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。
恢复的载波如CH2所示。
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3、以9号模块的“基带信号”(CH1)为触发观测“BPSK解调输出”(CH2),多次单击13号模块的“复位”按键。观测“BPSK解调输出”的变化。
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恢复出的波形与原信号有时同相,有时反响。
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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? 答:BPSK解调输出存在相位模糊的情况,因为恢复的本地载波和相干载波可能同相也可能反相。
五、问题分析
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,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: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。
解调原理:对2DPSK信号进行相干解调,恢复出相对码,再经码反变换器变换为绝对码,进而恢复出发送的二进制数字信息。
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实验十九
一.实验目的
滤波法及数字锁相环法位同步提取实验
1. 掌握滤波法提取位同步信号的原理及其对信息码的要求
2. 掌握用数字锁相环提取位同步信号的原理及其对信息代码的要求
3. 掌握位同步器的同步建立空间、同步保持时间、位同步信号同步抖动等概念
二.实验器材
1. 主控&信号源、13、8模块 2. 双踪示波器 3. 连接线
各一块 一台 若干
三.实验原理
1.位同步的重要性
数字通信中,除了有载波同步的问题外,还有位同步的问题。因为信息是一串相继的 信号码元的序列,解调时常需知道每个码元的起止时刻。因此,接收端必须产生一个用作抽 样判决的定时脉冲序列,它和接收码元的终止时刻应对齐。我们把在接收端产生与接收码元的重复频率和相位一致的定时脉冲序列的过程称为码元同步或位同步,而称这个定时脉冲列为码元同步脉冲或位同步脉冲。要使数字通信设备正常工作,离不开正确的位同步信号。如果位同步脉冲发生严重抖动或缺位,则使数字通信产生误码;严重时使通信造成中断。影响位同步恢复的主要原因:
① 输入位同步电路的信号质量;
② ②信号的编码方式:码元中存在长连“0”或长连“1”。 在实际通信系统中为了节省传输频带和减小对邻近频道的干扰,一般采用限带传输。也 就是将调制信号在基带中进行滚降处理或在中频将已调信号进行中频滤波器成形。这样的信 号经过传输和解调器解调,如QPSK系统则输出是I、O二路模拟信号,由于其形状的原因, 因此称为眼图。位同步取样位臵对眼图的开启位臵影响很大。2.位同步的主要技术指标:
(1)静态相差
在相干解调系统中,接收到的信号眼图是由调制器成型滤波器的衰降系统决定的。为了充分利用接收到的信号能量,通常把位同步的抽样脉冲相位调到眼图最大开启位臵。在这个位臵进行判决认为是最佳,称静态相差为零。相反位同步的抽样脉冲相位偏离了眼图的最大开启位臵,就会造成误码或接收机门限特性下降。通常很多位同步提取电路都存在着一个固定静态相差。要通过电路补偿及移相方法来调正位同步的最佳取样点。 (2)相位抖动
数字通信中相位抖动是随着传输距离、中继次数及复接/分接数目的增加而积累,它对数字通信的影响类似于噪声对模拟通信的影响。因此相位抖动也常被称为数字噪声。 当考虑抖动对数字网的影响时,常用相位抖动最大峰峰值概念。它表示相位抖动时间函数的最大值与最小值之间的差值。在数字网设计时我们要求位同步提取能够有较好的承受最大输入抖动和最小输出抖动能力。 (3)同步建立时间
由于位同步恢复一般要采用带有时间常数的电路。例如采用锁相环提取同步信号方法。因锁相环中的频分器的时间常数取值不一样,同步的建立时间也不一样。对于常规的数字通
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