通信原理实验教案

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1、实验一数字调制技术——PSK调制实验内容1、二相BPSK调制实验2、二相DPSK调制实验一、实验目的1、掌握二相BPSK（DPSK）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变换方法。二、实验电路工作原理在本实验中，绝对移相键控（PSK）是采用直接调相法来实现的，也就是用输入的基带信号直接控制输入载波相位的变化来实现相位键控。图1-1是二相PSK（DPSK）调制电路框图。3TP3013TP3023TP305相加器开关11024K方波0相载波12载波反相器PSK调制

2、输出开关2π相载波343TP3033K303工作时钟反相器加载噪声输入电路绝对码与相对码转换电路1绝对码TPN321322相对码64KHzTODATAP533K30163TP30473K302CVSDCVSD3DOU3PTC64A图1－1二相PSK调制电路框图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相移与相对相移两种方式。绝对移相就是利用载波不同相位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信息呢？如果让所传输的数字基带信号控制载波相位的

3、改变，而载波的幅度和频率都不变，那么就得到载波相位发生变化的已调信号。这种调制方式称为数字相位调制。即移相键控PSK调制。PSK调制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。当传送的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振荡序列，其相位与传送消息相对应，图1-1（a）为输入信码波形，（b）为二相PSK调制信号波形。图

4、1-1二相PSK调制信号波形在数据传输系统中，由于相对移相键控调制具有抗干扰噪声能力强，在相同的信噪比条件下，可获得比其他调制方式（例如：ASK、FSK）更低的误码率，因而这种方式广泛应用在实际通信系统中。上面已对绝对相移作了分析，那么相对移相的含义是什么？所谓相对移相，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传递信息，所以也称为“差分移相”。在恒参信道下，移相键控比振幅键控、频率键控，不但具有较高的抗干扰性能，而且可更经济有效地利用频带。所以说它是一种比较优越的调制方式

5、，因而在实际中得到了广泛的应用。在绝对相移方式，由于发端是以两个可能出现的相位之中的一个相位作基准的。因而在收端也必须有这样一个相同的基准相位作参考，如果这个参考相位发生变化（0相变p相或p相变0相），则恢复的数字信息就会发生0变1或1变0，从而造成错误的恢复。在实际通信时参考基准相位的随机跳变是有可能发生的，而且在通信过程中不易被发现。如，由于某种突然的骚动，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复的数据极性相反。如果这时传输的

6、是经增量调制的编码后话音数字信号，则不影响话音的正常恢复，只是在相位发生跳变的瞬间，有噪声出现，但如果传输的是计算机输出的数据信号，将会使恢复的数据面目全非，为了克服这种现象，通常在传输数据信号时采用二相相对移相（DPSK）方式。DPSK是用前后相邻码元对应的载波相对相移来表示数字信息的一种相移键控方式。绝对码是以宽带信号码元的电平直接表示数字信息的，如规定高电平代表“1”，低电平代表“0”。相对码（差分码）是用基带信号码元的电平与前一码元的电平有无变化来表示数字信息的，如规定：相对码中有跳变表示1，无跳

7、变表示0。图1－1（b）(c)分别为BPSK与DPSK的已调波波形。三、实验内容1、二相BPSK调制实验用内载波发生器产生的信号作输入载波信号来观察3TP301～3TP305各测量点的波形。2、二相DPSK调制实验加入差分编码器电路来传输二相DPSK信号，即将开关3K302置成2脚与3脚相连，其它开关设置不变，重做上述内容。四、实验步骤及注意事项跳线开关设置功能如下：3K3011-2：伪随机码，码序列为111100010110010，速率为32KHz的绝对码。3K3012-3：来自实验平台上的数字基带信号

8、，速率为32KHz的相对码。3K3021-2：来自3K301上的输入信号。3K3022-3：由绝对码转换相对码后的数字基带信号。3K3025-6：来自实验平台上的64KHz1010数字码。3K3026-7：来自数字卡上的增量调制编码电路的输出数字信号。3K3031-2：PSK0相载波输出波形。3K3033-4：PSKπ相载波输出波形。做BPSK实验时，K302的1-2相连，做DPSK实验时，K302的2-3相连。五、测量点说明