通信原理实验四

一、实验目的

1. 掌握2DPSK 相干解调原理。

2. 掌握2FSK 过零检测解调原理。

二、实验内容

1. 用示波器观察2DPSK 相干解调器各点波形。

2. 用示波器观察2FSK 过零检测解调器各点波形。

三、实验步骤

本实验使用数字信源单元、数字调制单元、载波同步单元、2DPSK 解调单元及2FSK 解调单元，它们之间的信号连结方式如图3-5 所示,其中实线是指已在电路板上布好的,虚线是实验中要连接的。实际通信系统中，解调器需要的位同步信号来自位同步提取单元。本实验中尚未用位同步提取单元,所以位同步信号直接来自数字信源。在做2DPSK 解调实验时，位同步信号送给2DPSK 解调单元，做2FSK 解调实验时则送到2FSK 解调单元。

1. 复习前面实验的内容并熟悉2DPSK 解调单元及2FSK 解调单元的工作原理，接通实验箱电源。

2. 检查数字信源模块、数字调制模块及载波同步模块是否工作正常，使载波同步模块提取的相干载波CAR-OUT 与2DPSK 信号的载波CAR 同相（或反相）。

3. 2DPSK 解调实验

（1）将数字信源单元的BS-OUT 连接到2DPSK 解调单元的BS-IN 点,以信源单元的FS 信号作为示波器外同步信号，将示波器的CH1 接数字调制单元的BK，CH2（请用衰减X10 探头）接2DPSK 解调单元的MU。MU 与BK 同相或反相，其波形应接近图4-3 所示的理论波形。

图4-5 2DPSK解调信号理论波形

（2）示波器的CH2 接2DPSK 解调单元的LPF，可看到LPF 与MU 同相。当一帧内BK 中“1”码“0”码个数相同时，LPF 的正、负极性信号电平与0 电平对称，否则不对称。

图4-1 2DPSK解调单元的LPF波形

图4-2 LPF正负极性信号电平与0电平对称

图4-3 LPF正负极性信号电平与0电平不对称

（3）示波器的CH1 接Vc，调节电位器R39，使Vc 为LPF 的中值（当BK 中“1”与“0”等概时LPF 的中值为0 电平），此即为抽样判决器的最佳门限。

（4）观察数字调制单元的BK 与2DPSK 解调单元的MU、LPF、BK 之间的关系，再观察数字调制单元中AK 信号与2DPSK 解调单元的MU、LPF、BK、AK-OUT 信号之间的关系。

输出结果截图如下：

图4-4 数字调制单元的BK与2DPSK解调单元的BK波形

图4-5 AK与2DPSK解调单元的MU波形

图4-6 AK与2DPSK解调单元的LPF波形

图4-7 AK与2DPSK解调单元的BK波形

图4-8 AK与2DPSK解调单元的AK-OUT波形

（5）断开、接通电源若干次，使CAR 信号与CAR-OUT 信号的相位关系出现跳变，重新进行步骤（4）中的观察。

图4-9 信号反相

图4-10 信号同相

重复上一步，输出结果截图如下：

图4-11 数字调制单元的BK与2DPSK解调单元的MU波形

图4-12 数字调制单元的BK与2DPSK解调单元的LPF波形

图4-13 数字调制单元的BK与2DPSK解调单元的BK波形

图4-14 AK与2DPSK解调单元的MU波形

图4-15 AK与2DPSK解调单元的LPF波形

图4-16 AK与2DPSK解调单元的BK波形

图4-17 AK与2DPSK解调单元的AK-OUT波形（6）将数字调制单元单刀双掷开关K7置于右方（M序列）端，此时数字调制器输入的基带信号是伪随机序列（本系统中是M序列）信号。用示波器观察2DPSK解调单元LPF点，即可看到无噪声状态下的眼图。

输出实验结果截图如下：

图4-18 无噪声状态眼图

4. 2FSK 解调实验

将数字信源单元的BS-OUT 换接到2FSK 解调单元的BS-IN 点,示波器探头CH1 接数字调制单元中的BK，CH2 分别接2FSK 解调单元中的FD、LPF、CM 及AK-OUT，观察2FSK 过零检测解调器的解调过程（注意：低通及整形2 都有倒相作用）。LPF 的波形应接近图3-4 所示的理论波形，若相差较大可微调节电位器R48。

实验结果输出截图如下：

图4-19 2FSK解调单元的FD

图4-20 2FSK解调单元的LPF

图4-21 2FSK解调单元的CM

图4-22 2FSK解调单元的AK-OUT

四、实验结果分析

1.设绝对码为1001101，相干载波频率等于码速率的1.5 倍，根据实验观察得到的规律，画出CAR-OUT 与CAR 同相、反相时2DPSK 相干解调MU、LPF、BS、BK、AK 波形示意图，总结2DPSK 克服相位模糊现象的机理。

答：2DPSK克服相位模糊现象：DPSK原码经变换为差分码序列｛bk｝，延迟一码元为｛bk-1｝，接收端正确检测后，经反变换再恢复，此时若本地相干载波反相，则相干解调后得到｛bk｝的反码，经码型反变换，即可清除相位模糊现象。

2DPSK与输入波形

2.设信息代码为1001101，2FSK 的两个载频分别为码速率的四倍和两倍，根据实验观察得到的规律，画出2FSK 过零检测解调器输入的2FSK 波形及FD、LPF、BS、AK 波形（设低通滤波器及整形2 都无倒相作用）。

2FSK与输入波形

五、总结与体会

经过通信原理实验课的学习，让我收获多多。这次培养了我的动手能力。提高了我处理数据的能力，让我对书中的只是认识更全面，而不仅仅只是读死书。但在这中间我的探索方式还有待改善，当面对一些复杂的实验时我还不能很快很好的完成；我的数据处理能力还得提高，当眼前摆着一大堆复杂数据时我处理的方式及能力还不足，不能用最佳的处理手段使实验误差减小到最小程度。