FSK(ASK)调制解调实验报告.docVIP

FSK（ASK）调制解调实验 实验目的： 1．掌握FSK（ASK）调制器的工作原理及性能测试； 2．掌握FSK（ASK）锁相解调器工作原理及性能测试； 3. 学习FSK（ASK）调制、解调硬件实现，掌握电路调整测试方法。 二、实验仪器： 1．信道编码与 ASK.FSK.PSK.QPSK 调制模块，位号： A,B 位 2． FSK 解调模块，位号： C 位 3．时钟与基带数据发生模块，位号： G 位 4． 100M 双踪示波器 实验内容： 观测m序列（1，0， 0/1码）基带数据FSK （ASK）调制信号波和解调后基带数据信号波形。 观测基带数字和FSK（ASK）调制信号的频谱。 改变信噪比（S/N），观察解调信号波形。 实验原理： 数字频率调制是数据通信中使用较早的一种通信方式。由于这种调制解调方式容易实 现，抗噪声和抗群时延性能较强，因此在无线中低速数据传输通信系统中得到了较为广泛 的应用。 （一） FSK 调制电路工作原理 FSK 的调制模块采用了可编程逻辑器件+D/A 转换器件的软件无线电结构模式，由于调 制算法采用了可编程的逻辑器件完成，因此该模块不仅可以完成 ASK， FSK 调制，还可以完成 PSK， DPSK， QPSK， OQPSK 等调制方式。不仅如此，由于该模块具备可编程的特性，学生还可以基于该模块进行二次开发，掌握调制解调的算法过程。在学习 ASK， FSK 调制的同时，也希望学生能意识到，技术发展的今天，早期的纯模拟电路调制技术正在被新兴的技术所替代，因此学习应该是一个不断进取的过程。 下图为调制电路原理框图 上图为应用可编程逻辑器件实现调制的电路原理图(可实现多种方式调制)。基带数据时钟和数据，通过 JCLK 和 JD 两个铆孔输入到可编程逻辑器件中，由可编程逻辑器件根据设置的工作模式，完成 ASK 或 FSK 的调制，因为可编程逻辑器件为纯数字运算器件，因此调制后输出需要经过 D/A 器件，完成数字到模拟的转换，然后经过模拟电路对信号进行调整输出，加入射随器，便完成了整个调制系统。 ASK/FSK 系统中，默认输入信号应该为 2K 的时钟信号，在时钟与基带数据发生模块有2K的M序列输出，可供该实验使用，可以通过连线将时钟和数据送到 JCLK 和 JD 输入端。标有 ASK.FSK 的输出铆孔为调制信号的输出测量点，可以通过按动模块上的 SW01 按钮，切换输出信号为 ASK 或 FSK，同时 LED 指示灯会指示当前工作状态。 （二） FSK 解调电路工作原理 FSK 解调采用锁相解调，锁相解调的工作原理是十分简单的，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。下图为FSK 锁相环解调器原理示意图和电路图。 FSK 锁相解调器采用集成锁相环芯片 MC4046。其中，压控振荡器的频率是由 17C02.17R09.17W01 等元件参数确定，中心频率设计在 32KHz 左右，并可通过 17W01 电位器进行微调。当输入信号为 32KHz时，调节 17W01 电位器，使环路锁定，经形成电路后，输出高电平；当输入信号为 16KHz时，环路失锁，经形成电路后，输出低电平，则在解调器输出端就得到解调的基带信号序列。 五、各测量点和可调元件的作用 1、数字调制电路模块接口定义： 信道编码与ASK、FSK、PSK、QPSK调制模块（A、B位） JCLK：2K时钟输入端； JD：2K基带数据输出端； ASK、FSK：FSK或ASK调制信号输出端； SW01：调制模式切换按钮； L01L02：指示调制状态。 2、FSK （ASK）解调模块接口定义： 17P01：FSK解调信号输入铆孔； 17P02：FSK解调信号输出，即数字基带信码信号输出，波形同16P01。 17TP02：FSK解调电路中压控振荡器输出时钟的中心频率，正常工作时应为32KHz左右，频偏不应大于2KHz，若有偏差，可调节电位器17W01； 17W01：解调模块压控振荡器的中心频率调整电位器； 数字调制电路模块： FSK（ASK）调制模块 CD4046原理框图： 实验步骤： 1、插入有关实验模块 在关闭系统电源的情况下，按照下表放置实验模块： 对应位号可见底板右上角的“实验模块位置分布表”，注意模块插头与底板插座的防呆 口一致。 2、信号线连接 使用专用导线按照下表进行信号线连接： 3、加电 打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。 4、实验设置 设置拨码器 4SW02（ G） 为“ 00000”，则 4P01 产生