fsk调制实验报告 50MHz FMFSK无线收发信机综合实验报告.docx
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fsk调制实验报告50MHzFMFSK无线收发信机综合实验报告
fsk调制实验报告[50MHzFMFSK无线收、发信机综合实验报告]
50MHzFM/FSK无线收、发信机综合试验
2021年6月6日
一、试验目的1.了解无线收发机的构成及其性能指标
2.把握各单元电路的工作原理和性能，弄清它们在电系统中所处的地位及作用
3.了解二次变频超外差接收机的特点，把握其工作原理
4.了解无线收发信机的工作过程，建立通信系统概念，学会正确使用仪器调整无线收发信机的方法
二、试验原理
发射机电路
工作框图
发射机电路
发射机电路主要由低功耗的FM记成单片单发射机芯片MC2883及外围电路组成。
MC2883：
含有射频振荡器、缓冲器。
可变电抗、限幅放大器及两个备用晶体管。
可以实现模拟调频也可以使用数字信号实现2FSK
调制信号：
模拟调制信号：
正弦、语音或者音乐信号。
由IN端输入，再由内部电路进行处理
数字调制信号：
方波或者数据，方波由函数发生器产生，数据由数据编码电路产生
晶体调频：
接在2883芯片1、16、15引脚上的晶体电感L1，电容C16、C17和2、3脚上的电容、电阻、以及内部的可变电抗器、射频震荡电路一起构成晶体调频电路。
其中调频波的中心频率由晶体频率确定。
发射机调测
调试三倍频谐振回路〔主要调选频回路的微调电容，逐级调试〕
载波频率——要求晶体频率的三倍频，H5处为等幅三倍频波形
功率——Vcc=5V时，在50Ω负载上输出大于1.6mW〔即Vpp800mV〕
测量载波输出频谱
测量输出功率〔50Ω负载上〕
静态调制特性——用频率计在H5处测量，精确到kHz
接收机电路
工作框图
接收机电路
接收机部分由接收机主体和锁相频率合成器组成。
MC3362芯片：
MC3362芯片即二次变频超外差调频接收机集成芯片。
片内的VCO构成的锁相频率合成器产生了试验的第一本振信号
接收机主体电路：
由第一中频滤波器、第二中频滤波器，第二中频差分限幅放大器，正交鉴相鉴频器和指示电路等几部分组成。
锁相频率合成器：
接收机调测
扫频仪测量10.7MHz陶瓷滤波器频率特性〔外频标法〕
逐点法测量第二中频陶瓷滤波器的频率特性
用逐点法测出鉴频特性曲线
用频率计在L0孔处测量二本振信号频率
锁相频率合成器〔PLL-FS〕
整机调试
调测接收灵活敏度、最大不失真解调范围、输入网络的镜像抑制性能
收、发联机
发射机分别加3种不同调制信号，接收机接收相应信号
模拟信号调制——1kHz正弦信号
方波信号调制——1kHz方波〔0-2V〕，实现FSK
数据编码调制
三、数据分析
3.1发射机部分
1.调试三倍频谐振回路
记录H3，H4，H5三个监测点处的三倍频波形并标上幅度，用频率计测H5处信号的频率〔精确到kHz〕。
H3幅度
H4幅度
H5幅度
H5频率
50mV
181mV
1.41
49.89402MHz
图1H3波形
图2H4波形
图3H5波形
说明：
通过输出波形可以看出，H5处为等幅三倍频输出，且在50Ω负载上Voop800mV。
H3和H4
2.测量载频输出频谱
测量50Ω负载上的载频信号频谱，记录发射载频附近与载频谱线幅度之差小于40dB的各谱线，说明频率与幅度，分析来源。
频率
49.9MH
66.4MH
99.9MH
幅度
-5.04
-37.02
-33.87
图4载频信号频谱
说明：
49.9MHz为发射载频。
66.4MHz的频率重量大致是晶振频率的四倍，是晶振频率的四次谐波重量。
出现这个重量的缘由可能是因为选频网络没有能够充分滤除其他的频率重量。
99.9MHz的频率重量是发射载频的二次谐波重量。
3.测量输出功率
测量Vcc
V
输出幅度
输出功率
3
0.80
12.80
4
1.
23.33
5
1.37
37.54
6
1.61
51.84
7
1.87
69.94
8
2.
90.74
9
2.
109.51
说明：
从曲线中可以看出随着工作电压Vcc的增大，输出
4.静态调制特性测试
调整电位器RW1，使得H1测试点的电压在0~2V之间改变，用频率计测出H5的改变。
H
H
0
49.9034
0.2
49.9034
0.4
49.9033
0.6
49.9022
0.8
49.8976
1.0
49.8932
1.2
49.8888
1.4
49.8843
1.6
49.8823
1.8
49.8819
2.0
49.8819
说明：
通过曲线看出，随着测试点电压增大，频率值有所降低。
在0.2V电压附近和1.8V电压附近，频率基本不受影响
3.2接收机部分
1.用扫频仪测量10.7MHz陶瓷滤波器幅频特性曲线，并做记录。
在BP1-IN端加入扫频信号，将BP1-OUT接到扫频仪Y输入口，记录扫频仪曲线，并用外频标法测出中心频率与3dB带宽。
中心频点
f
f
3
10.743MH
10.676MH
10.913MH
230KH
图5扫频曲线
2.用逐点法测量第二中频455KHz陶瓷滤波器的幅频特性。
函数信号发生器的输出信号幅度取150mV〔rms〕在滤波器输出端用毫伏计测量。
中心频率：
3dB
f
幅度（mV）
445
96
447
114
450
155
451
174
451.5
183
452
195
452.5
209
453
223
453.5
237
454
252
454.5
267
455
279
455.5
291
456
299
456.5
301
457
301
457.5
298
458
293
458.5
281
459
267
459.5
253
460
242
460.5
231
461
220
461.5
208
462
197
462.5
189
463
183
466
144
468
127
470
115
472
104
图6幅频特性曲线
3.用逐点法测量鉴频特性曲线。
f
幅度（V）
445
3.00
446
2.99
447
2.98
448
2.96
449
2.93
450
2.89
450.5
2.86
451
2.83
451.5
2.81
452
2.77
452.5
2.74
453
2.7
453.5
2.65
454
2.62
454.5
2.56
455
2.51
455.5
2.46
456
2.41
456.5
2.36
457
2.3
457.5
2.24
458
2.19
458.5
2.13
459
2.08
459.5
2.03
460
1.98
460.5
1.93
461
1.88
461.5
1.84
462
1.79
462.5
1.75
463
1.72
463.5
1.68
464
1.65
464.5
1.62
465
1.6
465.5
1.58
466
1.56
466.5
1.54
467
1.52
467.5
1.51
468
1.5
470
1.47
472
1.47
线性范围：
灵敏度：
图7鉴频特性曲线
4.用频率计测量第二本振信号频率，记录该频率值。
第二本振信号的频率
5.锁相频率合成器试验
（1）开环VOC压控特性测量
V
输出信号频率
0.8
37.801
1
38.161
1.5
38.659
2
38.929
2.5
39.108
3
39.241
3.5
39.346
4
39.436
4.5
39.513
5
39.582
（2）
N:
0111100110A:
101110
N:
0111101110A:
111111
3
3双模前置分频器输出频率测量
实际测得的输出频率978KH
理论值计算得
3
可以看到实际测量值与理论计算值吻合。
4第一本振信号的频谱纯度测量
中心频率：
偏离
则单边噪声为
偏离
则单边噪声为
78.3
1
1
6.整机调试
（1）调测接收灵活敏度
4
（2）
10.8kHz
（3）
ON
3.3收、发联机试验
1.方波传输
在接收端观看并记录解调输出整形后的波形，并记录幅度和波形。
图8方波传输
发射的方波幅度为2.21V，接收的方波幅度为5.4V，波形解调完全正确。
2.数据传输
图9数据传输
3.正弦信号传输
图10正弦信号传输
图11最大不失真时输出图像
四、思索题
1.发射机发射的是已调波，为什么本试验中测量发射机输出功率时测的是载波功率？
其他类型的发射机输出功率也能这样测吗？
解：
因为本试验中测量发射功率时调制方式为调频，调制只是将频谱搬移，不会转变载波功率。
其他调制方式的发射机不肯定能这样测。
对于调幅波，载波的幅度发生了转变，其发射功率会发生改变。
2.结合试验电路说明什么是二次变频？
接受二次变频的优越性？
解：
接收机接收到的信号约为50MHz，经过第一本振之后，在通过第一中频滤波器，信号被变频到10.7MHz上，再经过第二本振晶振和第二中频滤波器进行鉴频滤波，变频到455kHz上，从而实现了二次变频。
二次变频方案的优越性在于它很好地解决了超外差接收机一次变频存在的高镜像频抑制与高信道选择的矛盾，充分发挥了超外差接收机的特长。
3.本试验接受的是哪种鉴频器？
其工作原理是什么？
你是怎么调整的？
根
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