2017北邮通信原理实验报告(共64页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上北京邮电大学信息与通信工程学院通信原理硬件实验报告专心-专注-专业必做部分实验一双边带抑制载波调幅(DSB-SC AM)（一） 实验目的1) 了解DSB-SC AM信号的产生及相干解调的原理和实现方法。2) 了解DSB-SC AM的信号波形及振幅频谱的特点，并掌握其测量方法。3) 了解在发送DSB-SC AM信号加导频分量的条件下，收端用锁相环提取载波的原理及实现方法。4) 掌握锁相环的同步带和捕捉带的测量方法，掌握锁相环提取载波调试方法。（二） 实验原理 DSB信号的时域表达式为频域表达式为锁相环锁定时，VCO输出信号sin(2fct+)与输入的导频信号cos2fct的频率相同，二者相位差接近90°锁定后的VCO输出信号sin(2fct+)经90°移相后，以cos(2fct+)作为相干解调的恢复载波，它与输入的导频信号cos2fct同频，几乎同相。锁相环中乘法器的两个输入信号分别为发来的信号s(t)与锁相环中VCO的输出信号，二者相乘得到在锁相环中的LPF带宽窄，能通过Ap/2*sin分量，滤除m(t)的频率分量及四倍频载频分量，因为很小，所以 sin约等于Error! No bookmark name given.。LPF的输出以负反馈的方式控制VCO,使其保持在锁相状态。锁定后的VCO输出信号sin(2fct+)经90度移相后，以cos(2fct+)作为相干解调的恢复载波，它与输入的导频信号同频，几乎同相。DSB-SC AM信号由均值为零的模拟基带信号和正弦载波相乘得到，因而不包含离散载波分量。解调时只能采用相干解调。本实验中采用的是发端加导频信号，收端采用VCO提取导频作为恢复载波。相干解调是将发来的信号s(t)与恢复载波相乘，再经过低通滤波后输出模拟基带信号，经过低通滤波可以滤除四倍载频分量，而Ap/2cos是直流分量，可以通过隔直流电路滤除，于是输出为Ac/2*m(t)cos。DSB-SC AM信号的产生及相干解调原理框图（三） 实验框图1、DSB-SC AM信号的产生2、DSB-SC AM信号的相干解调及载波提取3、测量VCO的压控灵敏度四 实验步骤 1、DSBAC信号的产生（1）将音频振荡器输出的模拟音频信号及住振荡器输出的100KHZ模拟载频信号分别用连线联结至乘法器的两个输入端。（2）用示波器观看音频振荡器输出信号的信号波形的幅度和激荡平率，调整为10KHZ。作为均值为0的调制信号m（t）（3）用示波器观看主震荡输出波形的幅度及振荡频率。（4）用示波器观看乘法器的输出波形并注意已调信号波形的相位翻转与调制信号波形的关系（5）测量已调信号的振幅频谱，并注意其振幅频谱的特点（6）将已调信号和导频分量加到加法器的两个输入端，调整加法器上的参数G和g,使其与实际相符。观看输出波形及其频谱。具体调整方法如下:a.首先调整增益G：将加法器的B输入接地端接地，A输入端接已调信号，用示波器观看加法器A输入端的信号幅度与加法器输出信号幅度。调节旋钮G，使得加法器输出幅度与输入一致，说明此时G=1b.再调整增益g：加法器A输入端仍接已调信号，B输入端接导频信号。用频谱仪观看加法器输出信号的振幅频谱，调节增益g旋钮，使导频信号振幅频谱的幅度为已调信号的边带频谱幅度的0.8倍。此导频信号功率约为已调信号功率的0.32倍。2、DSBAC信号的相干解调及其载波提取（1）锁相环的调试：a.调整VCO的中心频率f0在70130KHZb.当直流电压为0时，调节VCO模块的f0旋钮，使VCO的中心频率为100KHZc.将直流电压输入VCO，改变其值从-22V，观察VCO的频率及其线性工作范围d.调节VCO的“GAIN”旋钮，使得在可变直流电压为±1V时的VCO频率偏移为±10KHZd.单独测量锁相环中的相乘、低通滤波器是否正常工作。e.测量锁相环的同步带和捕捉带。（2）恢复载波a.将电路按照原理图连接好，若锁定，用示波器观察发端导频信号和锁相环VCO输出信号是同步的，二者相位差接近90°b.用示波器观察锁相环中的LPF的输出信号是否为直流信号，以此判定是否锁定。c.在确定锁相环提取载波成功后，利用示波器观察发端的导频信号及收端载波提取锁相环中VCO的输出经移相器后的信号波形，调节移相器模块移相旋钮，达到移相90°，使输入于想干解调的回复载波与发来的导频信号不仅同频，也基本同相。（3）相干解调a.将已调信号和恢复的载波接入解调乘法器的两个输入端。b.观察解调后的输出波形。c.改变音频振荡器的频率，观察解调输出波形的变化。五 实验结果与分析 1、DSBAC信号的产生（1）音频振荡器输出调制信号由图可看出音频信号的频率f为10kHz，均值为0。（2）主振荡器输出信号 有图可看出，振荡频率为100KHZ（3）乘法器输出波形与调制信号 主震荡频率为100kHz，可以从图上看出，乘法器输出信号包络为调制信号，频率与载波频率相同为100kHz。输出振幅约为1.4V，与调制信号振幅相同。音频信号零点位置存在相位翻转。（4）已调信号振幅频谱由图可看出，DSBAC AM信号在100kHz处并无频谱分量，仅在左右各偏移10kHz处存在信号，与理论分析一致。（5）调整加法器中的G，g 有图看出G近似等于1（6）直流电压为0时VCO的输出由图看出，VCO的中心频率为100KHZ（7）输入信号与VCO输出信号的差拍信号由图看出，输出信号收到了噪声的一些干扰（8）发端导频信号和锁相环输出信号由图看出，两个信号是同步的，相位差接近90°（9）发端导频信号及锁相环输出经移相器后的信号由图看出，两个信号不仅同频，而且基本同相（10）恢复载波的振幅频谱（11）相干解调后的输出波形直流电压在±2v变化时VCO频率+2V：94.3KHZ -2V：105KHZ直流电压在±1时调整VCO频率+1v：90.1KHZ -1v：112KHZ同步带和捕捉带的测量f1=99KHZ，f4=115KHZ f3=105KHZ f4=86.2KHZ同步带：f3-f1=28.8KHZ捕捉带：f4-f1=7.9KHZ六、 思考题2.2.3思考题1、说明DSB-SC AM信号波形的特点DSB-SC为双边带调幅，时域当载波与m(t)同时改变极性时出现反相点，而反相点不影响性能。经幅度调制后，基带信号的频谱被搬移到了载频fc处。若模拟基带信号带宽为W，则调幅信号带宽为2W，因为在频域中输出此调幅信号s(t)的信道带宽B=2W。AM信号为具有离散大载波的双边带幅度调制信号，它是在DSB-SB信号的基础上加一离散的大载波分量，因此传输效率有所下降。AM信号因为解调时要使用包络检波所以要保证|m(t)|1，使AM信号的包络Ac1+m(t)总为正数。2、画出已调信号加导频的振幅频谱，算出导频信号功率与已调信号功率之比。答：由于实验过程中忘记截已调信号加导频的振幅频谱的图像，所以无法计算功率比2.2.4思考题1、实验中载波提取的锁相环中的LPF能不能用TIMS系统中的“TUNEABLE LPF”？答：不能，因为RC LPF中的3DB带宽是2. 8kHz，而TUNEABLE LPF 中WIDE一项中带宽的滤波范围是2kHz-12kHz，所以不能使用。2、若本实验中的音频信号为1kHz，请问实验系统所提供的PLL能否用来提取载波？为什么？答：不能，因为锁相环的截止频率为2.8kHz，如果音频信号为1kHz则锁相环会跟踪音频信号，造成信号失真。3、若发端不加导频，收端提取载波还有其他方法吗？请画出框图平方律部件2fc BPF二分频输入已调信号e(t)载波输出七、问题及解决方法本次实验是第一个通原实验。之前的实验用过示波器，所以在示波器的使用上问题不是很大。本节是DSB-SC AM信号的产生以及想干解调原理。刚开始接触TIMS实验系统部分，感觉很神奇。虽然实验中都是有电路连接图可以参考的，但是，理解还是最基本的。这个实验还是很简单的，虽然老师说可以不要频谱图，但是我们也做出了一个正确的频谱图。实验二：具有离散大载波的双边带调幅（AM）一、实验目的1、了解AM信号的产生原理和实现方法。2、了解AM信号波形和振幅频谱的特点，并掌握调幅系数的测量方法。3、了解AM信号的非相干解调原理和实现方法。二、实验原理1、AM信号的产生对于单音频信号进行AM调制的结果为其中调幅系数，要求以免过调引起包络失真。由和分别表示AM信号波形包络最大值和最小值，则AM信号的调幅系数为2、AM信号的解调AM信号由于具有离散大载波，故可以采用载波提取相干解调的方法。其实现类似于实验一中的DSB-SC AM信号加导频的载波提取和相干解调的方法。AM的主要优点是可以利用包络检波器进行非相干解调，可以使得接收设备更加简单。三、实验框图1、AM信号的产生2、AM信号的非相干解调四、实验步骤1、AM信号的产生（1）按图进行各模块之间的连接。（2）音频振荡器输出为5KHz，主振荡器输出为100KHz，乘法器输入耦合开关置于DC状态。（3）分别调整加法器的增益G以g均为1。（4）逐步增大可变直流电压，使得加法器输出波形是正的。（5）观察乘法器输出波形是否为AM波形。（6）测量AM信号的调幅系数a值，调整可变直流电压，使a=0.8。（7）测量a=0.8的AM信号振幅频谱。2、AM信号的非相干解调（1）输入的AM信号的调幅系数a=0.8。（2）用示波器观察整流器的输出波形。（3）用示波器观察低通滤波器的输出波形。（4）改变输入AM信号的调幅系数，观察包络检波器输出波形是否随之改变。（5）改变发端调制信号的频率，观察包络检波输出波形的变化。五、实验结果与分析（1）音频振荡器输出（2）调整加法器增益由图可看出加法器输入输出幅值相等，即增益G=1。（3）将加法器输出调为正（4）a=0.8时AM信号计算得，a=0.8（5）a=0.8的AM信号调幅频谱（6）解调时整流器的输出波形（7）解调时低通滤波器输出波形低通滤波器输出信号受到了噪声的干扰（8） 改变调幅系数，包络检波器输出（9）改变发端调制信号的频率，包络检波输出直流电压在±2v变化时VCO频率+2V：95.2KHZ -2V：104KHZ六、思考题1、在什么情况下，会产生AM信号的过调现象？当调制系数大于1时，会产生过调现象，此时幅度最小值不是实际最小值，实际最小值应为负值。2、对于a=0.8的AM信号，请计算载频功率与边带功率之比值。AM信号公式为则可得其边带功率为：载波功率为：所以比值为：=3.1253、是否可用包络检波器对DSB-SC AM信号进行解调？请解释原因。不可以。因为已调信号的包络与m(t)不同，并不代表调制信号，有负值部分，且在与t轴的交点处有相位翻转。而包络应该为正幅度。七、问题及解决方法在用示波器对解调时低通滤波器输出信号进行观察时，发现噪声干扰太大，后来发现是部分导线的接触问题，于是换了导线，干扰现象有所减弱。实验三：调频（FM）一、 实验目的1、了解用VCO作调频器的原理及实验方法。2、测量FM信号的波形图及振幅频率。3、了解利用锁相环作FM解调的原理及实现方法。二、实验原理1、FM信号的产生单音频信号 经FM调制后的表达式 其中调制指数由卡松公式可知FM信号的带宽为FM信号的产生框图如下图所示。VCOm（t）SFM（t）VCO的输入为，当输入电压为0时，VCO输入频率为；当输入模拟基带信号的电压变化时，VCO的振荡频率作相应的变化。2、锁相环解调FM信号锁相环解调的原理框图如下图所示。输入信号s（t）输出环路滤波器G（f）鉴相器VCOVCO的压控电压同基带信号成正比，所以就是FM解调的输出信号。锁相环解调FM信号有两个关键点，一是开环增益足够大，二是环路滤波器的带宽要与基带信号带宽相同。三、实验框图1、FM信号的产生2、FM信号的锁相环解调 四、实验步骤1、FM信号的产生（1） 单步调试VCOa.将VCO模块的印刷电路板上的拨动开关置于VCO模式。将VCO板块前面板上的频率选择开关置于“HI”状态。然后，将VCO模块插入系统机架的插槽内。b.将可变直流电压模块的输出端与VCO模块的Vin端相连接，示波器接于VCO输出端： 直流电压为零时，调节VCO模块的f0旋钮，使VCO的中心频率为100在-2V至于+2范围内改变直流电压，测量VCO的频率及线性工作范围。赫兹 。 调节VCO模块的GAIN旋钮，使得直流电压在+/-2V范围内变化时，VCO的频率在+/-5HZ内变化。（2）将音频振荡器的频率调到2Hz，作为调制信号输入于VCO的Vin输入端。（3）测量图2.4.4中各点信号波形。（4）测量FM信号的振幅频谱。2、FM信号的解调（1）单步调试VCOa.将VCO模块置于“VCO”, 前面板上的频率选择开关置于“HI”状态.b.将可变直流电压模块的输出端与VCO模块的Vin端相连接。当直流电压为零时，调节VCO的f0旋钮，使VCO的中心频率为100kHz。当可变直流电压为+/-1V时，调节VCO的GAIN旋钮，使VCO的频率偏移为+/-10kHz。（2）将锁相环闭环连接，将另一个VCO作信源，接入于锁相环，测试锁相环的同步带及捕捉带。（3）将已调好的FM信号输入与锁相环，用示波器观察解调信号。若锁相环已锁定，则在锁相环低通滤波器的输出信号应是直流分量叠加模拟基带信号。（4）改变发端的调制信号频率，观察FM解调的输出波形变化。五、实验结果与分析（1）音频振荡器（2） FM输出 （3） FM振幅频谱由图可知，FM输出信号频谱并不规整。（4） FM解调输出由图可知，由于滤波等原因，波形频率正常，峰值出现一定失真。（5） 改变发端的调制信号FM解调输出信号由于一起的原因，改变发端的调制信号，解调输出信号仍未失真。直流电压在±2v变化时VCO频率+2V：95.2KHZ -2V：104KHZ直流电压在±1时调整VCO频率+1v：90.9KHZ -1v：110KHZ六、思考题1、本实验的FM信号调制指数是多少？FM信号的带宽是多少？答： 2、用VCO产生FM信号的优点是可以产生大频偏的FM信号，缺点是VCO中心频率稳定程度差。为了解决FM大频偏以及中心频率稳定度之间的矛盾，可采用什么方案来产生FM信号？答：为了使中心频率稳定，可以使用锁相环形成反馈，使得它仅用确保VCO中心频率的稳定性及准确度与晶振一致。输出带通滤波器VCO环路滤波器DDS鉴相器÷NClk3、对于本实验具体所用的锁相环及相关模块，若发端调制信号频率为10kHz，请问实验三中的锁相环能否解调出原调制信号？为什么？答：不能，因为10KHz不在锁相环的同步带内，此时用锁相环解调会使锁相环进入失锁状态，无法正确解调出原信号。4、用于调频解调的锁相环与用于载波提取的锁相环有何不同之处？答：在调频解调中使用的滤波器为低通滤波器，滤波器输出接至示波器和VCO，即锁相环调后的显示信号为低通滤波器的输出信号；在时钟提取中使用的滤波器为环路滤波器，滤波器输出仅接至VCO中，而锁相环输出信号应为VCO的输出信号而不是低通滤波器的输出信号。七、问题及解决方法开始实验时，发现输出波形总是有问题，在仔细检查之后，发现是接线出了问题，实验器材都很正常，所以试验中并未出现其他问题。实验六：眼图一、 实验目的了解数字传输系统中“眼图”的观察方法及其作用。二、实验原理实际通信系统中，数字信号经过非理想的传输系统产生畸变，总是在不同程度上存在码间干扰的，系统性能很难进行定量的分析，常常甚至得不到近似结果。而眼图可以直观地估价系统码间干扰和噪声的影响，是常用的测试手段。从眼图的张开程度，可以观察码间干扰和加性噪声对接收基带信号波形的影响，从而对系统性能作出定性的判断。三、实验框图四、实验步骤1、将可调低通滤波器模块开关置于NORM位置。2、将主信号发生器的8.33kHz TTL电平的方波输入与线路编码器的M.CLK端，经四分频后，由B.CLK端输出2.083kHz的时钟信号。3、将序列发生器模块的印刷电路板上的双列直插开关选择“10”，产生长为256的序列码。4、用双踪示波器同时观察可调低通滤波器的输出波形和2.083kHz的时钟信号。并调节可调低通滤波器的TUNE旋钮及GAIN旋钮，以得到合适的限带基带信号波形，观察眼图。五、实验结果与分析（1）四分频（2）眼图六、问题及解决方法眼图是相对来说比较有趣的实验，连线后要慢慢的调节各个旋钮，才会出现完美的眼图。从眼图的张开程度，可以观察码间干扰和加性噪声对接受基带信号波形的影响。这让我们可以更深刻地理解在课堂上学到的有关眼图的知识。实验七：采样、判决一、实验目的1、了解采样、判决在数字通信系统中的作用及其实现方法。2、自主设计从限带基带信号中提取时钟、并对限带信号进行采样、判决、恢复数据的实验方案，完成实验任务。二、实验原理在数字通信系统中的接收端，设法从接受滤波器输出的基带信号中提取时钟，用以对接受滤波器输出的基带信号在眼图睁开最大处进行周期性的瞬时采样，然后将各采样值分别与最佳判决门限进行比较做出判决、输出数据。三、实验框图 1、采样、判决系统框图 2、时钟提取电路 四、实验步骤1、请自主设计图2.8.1中的提取时钟的实验方案，完成恢复时钟（TTL电平）的实验任务。请注意：调节恢复时钟的相移，使恢复时钟的相位与发来的数字基带信号的时钟相位一致（请将移相器模块印刷电路板上的拨动开关拨到“LO”位置）。2、按照图2.8.1所示，将恢复时钟输入于判决模块的B.CLK时钟输入端（TTL电平）。将可调低通滤波器输出的基带信号输入于判决模块，并将判决模块印刷电路板上的波形选择开关SW1拨到NRZ-L位置（双极性不归零码），SW2开关拨到“内部”位置。3、用双踪示波器同时观察眼图及采样脉冲。调节判决模块前面板上的判决点旋钮，使得在眼图睁开最大处进行采样、判决。对于NRZ-L码的最佳判决电平是零，判决输出的是TTL电平的数字信号。五、实验结果与分析1、 采样与眼图的关系由上图可看出，在基带信号与时钟对比图中时钟上升沿处于眼睛张开最大处，为理想的采样时刻。2、经过低通滤波器的信号和判决信号通道1：判决信号通道2：经过LPF信号由上图可知，判决信号与原信号基本一致，仅仅存在一定时延，误码率极低，从工程上看已经达到目的。六、思考题对于滚降系数为=1的升余弦滚降的眼图，请示意画出眼图，标出最佳取样时刻和最佳判决门限。答：0时刻为最佳判决门限，眼睛最大处为最佳采样点。七、问题及解决方法 采样判决实验是在眼图实验基础上进行的，采用的时钟信号是提取的时钟信号，总体来说，实验过程颇为顺利，判决输出仅存在一些时延。如果是直接采用编码器输出的时钟信号，实验结果的精确度会更高。实验八：二进制通断键控（OOK）一、实验目的1、了解OOK信号的产生及其实现方法。2、了解OOK信号波形和功率谱的特点及其测量方法。3、了解OOK信号的解调及其实现方法。二、实验原理二进制通断键控(OOK)方式是以单极性不归零码序列来控制正弦载波的导通与关闭。如图所示。 OOK信号的解调方式有相干解调和非相干解调两种。本实验采用非相干解调。其原理图如图所示。 三、实验框图1、OOK信号的产生 2、OOK信号的非相干解调 四、实验步骤1、OOK信号的产生（1）用示波器观察图2.9.4中的各点信号波形。（2）并用频谱仪测量图2.9.4各点的功率谱（将序列发生器模块印刷电路板上的双列直插开关拨到“11”，使码长为2048）。2、OOK信号的非相干解调（1）用示波器观察2.9.5中各点的波形。（2）自主完成时钟提取、采样、判决的实验任务（需要注意的是，恢复时钟的相位要与发来信号的时钟相位一致）。五、实验结果与分析1、4分频后2.083kHz时钟由图可知，此时钟为单极性不归零码，幅值大约5V2、序列发生器输出波形及其功率谱 序列发生器随机的产生一系列的脉冲信号 3、 OOK信号及其频谱 由图可以清晰看出OOK信号与码序列的对比，输出为1时，OOK信号有输出，反之则为0，幅度为2.4V左右 由上图可知，频谱中心频率为100kHZ，旁瓣大约2Khz4、 解调整流器输出波形 由上图可知，整流器将ook信号的幅度都转变成3V左右5、 解调低通滤波输出 低通滤波器的输出为一串随机的波形出现略微失真的脉冲信号6、 解调输出波形通道一：解调输出信号为双极性不归零码，幅度为1.6V左右通道二：采样点标记由OOK信号与解调输出信号可以看出，两者输出波形一致，但是在幅度上存在衰减。六、思考题对OOK信号的相干解调，如何进行载波提取？请画出原理框图及实验框图。答：从接收到的OOK信号提取离散的载频分量，恢复载波。框图如下七、问题及解决方法 在前几次实验的基础上，此次实验进行的比较顺利，问题主要是在低通输出的时候噪声比较大，波形失真比较明显。后来经过反复的调示波器以及找寻接触不良的导线并换掉，大大减少了失真。实验十二：低通信号的采样与重建一、实验目的1、了解低通信号的采样及其信号重建的原理和实现方法。2、测量各信号波形及振幅频谱。二、实验原理频带受限于0，FH的模拟基带信号，可以唯一地被采样周期的采样序列值所确定。将该样值序列通过一截止频率为的LPF，可以无失真地重建或者恢复出原基带信号。 实验原理图如上图所示，一模拟音频信号通过采样器输出被采样信号，由周期采样脉冲序列控制一开关的闭合与打开构成采样器。将采样信号通过一低通滤波器即可恢复原基带信号。三、实验框图 四、实验步骤1、按照图连接各模块。2、用双踪示波器测量图中的各点信号波形，调节双脉冲发生器模块前面板上的“WIDTH”旋钮，使采样脉冲的脉冲宽度约为10s。3、用频谱仪测量各信号的频谱，并加以分析。五、实验结果与分析1、双脉冲序列波形及其频谱 2、采样信号ms(t)波形及其频谱 采样信号其频谱的主瓣带宽为双脉冲的频谱的2倍3、重建信号波形及其频谱 重建信号与低通信号频率相同，但是存在一定的相位差。六、思考题1、若采样器的输入音频信号为5kHz，请问本实验的LPF的输出信号会产生什么现象？答：由于采样冲激序列为8.3kHz，所以当输入音频信号为5kHz时，采样信号无法满足奈奎斯特抽样定理，所以会产生失真。 2、若输入于本实验采样器的信号频谱如图，（a）请画出其采样信号的振幅频谱图；（b）为了不失真恢复原基带信号，请问收端的框图作何改动？ 答：（a）采样信号的振幅频谱图为（b）要达到不失真恢复原基带信号，就必须满足奈奎斯特抽样定理，且使得采样信号低频部分可被完全滤出，所以频谱需要满足截止频率，即调整LPF的截止频率七、问题及解决方法本次实验为低通信号的采样与重建，还算简单。本实验只要在于让我们了解低通信号的采样以及其信号重建的原理和实现方法。这次实验中的波形算是所有实验中波形最稳定的了，而且实验中电路连接好之后马上就出来波形了。选做部分实验十一：信号星座一、实验目的1、了解MPSK及MQAM的矢量表示式及其信号星座图。2、掌握MPSK及MQAM信号星座的测试方法。 二、实验原理在数字通信理论中，信号波形在正交信号空间的矢量表示具有重要意义。它是利用信号波形的矢量表示工具，将M个能量有限信号波形相应地映射为N维正交信号空间中的M个点，在N维正交信号空间中M个点的集合称为信号星座图。常用数字调制方式中，OOK信号和2PSK信号可用一维矢量描述，正交2FSK、M>2的MPSK及MQAM信号波形可以用二维矢量描述。MPSK信号的二维矢量表示为三、实验框图 四、实验步骤（1）按照图2.12.3连接各模块。（2）将序列发生器模块印刷电路板上的双列直插开关拨到“11”位置，产生长为2048的序列码。（3）将多电平编码器输出的I支路多电平信号及Q支路多电平信号分别接到示波器的X轴及Y轴上，调节示波器旋钮，可看到M=4,6,8的MPSK或MQAM信号星座。请注意多电平编码器模块前面板上的开关。上端开关是选择MPSK调制方式或者MQAM调制方式，下端开关是选择信号星座的点数M。五、实验结果与分析1、MPSK4 2、 MPSK83、 MPSK164、 MQAM45、 MQAM86、 MQAM16六、思考题1、请画出OOK，2PSK和正交2FSK信号的星座图。答：OOK信号的星座图：2PSK信号的星座图：正交2FSK信号的星座图：2、在相同点数M下，MSPK和MQAM谁具有更好的抗噪声性能？答：在相同的点数M下，MQAM信号的抗噪声性能更好，M4的情况下MQAM的误符率小于MPSK的误符率。七、问题及解决方法本次实验很顺利，连线简单，得到的图跟理论知识完全符合。理论知识总是会有点枯燥，加上实验后，感觉兴趣增加了，知识也巩固了，一直很喜欢通原硬件实验。任选部分实验四 线路编码与解码一、实验目的1.了解各种常用线路线路码的信号波形及其功率谱。2.了解线路码的解码。二、实验原理常用线路码型波形如下图所示三、 实验框图四、实验步骤1.按照书中图连接各模块。使用的模块为：主振荡器、序列发生器、 线性编码器、线性解码器。2.主振荡器 8.33kHz 信号（TTL电平）输入到线路编码器 M.CLK 端，其内部电路四分频，由 B.CLK输出2.083kHz的TTL电平时钟信号。3.用序列码产生器产生一伪随机序列数字信号输入于线路编码器。分别产生：双极性不归零码（NRZ-L），双极性不归零相对码（NRZ-M），单极性归零码（UNT-RZ），双极性归零码（BIP-RZ），归零AMI码（RZ-AMI）和分相码（Machester ）等各种码型的线路码。4.用示波器观察各线路码的信号波形及其功率谱。5.用线路码解码器分别对各线路码进行解码。五、 实验结果与分析（1） 单极性归零码（2） 单极性归零码频谱（3）分相码（4） 分相码频谱 （5） 归零AMI （6）归零AMI频谱（7） 双极性不归零码（8）双极性不归零码频谱（9） 双极性不归零相对码（10） 双极性不归零相对码频谱（11） 双极性归零码（12） 双极性归零码频谱六、 问题及解决方法本实验操作比较简单，只要接线没问题，波形就可以很快正确显示，操作中未遇到问题实验十：二进制移相键控（2PSK）及差分移相键控（DPSK）一 实验目的1. 了解2PSK信号的产生原理及实现方式2. 测量2PSK信号的波形及其功率谱密度3. 了解2PSK信号的相干解调及其实现方式4. 了解差分移相键控（DPSK）的作用及其实现方法二 实验原理1、2PSK信号与DPSK信号的产生用二进制数字信号控制正弦载波的相位成为二进制移相键控（2PSK）其产生原理如下图所示若b（t）是绝对码的双极性不归零信号，式2.11.1就是2PSK。若b（t）是相对码的双极性不归零信号，它就是DPSK. 2、解调 对于2PSK信号的解调只能采用相干解调方式。由于2PSK信号的功率谱无离散的载波分量，若发端发送2PSK加导频分量，则在接收端可以从导频中提取载波分量。若发端发送2PSK无导频分量，则可采用平方环法或者COSTAS环提取载波，但所恢复的载波存在相位模糊问题。为了解决此问题采取的措施之一是差分移相键控调制方案。三 实验框图1、DPSK信号的产生2、DPSK信号的相干解调四 实验步骤1、DPSK信号的产生（1）用示波器测量图2.11.3中各点的波形（2）用频谱仪测量图2.11.3中各点的功率谱。2、DPSK信号的相干解调本实验中，恢复载波及恢复时钟是从发端借来。（1） 按照图2.11.4连接各模块（2） 将移相器模块印刷版电路板上的开关拨到“HI”位置。调节移相器的相移使得用于相干解调的恢复载波相位与发来的信号相位一致。（3） 用示波器测量2.11.4中各点的信号波形（4） 为了观察恢复载波的相位模糊对相干解调输出波形的极性的影响，请拨动移相器模块前面板上的+-180开关，观察它对相关解调相乘，低通的输出波形及相对码译码后波形的影响。 五。实验结果与分析1、 序列发生器输出及其频谱2、 不归零码的输出波形及其频谱 3、 DPSK信号波形及其频谱 由图可以看出，其包络为余弦4、 相位一致时输出波形5、 乘法器输出波形 6、 低通滤波器输出波形7、 判决输出波形8、 采样点标记输出9、 差分译码输出 10、-180低通输出波形11、-180低通解调波形12、-180差分译码输出波形六问题与解决方案DPSK信号与OOK信号产生实验相差不大，有了之前的基础，实验进行的比较顺利。只是，在最后一步查看差分译码输出时没有输出波形，经过一步步的检测，发现问题出在仪器的译码器部分，在转换仪器之后得到的波形结果特别完美。