实验二(1)数字调制 一、实验目的 1、掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。 2、掌握用健控法产生2ASX、2FSK、2DPSK信号的方法。 3、掌握相对码波形与2PSK信号波形之间的关系、绝对码波形与2DSK信号波形之间的 关系。 1、了解2ASK、2FSX、2DPSX信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系 二、 实验内容 1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。 2、用示波器观察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形。 3、用频谱仪观察数字基带信号频谱及2ASK、2FSK、2DPSR信号的频谱。 三、基本原理 本实验用到数字信源模块和数字调制模块。信源模块向调制模块提供数字基带信号 (NRZ码)和位同步信号BS(已在实验电路板上连通，不必手工接线)。调制模块将输入的 绝对码AK(NRZ码)变为相对码BK、用键控法产生2ASK、2SK、2DPSK信号。调制模块内 部只用+5V电压。 数字调制单元的原理方框图如图2-1所示，电原理图如图2-2所示（见附录） 士2PSK调制 随20P 阁图 CAR/2 2k调制2, N BK 2As求湖间24 图2-1数字调制方框图 本单元有以下测试点及输入输出点： ·CAR 2DPSX信号载波测试点 .BK 相对码测试点 ·2DPSK 2DPSK信号测试点/输出点，V>0.5V 。2FSK 2FSX信号测试点/输出点，V>0.5V ·2ASK 2ASK信号测试点，V->0.5V
实验二（1） 数字调制 一、 实验目的 1、掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。 2、掌握用键控法产生 2ASK、2FSK、2DPSK 信号的方法。 3、掌握相对码波形与 2PSK 信号波形之间的关系、绝对码波形与 2DPSK 信号波形之间的 关系。 1、了解 2ASK、2FSK、2DPSK 信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。 二、 实验内容 1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。 2、用示波器观察 2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK 信号波形。 3、用频谱仪观察数字基带信号频谱及 2ASK、2FSK、2DPSK 信号的频谱。 三、 基本原理 本实验用到数字信源模块和数字调制模块。信源模块向调制模块提供数字基带信号 （NRZ 码）和位同步信号 BS（已在实验电路板上连通，不必手工接线）。调制模块将输入的 绝对码 AK（NRZ 码）变为相对码 BK、用键控法产生 2ASK、2FSK、2DPSK 信号。调制模块内 部只用+5V 电压。 数字调制单元的原理方框图如图 2-1 所示，电原理图如图 2-2 所示（见附录）。 晶振 放大器 ÷2 (A) 滤波器 2PSK 调制 射随器 CAR ÷2 (B) 滤波 器 2FSK 调制 码变换 2ASK 调制 BK 2ASK 2FSK NRZ BS AK 2DPSK CAR CAR/2 图 2-1 数字调制方框图 本单元有以下测试点及输入输出点： • CAR 2DPSK 信号载波测试点 • BK 相对码测试点 • 2DPSK 2DPSK 信号测试点/输出点，VP-P>0.5V • 2FSK 2FSK 信号测试点/输出点，VP-P>0.5V • 2ASK 2ASK 信号测试点，VP-P>0.5V
用2-1中晶体振荡器与信源共用，位于信源单元，其它各部分与电路板上主要元器件对 应关系如下： ·+2(A) U8:双D触发器74LS74 。÷2(B) 9:双D触发器74LS74 。滤波器A V6:三极管9013，调谐回路 ·滤波器B V1:三极管9013，调谐回路 。码变换 U18:双D触发器74LS74:U19:异或门74LS86 ·2ASK调制 U22:三路二选一模拟开关4053 ·2FSK调制 U22:三路二选一模拟开关4053 ·2PSR调制 21:八选一模拟开关4051 ·放大器 V5:三极管9013 ·射随器 V3:三极管9013 将品振信号进行2分频、滤波后，得到2SX的载频2.2165M2。放大器的发射极和集 电极输出两个频率相等、相位相反的信号，这两个信号就是2PSR、2DPSR的两个载波，2SR 信号的两个载波率分别为品振频率的1/2和1/4，也是通过分频和滤波得到的。 下面重点介绍2PSX、2DPSX。2PSK、2DPSK波形与信息代码的关系如图2-3所示。 信息代码 0 1 0 2PSK波形 才t 2DPSK波形△ →t 图2-32PSK、2DPSK波形 图中假设码元宽度等于载波周期的1.5倍。2SR信号的相位与信息代码的关系是：前 后码元相异时，2PSK信号相位变化180°，相同时2PSX信号相位不变，可简称为“异变同不 变”。2DPSK信号的相位与信息代码的关系是：码元为“1”时，2DPSK信号的相位变化180° 码元为“0”时，2DPSX信号的相位不变，可简称为“1变0不变”， 应该说明的是，此处所说的相位变或不变，是指将本码元内信号的初相与上一码元内信 号的末相进行比较，而不是将相邻码元信号的初相进行比较。实际工程中，2PSK或2DPSK 信号规波烦率与码速率之间可能是整数倍关系也可能是非整数倍关系。但不管是那种关系， 上述结论总是成立的。 本单元用码变换 一2PSK调制方法产生2DPSK信号，原理框图及波形图如图2-4所示 相对于绝对码AK、2PSX调制器的输出就是2DPSX信号，相对于相对码、2PSX调制器的输出 是2SK信号。图中设码元宽度等于载波周期，己调信号的相位变化与AK、BK的关系当然也 是符合上述规律的，即对于K来说是“1变0不变”关系，对于那来说是“异变同不变 关系，由AK到B的变换也符合“1变0不变”律」 图2-4中调制后的信号波形也可能具有相反的相位，B那也可能具有相反的序列即00100， 这取决于载波的参考相位以及异或门电路的初始状态。 2DPSX通信系统可以克服上述2PSK系统的相位模糊现象，故实际通信中采用2DPSX而
用 2-1 中晶体振荡器与信源共用，位于信源单元，其它各部分与电路板上主要元器件对 应关系如下： • ÷2（A） U8：双 D 触发器 74LS74 • ÷2（B） U9：双 D 触发器 74LS74 • 滤波器 A V6：三极管 9013，调谐回路 • 滤波器 B V1：三极管 9013，调谐回路 • 码变换 U18：双 D 触发器 74LS74；U19：异或门 74LS86 • 2ASK 调制 U22：三路二选一模拟开关 4053 • 2FSK 调制 U22：三路二选一模拟开关 4053 • 2PSK 调制 U21：八选一模拟开关 4051 • 放大器 V5：三极管 9013 • 射随器 V3：三极管 9013 将晶振信号进行 2 分频、滤波后，得到 2ASK 的载频 2.2165MHZ。放大器的发射极和集 电极输出两个频率相等、相位相反的信号，这两个信号就是 2PSK、2DPSK 的两个载波，2FSK 信号的两个载波频率分别为晶振频率的 1/2 和 1/4，也是通过分频和滤波得到的。 下面重点介绍 2PSK、2DPSK。2PSK、2DPSK 波形与信息代码的关系如图 2-3 所示。 图 2-3 2PSK、2DPSK 波形 图中假设码元宽度等于载波周期的 1.5 倍。2PSK 信号的相位与信息代码的关系是：前 后码元相异时，2PSK 信号相位变化 180°，相同时 2PSK 信号相位不变，可简称为“异变同不 变”。2DPSK 信号的相位与信息代码的关系是：码元为“1”时，2DPSK 信号的相位变化 180°。 码元为“0”时，2DPSK 信号的相位不变，可简称为“1 变 0 不变”。 应该说明的是，此处所说的相位变或不变，是指将本码元内信号的初相与上一码元内信 号的末相进行比较，而不是将相邻码元信号的初相进行比较。实际工程中，2PSK 或 2DPSK 信号载波频率与码速率之间可能是整数倍关系也可能是非整数倍关系。但不管是那种关系， 上述结论总是成立的。 本单元用码变换——2PSK 调制方法产生 2DPSK 信号，原理框图及波形图如图 2-4 所示。 相对于绝对码 AK、2PSK 调制器的输出就是 2DPSK 信号，相对于相对码、2PSK 调制器的输出 是 2PSK 信号。图中设码元宽度等于载波周期，已调信号的相位变化与 AK、BK 的关系当然也 是符合上述规律的，即对于 AK 来说是“1 变 0 不变”关系，对于 BK 来说是“异变同不变” 关系，由 AK 到 BK 的变换也符合“1 变 0 不变”规律。 图 2-4中调制后的信号波形也可能具有相反的相位，BK也可能具有相反的序列即 00100， 这取决于载波的参考相位以及异或门电路的初始状态。 2DPSK 通信系统可以克服上述 2PSK 系统的相位模糊现象，故实际通信中采用 2DPSK 而
不用2PSK(多进制下亦如此，采用多进制差分相位调制MDPSK),此问题将在数字解调实验 中再详细介绍。 Ar 2DPSK(AK) ,2PSK调J 2PSK(BK) Bx- 0 1 0 BK 1 0 1 1 2 DPSK(AH0个 2PSK(BK) 图2-42DPSK调制器 2PSR信号的时域表达式为 s(t)=m(t)Cosot 式中m()为双极性不归零码2，当“0”、“1”等概时m()中无直流分最，S()中无载频 分量，2DPSK信号的频谱与2PSK相同. 2ASR信号的时域表达式与2PSK相同，但m(t)为单极性不归零码NRZ,NRZ中有直流分 量，故2ASK信号中有载频分量。 2FSK信号（相位不连续2FSX)可看成是AR与AK调制不同载频信号形成的两个2ASR 信号相加。时域表达式为 S(t)=m(t)coso I+m(t)coso 式中m(t)为NR2码. 2PSK (2DPSK) f fe featf 2FSK 图2-52ASK、2PSK(2DPSK)、2SK信号功率请 设码元宽度为Ts,5=1/T在数值上等于码速率，2ASR、2PSR(2DPSX)、2FSR的功率谱
不用 2PSK（多进制下亦如此，采用多进制差分相位调制 MDPSK），此问题将在数字解调实验 中再详细介绍。 + 2PSK 调制 2DPSK(AK) 2PSK(BK) TS AK BK BK-1 图 2-4 2DPSK 调制器 2PSK 信号的时域表达式为 S(t)= m(t)Cosωct 式中 m(t)为双极性不归零码 BNRZ，当“0”、“1”等概时 m(t)中无直流分量，S(t)中无载频 分量，2DPSK 信号的频谱与 2PSK 相同。 2ASK 信号的时域表达式与 2PSK 相同，但 m(t)为单极性不归零码 NRZ，NRZ 中有直流分 量，故 2ASK 信号中有载频分量。 2FSK 信号（相位不连续 2FSK）可看成是 AK 与 AK 调制不同载频信号形成的两个 2ASK 信号相加。时域表达式为 S t m t t m t t c1 c2 ( ) = ( ) cosω + ( ) cosω 式中 m(t)为 NRZ 码。 fc-fs fc fc+fs f fc-fs fc fc+fs f f fc1-fs fc1 fc2 fc2+fs 2ASK 2PSK（2DPSK） 2FSK 图 2-5 2ASK、2PSK（2DPSK）、2FSK 信号功率谱 设码元宽度为 TS，fS =1／TS在数值上等于码速率，2ASK、2PSK（2DPSK）、2FSK 的功率谱
密度如图2-5所示。可见，2ASK、2PSK(2DPSK)的功率谱是数字基带信号m(t)功率谱的线 性搬移，故常称2ASK、2PSK(2DPSK)为线性调制信号。多进制的MASK、MPSK(MDPSK)、MFSK 信号的功率谱与二进制信号功率谱类似。 本实验系统中m(t)是一个周期信号，故m(t)有离散谱，因而2ASK、2PSK(2DPSK)、2FSK 也具有离散谱。 四、实验步骤 本实验使用数字信源单元及数字调制单元。 1、熟悉数字调制单元的工作原理。接通电源，打开实验箱电源开关。将数字调制单元 单刀双掷开关K7置于左方N(NRZ)端。 2、用数字信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号，示波器CH接信源单元的 (NRZ-OUT)AK(即调制器的输入)，CH2接数字调制单元的BK,信源单元的K、K、K置于任 意状态（非全O),观察AR、BK波形，总结绝对码至相对码变换规律以及从相对码至绝对码 的变换规律。 3、示波器CH1接2DPSK,CH2分别接AK及，观察并总结2DPSK信号相位变化与绝对 码的关系以及2DPSR信号相位变化与相对码的关系（此关系即是2PSK信号相位变化与信源 代码的关系)。注意：2DPS信号的幅度比较小，要调节示波器的幅度旋钮，而且信号本身 幅度可能不一致，但这并不影响信息的正确传输。 4、示波器C接AK、CH2依次接2SK和2ASK:观察这两个信号与AK的关系（注意“1" 码与“0”码对应的2SX信号幅度可能不相等，这对传输信息是没有影响的)。 5、用频谱议观察AK、2ASX、2FSK、2DPSK信号频谱（条件不具备时不进行此项观察） 五、实验报告要求 1、设绝对码为全1、全0或10011010，求相对码。 2、设相对码为全1、全0或10011010，求绝对码。 3、设信息代码为10011010，假定载频分别为码元速率的1倍和1.5倍，画出2DPSR 及2PSK信号波形。 4、总结绝对码至相对码的变换规律、相对码至绝对码的变换规律并设计一个由相对码 至绝对码的变换电路。 5、总结2DPSK信号的相位变化与信息代码（即绝对码）之间的关系以及2DPSK信号的相 位变化与相对码之间的关系（即2PS的相位变化与信息代码之间的关系）
密度如图 2-5 所示。可见，2ASK、2PSK（2DPSK）的功率谱是数字基带信号 m(t)功率谱的线 性搬移，故常称 2ASK、2PSK（2DPSK）为线性调制信号。多进制的 MASK、MPSK（MDPSK）、MFSK 信号的功率谱与二进制信号功率谱类似。 本实验系统中 m(t)是一个周期信号，故 m(t)有离散谱，因而 2ASK、2PSK（2DPSK）、2FSK 也具有离散谱。 四、 实验步骤 本实验使用数字信源单元及数字调制单元。 1、熟悉数字调制单元的工作原理。接通电源，打开实验箱电源开关。将数字调制单元 单刀双掷开关 K7 置于左方 N（NRZ）端。 2、用数字信源单元的 FS 信号作为示波器的外同步信号，示波器 CH1 接信源单元的 (NRZ-OUT)AK（即调制器的输入），CH2 接数字调制单元的 BK，信源单元的 K1、K2、K3置于任 意状态（非全 0），观察 AK、BK 波形，总结绝对码至相对码变换规律以及从相对码至绝对码 的变换规律。 3、示波器 CH1 接 2DPSK，CH2 分别接 AK 及 BK，观察并总结 2DPSK 信号相位变化与绝对 码的关系以及 2DPSK 信号相位变化与相对码的关系（此关系即是 2PSK 信号相位变化与信源 代码的关系）。注意：2DPSK 信号的幅度比较小，要调节示波器的幅度旋钮，而且信号本身 幅度可能不一致，但这并不影响信息的正确传输。 4、示波器 CH1 接 AK、CH2 依次接 2FSK 和 2ASK；观察这两个信号与 AK 的关系（注意“1” 码与“0”码对应的 2FSK 信号幅度可能不相等，这对传输信息是没有影响的）。 5、用频谱议观察 AK、2ASK、2FSK、2DPSK 信号频谱（条件不具备时不进行此项观察）。 五、 实验报告要求 1、设绝对码为全 1、全 0 或 1001 1010，求相对码。 2、设相对码为全 1、全 0 或 1001 1010，求绝对码。 3、设信息代码为 1001 1010，假定载频分别为码元速率的 1 倍和 1.5 倍，画出 2DPSK 及 2PSK 信号波形。 4、总结绝对码至相对码的变换规律、相对码至绝对码的变换规律并设计一个由相对码 至绝对码的变换电路。 5、总结 2DPSK 信号的相位变化与信息代码(即绝对码)之间的关系以及 2DPSK 信号的相 位变化与相对码之间的关系（即 2PSK 的相位变化与信息代码之间的关系）
实验二(2)数字解调与眼图 一、实验目的 1.掌握2DPSX相干解调原理。 2.握2SK过零检测解调原理， 二、实验内容 1.用示波器观察2DPSX相干解调器各点波形。 2.用示波器观察2℉S过零检测解调器各点波形。 3.用示波器观察眼图 三、 基本原理 可用相干解调或差分相干解调法（相位比较法）解调2DPSR信号。在相位比较法中，要 求载波频率为码速率的整数倍，当此关系不能满足时只能用相干解调法。本实验系统中， 2DSK载波率等码速率的13倍，两种解调方法都可用。实际工程中相干解调法用得最多 2SK信号的解调方法有：包络括检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法等。 2DPSK 抽样判决器 1比较C-0Ur抽样 器 变换 (a) BS-IN 样决器 -OU 整形CM抽样 单稳平 (b) BS-IN 图2-6数字解调方框图 (a)2DPSX相干解调(b)2FSR过零检测解调 本实验采用相干解调法解调2DPSX信号、采用过零检测法解调2FSK信号。2DPSK模块 内部使用+5V、+12V和-12V电压，2FSK模块内部仅使用+5V电压。图2-6为两个解调器的原 理方框图，其电原理图如图2-7所示（见附录）。 2DPSK解调模块上有以下测试点及输入输出点： ·如 相乘器输出信号测试点
实验二（2） 数字解调与眼图 一、 实验目的 1. 掌握 2DPSK 相干解调原理。 2. 掌握 2FSK 过零检测解调原理。 二、 实验内容 1. 用示波器观察 2DPSK 相干解调器各点波形。 2. 用示波器观察 2FSK 过零检测解调器各点波形。 3．用示波器观察眼图。 三、 基本原理 可用相干解调或差分相干解调法（相位比较法）解调 2DPSK 信号。在相位比较法中，要 求载波频率为码速率的整数倍，当此关系不能满足时只能用相干解调法。本实验系统中， 2DPSK 载波频率等码速率的 13 倍，两种解调方法都可用。实际工程中相干解调法用得最多。 2FSK 信号的解调方法有：包络括检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法等。 相乘 器 低通滤 波器 运放 比较 器 抽样 器 码反 变换 AK CM-OUT BK -OUT VC BS-IN MU 2DPSK -IN CAR -IN LPF 抽样判决器 (a) 单稳 1 单稳 2 相加 器 低通滤 波器 整形 2 抽样 器 整形 1 2FSK -IN FD LPF CM AK -OUT BS-IN 抽样判决器 (b) 图 2-6 数字解调方框图 （a） 2DPSK 相干解调 （b）2FSK 过零检测解调 本实验采用相干解调法解调 2DPSK 信号、采用过零检测法解调 2FSK 信号。2DPSK 模块 内部使用+5V、+12V 和-12V 电压，2FSK 模块内部仅使用+5V 电压。图 2-6 为两个解调器的原 理方框图，其电原理图如图 2-7 所示（见附录）。 2DPSK 解调模块上有以下测试点及输入输出点： • MU 相乘器输出信号测试点
·LPF 低通、运放输出信号测试点 ·Vc 比较器比较电压测试点 ·Cw 比较器输出信号的输出点/测试点 .BK 解调输出相对码测试点 ·AK-OUT 解调输出绝对码的输出点/测试点(3个) ·BS-IN 位同步信号输入点 2S解调模块上有以下测试点及输入输出点 ·FD 2FSK过零检测愉出信号测试点 ·LPF 低通滤波器输出点/测试点 。CM 整形输出输出点/测试点 ·BS-IN 位同步信号输入点 ·AK-OUT 解调输出信号的输出点/测试点(3个) 2DPSK解调器方框图中各单元与电路板上元器件的对应关系如下： 。相果器 U29:模拟乘法器MC1496 ·低通滤波器 R31:C2 。运放 U30:运算放大器UA741 ·比较器 U31:比较器LM710 。抽样器 32:A:双D触发器7474 ·码反变换器 U32:B:双D触发器7474：U33:A:异或门7486 2SK解调器方框图中各单元与电路板上元器件对应关系如下： ·整形1 U34:A:反相器74C04 ·单稳1、单稳2 35:单稳态触发器74123 。相加器 36:或门7432 ·低通滤波器 37:运算放大器LM318:若干电阻、电容 ·整形2 34:B:反相器74HC04 。抽样器 U38:A:双D触发器7474 在实际应用的通信系统中，解调器的输入端都有一个带通滤波器用来滤除带外的信道白 噪声并确保系统的频率特性符合无码间串扰条件。本实验系统中为简化实验设备，发端即数 字调制的输出端没有带通滤波器、信道是理想的，故解调器输入瑞就没加带通滤波器。 下面对2DSK相干解调电路中的一些具体问题加以说明。 。U的波形接近图2-8所示的理论波形，路有区别。 ·信源是周期为24bt的周期信号，当24bit的相对码邵中“1”码和“0”码个数不 相等时，相乘器U29的输出信号U及低通滤波器输出信号LP℉是正负不对称的信号。在实 际的2DSX通信系统中，抽样判决器输入信号是一个均值为0且正负对称的信号，因此最佳 判决电平为0。本实验系统中，VC决定判决电平。当V=0而相对码B服中“1”码和“0”码 个数差别太大时，可能出现误判决，即解调器出现误码。因为此时LP℉信号的正电平或负电 平非常接近0电平，抽样脉冲（位同步信号）稍不理想就会造成误码。电位器R用来调带 判决电平，当K中“1”码与“0”码个数差别比较大时出现误码时，可调节R使V6等于
• LPF 低通、运放输出信号测试点 • Vc 比较器比较电压测试点 • CM 比较器输出信号的输出点/测试点 • BK 解调输出相对码测试点 • AK-OUT 解调输出绝对码的输出点/测试点（3 个） • BS-IN 位同步信号输入点 2FSK 解调模块上有以下测试点及输入输出点： • FD 2FSK 过零检测输出信号测试点 • LPF 低通滤波器输出点/测试点 • CM 整形输出输出点/测试点 • BS-IN 位同步信号输入点 • AK-OUT 解调输出信号的输出点/测试点（3 个） 2DPSK 解调器方框图中各单元与电路板上元器件的对应关系如下： • 相乘器 U29：模拟乘法器 MC1496 • 低通滤波器 R31；C2 • 运放 U30：运算放大器 UA741 • 比较器 U31：比较器 LM710 • 抽样器 U32:A：双 D 触发器 7474 • 码反变换器 U32:B：双 D 触发器 7474；U33:A：异或门 7486 2FSK 解调器方框图中各单元与电路板上元器件对应关系如下： • 整形 1 U34:A：反相器 74HC04 • 单稳 1、单稳 2 U35：单稳态触发器 74123 • 相加器 U36：或门 7432 • 低通滤波器 U37：运算放大器 LM318；若干电阻、电容 • 整形 2 U34:B：反相器 74HC04 • 抽样器 U38:A：双 D 触发器 7474 在实际应用的通信系统中，解调器的输入端都有一个带通滤波器用来滤除带外的信道白 噪声并确保系统的频率特性符合无码间串扰条件。本实验系统中为简化实验设备，发端即数 字调制的输出端没有带通滤波器、信道是理想的，故解调器输入端就没加带通滤波器。 下面对 2DPSK 相干解调电路中的一些具体问题加以说明。 • MU 的波形接近图 2-8 所示的理论波形，略有区别。 • 信源是周期为 24bit 的周期信号，当 24bit 的相对码 BK 中“1”码和“0”码个数不 相等时，相乘器 U29 的输出信号 MU 及低通滤波器输出信号 LPF 是正负不对称的信号。在实 际的 2DPSK 通信系统中，抽样判决器输入信号是一个均值为 0 且正负对称的信号，因此最佳 判决电平为 0。本实验系统中，Vc 决定判决电平。当 Vc=0 而相对码 BK 中“1”码和“0”码 个数差别太大时，可能出现误判决，即解调器出现误码。因为此时 LPF 信号的正电平或负电 平非常接近 0 电平，抽样脉冲（位同步信号）稍不理想就会造成误码。电位器 R39用来调节 判决电平，当 BK 中“1”码与“0”码个数差别比较大时出现误码时，可调节 R39使 Vc 等于
LP℉信号的中值（最佳判决门限）。实际通信系统中的2DPSX相干解调器（或差分相干解调 器)不需要调节判决电平。 ·比较器的输出CM为TTL电平信号，它不能作为相对码直接送给码反变器，因为它并 不是一个标准的单极性非归零码，其单个“1”码对应的正脉冲的宽度可能小于码元宽度、 也可能大于码元宽度。另外，当LP℉中有噪声时，CM中还会出现噪声脉冲。 ·异或门74LS86输出的绝对码波形的高电平上叠加有小的干扰信号，经U34整形后即 可去掉。 DPSK相干解调器模块各点波形示意图如图2-8所示。 傲字元 MU mwwmmum LPF U 噪声脉冲 CM ■盎酴韩 Bs-N几ILI几l几 (2rsx解调单元)】 AK-OUT 图2-82DPSK相干解调波形示意图 2FSR解调器工作原理及有关问题说明如下： ·图2-9为2SX过零检测解调器各点波形示意图，图中设“1”码载须等于码速率的两 倍，“0”码载频等于码速率。 ·整形1和整形2的功能与比较器类似，在其输入端将输入信号叠加在2.5V上。74HC04 的状态转换电平约为2.5V,可把输入信号进行硬限幅处理.整形1将正弦2℉SX信号变为TT 电平的2S信号。整形2和抽样电路共同构成一个判决电平为2.5V的抽样判决器
LPF 信号的中值（最佳判决门限）。实际通信系统中的 2DPSK 相干解调器（或差分相干解调 器）不需要调节判决电平。 • 比较器的输出 CM 为 TTL 电平信号，它不能作为相对码直接送给码反变器，因为它并 不是一个标准的单极性非归零码，其单个“1”码对应的正脉冲的宽度可能小于码元宽度、 也可能大于码元宽度。另外，当 LPF 中有噪声时，CM 中还会出现噪声脉冲。 • 异或门 74LS86 输出的绝对码波形的高电平上叠加有小的干扰信号，经 U34 整形后即 可去掉。 DPSK 相干解调器模块各点波形示意图如图 2-8 所示。 图 2-8 2DPSK 相干解调波形示意图 2FSK 解调器工作原理及有关问题说明如下： • 图 2-9 为 2FSK 过零检测解调器各点波形示意图，图中设“1”码载频等于码速率的两 倍，“0”码载频等于码速率。 • 整形 1 和整形 2 的功能与比较器类似，在其输入端将输入信号叠加在 2.5V 上。74HC04 的状态转换电平约为 2.5V，可把输入信号进行硬限幅处理。整形 1 将正弦 2FSK 信号变为 TTL 电平的 2FSK 信号。整形 2 和抽样电路共同构成一个判决电平为 2.5V 的抽样判决器
2FSK- D LPF CM BS-IN 几几 AK-OUT 图2-92FSK过零检测解调器各点波形示意图 ·单稳1、单稳2分别被设置为上升沿触发和下降沿触发，它们与相加器一起共同对TTL 电平的2℉SK信号进行微分、整流处理。电位器Ra和R决定上升沿脉冲宽度及下降沿脉冲 宽度（应基本相等）。 。R可以调节滤波器的频率特性及LPF信号幅度，LPP不是TTL电平信号且不是标准的 非归零码，必须进行抽样判决处理。34对抽样判决输出信号进行整形。 四、实验步骤 本实验使用数字信源单元、数字调制单元、载波同步单元、2DPSK解调单元及2FSK解 调单元，它们之间的信号连结方式如图2-10所示，其中实线是指己在电路板上布好的，虚线 是实验中要手工连接的。实际通信系统中，解调器需要的位同步信号来自位同步提取单元。 本实验中尚未用位同步提取单元，所以位同步信号直接米自数字信源。在做2DSX解调实验 时，位同步信号送给20PSR解调单元，做2SK解调实验时则送到2SK解调单元。 BS-OUT BS-IN NRZ-OUT(AK) 数字 2FsK解调 2DPSK 2DPSK解调 图2-10数字解调实验连接图 1.复习前面实验的内容并熟悉2DSX解调单元及2SX解调单元的工作原理，接通实验 箱电源。将数字调制单元单刀双掷开关K7置于左方NZ端。 2。检查要用到的数字信源、数字调制及载波同步单元是否工作正常，保证载波同步单
图 2-9 2FSK 过零检测解调器各点波形示意图 • 单稳 1、单稳 2 分别被设置为上升沿触发和下降沿触发，它们与相加器一起共同对 TTL 电平的 2FSK 信号进行微分、整流处理。电位器 R43和 R44决定上升沿脉冲宽度及下降沿脉冲 宽度（应基本相等）。 • R48可以调节滤波器的频率特性及 LPF 信号幅度，LPF 不是 TTL 电平信号且不是标准的 非归零码，必须进行抽样判决处理。U34 对抽样判决输出信号进行整形。 四、 实验步骤 本实验使用数字信源单元、数字调制单元、载波同步单元、2DPSK 解调单元及 2FSK 解 调单元，它们之间的信号连结方式如图 2-10 所示,其中实线是指已在电路板上布好的,虚线 是实验中要手工连接的。实际通信系统中，解调器需要的位同步信号来自位同步提取单元。 本实验中尚未用位同步提取单元,所以位同步信号直接来自数字信源。在做 2DPSK 解调实验 时，位同步信号送给 2DPSK 解调单元，做 2FSK 解调实验时则送到 2FSK 解调单元。 数字 信源 数字 调制 2FSK 解调 2DPSK 解调 载波 同步 BS-OUT NRZ-OUT(AK) CAR-OUT 2FSK 2DPSK BS-IN BS-IN 图 2-10 数字解调实验连接图 1. 复习前面实验的内容并熟悉 2DPSK 解调单元及 2FSK 解调单元的工作原理，接通实验 箱电源。将数字调制单元单刀双掷开关 K7 置于左方 NRZ 端。 2. 检查要用到的数字信源、数字调制及载波同步单元是否工作正常，保证载波同步单
元处于同步态。 3.2DPSK解调实验 (1)将数字信源单元的BS-OUT用信号连线连接到2DPSK解调单元的BS-N点.以信源 单元的S信号作为示波器外同步信号，将示波器的CⅢ接数字调制单元的那，C2(建议 使用示波器探头的x10衰减档)接2DPSK解调单元的MU。MU与K同相或反相，其波形应接 近图2-8所示的理论波形。 (2)示波器的C2接2DPSX解调单元的LPF,可看到LPP与MU同相。当一顿内BK中 “1”码“0”码个数相同时，P℉的正、负极性信号电平与0电平对称，否则不对称。 (3)示波器的CH1接VC,调节电位器R,保证VC处在0电平（当BK中“1”与“0” 等概时LP℉的中值即为0电平)，此即为抽样判决器的最佳门限。 (4)观察数字调制单元的与2DPS解调单元的M心、LP℉、B之间的关系，再观察数 字调制单元中AK信号与2DPSK解调单元的M、LP℉、B歌、AK-OUT信号之间的关系。 (5)断开、接通电源若干次，使发端CAR信号与载波同步CAR-OUT信号的相位关系出 现跳变，重新进行步骤(4)中的观察。 (6)将数字调制单元单刀双掷开关K7置于右方(M序列)端，此时数字调制器输入的 基带信号是伪随机序列（本系统中是M序列）信号。用示波器观察2DSK解调单元LPF点， 卸可看到无噪声状态下的眼图。 4.2FSK解明实验 将数字调制单元单刀双掷开关K7还原置于左方NZ端。将数字信源单元的BS-OUT用信 号连线换接到2SK解调单元的BS-IN点，示波器探头CH接数字调制单元中的AK,C2分别 接2FSR解调单元中的FD、LP℉、CM及AK-0UT,观察2FSK过零检测解调器的解调过程（注 意：低通及整形2都有倒相作用)。LP吓的波形应接近图2-9所示的理论波形。 五、实验报告要求 1.设绝对码为1001101，相干载波频率等于码速率的1.5倍，根据实验观察得到的规 律，画出CAR-OUT与CAR同相、反相时2DPSK相干解调MU、LPF、BS、BK、AK波形示意图， 总结2DPSK克服相位模糊现象的机理。 2.设信息代码为1001101,2℉SK的两个载频分别为码速率的四倍和两倍，根据实验观 察得到的规律，画出2FS过零检测解调器输入的2FSX波形及FD、LP、BS、A波形（设低 通滤波器及整形2都无倒相作用)
元处于同步态。 3. 2DPSK 解调实验 （1）将数字信源单元的 BS-OUT 用信号连线连接到 2DPSK 解调单元的 BS-IN 点,以信源 单元的 FS 信号作为示波器外同步信号，将示波器的 CH1 接数字调制单元的 BK，CH2（建议 使用示波器探头的 x10 衰减档）接 2DPSK 解调单元的 MU。MU 与 BK 同相或反相，其波形应接 近图 2-8 所示的理论波形。 （2）示波器的 CH2 接 2DPSK 解调单元的 LPF，可看到 LPF 与 MU 同相。当一帧内 BK 中 “1”码“0”码个数相同时，LPF 的正、负极性信号电平与 0 电平对称，否则不对称。 （3）示波器的 CH1 接 VC，调节电位器 R39，保证 VC 处在 0 电平（当 BK 中“1”与“0” 等概时 LPF 的中值即为 0 电平），此即为抽样判决器的最佳门限。 （4）观察数字调制单元的 BK 与 2DPSK 解调单元的 MU、LPF、BK 之间的关系，再观察数 字调制单元中 AK 信号与 2DPSK 解调单元的 MU、LPF、BK、AK-OUT 信号之间的关系。 （5）断开、接通电源若干次，使发端 CAR 信号与载波同步 CAR-OUT 信号的相位关系出 现跳变，重新进行步骤（4）中的观察。 （6）将数字调制单元单刀双掷开关 K7 置于右方（M 序列）端，此时数字调制器输入的 基带信号是伪随机序列（本系统中是 M 序列）信号。用示波器观察 2DPSK 解调单元 LPF 点， 即可看到无噪声状态下的眼图。 4. 2FSK 解调实验 将数字调制单元单刀双掷开关 K7 还原置于左方 NRZ 端。将数字信源单元的 BS-OUT 用信 号连线换接到 2FSK 解调单元的 BS-IN 点,示波器探头 CH1 接数字调制单元中的 AK，CH2 分别 接 2FSK 解调单元中的 FD、LPF、CM 及 AK-OUT，观察 2FSK 过零检测解调器的解调过程（注 意：低通及整形 2 都有倒相作用）。LPF 的波形应接近图 2-9 所示的理论波形。 五、 实验报告要求 1. 设绝对码为 1001101，相干载波频率等于码速率的 1.5 倍，根据实验观察得到的规 律，画出 CAR-OUT 与 CAR 同相、反相时 2DPSK 相干解调 MU、LPF、BS、BK、AK 波形示意图， 总结 2DPSK 克服相位模糊现象的机理。 2. 设信息代码为 1001101，2FSK 的两个载频分别为码速率的四倍和两倍，根据实验观 察得到的规律，画出 2FSK 过零检测解调器输入的 2FSK 波形及 FD、LPF、BS、AK 波形（设低 通滤波器及整形 2 都无倒相作用）