12通信 通信原理实验

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1、实验一BPSK调制解调实验一、实验目的1．了解BSPK调制和解调的基本原理；2．熟悉软件完成BPSK调制和解调的过程。二、实验内容1．熟悉BPSK调制和解调过程；2．通过示波器测试BPSK调制解调各点的波形；3*.设计一个通过DSP程序完成BPSK的程序，加强对BPSK的理解。三、实验原理利用调制信号对正弦波的载波相位进行控制的方式成为移相键控（PSK）。PSK包括BPSK、BDPSK、QPSK、QDPSK、O-QPSK。本实验我们主要完成BPSK方式。BPSK的已调信号可以表示为：⎧Atcosω发1et()=⎨0⎩−Atcosω发0即发送二进制符号0时，et()取π相位。显然载

2、波的不同相位直接表示了相应的数0字信息。BPSK的信号产生可以采用相乘器来实现。产生的方法以及波形如图4-8-1所示。et()0Acosωt图4-8-1BPSK信号的产生以及波形BPSK信号的解调只能采用相干解调，解调器的框图和各点的波形如图4-8-2所示。acdfbe10abcde10f图4-8-2BPSK相干解调器各点波形本实验中，DSP用软件方式完成BPSK的调制和解调。由DSP产生一个正弦波，和要发送的数据相乘，实现BPSK调制，通过DSP的MCBSP2串口发送，再通过D/A转换和上变频进行传输。接收方通过下变频和A/D变化，将数据交给DSP的MCBSP2口，DSP做相干

3、解调，恢复出原始数据信息。四、实验步骤1.打开实验箱电源，等待实验箱初始化。初始化结束后显示“初始化完成，请使用”，此时可以进行下面操作；2.先按下“菜单”键，再按下数字键“5”，选择“五、数字调制解调”，再按下数字键“1”选择“1.BPSK调制”；3.在测试点TP202测试发送方基带数据；4.在测试点TP308测试BPSK调制后的波形；5.在测试点TP204测试解调后的数据波形；6*．根据提供的仿真器和JTAG接口，自主设计一个DSP软件程序，通过DSP的MCBSP2串口、A/D、D/A电路和上下变频电路，来完成一个BPSK的调制、传输和解调实验。并根据上述各测试点，测试各点波

4、形。五、实验任务1．画出各点波形，熟悉BPSK调制的过程。2*．根据提供的JTAG接口，自主设计一个DSP软件程序，通过DSP的MCBSP2串口、A/D、D/A电路和上下变频电路，来完成一个BPSK的调制、传输和解调实验。并根据上述各测试点，测试各点波形。*：选作，需要计算机和DSP的仿真器实验二QPSK调制解调实验一、实验目的1.了解QPSK调制和解调的基本原理；2．熟悉软件完成QPSK的过程。二、实验内容1．熟悉QPSK调制和解调过程；2．通过示波器测试QPSK各点的波形；3*.设计一个通过DSP程序完成QPSK的程序，加强对QPSK的理解。三、实验原理BPSK是用两种相位(

5、0,π)来表示两种信息，而四相移相键控（QPSK）是利用载波的四个不同相位来表征数字信息，每一个载波相位代表两个比特的信息。因此对于输入的二进制数字序列应该先进行分组。将每两个比特编为一组，采用相应的相位来表示。当初始相位取0时，四种不同的相位为：0,π/2,π,3π/2分别表示数字信息：11、01、00、10；当初始相位为π4/时，四种不同的相位为：π4/、3π4/、5π4/、7π4/分别表示11、01、00、10。这两种QPSK信号可以通过图4-9-1的矢量图来表征。0101110011001010(a)初始相位为0(b)初始相位为л/4图4-9-1QPSK信号的矢量图表示Q

6、PSK信号可以表示为：e(t)=I(t)cosωt−Q(T)sinωt，其中I(t)称为同相分量，0Q(t)称为正交分量。根据上式可以得到QPSK正交调制器的方框图，如图4-9-2所示。I(t)低通滤波AcoswtTP202TP308本振串/并—90°带通二进制数据AsinwtQPSK信号Q(t)低通滤波图4-9-2QPSK系统调制器原理框图从图4-9-2可以看出，QPSK调制器可以看作为两个BPSK调制器构成，输入的二进制信息序列经过串并转换，分成两路速率减半的序列I(t)和Q(t)，然后对cosωt和sinωt进行调制，相加后即可得到QPSK信号。经过串并变换之后的两个支路，

7、一路为单数码元，另一路是偶数码元，这两个支路为正交，一个称为同相支路，即I支路，另一个称为正交支路，即Q支路。QPSK信号可以采用两个正交的载波信号实现相干解调。通过载波恢复电路，产生相干载波，分别将同相载波和正交载波提供给同相支路和正交支路的相关器，经过积分、判决和并串转换，即可恢复原来的二进制信息。QPSK解调框图如图4-9-3所示。低通滤波判决电路接收信号TP204QPSK带通载波恢复位定时并/串恢复—90°还原数据低通滤波判决电路图4-9-3QPSK相干解调框图现在QPS