通信基础学习知识原理实验BPSK传输系统实验报告.doc

.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/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=1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0下面是 ak=1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0符合ak = bkbk-18. 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。12. 解调器定位时恢复信号锁定与非锁定状态的观测 发送时钟（TPM01），接收提取出的时钟（TPMZ07）提取除了时钟信号 发送时钟（TPM01），接收提取出的时钟（TPMZ07），不断按确认键接收时钟信号相位没有发生改变，因为有锁相环回路，所以相位差事固定的一个非常小的值。 发送时钟（TPM01），接收提取出的时钟（TPMZ07），断开电缆接收时钟信号相位发生改变，没有输入信号，就得不到相干载波，所以提取不出时钟信号，接收时钟信号相位是随机的。13. 解调器位定时信号相位抖动的观测 发送时钟（TPM01），接收提取出的时钟（TPMZ07）可以观测到时钟抖动，时钟抖动非常小，大概在0.03UI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4. 载波提取相位含糊是什么意思?BPSK载波提取出的相干载波的相位有2种可能，并且是随机的。相干载波与调制载波可能是同相的，也可能是反相的。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。