注意:做下述1、2、3、4实验时，示波器看不到稳定的波形，这是因为载波信号有两个频率的缘故。为了理解其工作原理，可把K1置 “1”。
1．观察记录2.1波形；
2．A线接2.1,B线接2.2，观察记录微分整流后的波形；
3．示波器A线接2.2，B线接2.3，比较观察记录脉冲形成波形； 4．K1置“M”，数字频率计接2.3，应显示223KHZ频率，才能获得较好的解调基带信号波形，若频率不对，可关断电源，重新开机至223KHZ频率为止。
5．示波器A线接l.5,B线接2.4，观察记录解调后的基带信号波形。注意：此时K1应置“M”，如果置“1”或“0”，相当于2FSK信号没有加调制信号，因而2.4无信号输出。 （三）、位同步提取实验
各开关位置如下:
K1置“M”，即发端加调制信号 K2置“1”，即基带信号不加相移 K3置“2”，即基带信号加归零码变换 K4置“1”，即位同步信号不加锁相提纯 K5置“l”，即位同步信号不加延时
1．示波器A线接2.4，B线接2.6、2.7，分别比较观察并记录波形；
2．示波器A线接2.7, B线接2.8，观察记录带通滤波器提取的位同步分量。（由于带通滤波器Q值不够高，2.8点波形会出现少量的衰减振荡。从这里可看出，如果连“0”数太多，或连“1”数太多，用过零检测法位同步就无法提取）
3．示波器A线接2.8, B线接2.9, 比较观察记录窄带滤波后的位同步信号，用频率计测量2.9的频率，与发端1.4的位定时进行仔细比较
4．K4接2，即位同步加锁相环提纯，频率计改接2.10，示波器A线接2.10，并与1.4比较，收端位同步经锁相环4046提纯后，其频率稳定度达到发端位同步的晶体稳定度。这时2.10位定时信号的每个脉冲宽度都是相等的，无边缘抖动，示波器显示的波形清晰，而2.9位定时信号有边缘抖动。如果2.10的频率与1.4的频率不同，可调W3使其相等。
5．示波器A线接2.9, B线接2.11, 比较它们的相位关系并作记录，同时用频率计测量2.9和2.11的频率；2.11为2.9移位后形成的位定时信号。这里采用2.11作为码再生判决时钟。 （四）、眼图、奈奎斯特准则实验
开关位置与（三）相同
l．A线接2.4解调后的基带信号,B线接2.9时钟信号，示波器用B线信号触发。微调示波器扫描频率观察2.4点基带信号眼图。注意观察眼图为什么要用2.9的信号作为外触发信号，若改用2.4的信号作为外触发，能否观察到眼图？
2．A线改接2.5，观察记录2.5点眼图，可以看到2.5眼图宽度己经发生变化，调整W1改变系统传输频带，使其逐渐变窄，注意眼图的变化，随着W1的变化眼图开启度逐渐变小，并产生拖尾越严重，过零点宽度逐渐变宽，即传输频带不符合奈奎斯特准则时，会产生码间干扰。
3．示波器A线接2.5，B线接2.11，重调出2.5眼图，在有码间干扰的情况下，把W1作反方向调节，随着W1变化，眼图开启会逐渐变大，拖尾会逐渐变小，最后可获得比较好的眼图，即我们可通过补偿传输频带的方法，使码间干扰逐渐减少，这就是频域均衡原理。 （五）、 归零码与位定时实验
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开关位置与（三）相同
1．示波器A线接2.6，B线接2.8，观察记录2.8波形； 2．K3改为置“1”，即去除归零码变换电路，此时2.8没有位同步信号输出，即不经过归零码换，是不能提取位定时信号的，此实验完后，应把K3重新置“2”。
六、实验报告要求
1．整理实验数据。
2．简述2FSK系统的组成及各部分作用。 3．实现2FSK调制和解调还有别的办法吗?
4．为什么2.9位定时频率抖动大，而2.10位定时频率抖动小？ 5．提取的位定时为什么要经过时延? 6．本实验的收获及体会。
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实验六 2DPSK调制解调实验
一、实验目的
1. 掌握2DPSK通信系统的基本原理及其硬件实现方法； 2. 掌握同相正交环的解调原理及其硬件实现方法； 3. 加深对锁相环载波提取相位模糊度的理解； 4. 加深对眼图几个主要参数的认识。
二、实验内容
1．2DPSK调制实验 2．2DPSK解调实验 3．眼图实验
4．同步带和捕捉带实验
5．锁相环载波提取相位模糊度实验
三、实验仪器及设备
1．20MHZ双踪示波器 GOS-6021 1台 2．函数信号发生器/计数器 SP1641bB 1台 3．直流稳压电源 GPS-X303/C 1台 4．2DPSK调制解调实验箱 1个
四、实验原理及电路
1. 调制
2DPSK系统的调制部分框图如图6.1所示。下面分几部分说明。 1.1 M序列发生器
实际的数字基带信号是随机的，为了实验和测试方便，一般都是用M序列发生器产生一个伪随机序列来充当数字基带信号源。按照本原多项式f(x)?X5?X3?1组成的五级线性移位寄存器，就可得到31位码长的M序列。码元定时与载波的关系可以是同步的，以便
2DPSK M序列发生器 差分编码 调 相 P2 P3 P6 P1 P5
晶 振 ÷10 ÷2 10MH2 P4
图6.1 2DPSK调制部分框图
清晰观察码元变化时对应调制载波的相位变化,也可以是异步的，因为实际的系统都是异步的。本实验的M序列由IC3、1C4、IC5、IC6产生，码元速率为lMb/s。
1.2 绝对移相和相对移相
移相键控分为绝对移相和相对移相两种。以未调载波的相位作为基准的相位调制叫作绝对移相。以二进制移相为例:取码元为“1”时，调制后载波与未调载波反相；取码元为“0”
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时，调制后载波与未调载波同相；“1”和“0”调制后载波相位差1800。 绝对移相的波形如图6.2所示。
图6.2 绝对移相波形示意图
在同步解调的2PSK系统中，由于收端载波恢复存在相位含糊的问题，即恢复的载波可能与未调载波同相，也可能反相，以至使解调后的信码出现“0”、“1”倒置，发送为“1”码，解调后得到“0”码；发送为“0”码，解调后得到“1”码。这是我们所不希望的，为了克服这种现象，人们提出了相对移相方式。
相对移相的调制规律是：每一个码元的载波相位不是以固定的未调载波相位作基准的，而是以相邻的前一个码元的载波相位来确定其相位的取值。例如，当某一码元取“1”时，它的载波相位与前一码元的载波反相；码元取“0”时，它的载波相位与前一码元的载波同相。相对移相的波形如图6.3所示。
图6.3 相对移相的波形示意图
在一般情况下，相对移相可以通过对信码进行变换和绝对移相来实现。将信码经过差分编码变换成新的码组——相对码，再利用相对码对载波进行绝对移相，使输出的己调载波相位满足相对移相的相位关系。
设绝对码为{an}，相对码为{bn}，则二相差分编码的逻辑关系为:
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bn?an?bn?1 (1)
差分编码的功能可由一个模二和电路和一级移位寄存器组成。本实验用IC6: A和IC8完成。
调相电路可由模拟相乘器实现，也可由数字电路实现。实验中的调相电路是由数字选择器(74LS153)完成的。当2脚和14脚同时为高电平时，7脚输出与3脚输入的0相载波相同；当2脚和14脚同时为低电平时，7脚输出与6脚输入的π相载波相同。这样就完成了差分信码对载波的相位调制。图6.4示出了一个绝对码实现相对移相的过程。
图6.4 绝对码实现相对移相的过程
对应于差分编码，在解调中有一差分译码。差分译码的逻辑为: Cn?bn?bn?1 (2)
本实验由IC9、IC10完成。将(1)式代人(2)式，得
Cn?an?bn?1?bn?1Cn?an
这样，经差分译码后就恢复了原始的发码序列。
1.3 数字调相器的主要指标
在设计与调整一个数字调相器对，主要考虑的性能指标是调相误差和寄生调幅。 （1）调相误差 由于电路不理想，往往引进附加的相移，使调相器输出信号的载波相位取值为00及1800+ΔΦ，我们把这个偏离的相角ΔΦ称为调相误差。调相器的调相误差相当于损失了有用信号的能量。
(2) 寄生调幅
理想的二相相位调制器，当数码取“0”或“1”时，其输出信号的幅度应保持不变，即只有相位调制而没有附加幅度调制。但由于调制器的特性不均匀及脉冲高低电平的影响，使得“0”码和“1”码的输出信号的幅度不等。设“0”码和“1”码所对应的输出信号幅度分别为Uom及Uim，则寄生调幅为：m?(Uom?Uim)/(Uom?Uim)
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