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通通信信原原理理第第五五次次实实验验报报告告

电⼦信息⼯程学院12级通信原理实验报告

班级：

指导⽼师：

学期：

实验7PSKDPSK调制解调实验

⼀、实验的

1.掌握PSKDPSK调制解调的⼯作原理及性能要求；

2.进⾏PSKDPSK调制、解调实验，掌握电路调整测试⽅法；

3.掌握⼆相绝对码与相对码的码变换⽅法。

⼆、实验仪器

1．信道编码与ASK、FSK、PSK、QPSK调制，位号：A、B位

2．PSK/QPSK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．复接/解复接、同步技术模块，位号：I位

5．100M双踪⽰波器1台

6．信号连接线6根

三、实验原理

（⼀）PSK、DPSK调制电路⼯作原理

PSK和QPSK采⽤了和FSK相同的实验模块：“信道编码与ASK、FSK、PSK、QPSK调制”模块，该模块由于采⽤了可编程的

逻辑器件，因此通过切换内部的编程单元，即可输出不同的调制内容，PSK，DPSK调制电路原理框图如下如所⽰：

图7-1PSK、DPSK调制电路原理框图

图7-1中，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PSK和DPSK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，加⼊跟随器，完成了整个调制系统。

PSK/DPSK调制系统中，默认输⼊信号应该为32K的时钟信号，在时钟与基带数据发⽣模块有32K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PSK.DPSK个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PSK.DPSK铆孔输出

信号为PSK或DPSK，同时LED指⽰灯会指⽰当前输出内容的⼯作状态。

2．相位键控解调电路⼯作原理

⼆相PSK(DPSK解调器电路采⽤科斯塔斯环(Constas环解调，其原理如图7-2所⽰。

7-2解调器原理⽅框图

1）解调信号输⼊电路

输⼊电路由晶体三极管跟随器和运算放⼤器38U01组成的整形放⼤器构成，采⽤跟随器是为了发送（调制器）和接收（解调

器）电路之间的隔离，从⽽使它们⼯作互不影响。放⼤整形电路输出的信号将送到科斯塔斯特环。由于跟随器电源电压为5V，

因此输⼊的PSK已调波信号幅度不能太⼤，⼀般控制在1.8V左右，否则会产⽣波形失真。

2）科斯塔斯环提取载波原理（原理中标号参见原理图）

PSK采⽤科斯塔斯特环解调，科斯塔斯特环⽅框原理如图7-3所⽰。

图7-3科斯塔斯特环电路⽅框原理如图

科斯塔斯特环解调电路的⼀般⼯作原理在《现代通信原理》第三版（电⼦⼯业出版社2009年）等教科书中有详细分析，这⼉不

多讲述。下⾯我们把实验平台具体电路与科斯塔斯特环⽅框原理图作⼀对⽐，讲述实验平台PSK解调电路的⼯作原理。

解调输⼊电路的输出信号被加到模拟门38U02C和38U02D构成的乘法器，前者为正交载

波乘法器，相当于图7-3中的乘法器2，后者为同相载波乘法器，相当于框图中乘法器1。38U03A,38U03D及周边电路为低通

滤波器。38U04，38U05为判决器，它的作⽤是将低通滤波后的信号整形，变成⽅波信号。PSK解调信号从38U05的7脚经

38U07A.D两⾮门后输出。异或门38U06A起模2加的作⽤，38U07E为⾮门,若38U06A3两输⼊信号分别为A和B，因

ABAB⊕=?（A、B同为0除外，因A与B正交，不会同时为0）因此异或门与⾮门合在

⼀起，起乘法器作⽤，它相当于图8-3框图中的乘法器3。38U710为压控振荡器（VCO），74LS124为双VCO，本电路仅使

⽤了其中⼀个VCO，环路滤波器是由38R20、38R21.38C17组成的⽐例低通滤波器，VCO控制电压经环路低通滤波器加到芯

⽚的2脚，38CA01为外接电容，它确定VCO⾃然谐振频率。38W01⽤于频率微调，38D01，38E03⽤来稳压，以便提⾼VCO

的频率稳定度。VCO信号从7脚经38C19输出⾄移相90o电路。

科斯塔斯特环中的90o移相电路若⽤模拟电路实现。则很难准确移相90o，并且相移随频率改变⽽变化。图8-2电路中采⽤数字

电路实现。⾮门38U07F，D触发器38U08A.B及周围电路组成数字90o移相器。由于D触发器有⼆分频作⽤。所以VCO的锁

定频率应为2fc，即VCO输出2048KHZ⽅波，其中⼀路直接加到38