通信原理实验指导书(专科)(5)

2019-01-12 15:47

判决准则同(1)

(3)过零检测

a 限幅 1b 微分 c 整流 d e 单稳 低通 f g 抽样判决 cp(t) 1位同步器 数字信号a0bcdefcp(t)

12波形图如上所示。

判决准则:f(kTs)?(A?B)?10

(C)2DPSK解调 (1)相干解调

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BPF a 载波同步 c LPF d 抽样判决 bk e TS bk-1 f ak

b 2PSK解调 位同步 cp(t) 码反变换 设收发滤波器及信道对2DPSK信号波形无影响,则各点波形如下

信息代码 (发ak)

a(t) b(t) c(t) d(t) cp(t) e(t) f(t)

a -a bk 1 1 0 0 1 0

0

0

1

0

1

1 ak 0 0 1 0 1 1 此处设fc=RB,实际工作中并不要求载波与码速率满足某一关系。 码反变换输出的第一位可任意选取。 (2)差分相干解调(相位比较法)

BPF a Ts c LPF d 抽样判决 cp(t) e b

位同步

当码元宽度Ts与载波周期TC满足一定关系时才能用此方法解调2DPSK。

0 设TS=KTc 则判决规则为:d(kTs)?0?1

0 0 1 1 0

a(t) b(t) c(t) d(t) cp(t) e(t)

0

1

1

0

若Ts?(K?0.5)Tc则判决规则为:

d(kTs)?0?10

(D)FSK过零检测电路原理

本实验采用过零检测法解调2FSK信号。图3-1为解调器的方框图。

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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 ? BS-IN ? FD

? LPF

2FSK信号输入点/测试点 位同步信号输入点

2FSK过零检测输出信号测试点 低通滤波器输出点/测试点

位同步提取输出测试点 解调输出信号的输出点/测试点

? NRZ(B)

? NRZ-OUT ? 整形1

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:

UF1:A:反相器74HC04 UF2:单稳态触发器74LS123 UF3:或门74LS32

UF4:运算放大器LM318;若干电阻、电容 UF1:B:反相器74HC04 UF5:A:双D触发器74HC74

? 单稳1、单稳2 ? 相加器 ? 整形2

? 低通滤波器 ? 抽样器

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3-2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。

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图3-2 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 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。

(E)2DPSK相干解调电路原理

可用相干解调或差分相干解调法(相位比较法)解调2DPSK信号。在相位比较法中,要求载波频率为码速率的整数倍,当此关系不能满足时只能用相干解调法。本实验系统中,2DPSK载波频率等码速率的13倍,两种解调方法都可用。实际工程中相干解调法用得最多。

NRZ_OUT图3-3 2DPSK相干解调方框图

本实验采用相干解调法解调2DPSK信号。图3-3为解调器的方框图。

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2DPSK解调模块上有以下测试点及输入输出点: ? 2DPSK-IN ? BS-IN ? MU

? CAR-IN

2DPSK信号输入点/测试点 位同步信号输入点 相干载波输入点 相乘器输出信号测试点

? LPF 低通、运放输出信号测试点 ? NRZ(B) ? BK

? NRZ-OUT ? 相乘器 ? 低通滤波器 ? 整形

? 抽样器

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。

下面对2DPSK相干解调电路中的一些具体问题加以说明。

? 比较器的输出怕NRZ(B)为TTL电平信号,它不能作为相对码直接送给码反变器,因为它并不是一个标准的单极性非归零码,其单个“1”码对应的正脉冲的宽度可能小于码元宽度、也可能大于码元宽度。另外,当LPF中有噪声时,CM-OUT中还会出现噪声脉冲。

? 异或门74LS86输出的绝对码波形的高电平上叠加有小的干扰信号,经U34整形后即可去掉。

DPSK相干解调器模块各点波形示意图如图3-4所示。图中设相干载波为?相。

整形输出信号的输出点/测试点

解调输出相对码测试点

解调输出绝对码的输出点/测试点

2DPSK解调器方框图中各单元与电路图中元器件的对应关系如下:

UP1:模拟乘法器MC1496

RP11,CP1

UP5A、B:74HC04

UP3:A:双D触发器7474

UP3:B:双D触发器7474;UP4:A:异或门7486

? 码反变换器

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