通信报告FSK调制解调.docx
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通信报告FSK调制解调
实验五.FSK传输系统实验
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赵博睿
一.实验内容
(一)FSK调制
1.将KP03放置在FSK端。
2.测量FSK系统输入码元传输速率。
TPM01为发送码元传输时钟,记为fb。
3.FSK传号频率和空号频率测量
KG01放在测试数据,KG02[3:
1]=100(1代表跳线插入,0代表跳线拔出),此时FSK调制的输入数据为一周期较长的随机码流,以FSK输入数据TPM02为同步,观察FSK输出波形TPi3。
用光标测量传号频率,记为f1;空号频率,记为f2。
比较fb,f1,f2之间的关系。
计算FSK的中心频率f0,Δf,带宽。
示波器操作技巧:
按下水平菜单按钮,选择:
“SetTriggerHoldoff”,选择旋钮,可以使波形动态稳定。
4.发端同相支路和正交支路信号的李沙育(x-y)波形观测
将示波器设置在(x-y)方式,可从相平面上观察TPi03和TPi04的正交性,其李沙育应为一个圆。
5.正交调制输出信号观察
示波器测量TPK03波形,以TPM02为同步。
观察TPK03的包络情况。
6.FSK调制信号频谱观测
利用示波器的FFT功能查看频谱。
用波器测量中频调制信号(TPK03)。
先将示波器调到125kHz/div,选择hanning窗,然后将频谱扩展10倍,旋转水平位移旋钮,观察1.024MHz频率点附近波形。
先把KG02跳线全部拔除,则FSK调制输入数据为全1码,观测FSK信号频谱。
再将KG02[3:
1]=100,观测并记录FSK信号频谱。
注意标明特殊点的频率值和幅值,与步骤2中计算的带宽作比较。
(二)FSK解调
1.解调基带FSK信号观测
首先用中频电缆连结KO02和JL02(接收端)。
测量FSK解调基带信号测试点TPJ05的波形,观测时仍用发送数据(TPM02)作同步,比较其两者的对应关系。
(1)全部拔除KG02跳线,则FSK调制输入数据为全1码,观察时域和频域波形。
不断加入噪声,观察频域和时域波形。
(2)将KG02[3:
1]=100,观察时域和频域波形。
不断加入噪声,观察频域和时域波形。
2.FSK的输入/输出数据
测试点TPM02是调制输入数据,TPM05是解调输出数据。
观测输出数据信号是否正确。
观测时,用TPM02点信号同步。
二.实验结果与结果分析
1.fb测量
如图可以看到,fb=8khz。
2.FSK传号频率和空号频率测量
空号频率传号频率
从图中光标数值可以知道,空号频率约为16khz,传号频率约为32khz,分别是fb的2倍和4倍。
中心频率f0=(32+16
)/2=24khz,
△f=f2-f1=16khz,传输带宽B=2fb+f1-f2=32khz。
3.李萨如图
如理论分析,TPi03和TPi04的正交性导致了李萨如图是一个圆。
但这里有一定的偏差,说明正交性并非理想状况。
4.正交调制输出信号观察
如图所示,输出信号的包络是恒定不变的,这是由于调制方式为FSK而不是ASK,这种调制方式是无法用包络检波法解调信号的。
5.FSK调制信号频谱观测
全1码频谱随机码频谱
不难看出,全1码的频谱只有一个峰值,也就是相当于只有32khz的频谱搬移。
而随机码则有两个峰值,符合理论FFT图像。
6.解调基带FSK观测
①.全1码
噪声“1档”fft
噪声“4档”fft
噪声“8档”fft
从上面几个图可以看出,随着噪声的增加,波形的失真程度越来越明显。
②.随机码
噪声“1档”fft
噪声“4档”fft
和刚才的现象一样,加入噪声过大时,基本为乱码。
7.FSK输入输出数据
可以发现,恢复信号有一定的时延,但FSK的抗噪声性能非常好,可以实现无错误解调。
三.实验总结
本次实验我们验证了FSK调制和解调系统的规律,通过加入噪声我们也观察到了FSK系统的抗噪声性能,而观察包络也能发现FSK解调不可以用包络检波法,因为它的包络是恒定的,总而言之,我们对FSK调制解调有了更深入的了解,方便我们掌握其他的键控方式。
(注:
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