2019PSK移相键控调制电路设计与制作

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1、PSK移相键控调制电路设计与制作　　一、目的　　1．掌握二相BPSK调制的工作原理及电路组成。2．了解载频信号的产生方法。　　3．掌握二相绝对码与相对码的码型变换方法。二、、原理　　绝对移相键控是采用直接调相法来实现，也就是用输入的基带信号直接控制已输入载波相位的变化来实现相位键控。　　图1是二相PSK调制器电路框图，图2是它的电原理图。　　图1　　二相PSK调制器电路框图　　电路基本工作原理　　数字相位调制又称为移相键控。它是利用载波相位的变化来传递数字信息的。通常又可把它分成绝对移相与相对移相两种方式。绝对移相就是利用载波不同相位

2、的绝对值来传递信息。那么，怎样才能让载波不同相位的绝对值来传递数字信息呢？如果让所需传输的数字基带信号控制载波相位改变，而载波的振幅和频率都不变，那么就得到载波的相位发生变化的已调信号，我们把这种调制方式称为数字相位调制。即移相键控PSK调制。　　PSK在数字通信系统中是一种极重要的调制方式，它的抗干扰噪声性能及通频带的利用率均优先于ASK移幅键控和FSK移频键控。因此，PSK技术在中、高速数据传输中得到了十分广泛的应用。　　当传送消息为一随机序列时，例如话音信号经过编码后的数字信号或其它数据信号，则传送的调相信号也相应的为一随机的振

3、荡序列，其相位与传送消息相对应，如图3所示。下面对图2中的电路作一分析：　　+5V+12V+5V-12VJ321U2A3K21231234信码输入(PN32K)C12200p74LS86D1LED(R)D2LED(O)D3LED(B)C22200p+4载波一入(1024K)74LS04R41KR510KL1330uHC491pC37-25p123TP2J2(512K)U1F1312载波二入3C12100pR1010K62111278415　　　　图3　　二相PSK调制信号波形　　1．内载波发生器电路如图4所示。　　　　图4　　内载发生

4、器　　PRETP15QD相对码时钟入(32K)+12V+12VU5A4066R14100R15150调制波输出图2　　PSK移相键控调制实验电原理图图4　　从电路中可知，来自信号发生器的方波信号输入至C3的耦合电容上，L1、C4、C5可调电容，将方波信号变换成的正弦波信号，其中调节R5可改变输出信号的幅波，BG1等组件组成的是射随器电器，它起隔离作用。输出信号送至载波信号转换开关K1的1脚。内载波亦可K1切换成512K正弦波。　　2．载波倒相器　　模拟信号的倒相通常采用运放作倒相器，在本实验电路中，如图5所示，电路U4、R10、R11

5、组成，来自载波信号经电阻R10输入到高速运放LM318的反相输入端2脚，在运放的输出端即可得到一个反相的载波信号，即π相载波信号。为了使后面的合路后的0相载波与π相载波的幅度相等，在载波倒相器电路中加了增益调整电位器R11。　　3．信码反相器　　U1：C组成。4．模拟开关相乘器　　对载波的相移键控是用乘法器来实现的，常用的乘法器有环行调制器、模拟乘法器集成电路以及模拟开关电路等，本实验采用的是模拟开关4066作乘法器，电路如图5右半部分。　　4066是一种4路双向模拟开关，其中每一路引脚互相独立。　　　　图5　　载波倒相器，模拟开关相

6、乘器　　下面再作详细分析　　4066多路多向模拟开关在本实验电路中的工作原理。从图可知。0相载波与相载波分别加到模拟开关1：U5A的输入端、模拟开关2：U5B的输入端，在数字基带信号的信码中，它的正极性加到模拟开关1的输入控制端，它反极性加到模拟开关2的输入控制端脚）。用来控制两个同频反相载波的通端。当信码为“1”码时，模拟开关1的输入控制端为高电平，模拟开关1导通，输出0相载波，而模拟开关2的输入控制端为低电平，模拟开关2截止。反之，当信码为码时，模拟开关1的输入控制端为低电平，模拟开关1截止。而模拟开关2的输入控制端却为高电平，模

7、　　π　　更低的误码率，因而这种方式广泛应用在实际通信系统中。　　PCM编码器输出的数字信号）作为绝对码序列bn｝，然后再用相对码序列｛bn｝，进行绝对移相键控，此时该调DPSK已调信号。　　图7　　差分编码器电路　　就是利用载波相位的相对值来传递信息，也就是利用前后码元载波相位的相对变化来。“绝对移相”的原理提出还是比较早的，然而于技术实现上的困难。　　于发端是以两个可能出现的相位之中一个相位作基准的。因而在收端也必须有这　　调制是采用码型变换法加绝对调相来实现，即把数据信息源，则恢复的数字信息就会发生0变1或1变0，从而造成错误的

8、恢复。在实际通信时参考基准相位的随机跳变是可能发生的，而且在通信过程中不易被发现。如，于某各种突然的骚动，系统中的触发器可能发生状态的转移，锁相环路稳定状态也可能发生转移，等等，出现这种可能时，采用绝对移相就会使接收端恢