2ASK、2FSK数字解调实验报告

2ASK、2FSK数字解调实验报告
2ASK、2FSK数字解调实验报告

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 (1)包络检波

实际系统中x (t )迟后于e o (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。 (2) 相干解调

无码间串扰

r (t )与(1)中不同,有正、负值,其它同(1) (3)过零检测

具体波形可以参考2FSK 过零检测波形。

判决准则:1

)B A (2

1)kTs (f →-≥

在本实验中,2ASK 解调采用过零检测的方法。 (B )2FSK 解调

包络检波

条件:

2c 1c f

2|f f |>-。 判决准则:10)kTs (b )kTs (a →≥

(2)相干解调

(3)过零检测

a

b

c

d

e

f

cp(t)

数字信号101

波形图如上所示。 判决准则:1

)B A (2

1)kTs (f →-≥

(C )电路原理

本实验采用过零检测法解调2FSK 信号。图3-1、图3-2分别为解调器的方框图和电路原理图。

图3-1 2FSK 过零检测解调方框图

2FSK 解调模块上有以下测试点及输入输出点: ? 2FSK-IN 2FSK 信号输入点/测试点 ? BS-IN 位同步信号输入点

? FD

2FSK 过零检测输出信号测试点 ? LPF

低通滤波器输出点/测试点

? NRZ(B)位同步提取输出测试点

? NRZ-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1 UF1:A:反相器74HC04

?单稳1、单稳2 UF2:单稳态触发器74LS123

?相加器UF3:或门74LS32

?低通滤波器UF4:运算放大器LM318;若干电阻、电容

?整形2 UF1:B:反相器74HC04

?抽样器UF5:A:双D触发器74HC74

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3-3 2FSK过零检测解调器各点波形示意图

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和抽样电路共同构成一个判决电平为2.5V的抽样判决器。

?单稳1、单稳2分别被设置为上升沿触发和下降沿触发,它们与相加器一

图3-2 2F S K 数字解调电路图

起共同对TTL电平的2FSK信号进行微分、整流处理。

?LPF不是TTL电平信号且不是标准的非归零码,必须进行抽样判决处理。UF1对抽样判决输出信号进行整形。

?必须说明一点,2FSK解调的信号码不能为全0或全1,否则抽样判决器不能正常工作。

四、实验步骤

本实验使用模块:数字信号源模块、数字调制模块、2FSK解调模块,它们之间的信号连结方式如图3-4所示。实际通信系统中,解调器的位同步信号来自位同步提取单元,本实验中这个信号直接来自数字信源。

图3-4 数字解调实验连接图

1、按图3-4将五个模块的信号输出、输入点连在一起。打开交流电源开关

和各使用模块的电源开关。

2、检查数字信源模块、数字调制模块及载波同步模块是否已在工作正常。

3、2FSK解调实验

示波器探头CH1接数字调制单元中的AK,CH2分别2FSK解调单元中的FD、LPF、NRZ(B)及NRZ-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3-3所示的理论波形。

4、2ASK解调实验

如上图连线图进行连线。

实验方式与2FSK一样。

注意:2FSK和2ASK的解调在同一个模块上。

五、实验报告要求

1、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、AK波形(设低通滤波器及整形2都无倒相作用)。

2PSK数字信号的调制与解调

中南民族大学 软件课程设计报告 电信学院级通信工程专业 题目2PSK数字信号的调制与解调学生学号 42 指导教师 2012年4月21日

基于MATLAB数字信号2PSK的调制与解调 摘要:为了使数字信号在信道中有效地传播,必须使用数字基带信号的调制与解调,以使得信号与信道的特性相匹配。基于matlab实验平台实现对数字信号的2psk的调制与解调的模拟。本文详细的介绍了PSK波形的产生和仿真过程加深了我们对数字信号调制与解调的认知程度。 关键字:2PSK;调制与解调;MATLAB 引言 当今社会已经步入信息时代,在各种信息技术中,信息的传输及通信起着支撑作用。而对于信息的传输,数字通信已经成为重要的手段。因此,数字信号的调制就显得非常重要。 调制分为基带调制和带通调制。不过一般狭义的理解调制为带通调制。带通调制通常需要一个正弦波作为载波,把基带信号调制到这个载波上,使这个载波的一个或者几个参量上载有基带数字信号的信息,并且还要使已调信号的频谱倒置适合在给定的带通信道中传输。特别是在无线电通信中,调制是必不可少的,因为要使信号能以电磁波的方式发送出去,信号所占用的频带位置必须足够高,并且信号所占用的频带宽度不能超过天线的的通频带,所以基带信号的频谱必须用一个频率很高的载波调制,使期带信号搬移到足够高的频率上,才能够通过天线发送出去。 主要通过对它们的三个参数进行调制,振幅,角频率,和相位。使这三个参量都按时间变化。所以基带的数字信号调制主要有三种方式:FSK,PSK,ASK。在这三种调制的基础上为了得到更高的效果也出现了很多其它的调制方式,如:DPSK,MASK,MFSK,MPSK,APK。它们其中有的一些是将基本的调制方式用在多进制上或者引入了一些新的方式来解决基本调制的一些问题如相位模糊和无法提取位定时信号,另外一些由是组合多种基本的调制方式来达到更好的效果。 基带信号的调制主要分为线性调制和非线性调制,线性调制是指已调信号的频谱结构与原基带信号的频谱结构基本相同,只是占用的频率位置搬移了。而非线性调制则是指它们的结构完全不同不仅仅是频谱搬移,在接收方会出现很多新的频谱分量。在三种基本的调制中,ASK 属于线性调制,而FSK和PSK属于非线性调制。已调信号会在接收方通过各种方式通过解调得到,但是由于噪声和码间串扰,总会有一定的失真。所以人们总是在寻找不同的接收方式来降低误码率,其中的接收方式主要有相干接收和非相干接收。在接收方通过载波的相位信号去检测信号的方法称为相干检测,反之若不利用就称为非相干检测,而对于一些特别的调制有特别的解调方式,如过零检测法。 系统的性能好坏取决于传输信号的误码率,而误码率不仅仅与信道、接收方法有关还和发送端采用的调制方式有很大的关系。我们研究的ASK,FSK,PSK等就主要是发送方的调制方式。

BPSK调制及解调实验报告

实验五BPSK调制及解调实验 一、实验目的 1、掌握BPSK调制和解调的基本原理; 2、掌握BPSK数据传输过程,熟悉典型电路; 3、了解数字基带波形时域形成的原理和方法,掌握滚降系数的概念; 4、熟悉BPSK调制载波包络的变化; 5、掌握BPSK载波恢复特点与位定时恢复的基本方法; 二、实验器材 1、主控&信号源、9号、13号模块各一块 2、双踪示波器一台 3、连接线若干 三、实验原理 1、BPSK调制解调(9号模块)实验原理框 PSK调制及解调实验原理框图 2、BPSK调制解调(9号模块)实验框图说明 基带信号的1电平和0电平信号分别与256KHz载波及256KHz反相载波相乘,叠加后得到BPSK调制输出;已调信号送入到13模块载波提取单元得到同步载波;已调信号与相干载波相乘后,经过低通滤波和门限判决后,解调输出原始基带信号。 四、实验步骤 实验项目一 BPSK调制信号观测(9号模块) 概述:BPSK调制实验中,信号是用相位相差180°的载波变换来表征被传递的信息。本项目通过对比观测基带信号波形与调制输出波形来验证BPSK调制原理。 1、关电,按表格所示进行连线。

2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【BPSK/DBPSK数字调制解调】。将9号模块的S1拨为0000,调节信号源模块W3使256 KHz载波信号峰峰值为3V。 3、此时系统初始状态为:PN序列输出频率32KHz。 4、实验操作及波形观测。 (1)以9号模块“NRZ-I”为触发,观测“I”; (2)以9号模块“NRZ-Q”为触发,观测“Q”。 (3)以9号模块“基带信号”为触发,观测“调制输出”。 思考:分析以上观测的波形,分析与ASK有何关系? 实验项目二 BPSK解调观测(9号模块) 概述:本项目通过对比观测基带信号波形与解调输出波形,观察是否有延时现象,并且验证BPSK解调原理。观测解调中间观测点TP8,深入理解BPSK解调原理。 1、保持实验项目一中的连线。将9号模块的S1拨为“0000”。 2、以9号模块测13号模块的“SIN”,调节13号模块的W1使“SIN”的波形稳定,即恢复出载波。 3、以9号模块的“基带信号”为触发观测“BPSK解调输出”,多次单击13号模块的“复位”按键。观测“BPSK解调输出”的变化。 4、以信号源的CLK为触发,测9号模块LPF-BPSK,观测眼图。 思考:“BPSK解调输出”是否存在相位模糊的情况?为什么会有相位模糊的情况? 五、实验报告 1、分析实验电路的工作原理,简述其工作过程; 输入的基带信号由转换开关转接后分成两路,一路经过差分编码控制256KHz的载频,另一路经倒相去控制256KHz的载频。???解调采用锁相解调,只要在设计锁相环时,使它锁定在FSK的一个载频上此时对应的环路滤波器输出电压为零,而对另一载频失锁,则对应的环路滤波器输出电压不为零,那末在锁相环路滤波器输出端就可以获得原基带信号的信息。? 2、分析BPSK调制解调原理。 调制原理是:基带信号先经过差分编码得到相对码,再根据相对码进行绝对调相, 即将相对码的1电平和0电平信号分别与256K载波及256K反相载波相乘,叠加后得到DBPSK 调制输出。?

3高频实验三_幅度调制与解调

实验三:幅度调制与解调 一、实验目的 1、加深理解幅度调制与检波原理。 2、掌握用集成模拟乘法器构成调幅与检波电路的方法。 3、了解二极管包络检波的主要指标、检波效率及波形失真。 二、实验预习要求 1、复习《高频电子线路》中有关调幅与检波的内容; 2、阅读本实验的内容,熟悉实验的步骤; 三、实验原理和电路说明 1、调幅与检波原理简述: 调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡(载波)的幅度,使高频振荡的振幅呈调制信号的规律变化:而检波则是从调幅波中取出低频信号。振幅调制信号按其不同频谱结构分为普通调幅(AM)信号,抑制载波的双边带调制(DSB)信号,抑制载波和一个边带的单边带调制信号。 把调制信号和载波同时加到一个非线性元件上(例如晶体二极管和晶体三极管),经过非线性变换电路,就可以产生新的频率成分,再利用一定带宽的谐振回路选出所需的频率成分就可实现调幅。 2、集成四象限模拟乘法器MCl496简介: 本器件的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、鉴频动态增益控制等。它有两个输入端Vx、Vy和一个输出端Vo。一个理想乘法器的输出为V o=KVxVy,而实际输出存在着各种误差,其输出的关系为:Vo=K(Vx+Vxos)(Vy+Vyos) + Vzox。为了得到好的精度,必须消除Vxos、Vyos与Vzox 三项失调电压。集成模拟乘法器MC1496是目前常用的平衡调制/解调器,内部电路含有8个有源晶体管。本实验箱MCl496的内部原理图和管脚功能如图3-1所示:

图3-1 集成模拟乘法器MC1496电路原理图 MCl496各引脚功能如下: (1)、SIG+ 信号输入正端 (2)、GADJ 增益调节端 (3)、GADJ 增益调节端 (4)、SIG- 信号输入负端 (5)、BIAS 偏置端 (6)、OUT+ 正电流输出端 (7)、空脚 (8)、CAR+ 载波信号输入正端 (9)、空脚 (10)、CAR- 载波信号输入负端 (11)、空脚 (12)、OUT- 负电流输出端 (13)、空脚 (14)、V- 负电源 3、实际线路分析 U501是幅度调制乘法器,音频信号和载波分别从J50l和J502输入到乘法器的两个输入端,K501和K503可分别将两路输入对地短路,以便对乘法器进行输入失调凋

实验四 2PSK调制与解调实验

实验四 2PSK 调制与解调实验 1、 实验箱中2PSK 调制器用的调制方法是什么? 答:移相键控调制的直接调相法。 2、 2PSK 调制能否用非相干解调方法? 答:不能。 3、 相位模糊产生的原因和解决方法? 答:①原因:在调制过程中采用了分频,而二分频器的输出电压有相差180度的两种可能相位,即其输出电压的相位决定了分频器的初始状态,这就是会导致分频出的载波存在相位模糊(2PSK 采用的是相移方式) ②解决办法:使用2DPSK 二相相对移相键控 4、 绝/相、相/绝变换的框图? 答: 5、 绝/相、相/绝变换电路是怎么实现的。 答:绝/相变换电路是把数据信息源输出的绝对码变相对码,2DPSK 信号由相对码进行绝对调相得到。它由模二加10A U (74LS86)和D 触发器9A U (74LS74)组成,其逻辑关系为:i a ⊕i-1b =i b ,其中i a 是绝对码,i-1b 是延迟一个码元的相对码,i b 是相对码。 相/绝变换电路由14B U (74LS74)和15B U (74LS86)组成,其逻辑关系可表示为i-1b ⊕i b =i a ,其中i b 为相对码,i-1b 为延迟一个码元的相对码,i a 为绝对码。 6、 画出实验板中2PSK 、2DPSK 调制与解调器的原理框图; 答:

7、本实验中,2PSK 信号带宽是多少?用数字示波器如何测量? 答:B=2 f=2/Ts。先按MATH按钮,再选择FFT选项。 s 8、测试接收端的各点波形,需要与什么波形对比,才能比较好的进行观测? 示波器的触发源该选哪一种信号?为什么? 答:绝对码波形。原始信号。触发源信号应该选择频率较低、稳定度高的信号。 9、解调电路各点信号的时延是怎么产生的? 答:由滤波与抽样产生。 10、码再生的目的是什么? 答:①防止噪声干扰的累加,恢复出基带信号。②把码元展宽。 11、用D触发器做时钟判决的最佳判决时间应该如何选择? 答:眼图中眼睛张开最大时刻,即码元能量最大时刻,把各个信号叠加在一起。 12、解调出的信码和调制器的绝对码之间的时延是怎么产生的? 答:由滤波与抽样产生。 13、在接收机带通滤波器之后的波形出现了起伏是什么原因,带通滤波器的 带宽设计多大比较合适? 答:符号切换造成了旁瓣的产生,0、1跳变使得高频成份丰富。π→0→π转换点导致的频谱扩展特别大,通过滤波器会缩小。带宽设计为2/Ts。

2PSK数字信号的调制与解调-分享版

信息对抗大作业

一、实验目的。 使用 MATLAB构成一个加性高斯白噪声情况下的2psk 调制解系统,仿真分析使用信道编 码纠错和不使用信道编码时,不同信道噪声比情况下的系统误码率。 二、实验原理。 数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输,在实际应用中,大多数信道具有带通特性 而不能直接传输基带信号。为了使数字信号在带通信道中传输,必须使用数字基带信号对载波 进行调制,以使信号与信道的特性相匹配。这种用数字基带信号控制载波,把数字基带信号变 换为数字带通信号的过程称为数字调制。 数字调制技术的两种方法:①利用模拟调制的方法去实现数字式调制,即把数字调制看成 是模拟调制的一个特例,把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理;②利用数字信号的离 散取值特点通过开关键控载波,从而实现数字调制。这种方法通常称为键控法,比如对载波的 相位进行键控,便可获得相移键控(PSK)基本的调制方式。 图 1相应的信号波形的示例 101 数字调相:如果两个频率相同的载波同时开始振荡,这两个频率同时达到正最大值,同时达 到零值,同时达到负最大值,它们应处于" 同相 " 状态;如果其中一个开始得迟了一点,就可能不 相同了。如果一个达到正最大值时,另一个达到负最大值,则称为" 反相 " 。一般把信号振荡一次(一周)作为360 度。如果一个波比另一个波相差半个周期,我们说两个波的相位差180 度,也就是反相。当传输数字信号时, "1" 码控制发 0 度相位, "0" 码控制发 180 度相位。载波的初始相位就 有了移动,也就带上了信息。 相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息,而振幅和频率保持不变。在2PSK 中,通常用初始相位0 和π分别表示二进制“1”和“ 0”。因此, 2PSK信号的时域表达式为 (t)=Acos t+) 其中,表示第 n 个符号的绝对相位: = 因此,上式可以改写为

抽样定理和PCM调制解调实验报告

《通信原理》实验报告 实验一:抽样定理和PAM调制解调实验 系别:信息科学与工程学院 专业班级:通信工程1003班 学生姓名:陈威 同组学生:杨鑫 成绩: 指导教师:惠龙飞 (实验时间:2012 年 12 月 7 日——2012 年 12 月28日) 华中科技大学武昌分校

1、实验目的 1对电路的组成、波形和所测数据的分析,加深理解这种调制方法的优缺点。 2.通过脉冲幅度调制实验,使学生能加深理解脉冲幅度调制的原理。 2、实验器材 1、信号源模块 一块 2、①号模块 一块 3、60M 双踪示波器 一台 4、连接线 若干 3、实验原理 3.1基本原理 1、抽样定理 图3-1 抽样与恢复 2、脉冲振幅调制(PAM ) 所谓脉冲振幅调制,即是脉冲载波的幅度随输入信号变化的一种调制方式。如果脉冲载波是由冲激脉冲组成的,则前面所说的抽样定理,就是脉冲增幅调制的原理。 自然抽样 平顶抽样 ) (t m ) (t T

图3-3 自然抽样及平顶抽样波形 PAM方式有两种:自然抽样和平顶抽样。自然抽样又称为“曲顶”抽样,(t)的脉冲“顶部”是随m(t)变化的,即在顶部保持了m(t)变已抽样信号m s 化的规律(如图3-3所示)。平顶抽样所得的已抽样信号如图3-3所示,这里每一抽样脉冲的幅度正比于瞬时抽样值,但其形状都相同。在实际中,平顶抽样的PAM信号常常采用保持电路来实现,得到的脉冲为矩形脉冲。 四、实验步骤 1、将信号源模块、模块一固定到主机箱上面。双踪示波器,设置CH1通道为同步源。 2、观测PAM自然抽样波形。 (1)将信号源上S4设为“1010”,使“CLK1”输出32K时钟。 (2)将模块一上K1选到“自然”。 (3)关闭电源,连接 表3-1 抽样实验接线表 (5)用示波器观测信号源“2K同步正弦波”输出,调节W1改变输出信号幅度,使输出信号峰-峰值在1V左右。在PAMCLK处观察被抽样信号。CH1接PAMCLK(同步源),CH2接“自然抽样输出”(自然抽样PAM信号)。

实验三模仿调制与解调

实验三、模拟调制与解调 一、实验目的 1、学习用MATLAB 进行模拟调制与解调的方法。 2、理解各种模拟调制解调系统的性能。 3、掌握幅度调制和角度调制的仿真方法。二、实验设备与器件 1、 计算机 2、 MATLAB 软件三、实验原理与步骤一)、调幅 1、AM 信号的仿真与解调 项目1、给定消息信号,,使用该信号以AM 方式调制一个载波频率为300Hz ,)4sin()2cos()(t e t t x t ππ-+=100≤≤t 幅度为1的正弦载波,试求: (1)消息信号的频谱和已调信号的频谱。(2)消息信号的功率和已调信号的功率。 clear all ts=0.001; t=0:ts:10-ts; fs=1/ts; df=fs/length(t); msg=randint(100,1,[-3,3],123); msg1=msg*ones(1,fs/10); msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; f=-fs/2:df:fs/2-df; subplot(2,1,1) plot(f,fftshift(abs(Pm))) ;xlabel('李啊兴'); title('消息信号频谱') A=1; fc=300; Sam=(A+msg2).*(cos(2*pi*fc*t)+exp(-t).*sin(4*pi*fc*t)); Pam=fft(Sam)/fs; subplot(2,1,2) plot(f,fftshift(abs(Pam))); xlabel('李啊兴'); title('AM 信号频谱') axis([-500 500 0 23]) Pc=sum(abs(Sam).^2)/length(Sam) Ps=Pc-A^2/2 eta=Ps/Pc Pc = 2.3077Ps = 1.8077eta = 0.7833项目2、用Simulink 重做项目1 。

通信原理实验——2PSK调制与解调

贵州大学实验报告 学院:计信学院专业:网络工程班级:101 姓名学号实验组实验时间2013.06.16 指导教师成绩 实验项目名称实验二2PSK调制与解调 实 验目的1、掌握2PSK调制的原理及实现方法。 2、掌握2PSK解调的原理及实现方法。 实验原理 1、2PSK调制 2PSK信号产生的方法有两种:模拟调制法和数字调制法。 码型变换乘法器 NRZ输入双极性NRZ调制输出 载波输入 图16-1 2PSK调制模拟相乘法原理框图 上图16-1是2PSK调制模拟相乘法原理框图。信号源模块提供码速率96K的NRZ 码和384K正弦载波。在2ASK中数字基带信号是单极性的,而在2PSK中数字基带信号是双极性的。故先将单极性NRZ码经码型变换电路转换为双极性NRZ码,然后与384K正弦载波相乘,便得2PSK调制信号。乘法器的调制深度可由“调制深度调节”旋转电位器调节。 载波1 384K 开关电路2 调制输出 NRZ输入 开关电路1 反相器 图16-2 2PSK调制数字键控法原理框图 上图16-2是2PSK调制数字键控法原理框图。为便于实验观测,由信号源模块提供码速率为96Kbit/s的NRZ码数字基带信号和384KHz正弦载波信号,NRZ码为“1”的一个码元对应0相位起始的正弦载波的4个周期,NRZ码为“0”的一个码元对应π相位起始的正弦载波的4个周期。 实验中采用模拟开关作为正弦载波的输出通/断控制门,数字基带信号NRZ码用来

控制门的通/断。当NRZ 码为高电平时,模拟开关1导通,模拟开关2截止,0相位起始的正弦载波通过门1输出;当NRZ 码为低电平时,模拟开关2导通,模拟开关1截止,π相位起始的正弦载波通过门2输出。门的输出即为2FSK 调制信号,如下图16-3所示。 NRZ输入 调制信号 1 1 00 1 PSK 图16-3 2PSK 调制信号波形 2、2PSK 解调 2PSK 信号的解调通常采用相干解调法,原理框图如下图16-4所示。 LPF 相乘器电压判决 抽样判决 调制输入 BS输入 PSK/DPSK 判决电压调节 载波输入相乘输出 滤波输出 解调输出 判压输出 图16-4 2PSK 解调相干解调法原理框图 设已调信号表达式为1()cos(())s t A t t ω?=?+(A 1为调制信号的幅值), 经过模拟乘法器与载波信号A 2cos t ω(A2为载波的幅值)相乘,得 0121 ()[cos(2())cos ()]2 e t A A t t t ω??= ++ 可知,相乘后包括二倍频分量121 cos(2())2 A A t t ω?+和cos ()t ?分量(()t ?为时 间的函数)。因此,需经低通滤波器除去高频成分cos(2())t t ω?+,得到包含基带信号的低频信号。 然后再进行电压判决和抽样判决。此时,“解调类型选择”拨位开关拨到“PSK ”一端。 解调过程中各测试点波形如下图16-5所示。

数字调制与解调 实验报告材料

计算机与信息工程学院实验报告 一、实验目的 1.掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。 2.掌握用键控法产生2FSK信号的方法。 3.掌握2FSK过零检测解调原理。 4.了解2FSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。 二、实验仪器或设备 1.通信原理教学实验系统 TX-6(武汉华科胜达电子有限公司 2011.10) 2.LDS20410示波器(江苏绿扬电子仪器集团有限公司 2011.4.1) 三、总体设计 3.1数字调制 3.1.1实验内容: 1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。 2、用示波器观察2FSK信号波形。 3、用频谱仪观察数字基带信号频谱及2FSK信号的频谱。 3.1.2基本原理: 本实验用到数字信源模块和数字调制模块。信源模块向调制模块提供数字基带信号(NRZ码)和位同步信号BS(已在实验电路板上连通,不必手工接线)。调制模块将输入的绝对码AK(NRZ码)变为相对码BK、用键控法产生2FSK信号。调制模块内部只用+5V电压。 数字调制单元的原理方框图如图1-1所示。 图1-1 数字调制方框图 本单元有以下测试点及输入输出点:

? CAR 2DPSK 信号载波测试点 ? BK 相对码测试点 ? 2FSK 2FSK 信号测试点/输出点,V P-P >0.5V 用1-1中晶体振荡器与信源共用,位于信源单元,其它各部分与电路板上主要元器件对 应关系如下: ? ÷2(A ) U8:双D 触发器74LS74 ? ÷2(B ) U9:双D 触发器74LS74 ? 滤波器A V6:三极管9013,调谐回路 ? 滤波器B V1:三极管9013,调谐回路 ? 码变换 U18:双D 触发器74LS74;U19:异或门74LS86 ? 2FSK 调制 U22:三路二选一模拟开关4053 ? 放大器 V5:三极管9013 ? 射随器 V3:三极管9013 2FSK 信号的两个载波频率分别为晶振频率的1/2和1/4,通过分频和滤波得到。 2FSK 信号(相位不连续2FSK )可看成是AK 与AK 调制不同载频信号形成的两个2ASK 信号相加。时域表达式为 t t m t t m t S c c 21cos )(cos )()(ωω+= 式中m(t)为NRZ 码。 2FSK 信号功率谱 设码元宽度为T S ,f S =1/T S 在数值上等于码速率, 2FSK 的功率谱密度如图所示。多进制的MFSK 信号的功率谱与二进制信号功率谱类似。 本实验系统中m(t)是一个周期信号,故m(t)有离散谱,因而2FSK 也具有离散谱。 3.2 数字解调 3.2.1 实验内容 1、 用示波器观察2FSK 过零检测解调器各点波形。 3.2.2 基本原理 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。

通信原理2DPSK调制与解调实验报告

通信原理课程设计报告

一. 2DPSK基本原理 1.2DPSK信号原理 2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差,并规定:Φ=0表示0码,Φ=π表示1码。则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的,在接收端只能采用相干解调,它的时域波形图如图2.1所示。 图1.1 2DPSK信号 在这种绝对移相方式中,发送端是采用某一个相位作为基准,所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。如果基准相位发生变化,则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。所以在实际过程中一般不采用绝对移相方式,而采用相对移相方式。 定义?Φ为本码元初相与前一码元初相之差,假设: ?Φ=0→数字信息“0”; ?Φ=π→数字信息“1”。 则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如下: 数字信息: 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1

DPSK信号相位:0 π π 0 π π 0 π 0 0 π 或:π 0 0 π 0 0 π 0 π π 0 2. 2DPSK信号的调制原理 一般来说,2DPSK信号有两种调试方法,即模拟调制法和键控法。2DPSK 信号的的模拟调制法框图如图1.2.1所示,其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码。 图1.2.1 模拟调制法 2DPSK信号的的键控调制法框图如图1.2.2所示,其中码变换的过程为将输入的基带信号差分,即变为它的相对码。选相开关作用为当输入为数字信息“0”时接相位0,当输入数字信息为“1”时接pi。 图1.2.2 键控法调制原理图 码变换相乘 载波 s(t)e o(t)

利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调

课程设计论文 姓名:姜勇 学院:机电与车辆工程学院 专业:电子信息工程2班 学号:1665090208

安徽科技学院学年第学期《》课程···················装···············订················线···················专业级班姓名学号 内容摘要: 教师评语:

利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调 专业:电子信息工程(2)班姓名:姜勇学号:1665090208 一、设计摘要: 现代通信系统要求通信距离远、信道容量大、传输质量好。在信号处理里面经常要用到调制与解调,而信号幅度调制与解调是最基本,也是经常用到的。用AM调制与解调可以实现很多功能,制造出很多的电子产品。本设计主要研究内容是利用MATLAB实现对正弦信) fπ =进行双边带幅度调制,载波信号频率为100Hz,在MATLAB中 t sin( (t 40 ) 显示调制信号的波形和频谱,已调信号的波形和频谱,比较信号调制前后的变化。并对已调信号解调,比较了解调后的信号与原信号的区别。信号幅度调制与解调及MATLAB 中信号表示的基本方法及绘图函数的调用,实现了对连续时间信号的可视化表示。本文采用MATLAB对信号的幅度进行调制和解调。 二、关键词:幅度、调制、解调、 MAT LAB 三、设计内容 1. 调制信号 调制信号是原始信息变换而来的低频信号。调制本身是一个电信号变换的过程。调制信号去改变载波信号的某些特征值(如振幅、频率、相位等),导致载波信号的这个特征值发生有规律的变化,这个规律是调制信号本身的规律所决定的。 1.1 matlab实现调制信号的波形 本设计的调制信号为正弦波信号) fπ =,通过matlab仿真显示出其波形图 t (t sin( ) 40 如图1-1所示

二进制数字调制与解调系统的设计.

二进制数字调制与解调系统的设计 MATLAB 及SIMULINK 建模环境简介 MATLAB 是美国MathWorks 公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB 和SIMULINK 两大部分。 Simulink 是MATLAB 最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。Simulink 具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点Simulink 已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink 。 Simulink 是MATLAB 中的一种可视化仿真工具, 是一种基于MATLAB 的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink 可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模,它也支持多速率系统,也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型,Simulink 提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ,这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成,它提供了一种更快捷、直接明了的方式,而且用户可以立即看到系统的仿真结果。 数字通信系统的基本模型 从消息传输角度看,该系统包括了两个重要交换,即消息与数字基带信号之间的交换,数字基带信号与信道信号之间的交换.通常前一种交换由发收端设备完成.而后一种交换则由调制和解调完成. 数字通信系统模型 一、2ASK 调制解调 基本原理 2ASK 是利用载波的幅度变化来传递数字信息,而其频率和初始相位保持不变。 其信号表达式为: ,S (t)为单极性数字基带信号。 t t S t e c ωcos )()(0 ?=

通信原理-实验一 Systemview系统下幅度调制与解调

实验一:Systemview 系统下幅度调制与解调 一.实验目的 1.熟悉Systemview 仿真软件; 2. 掌握调幅信号产生和解调的过程及实现方法; 2.研究输入信号和信道对调幅信号的影响; 二.实验原理 1.调制 幅度调制是无线电通信中最常用的调制方式之一。普通的调幅广播就是它的典型应用。 幅度调制的基本原理是用基带信号(调制信号)控制高频载波的幅度,使其携带基带信号信息,从而实现信息的传输。 调制的基本作用是频谱搬移,其目的是进行频率变换,使信号能够有效的传输(辐射)或实现信道的多路复用。 根据频谱特性的不同,通常可将调幅分为标准调幅(AM ),抑制载波双边带调幅(DSB ),单边带调幅(SSB )和残留边带调幅(VSB )等。 2.调制信号的实现方法 设f (t )为调制信号,高频载波为C (t )=A 0cos (ω0t +θ0) (1)标准调幅 AM 信号可以表示为: S AM (t )=[A 0+f (t )]cos (ω0t +θ0) 已调信号的频谱为(设θ。=0) S AM (ω)=πA o [δ(ω-ωo )+δ(ω+ω0)]+1/2[F (ω-ωo )+F (ω+ωo )] 标准调幅的数学模型如图1-1所示。 图1-1 标准调幅的数学模型 AM 信号在SystemView 中可由模块实现,如图1-2所示。 cos (ω0t + θ0 ) A 0

图1-2 AM 信号在SystemView 中的实现 调制信号和已调信号的波形如图1-3所示。 图1-3 调制信号和已调信号 3.解调 调制的逆变换过程叫解调。解调方法分为相干解调和非相干解调。 为了不失真的恢复调制信号,要求本地载波和接收信号的载波必须保持同频同相,这种方法称为相干解调。它适用各种调幅系统。它的一般数学模型如图1-4所示。 图1-4 相干解调数学模型

实验二 数字信号载波调制

数字信号载波调制实验指导书 数字信号载波调制实验 一、实验目的 1、运用MATLAB 软件工具仿真数字信号的载波传输.研究数字信号载波调制ASK 、FSK 、PSK 在不同调制参数下的信号变化及频谱。 2,研究频移键控的两种解调方式;相干解调与非相干解调。 3、了解高斯白噪声方差对系统的影响。 4、了解伪随机序列的产生,扰码及解扰工作原理。 二、实验原理 数字信号载波调制有三种基本的调制方式:幅度键控(ASK ),频移键控(FSK )和相移键控(PSK )。它们分别是用数字基带信号控制高频载波的参数如振幅、频率和相位,得到数字带通信号。在接收端运用相干或非相干解调方式,进行解调,还原为原数字基带信号。 在幅度键控中,载波幅度是随着调制信号而变化的。最简单的形式是载波在 二进制调制信号1或0的控制下通或断,这种二进制幅度键控方式称为通—断键控(00K )。二进制幅度键控信号的频谱宽度是二进制基带信号的两倍。 在二进制频移键控中,载波频率随着调制信号1或0而变,1对应于载波频率f 1,0对应于载波频率f 2,二进制频移键控己调信号可以看作是两个不同载频的幅度键控已调信号之和。它的频带宽度是两倍基带信号带宽(B )与21||f f -之和。 在二进制相移键控中,载波的相位随调制信号1或0而改变,通常用相位0°和180°来分别表示1或0,二进制相移键控的功率谱与通一断键控的相同,只是少了一个离散的载频分量。 m 序列是最常用的一种伪随机序列,是由带线性反馈的移位寄存器所产生的序列。它具有最长周期。由n 级移位寄存器产生的m 序列,其周期为21,n m -序列有很强的规律性及其伪随机性。因此,在通信工程上得到广泛应用,在本实验中用于扰码和解扰。 扰码原理是以线性反馈移位寄存器理论作为基础的。在数字基带信号传输中,将二进制数字信息先作“随机化”处理,变为伪随机序列,从而限制连“0”

基于matlab的数字信号调制与解调

一matlab常用函数 1、特殊变量与常数 ans 计算结果的变量名computer 确定运行的计算机eps 浮点相对精 度Inf 无穷大I 虚数单位inputname 输入参数名NaN 非 数nargin 输入参数个数nargout 输出参数的数目pi 圆周 率nargoutchk 有效的输出参数数目realmax 最大正浮点数realmin 最小正浮点数varargin 实际输入的参量varargout 实际返回的参量操作符与特殊字符+ 加- 减* 矩阵乘法 .* 数组乘(对应元素相乘)^ 矩阵幂 .^ 数组幂(各个元素求幂)\ 左除或反斜杠/ 右除或斜面杠 ./ 数组除(对应元素除)kron Kronecker张量积: 冒号() 圆括[] 方括 . 小数点 .. 父目录 ... 继续, 逗号(分割多条命令); 分号(禁止结果显示)% 注释! 感叹号' 转置或引用= 赋值== 相等<> 不等 于& 逻辑与| 逻辑或~ 逻辑非xor 逻辑异或 2、基本数学函数 abs 绝对值和复数模长acos,acodh 反余弦,反双曲余弦acot,acoth 反余切,反双曲余切acsc,acsch 反余割,反双曲余割angle 相角asec,asech 反正割,反双曲正割secant 正切asin,asinh 反正弦,反双曲正 弦atan,atanh 反正切,双曲正切tangent 正切atan2 四象限反正 切ceil 向着无穷大舍入complex 建立一个复数conj 复数配 对cos,cosh 余弦,双曲余弦csc,csch 余切,双曲余切cot,coth 余切,双曲余切exp 指数fix 朝0方向取整floor 朝负无穷取整*** 最大公因数imag 复数值的虚部lcm 最小公倍数log 自然对数log2 以2为底的对数log10 常用对数mod 有符号的求余nchoosek 二项式系数和全部组合数real 复数的实部rem 相除后求余round 取整为最近的整数sec,sech 正割,双曲正割sign 符号数sin,sinh 正弦,双曲正弦sqrt 平方根tan,tanh 正切,双曲正切 3、基本矩阵和矩阵操作 blkding 从输入参量建立块对角矩阵eye 单位矩阵linespace 产生线性间隔的向量logspace 产生对数间隔的向量numel 元素个数ones 产生全为1的数组rand 均匀颁随机数和数组randn 正态分布随机数和数组zeros 建立一个全0矩阵colon) 等间隔向量cat 连接数组diag 对角矩阵和矩阵对角线fliplr 从左自右翻转矩阵flipud 从上到下翻转矩阵repmat 复制一个数组reshape 改造矩阵roy90 矩阵翻转90度tril 矩阵的下三角triu 矩阵的上三角dot 向量点集cross 向量叉 集ismember 检测一个集合的元素intersect 向量的交 集setxor 向量异或集setdiff 向是的差集union 向量的并集数值分析和傅立叶变换cumprod 累积cumsum 累 加cumtrapz 累计梯形法计算数值微分factor 质因子inpolygon 删除多边形区域内的点max 最大值mean 数组的均 值mediam 中值min 最小值perms 所有可能的转 换polyarea 多边形区域primes 生成质数列表prod 数组元素的乘积rectint 矩形交集区域sort 按升序排列矩阵元 素sortrows 按升序排列行std 标准偏差sum 求

通信原理2DPSK调制与解调实验报告

通信原理课程设计报告 一. 2DPSK基本原理 1.2DPSK信号原理 2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差,并规定:Φ=0表示0码,

Φ=π表示1码。则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的,在接收端只能采用相干解调,它的时域波形图如图2.1所示。 图1.1 2DPSK信号 在这种绝对移相方式中,发送端是采用某一个相位作为基准,所以在系统接收端也必须采用相同的基准相位。如果基准相位发生变化,则在接收端回复的信号将与发送的数字信息完全相反。所以在实际过程中一般不采用绝对移相方式,而采用相对移相方式。 定义?Φ为本码元初相与前一码元初相之差,假设: ?Φ=0→数字信息“0”; ?Φ=π→数字信息“1”。 则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如下: 数字信息: 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 DPSK信号相位:0 π π 0 π π 0 π 0 0 π 或:π 0 0 π 0 0 π 0 π π 0 2. 2DPSK信号的调制原理 一般来说,2DPSK信号有两种调试方法,即模拟调制法和键控法。2DPSK 信号的的模拟调制法框图如图1.2.1所示,其中码变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码。

图1.2.1 模拟调制法 2DPSK信号的的键控调制法框图如图1.2.2所示,其中码变换的过程为将输入的基带信号差分,即变为它的相对码。选相开关作用为当输入为数字信息“0”时接相位0,当输入数字信息为“1”时接pi。 图1.2.2 键控法调制原理图 3. 2DPSK信号的解调原理 2DPSK信号最常用的解调方法有两种,一种是极性比较和码变换法,另一种是差分相干解调法。 (1) 2DPSK信号解调的极性比较法 它的原理是2DPSK信号先经过带通滤波器,去除调制信号频带以外的在信道中混入的噪声,再与本地载波相乘,去掉调制信号中的载波成分,再经过低通滤波器去除高频成分,得到包含基带信号的低频信号,将其送入抽样判决器中进行抽样判决的到基带信号的差分码,再经过逆差分器,就得到了基带信号。它的原理框图如图1.3.1所示。 码变换相乘 载波 s(t)e o(t) 相乘器低通滤波器抽样判决器2DPSK 带通滤波器 延迟T

基于matlab的幅度调制与解调

郑州轻工业学院 课程设计说明书 题目:利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调 姓名: XXX_____________ 院(系):电气信息工程学院____ 专业班级:电子信息工程10-01班 学号: 541001030XXX______ 指导教师:_______任景英_________ 成绩: _____________________ 时间:2013年6月24日至2013年6月28日

郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调__ 专业、班级电子信息工程10级学号姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等: 主要内容: 利用MATLAB对正弦信号) t (t fπ =进行双边带幅度调制,载波信号频率为 40 sin( ) 100Hz,首先在MATLAB中显示调制信号的波形和频谱,已调信号的波形和频谱,比较信号调制前后的变化。然后对已调信号解调,并比较解调后的信号与原信号的区别。基本要求: 1、掌握利用MATLAB实现信号幅度调制与解调的方法。 2、利用MATLAB实现对常用连续时间信号的可视化表示。 3、验证信号调制的基本概念、基本理论,掌握信号与系统的分析方法。 4、加深对信号解调的理解。 主要参考资料: 1、陈后金. 信号与系统[M].北京:高等教育出版社,2007.07. 2、张洁.双边带幅度调制及其 MATLAB 仿真[J].科技经济市场,2006.9 完成期限: 2013.6.24—2013.6.28 指导教师签名:—————————— 课程负责人签名:——————————— 2013年6月21日

利用MATLAB实现信号的幅度调制与解调 摘要 本文主要研究的内容是利用MATLAB实现信号幅度调制与解调以及MATLAB中信号表示的基本方法及绘图函数的运用,实现对常用连续时间信号的可视化表示。详细介绍了正弦信号的双边带调制与解调原理并对调制信号与已调信号以及调制信号与解调后的信号分别进行了比较。利用matlab作为编程工具通过计算机实现对欲传输的原始信号在发送端对一个高频信号进行振幅调制,而在接收端通过检波过程恢复原信号。这种频带传输不仅克服了目前许多长途电话线路不能直接传输基带信号的缺点,而且能实现多路复用的目的,从而提高了通信线路的利用率。 关键词:DSB调制、解调、MATLAB

PSK(DPSK)及QPSK-调制解调实验报告

实验4 PSK(DPSK)及QPSK 调制解调实验 配置一:PSK(DPSK)模块 一、实验目的 1. 掌握二相绝对码与相对码的码变换方法; 2. 掌握二相相位键控调制解调的工作原理及性能测试; 3. 学习二相相位调制、解调硬件实现,掌握电路调整测试方法。 二、实验仪器 1.时钟与基带数据发生模块,位号:G 2.PSK 调制模块,位号A 3.PSK 解调模块,位号C 4.噪声模块,位号B 5.复接/解复接、同步技术模块,位号I 6.20M 双踪示波器1 台 7.小平口螺丝刀1 只 8.频率计1 台(选用) 9.信号连接线4 根 三、实验原理 相位键控调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式,它具有优良的抗干扰噪声性能及较高的频带利用率。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,因而广泛应用在实际通信系统中。本实验箱采用相位选择法实现相位调制(二进制),绝对移相键控(PSK 或CPSK)是用输入的基带信号(绝对码)选择开关通断控制载波相位的变化来实现。相对移相键控(DPSK)采用绝对码与相对码变换后,用相对码控制选择开关通断来实现。 (一) PSK 调制电路工作原理 二相相位键控的载波为1.024MHz,数字基带信号有32Kb/s 伪随机码、及其相对码、32KHz 方波、外加数字信号等。相位键控调制解调电原理框图,如图6-1 所示。 1.载波倒相器 模拟信号的倒相通常采用运放来实现。来自1.024MHz 载波信号输入到运放的反相输入端,在输出端即可得到一个反相的载波信号,即π相载波信号。为了使0 相载波与π相载波的幅度相等,在电路中加了电位器37W01 和37W02 调节。 2.模拟开关相乘器 对载波的相移键控是用模拟开关电路实现的。0 相载波与π相载波分别加到模拟开关A:CD4066 的输入端(1 脚)、模拟开关B:CD4066 的输入端(11 脚),在数字基带信号的信码中,它的正极性加到模拟开关A 的输入控制端(13 脚),它反极性加到模拟开关B 的输入控制端(12 脚)。用来控制两个同频反相载波的通断。当信码为“1”码时,模拟开关A 的输入控制端为高电平,模拟开关A 导通,输出0 相载波,而模拟开关B 的输入控制端为低电平,模拟开关B 截止。反之,当信码为“0”码时,模拟开关A 的输入控制端为低电平,模拟开关A 截止。而模拟开关B 的输入控制端却为高电平,模拟开关B 导通。输出π相载波,两个模拟开关输出通过载波输出开关37K02 合路叠加后输出为二相PSK 调制信号。另外,DPSK 调制是采用码型变换加绝对调相来实现,即把数据信息源(伪随机码序列)作为绝对码序列{a n},通过码型变换器变成相对码序列{b n},然后再用相对码序列{b n},进行绝

相关文档
最新文档