实验三 数字解调实验

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1、实验三2ASK、2FSK数字解调实验一、实验目的1.掌握2ASK过零检测解调原理。2.掌握2FSK过零检测解调原理。二、实验内容1.用示波器观察2ASK过零检测解调器各点波形。2.用示波器观察2FSK过零检测解调器各点波形。三、基本原理（A）2ASK解调BPF整流LPF抽样判决位同步器x(t)r(t)cp(t)（1）包络检波e0(t)x(t)r(t)cp(t)无码间串扰实际系统中x（t）迟后于eo(t)，进行数学抽象时认为系统是物理不可实现的，是否有码间串扰决定于滤波器和信道的频率特性。LPF用来滤除高频，一般对码间串扰无影响。４２-

2、-（2）相干解调BPFLPF抽样判决位同步器x(t)r(t)cp(t)载波同步cosωcte0(t)x(t)r(t)cp(t)无码间串扰r（t）与（1）中不同，有正、负值，其它同（1）（B）2FSK解调（1）包络检波BPF1BPF2整流LPF整流LPF位同步抽样判决fc1fc2a(t)b(t)条件：。判决准则：（1）相干解调４２--BPF1BPF2LPFLPF位同步抽样判决a(t)b(t)载波同步cosωc1t载波同步cosωc2t判决准则同（1）（2）过零检测g限幅微分整流单稳低通抽样判决位同步器abcdefcp(t)波形图见下，但

3、还要对f（t）进行样判决处理。f(t)cp(t)AB判决准则：（C）2PSK解调：只能用相干解调法BPFLPF抽样判决抽样判决abcp(t)载波同步cosωctc-cosωct４２--设收发滤波器及信道对2PSK信号波形无影响，各点波形如下a(t)-cosωctb(t)r(t)cp(t)c(t)10a(t)cosωctr(t)cp(t)c(t)b(t)10设用平方环提取相干载波cos2ωct平方锁相环÷2带通m(t)cosωct2fccosωct-cosωct÷2cos2ωctcosωct-cosωct÷2电路有“1”和“0”两个不同

4、的初始状态，故其输出信号有0、π两个不同相位的信号。用其它方法（如castos环等）提取相干载波时也会出现上述现象，此为相干载波相位模糊现象。由于有两种相干载波，使解调输出现两种可能，即m(t)或。故工程上不用2PSK，而用2DPSK。（D）2DPSK解调（1）相干解调cp(t)abcedfakbk-1BPF载波同步LPF位同步抽样判决TS2PSK解调码反变换bk设收发滤波器及信道对2DPSK信号波形无影响，则各点波形如下４２--a-af(t)e(t)cp(t)d(t)c(t)b(t)a(t)信息代码（发ak）001110bk1100

5、10ak001011此处设fc=RB，实际工作中并不要求载波与码速率满足某一关系。码反变换输出的第一位可任意选取。（2）差分相干解调（相位比较法）BPFTsLPF抽样判决位同步acdebcp(t)001100011a(t)b(t)c(t)d(t)cp(t)e(t)当码元宽度Ts与载波周期TC满足一定关系时才能用此方法解调2DPSK设TS=KTc则判决规则为：若则判决规则为：４２--（E）电路原理2FSK信号的解调方法有：包络括检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法等。图3-12FSK过零检测解调方框图本实验采用过零检测法解调2FSK信

6、号。图3-1解调器的方框图。2FSK解调模块上有以下测试点及输入输出点：·2FSK-IN2FSK信号输入点/测试点·FD2FSK过零检测输出信号测试点·LPF低通滤波器输出点/测试点·CM整形输出测试点·BS-IN位同步信号输入点·AK-OUT解调输出信号的输出点/测试点2FSK解调器方框图中各单元与电路图中元器件对应关系如下：·整形1U34:A：反相器74HC04·单稳1、单稳2U35：单稳态触发器74LS123·相加器U36：或门74LS32·低通滤波器U37：运算放大器LM318；若干电阻、电容·整形2U34:B：反相器74HC

7、04·抽样器U38:A：双D触发器7474４２--图3-2数字解调电路图（A）2DPSK解调器（B）2FSK解调器４２--在实际应用的通信系统中，解调器的输入端都有一个带通滤波器用来滤除带外的信道白噪声并确保系统的频率特性符合无码间串扰条件。本实验系统中为简化实验设备，发端即数字调制的输出端没有带通滤波器、信道是理想的，故解调器输入端就没加带通滤波器。2FSK解调器工作原理及有关问题说明如下：·图3-3为2FSK过零检测解调器各点波形示意图，图中设“1”码载频等于码速率的两倍，“0”码载频等于码速率。图3-32FSK过零检测解调器各点

8、波形示意图整形1和整形2的功能与比较器类似，在其输入端将输入信号叠加在2.5V上。74HC04的状态转换电平约为2.5V，可把输入信号进行硬限幅处理。整形1将正弦2FSK信号变为TTL电平的2FSK信号。整形2和抽样电路