实验二FSK解调实验

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1、通信原理实验报告实验名称:FSK解调实验姓名:学号:班级:时间:南京理工大学紫金学院电光系实验二FSK解调实验一、实验目的1、了解FSK解调的棊本工作原理；2、掌握FSK数据传输过程；二、预备知识1、数字信号的传输工作方式与基本工作过程；2、FSK的解调基本工作原理；3、软件无线电的基本概念；三、实验仪器1、通信网络工程“通信信道平台”实验箱一台；2、20MHz示波器一台；四、实验原理对于FSK信号的解调方式很多：相干解调、滤波非相干解调、正交相乘非相干解调。1、FSK相干解调FSK相干解调要求恢复出传号频率5）与空号频率（九），恢复出的载波信号分别与接收的FSK中频信号相乘，然后分

2、别在一个码元内积分，将积分之后的结果进行和减，如果差值大于0则当前接收信号判为1,否则判为0。相干FSK解调框图如图3・2・1所示:图3.2-1相-FFSK的解调框图判决和干FSK解调器是在加性高斯白噪声信道下的最佳接收，其误码率为：Pe=相干FSK解调在加性高斯白噪声下具冇较好的性能，但在其它信道特性下情况则不完全相同，例如在无线衰落信道下，其性能较差，-•般采用非相干解调方案。2、FSK滤波非相T-解调对于FSK的非相干解调一般采用滤波非相干解调，如图3.2-2所示。输入的FSK屮频信号分别经过中心频为九、九的带通滤波器，然后分别经过包络检波，包络检波的输出在匸kTb时抽样(其屮

3、k为整数)，并且将这些值进行比较。根据包络检波器输出的人小，比较器判决数据比特是1还是Oo图3.2-2非相干FSK接收机的方框图使用非和干检测吋FSK系统的平均误码率为:厂1/Pe=-exp(在高斯白噪声信道环境下FSK滤波非相干解调性能较相干FSK的性能要并，但在无线衰落环境下，FSK滤波非相干解调却农现出较好的稳健性。FSK滤波非相干解调方法一般采用模拟方法来实现，该方法不太适介对FSK的数字化解调。对于FSK的数字化实现方法一般采用正交相乘方法加以实现。3、FSK的正交札I乘非相干解调FSK的正交相乘非相干解调椎图如图3.2-3所示:图3.2-3FSK正交相乘非相干解调示意图输

4、入的信号为R(t)=cos(w()r±Aw•t)传号频率为：vv0+△w空号频率为：vv()—Aw在上图中，延时信号为:R(t)=cos(w0±Aw)*(t-r)其中t为延时虽。相乘之后的结來为：2R(t)•R(f)=2cos(w0±Aw)-1*cos(w0±Aw)-(t一r)=cos[2(w0±Aw)・r一(w°±Aw)-rj4-cos

5、(vv0±Avv)-r]在上式中，第一项经过低通滤波器之后可以滤除。当w0-t=tt/2时，上式可简化为：2R(t)•/?(/)匕sin(土Aw)•r=土sinAwq因而经过积分器(低通滤波器)Z后，输出信号大小为：土乙“口人⑷厂，从而实现了FSK

6、的正交相乘非相干解调。AB两点的波形如图3.2-4所示：1低通滤波后输出102030405060图3.2・4羌分解调波形在FSK屮位定吋的恢复见BPSK解调方式。在“通信信道平台”FSK模式中，采样速率为96KHz的采样速率(每一个比特采16个样点)，FSK基带信号的载频为24KHZ,因而在DSP处理过程中，延时取1个样值。FSK的解调框图如图3.2-5所示：图3.2-5FSK的解调方框图五、实验步1、将JH5001-4平台调制和解调模块的所有短路器均置于1・2连接,用排线连接CZ()1・A和CZ()1・B,CZ02-A和CZ()2・B、CZ()3・A和CZ()3・B,CZ()4・A

7、和CZ04-B°2、将JH5001-4平台设置成“FSK模式”。3、在菜单中选择不同的输入码型；4、在"JH5001-4平台”中，用中频电缆连接S001、S002,便其在中频上进行口环连接，即H发白收。5、检査DSP是否正常工作:测量TP413的波形,如果有脉冲波形,说明DSP已正常工作；如果没冇脉冲波形，则DSP没冇止常工作，需按面板上的复位按钮重新对锁件进行初始化。6、测最接收基带测最点TP605与测最点TP402发码（以它作同步）的波形，比较其两者的对应关系，它与发送端基带波形有什么不同（TP803与TP402的波形观察效果），并解释原因。7、将跳线开关K701设置在2-3位置

8、，调整电位器W701,以改变接收本地载频（即改变收发频差），观察判决点TP510波形的变化。具有以下的波形：理想情况下，正交相乘经低通滤波之后在判决器之前的变量应取两个值：+A或一A。而实际情况，的输出如图3.2・6所示，原因有以下几个方面：（1）位定时抖动，由于位定时的抖动，使前后的码元产牛了码间串扰串（ISI）,从而引起判决器Z前的波形抖动；（2）剩余频差：由于收发频率不同，当这种差别较大时，会引起判决器Z前的波形抖动；（3）A/D量化时的直流漂移：由