通信原理实验报告十五调制实验.doc

太原理工大学学生实验报告 学院名称 信息工程 专业班级 *** 学号 *** 实验成绩 学生姓名 *** 同组人姓名 实验日期 *** 课程名称 通信原理 实验题目 十五、调制实验 实验记录: 一、实验目的 掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。 掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号的方法。 掌握相对码波形与2PSK信号波形之间的关系以及绝对码波形与2DPSK信号波形之间的关系。 掌握2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱特性。 二、实验内容 观察绝对码和相对码的波形。 观察2ASK、2FSK、2DPSK信号波形。 观察2ASK、2FSK、2DPSK信号频谱。 三、实验器材 信号源模块 数字调制模块 频谱分析模块 20M双踪示波器 一台 频率计（选用） 一台 四、实验原理 调制信号为二进制序列时的数字频带调制称为二进制数字调制。由于被调载波有幅度、频率、相位三个独立的可控参量，当用二进制信号分别调制这三种参量时，就形成了二进制振幅键控(2ASK)、二进制移频键控（2FSK）、二进制移相键控(2PSK)三种最基本的数字频带调制信号，而每种调制信号的受控参量只有两种离散变换状态。 2ASK调制原理。 在振幅键控中载波幅度是随着基带信号的变化而变化的。使载波在二进制基带信号1或0的控制下通或断，即用载波幅度的有或无来代表信号中的“1”或“0”，这样就可以得到2ASK信号，这种二进制振幅键控方式称为通—断键控（OOK）。2ASK信号典型的时域波形如图15-1所示，其时域数学表达式为： （15－1） 式中，A为未调载波幅度，为载波角频率，为符合下列关系的二进制序列的第n个码元： 实验室名称 通信实验室 指导教师签名: 太原理工大学学生实验报告 学院名称 信息工程 专业班级 *** 学号 *** 实验成绩 学生姓名 *** 同组人姓名 实验日期 *** 课程名称 通信原理 实验题目 十五、调制实验 实验记录: （15－2） 综合式15－1和式15－2，令A＝1，则2ASK信号的一般时域表达式为： （15－3） 式中，Ts为码元间隔，为持续时间 [－Ts/2，Ts/2] 内任意波形形状的脉冲（分析时一般设为归一化矩形脉冲），而就是代表二进制信息的随机单极性脉冲序列。 图15-1 2ASK信号的典型时域波形 为了更深入掌握2ASK信号的性质，除时域分析外，还应进行频域分析。由于二进制序列一般为随机序列，其频域分析的对象应为信号功率谱密度。设为归一化矩形脉冲，若的傅氏变换为，则为二进制随机单极性矩形脉冲序列，且任意码元为0的概率为P，则的功率谱密度表达式为： （15－4） 实验室名称 通信实验室 指导教师签名: 太原理工大学学生实验报告 学院名称 信息工程 专业班级 *** 学号 *** 实验成绩 学生姓名 *** 同组人姓名 实验日期 *** 课程名称 通信原理 实验题目 十五、调制实验 实验记录: 式中，；Hz，并与二进制序列的码元速率Rs在数值上相等。可以看出，单极性矩形脉冲随机序列含有直流分量。2ASK信号的双边功率谱密度表达式为： （15－5） 式（15－5）表明，2ASK信号的功率谱密度由两个部分组成：（1）由经线性幅度调制所形成的双边带连续谱；（2）由被调载波分量确定的载频离散谱。图15-2为2ASK信号的单边功率谱示意图。 图15-2 2ASK信号的单边功率谱密度示意图 对信号进行频域分析的主要目的之一就是确定信号的带宽。在不同应用场合，信号带宽有多种度量定义，但最常用和最简单的带宽定义是以功率谱主瓣宽度为度量的“谱零点带宽”，这种带宽定义特别适用于功率谱主瓣包含信号大部分功率的信号。显然，2ASK信号的谱零点带宽为 （Hz） （15－6） 式中，Rs为二进制序列的码元速率，它与二进制序列的信息率（比特率）Rb（bit/s）在数值上相等。 实验室名称 通信实验室 指导教师签名: 太原理工大学学生实验报告 学院名称 信息工程 专业班级 *** 学号 *** 实验成绩 学生姓名 *** 同组人姓名 实验日期 *** 课程名称 通信原理 实验题目 十五、调制实验 实验记录: 图15-3 2ASK调制原理框图 图15-4 2ASK调制电路原理图 2ASK信号的产生方法比较简单。首先，因2ASK信号的特征是对载波的