BPSK传输系统与频谱测试.doc

通信原理实验 第 页 PAGE  北京交通大学毕业设计（论文）开题报告 通信原理实验电子信息工程学院 姓名： 学号： 指导教师： 日期： 2015年11月30日 上课时间：星期 一 第 五 大节  实验九 BPSK传输系统 实验前的准备 预习本实验的相关内容. 熟悉本教材附录B和附录C中实验箱面板分布及测试孔位置;定义本实验相关模块的跳线状态. 实验前重点熟悉的内容: 了解软件无线电的基本概念; 熟悉软件无线电BPSK调制和解调原理; 明确波形形成的原理; 明确载波提取原理; 明确位定时提取原理. 实验目的 熟悉软件无线电BPSK调制和解调的原理。 掌握BPSK调制产生、传输和解调过程。 掌握BPSL正交调制解调的基本原理和实验方法。 了解数字基带波形时域形成的原理和方法。 掌握BPSK眼图的正确测试方法，能通过观察接收眼图判断信号传输的质量。 加深对BPSK调制，解调中现象的问题和理解。 加深对载波提取和位同步提取概念的理解. 实验仪器 ZH5001A通信原理综合实验系统 20MHz双踪示波器 基本原理 理论上二进制相移键控（BPSK）可以用幅度恒定，而其载波相位随着输入信号m（1、0码）而改变，通常这两个相位相差180°。如果每比特能量为Eb，则传输的BPSK信号为： 其中 一个数据码流直接调制后的信号如下图所示： 在“通信原理综合实验系统”中，BPSK的调制工作过程如下：首先输入数据进行Nyquist滤波，滤波后的结果分别送入I、Q两路支路。因为I、Q两路信号一样，本振频率是一样的，相位相差180度, 所以经调制合路之后仍为BPSK方式。 采用直接数据（非归零码）调制与成形信号调制的信号如下图所示： BPSK调制原理框图如下 BPSK解调原理框图如下: 实验内容 （一）BPSK调制 BPSK调制基带信号眼图观测 当通过选择菜单激活“匹配滤波”方式时，表示系统按匹配滤波最佳接收机组成，即发射机端和接收机端采用同样的开根号升余弦响应滤波器。当未激活“匹配滤波”方式时，系统为非匹配最佳接收机，整个滤波器滚降特性全部放在发射机端完成，但信道成型滤波器特性不变。 通过菜单选择不激活“匹配滤波”方式（未打勾），此时基带信号频谱成形滤波器全部放在发送端。以发送时钟（TPM01）作同步，观测发送信号眼图（TPi03）的波形。成型滤波器使用升余弦响应，ɑ=0.4。判断信号观察的效果。 眼图效果较好 I路和Q路调制信号的相平面（矢量图）信号观察 测量I支路（TPi03）和Q支路信号（TPi04）李沙育（x-y）波形时，应将示波器设置在（x-y）方式，可从相平面上观察TPi03和TPi04的合成矢量图，通过菜单选择在不同的输入码型下进行测量。 输入为m序列，特数码序列，0/1码时李沙育图如下 两路信号是相同的，所以李沙育图形是一条斜率为1的直线。 输入为全0码或全1码时李沙育图如下 两路信号是相同的，所以李沙育图形变成了一个点。 由图可知BPSK两路信号相同 BPSK调制信号0/π相位测量 选择输入调制数据为0／1码。用示波器的一路观察调制输出波形（TPK03），并选用该信号作为示波器的同步信号；示波器的一路连接到调制参考载波上（TPK06/或TPK07），以此信号作为观测的参考信号。仔细调整示波器同步，观察和验证调制载波在数据变化点发生相位0/π翻转。 如图，相位发生了π翻转。 BPSK调制信号包络观察 BPSK调制为非恒包络调制，调制载波信号包络具有明显的过零点。通过本测量让学生熟悉BPSK调制信号的包落特征。测量前将模拟锁相环模块内的跳线开关KP02设置在TEST位置（右端）。 选择0/1码调制输入数据，观测调制载波输出测试点TPK03的信号波形。调整示波器同步，注意观测调制载波的包落变化与基带信号（TPi03）的相互关系。画下测量波形。 从此图也可以看出调制信号就是已调信号的包络波形 用特殊码序列重复上一步实验，并从载波的包络上判断特列码序列。画下测量波形。 由于包络的过零点只有在0变1或1变0时才会有，所以可能的序列为：1101010。也可能为：0010101 （二）BPSK解调 接收端解调器眼图信号观测 首先用中频电缆连结KO02和JL02，建立中频自环（自发自收）。测量解调器I支路眼图信号测试点TPJ05（在A/D模块内）波形，观测时用发时钟TPM01作同步。将接收端与发射端眼图信号TPi03进行比较，观测接收眼图信号有何变化。 显然出现噪声, 观察接收端