滤波法和数字锁相环法位同步提取实验模拟锁相环实验载波同步帧同步实验.docVIP

实验十九 滤波法及数字锁相环法位同步提取实验 实验项目三 数字锁相环法位同步观测 （1）观测“数字锁相环输入”和“输入跳变指示”，观测当“数字锁相环输入”没有跳变和有跳变时“输入跳变指示”的波形。 （2）观测“数字锁相环输入”和“鉴相输出”。观测相位超前滞后的情况 （3）观测“插入指示”和“扣除指示”。 （4）以信号源模块“CLK”为触发，观测13号模块的“BS2”。 实验二十 模拟锁相环实验 实验项目一 VCO自由振荡观测 （1）示波器CH1接TH8，CH2接TH4输出，对比观测输入及输出波形。 实验项目二 同步带测量 示波器CH1接13号模块TH8模拟锁相环输入，CH2接TH4输出BS1，观察TH4输出处于锁定状态。将正弦波频率调小直到输出波形失锁，此时的频率大小f1为 400Hz ；将频率调大，直到TH4输出处于失锁状态，记下此时频率f2为 9.25kHz 。 实验项目三 捕捉带测量 将示波器CH1接13模块TH8，CH2接TH4输出，观察TH4输出处于失锁状态。将S4拨为“0001”，频率调大直到输出波形锁定，记下此时频率大小f3为 700Hz ；将S4拨为“1000”，调节信号源输出频率为200KHz，慢慢减小频率，直到TH4输出处于锁定状态，记下此时频率f4为 173.30KHz 。 记下两次波形锁定的频率，可计算出捕捉带f=173.30KHz-700Hz=172.6KHz。 实验项目四 锁相频率合成 （1）调节信号源使输出波形为方波，设置分频器的分频比，测量锁相环的锁相环输出频率，观察TH4得输出频率为 975.6Hz 。并观测TH4输出与TH8输入之间的关系。 （1）0001 （2）0010 （3）0011 （4）0100 实验二十一 载波同步实验 实验项目 载波同步 （1）本实验利用科斯塔斯环法提取BPSK调制信号的同步载波，对比观测信号源“256K”和13号模块的“SIN”，调节13号模块的压控偏置调节电位器，观测载波同步情况。 实验二十二 帧同步实验 实验项目 帧同步提取实验 观测在没有误码的情况下“失步”，“捕获”，“同步”三个灯的变化情况。 观察三个灯的情况可发现，“捕获“先亮； ”同步“后亮，”失步“不亮。 关闭7号模块电源。按住“误码插入”不放，打开7号模块电源。再观测“失步”，“捕获”，“同步”三个灯的变化情况。 观察三个灯情况与（1）中相同，“捕获“”同步“依次亮起，”失步“不亮。 观察同步保护现象：如下图所示。 在“同步”状态下长时间按住“误码插入”按键不放，观测帧同步码元出现误码时三个LED灯的变化情况。 观察三个灯可以发现，状态从“同步”态调到“捕获”态再调到“同步”态并保持不变。 观察假同步现象：通过观察灯可知，解复用拨码开关的光条没有正常的显示，在实验中光条先于拨码开关的一致，后开始出现不规则的亮灭，最终光条全部熄灭。通过码同步原理可知，这是假同步状态的表现：时分复用单元将拨码开关的码值作为了帧头码，而其他的码元和原来的巴克码被当做了数据码元。这导致在检按照8位一个用户的数据，进行下面的采集。 从图中可以观察出，若前一位数据有跳变，则判断有效，“输入跳变指示”输出表示1；否则，输出0表示判断无效。 数字锁相环的超前—滞后鉴相器需要排除位流数据输入连续几位码值保持不变的不利影响。在有效的相位比较结果中仅给出相位超前或相位滞后两种相位误差极性，而相位误差的绝对大小固定不变。经观察比较，“鉴相输出”比“数字锁相环输入”超前两个码元。 思考题：分析波形有何特点，为什么会出现这种情况。 因为可变分频器输出信号频率与所需频率，和从信号中提取的相位参考信号同时送入相位比较器，比较结果频率高了就通过补抹门抹掉一个输入分频器的脉冲，相当于本地振荡频率降低；相反，若示出本地频率低了时就在分频器输入端的两个输入脉冲间插入一个脉冲，相当于本地振荡频率上升，从而达到同步。 思考题：BS2恢复的时钟是否有抖动的情况，为什么？试分析BS2抖动的区间有多大？如何减小这个抖动的区间？ 有抖动的存在，是因为可变分频器的存在使得下一个时钟沿的到来时间不确定，从而引入了相位抖动。而这种引入的误差是无法消除的减小相位抖动的方法就是将分频器的分频数提高。 对比波形可以发现TH8与TH4信号输入与输出错位半个周期 如右图所示，方波抖动，说明处于失锁状态。 记下两次波形失锁的频率，可计算出同步带f=9.25KHz-400Hz=8.85KHz。 观察上图从图（1）到（4）可以发现，下面的波形输出频率逐渐变大，这是将分频器的分频比调大的结果。图（1）为分频为1时的波形，此时输入输出的