原成信息。四、设计要求要求设计的目标系统如图1所示：1．发送端单片机系统：产生可供调制和无线传送的数字基带信号，可以是伪随机序列，也可以是其它形式的数字信息。2．接收端单片机系统：恢复出数字信息，并加以显示或输出3．数字调制和解调：调制方式、解调方式、信息速率可自行选择，可以采用异步数字通信方式。4．无线发射和接收：有效传输距离应大于5米，可适当扩展；发射功率不限定。5．允许使用模块化的无线数字调制/解调部件。图1目标系统六、实验作品评价中的可加分项目6-3

5、1．采用同步数字传输方式，且自制接收端同步电路，最高加8分。2．自制调制发射模块和（或）接收解调模块，最高加15分。3．其它自设功能项目，视情况决定加分。6-3