11-通信原理FSK调制系统实验指导书.doc

实验、二进制频移键控技术（2FSK）实验（二）——2FSK调制系统设计与仿真 实验目的 通过实验深入理解、掌握二进制频移键控技术（2FSK）的调制原理。 掌握（2FSK）调制系统模型的构建技术。 掌握（2FSK）调制技术的设计与实现方法。 深入理解、掌握二进制频移键控（2FSK）调制系统各模块间参数的设置及相互间的关联与影响。 能够按不同用户的技术指标需求，进行（2FSK）调制系统的设计。 掌握（2FSK）调制系统的测试方法 。 掌握对（2FSK）调制系统的相关参数、信号波形及频谱进行分析的方法。 实验仪器（软/硬件环境及所需元器件模块） PC机一台 安捷伦科技EESof软件ADS：Advanced Design System – 2005A 计算机操作系统：Win 2000, Win XP, HP Unix11.0, Sun Unix 5.8 等 元器件模块： Sinusoid正弦波信号发生器（Sinusoid signal generator）； Data数字序列信号发生器（Data generator）； 信号类型转换器（Signal Converters）： TimedToFloat信号类型转换器、FloatToTimed信号类型转换器； TimedSink信号收集器（Timed Data Collector）； SpectrumAnalyzer频谱分析仪（Spectrum analyzer）； DF数据流控制器(Data Flow Controller)； Mpy2乘法器（2-Input Multiplier）； VAR变量和方程式模块(器件)（ Variables and Equations Component）。 实验原理 2FSK是用不同频率的载波来传数字的2FSK有两种形式（1）相位连续的2FSK（2）相位不连续的2FSK。相位不连续的频移键控信号，更具有普遍性。FSK中，载波频率随着调制信号“1”或 “0”而变，“1”对应于载波频率f1，“0” 对应载波频率f2，或反之。因此，2FSK已调信号的时域表达式为： (6.2-7) 式中，；是的反码，即若=1，则=0或反之。g(t)为单个矩形脉冲, Tb为脉冲的宽度；、分别是第个码元信号的初相位。一般来说，当与频率变换时刻，其相位是不连续的。 1．二进制移频键控信号的产生 2FSK信号的产生，可以采用模拟调频法来实现，也可以采用数字键控的方法来实现。图6-6是数字键控法产生2FSK信号的原理图，图中两个振荡器的载波输出受输入的二进制基带信号s(t)控制。由图6-6可知，s(t)为“1”时，正脉冲使门电路1接通，门2断开，输出频率为f1；数字信号为“0”时，门1断开，门2接通，输出频率为f2。在一个码元Tb期间输出ω1或ω2两个载波之一。由于两个频率的振荡器是独立的，故输出的2FSK信号：在码元“0”“1”转换时刻，相邻码元的相位有可能是不连续的。这种方法的特点是转换速率快，波形好，频率稳定度高，电路简单，得到广泛应用。 图6-6数字键控法实现2FSK信号的原理图 对应图6-6（a）和(b) 2FSK调制器各点的时间波形如图6-7所示，图中波形g可以看成是两个不同频率载波的2ASK信号波形e和波形f的叠加，时域表达式为 (6.2 -7) 式。 图6-7 2FSK调制器各点的时间波形 可见，2FSK信号由两个2ASK信号相加构成。ADS软件：Advanced Design System – 2005A构建所设计的（2FSK）调制系统模型。 应用ADS软件：Advanced Design System – 2005A对所设计的（2FSK）调制系统进行测试及分析。 (1).记录各点的测试数据。 (2).测试、观察、画出（2FSK）调制系统各关键点的时域波形，并对其进行比较、分析。 (3).测试、观察、画出（2FSK）调制系统的基带信号和已调信号的频域波形，并对其进行比较、分析。 实验步骤 应用ADS软件：Advanced Design System – 2005A构建所设计的（2FSK）调制系统。要求采用乘法器的方法产2FSK信号。 （1）开始运行ADS： 执行“程序-Advanced Design System 2005A-RF Designer”， （2）新建一个工程文件： （3）…”并命名为：“学生姓名”，如图（图2.6）。在“Type of Network”中，选中“Digital Sigal Processing Network”，其它的不变点击OK。 2. 构建（2FSK）调制系统模型及参数设置 (1).寻找元器件