通信原理实验BPSK传输系统实验报告.docx
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通信原理实验BPSK传输系统实验报告
姓名:
学号:
班级:
第周星期第大节
实验名称:
BPSK传输系统
一、实验目的
1.熟悉软件无线电BPSK调制和解调的原理。
2.掌握BPSK调制产生、传输和解调过程。
3.掌握BPSL正交调制解调的基本原理和实验方法。
4.了解数字基带波形时域形成的原理和方法。
5.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。
6.加深对BPSK调制,解调中现象的问题和理解。
二、实验仪器
1.ZH5001A通信原理综合实验系统
2.20MHz双踪示波器
三、实验内容
(一)BPSK调制
1.BPSK调制基带信号眼图测试
(1)不匹配滤波,输入M序列
♦发送时钟(TPM01),发送信号眼图(TPi03)
从示波器中可以看到眼图,因为M序列是随机信号。
2.同相I支路和正交Q支路调制信号相平面矢量图测试
♦I支路(TPi03),Q支路(TPi04),李沙育图形
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。
3.BPSK调制信号0/π相位反转点的测量
♦已调制信号输出(TPK03),调制参考载波(TPK07)
从示波器中可以看到,归零点左边,已调制信号和调制参考载波同相;归零点右边,已调制信号和调制参考载波反相。
4.BPSK调制信号包络观察
(1)0/1码作为调制输入数据
♦已调制信号输出(TPK03),调制信号(TPi03)
0/1码作为调制输入数据,已调制信号包络和调制信号包络相同
(2)特殊码作为调制输入数据
♦已调制信号输出(TPK03),调制信号(TPi03)
特殊码作为调制输入数据,已调制信号包络和调制信号包络相同
(二)BPSK解调
1.接收端解调器眼图信号观测
(1)建立中频通路,
♦发送时钟(TPM01),I支路(TPJ05)
观察接收端眼图,眼皮较厚,质量没有发送端的好。
♦发送时钟(TPM01),Q支路(TPJ06)
Q支路没有信号
2.解调器失锁时眼图信号的观测
♦发送时钟(TPM01),I支路(TPJ05)
失锁时,I路信号看不清
♦发送时钟(TPM01),Q支路(TPJ06)
失锁时,Q路信号看不清
3.接收端同相I支路和正交Q支路解调信号的相平面波形测试
♦I支路(TPJ05),Q支路(TPJ06),李沙育图形
左边输入是m序列,右边输入时特殊序列,Q支路没有信号,所以李沙育图形是一条横的直线,左右区别不大。
4.解调器失锁时同相I支路和正交Q支路解调信号相平面波形测试
♦I支路(TPJ05),Q支路(TPJ06),李沙育图形
两路信号是随机的,李沙育图形是个混乱的圆型。
5.解调器判决前抽样点信号的观察
♦抽样判决点(TPN04)
虽然有噪声,但是可以判断出来0码和1码。
6.解调器失锁时判决前抽样点信号的观察
♦抽样判决点(TPN04)
失锁时无法判断出0码和1码,示波器中并不能区别出两个电平。
7.差分编码信号的测试
♦发送数据信号测试点(TPM02),差分编码输出数据信号测试点(TPM03)
示波器上面是bk-1=[10100011010]
下面是ak=[11100101110]
符合ak=bk⊕bk-1
8.解调数据观察
(1)采用差分编码
♦发送数据信号测试点(TPM02),接收数据信号测试点(TPM04)
接收数据有延时,但是和发送端同相
(2)不断按确认键
♦发送数据信号测试点(TPM02),接收数据信号测试点(TPM04)
接收数据有延时,按确定键以后每次锁定后和发送端都是同相的,说明差分编码可以解决相位模糊带来的问题。
9.解调器相干载波观测
(1)输入为特殊序列码
♦发端调制载波(TPK07),收端提取出的相干载波(TPLZ07)
相干载波与调制载波频率相同,相位有很小的误差。
(2)环路失锁
♦发端调制载波(TPK07),收端提取出的相干载波(TPLZ07)
环路失锁时,无法得到相干载波。
(3)断开中频连接电路
♦发端调制载波(TPK07),收端提取出的相干载波(TPLZ07)
无输入信号情况下,解调器载波与发端不同步。
10.解调器相干载波相位模糊度的测试
♦发端调制载波(TPK07),收端提取出的相干载波(TPLZ07),反复断开电缆
第1次载波与发端同相,第2次和第3次载波和发端反相。
因为是BPSK,相位模糊致使载波可能有两种相位,两种相位相差180度。
11.解调器相干载波相位模糊对解调数据影响的观测
♦接收数据信号(TPJ05),发送数据信号(TPi03),反复断开电缆
第一次接收数据与发送数据相反,第2次发送数据与接收数据相同。
说明相位模糊可能把接收数据全部反相。
四、思考题
1.该实验用到通信系统原理试验箱哪些模块?
各模块的作用是什么?
♦测试模块:
测抽样点的信号
♦D/A模块:
调制电路数模转换
♦调制模块:
用于BPSK的调制
♦解调模块:
用于BPSK的解调
♦汉编汉译模块:
产生差分编码时输入的m序列
♦DSP+FPGA模块:
软件无线电BPSK调制和解调
♦A/D模块:
解调电路模数转换
5.如何测试眼图?
通过观察眼图如何反映信号的质量?
输入信号选择随机数字信号,用示波器的同步输入通道接到码元的时钟,用示波器的另一通道接在系统接收滤波器的输出端,调整示波器的水平扫描周期使其与接收码元同步。
这时就可以测到眼图信号。
眼皮越后,则噪声与码间干扰越严重,系统的误码率越高。