实验一fsk调制实验

《实验一fsk调制实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、通信原理实验报告实验名称：FSK调制实验姓名：学号：班级：时间：南京理工大学紫金学院电光系实验一FSK调制实验一、实验目的1、了解FSK调制的基本工作原理；2、掌握FSK正交调制的基本工作原理与实现过程；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的基本工作原理；3、正交调制与基带信号的表示方式；4、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、实验原理在二进制频移键控中，幅度恒定不变的载波信号的频率随着输入码流的变化而切换（称为高音和低音

2、，代表二进制的1和0）。通常，FSK信号的表达式为：（二进制１）（二进制０）其中2πΔf代表信号载波的恒定偏移。产生FSK信号最简单的方法是根据输入的数据比特是0还是1，在两个独立的振荡器中切换。采用这种方法产生的波形在切换的时刻相位是不连续的，因此这种FSK信号称为不连续FSK信号。不连续的FSK信号表达式为：（二进制１）（二进制０）其实现如图3.1-1所示：图3.1-1非连续相位FSK的调制框图由于相位的不连续会造频谱扩展，这种FSK的调制方式在传统的通信设备中采用较多。随着数字处理技术的不发展，越来越多地采用连继相

3、位FSK调制技术。目前较常用产生FSK信号的方法是，首先产生FSK基带信号，利用基带信号对单一载波振荡器进行频率调制。因此，FSK可表示如下：应当注意，尽管调制波形m（t）在比特转换时不连续，但相位函数θ（t）是与m（t）的积分成比例的，因而是连续的，其相应波形如图3.1-2所示：图3.1-2连续相位FSK的调制信号由于FSK信号的复包络是调制信号m（t）的非线性函数，确定一个FSK信号的频谱通常是相当困难的，经常采用实时平均测量的方法。二进制FSK信号的功谱密度由离散频率分量fc、fc+nΔf、fc-nΔf组成，其中n

4、为整数。相位连续的FSK信号的功率谱密度函数最终按照频率偏移的负四次幂衰落。如果相位不连续，功率谱密度函数按照频率偏移的负二次幂衰落。FSK的信号频谱如图3.1-3所示。图3.1-3FSK的信号频谱FSK信号的传输带宽Br，由Carson公式给出：Br=2Δf+2B其中B为数字基带信号的带宽。假设信号带宽限制在主瓣范围，矩形脉冲信号的带宽B=R。因此，FSK的传输带宽变为：Br=2（Δf+R）如果采用升余弦脉冲滤波器，传输带宽减为：Br=2Δf+（1+α）R其中α为滤波器的滚降因子。在通信信道平台中，FSK的调制方案如下

5、：FSK信号：其中：因而有：其中：如果结进行量化处理，采样速率为fs，周期为Ts，有下式成立：按照上述原理，FSK正交调制器的实现为如图3.1-4结构：图3.1-4FSK正交调制器结构图如时发送0码，则相位累加器在前一码元结束时相位基础上，在每个抽样到达时刻相位累加，直到该码元结束；如时发送１码，则相位累加器在前一码元结束时的相位基础上，在每个抽样到达时刻相位累加，直到该码元结束。在通信信道FSK模式的基带信号中传号采用32KHz频率，空号采用16KHz频率，数据传输速率为8Kbps。在FSK模式下，不采用FEC技术。制

6、器提供的数据源有：1、外加数据：通过信道接口模块提供数据；2、全1码：可测试传号时的发送频率；3、全0码：可测试空号时的发送频率；4、01码：0101…交替码型，用作一般测试；5、特殊码序列：周期为8的码序列，以便于常规示波器进行观察；6、m序列：可用于对通道性能进行测试；FSK调制器的结构如图3.1-5所示：图3.1-5FSK调制器结构示意图一、实验步骤1、将通信信道平台所有的短路器均于置于1-2状态（短路器置于左侧）。2、按1.12节中的方式将通信信道平台设置成“FSK模式”。1、检查DSP是否正常工作：测量TP41

7、3的波形，如果有脉冲波形，说明DSP已正常工作；如果没有脉冲波形，则DSP没有正常工作，需按面板上的复位按钮重新对硬件进行初始化。2、在菜单中选择不同的输入码型：（１）外部数据（２）全1码（３）全0码（４）0/1码（５）特殊码序列（６）m序列码3、观察发送数据测量点TP402与TP803（或TP804）之间的关系：TP402是发送数据信号，TP803基带FSK波形，以TP402作为同步信号，可以看出TP402与TP803有明确的信号对应关系，在码元的切换点发送波形的相位连续；4、观察TP803、TP804两测量点的波形，

8、判断它们之间的关系。5、观察TP803、TP804两测量点的李沙育x-y的波形：TP803与TP804为FSK的正交基带信号，其李沙育图形应为一个圆。在FSK正交调制方式中，必须采用FSK的同相支路与正交支路信号；不然如果只采用一路同相FSK信号进行调制，会产生两个FSK频谱信号，这需在后面采用较复杂的中频窄带滤波器