通信原理实验报告 FSK 传输实验 李会希 李梦瑶 2013 年 年 12 月 月 15 日 一、

　实验名称: FSK 传输实验

　二、

　实验目的:

　1、 熟悉 FSK 调制与解调基本工作原理 2、 掌握 FSK 数据传输过程 3、 掌握 FSK 正交调制的基本工作原理与实现方法 4、 掌握 FSK 性能的测试 5、 了解 FSK 在噪声下的基本性能 三、

　实验仪器

　1、 ZH7001 通信原理综合实验系统 一台 2、 20MHz 双踪示波器 一台 3、 ZH9001 型误码测试仪(或 GZ9001 型) 一台 4、 频谱分析仪 一台 四、 实验步骤 ( ( 一K )FSK 调制

　1. FSK 基带信号观测 （ （1）

　）

　TPi03 就是基带 FSK 波形(D/A 模块内)。通过菜单选择为 1 码输入数据信号,观测 TPi03 信号波形,测量其基带信号周期。

　周期为:26 、70us

　 （ （2）

　）

　通过菜单选择为0码输入数据信号,观测TPi03信号波形,测量其基带信号周期。将测量结果与 1 码比较。

　周期为:53 、40us, 频率比 1 码低。全 1 码的频率就是全 0的 码频率的 2 倍。

　2.发端同相支路与正交支路信号时域波形观测 TPi03 与 TPi04 分别就是基带 FSK 输出信号的同相支路与正交支路信号。测量两信号的时域信号波形时将输入全 1 码(或全 0 码),测量其两信号就是否满足正交关系。( 由图 x=0 处 处可见一个处于峰值 值, 一个为 0, 故两信号正交。) 思考: 产生两个正交信号去调制的目的? ?

　答: :相 如果只采一路同相FSK 信号进行调制, 会产生两个FSK 频谱信号, 这需在后面采用较复杂的中频窄带滤波器。若用两个正交信号去调制, 可以提高频带利用率、降低干扰。

　 3 发端同相支路与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 与 TPi04 的正交性,其李沙育应为一个圆。

　通过菜单选择在不同的输入码型下进行测量。

　全 0 码或全 1 码:

　0/1 码或特殊码型:

　4 连续相位 FSK 调制基带信号观测 （1）TPM02 就是发送数据信号(DSP+FPGA 模块左下脚),TPi03 就是基带 FSK 波形。测量时,通过菜单选择为0/1码输入数据信号,并以TPM02作为同步信号。观测TPM02

　与 TPi03 点波形应有明确的信号对应关系。并且,在码元的切换点发送波形的相位连续。

　思考: 非连续相位 FSK 调制在码元切换点的相位就是如何的？ 答 答: 不连续, 当包含 N(N 为整数) 个载波周期时, 初始相位相同的相邻码元的波形与瞬时相位就是连续的, 当不就是整数时, 相邻码元波形与瞬时相位就是不连续的。

　（2）通过菜单选择为特殊序列码输入数据信号,重复上述测量步骤。记录测量结果。

　出 由以上两个图我们可以明显瞧出 FSK 调制方式对 0 码与 1 码分别用不同频率的载频波调制。

　5、FSK 调制中频信号波形观测 在 FSK 正交调制方式中,必须采用 FSK 的同相支路与正交支路信号;不然如果只采一路同相 FSK 信号进行调制,会产生两个 FSK 频谱信号,这需在后面采用较复杂的中频窄带滤波器,如图 4、1、12 所示:

　正交调制频率频率幅度幅度幅度频率一般调制基带频谱中频频谱带通滤波器 图 4、1、12 FSK 的频谱调制过程 （1）调制模块测试点 TPK03 为 FSK 调制中频信号观测点。测量时,通过菜单选择为 0/1码输入数据信号,并以 TPM02 作为同步信号。观测 TPM02 与 TPK03 点波形应有明确的信号对应关系。

　（2）通过菜单选择为特殊序列码输入数据信号,重复上述测量步骤。

　（3）将正交调制输入信号中的一路基带调制信号断开(D/A 模块内的跳线器 Ki01 或Ki02),重复上述测量步骤。观测信号波形的变化,分析变化原因。

　断开 Ki01 后 0/1 码:

　由图易得:密集处代表 1;稀疏处代表 0。

　五、实验报告 1、 FSK 正交调制方式与传统的一般 FSK 调制方式有什么区别? 其有哪些特点 ? 一般 K FSK 调制方式产生 K FSK 信号的方法就 是根据输入的数据比特就是 0 0 还就是1, 在两个独立的振荡器 之间 切换。采用这种方法产生的波形在切换的时刻相位就是不连续的 。而 而 K FSK 正交调制方式产生 K FSK 信号的方法就是, , 先产生 K FSK 基带信号, , 再利用基带信号对单一载波振荡器进行频率调制。采用这种方法产生的波形在切换的时刻相位就是连续的 。在 K FSK 正交调制方式中, , 必须采用 K FSK 的同相支路与正交支路信号, , 不然若只采用一路同相 K FSK 信号进行调制, , 会产生两个 K FSK 频谱信号。

　2、 TPi03 与 TPi04 两信号具有何关系？ 正交

　3、 画出各测量点的工作波形; 见上各图。

　4、 叙述位定时的调整过程,并说明输入码字对位定时恢复的影响？在实际通信中为什么要加扰码措施？ 输入码字数据中的连 1 1 连 连 0 0 对于手段位定时的提取有很大的影响。对于收端来讲, , 若要准确的提取位定时, , 则要求接收码流不能有太多的连1 1 连 0( 即接收码流应该有丰富的跳变沿 ), 因此接收码流中连 1 1 连 连 0 0 的数目会直接影响位定时的恢复。在实际通信中, , 采取扰码措施可以改变接收码流中连 1 1 连 连 0 0 的分布, , 使得码流中连 1 1 或连0 0 码数目不会超过 4 4 个, , 从而有利于位定时的恢复。

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