通信原理试验-Read优秀PPT.ppt
数字调制与解调技术数字调制与解调技术 通信原理试验通信原理试验 数字移频键控数字移频键控 FSK FSK调制解调试验调制解调试验试验三试验三一、试验目的 通过此试验，进一步加深对数字调制中的移频键控通过此试验，进一步加深对数字调制中的移频键控FSKFSK调调制的工作原理及电路组成的理解。驾驭与理解利用锁相环解调制的工作原理及电路组成的理解。驾驭与理解利用锁相环解调FSKFSK调制信号的原理及其实现方法。调制信号的原理及其实现方法。二、试验内容1.1.频率键控（频率键控（FSKFSK）调制试验）调制试验2.2.频率键控（频率键控（FSKFSK）解调试验）解调试验三、试验应知学问 数字频率调制又称频移键控，简记FSK,二进制频移键控记作2FSK。FSK调制信号产生的工作原理是用载波的频率变更来传送数字消息，即用所传送的数字消息限制载波的频率。由于数字消息只有有限个取值，相应地，作为己调的FSK信号的频率也只能有有限个取值。那么，2FSK信号便是符号”1”(传号)对应于载频f1,符号”0”(空号)对应于载频f2来实现。数字频率调制是数据通信中运用较早的一种通信方式。由于这种调制解调方式简洁实现，抗噪声和抗衰减性能较强，因此在中低速数据传输通信系统中得到了较为广泛的应用。依据国际电报和电话询问委员会（ITU-T）的建议，传输速率为1200波特以下的设备一般接受FSK方式传输数据。在衰落信道（短波通信）中传输数据时，它也被广泛应用。1.1.数字移频调制的基本原理数字移频调制的基本原理2 2FSKFSK调制信号的产生调制信号的产生 留留意意到到相相邻邻两两个个振振荡荡器器波波形形的的相相位位可可能能是是连连续续的的，也也可可能能是是不不连连续续的的，因因此此有有相相位位连连续续的的FSKFSK及及相相位位不不连连续的续的FSKFSK之分。并分别记作之分。并分别记作:CPFSK(Continuous Phase FSK)CPFSK(Continuous Phase FSK)DPFSK(Discrete Phase FSK)DPFSK(Discrete Phase FSK)。二进制移频键控是用两个不同频率的正弦波分别代二进制移频键控是用两个不同频率的正弦波分别代表二进制数字符号表二进制数字符号“1”(“1”(传号传号)或或“0”(“0”(空号空号)来传递信来传递信息的。息的。因此，实现数字频率调制的方法很多，总括起来有因此，实现数字频率调制的方法很多，总括起来有两类。两类。干脆调频法干脆调频法移频键控法。移频键控法。振荡器1振荡器2数字基带信号+相加器FSK调制信号2.1 2.1 相位不连续相位不连续DPFSKDPFSK信号的产生信号的产生)产生载频f1产生载频f2两个载频的频率分别由两个不同频率的独立振荡器供应两个载频的频率分别由两个不同频率的独立振荡器供应,即：即：载波信号的输出受电子开关，即门电路的限制。载波信号的输出受电子开关，即门电路的限制。门门1 1门门2 2电电子子开开关关电子开关的开启与关闭受数字基带信号的限制。电子开关的开启与关闭受数字基带信号的限制。当数字基带信号为当数字基带信号为“0”“0”时，门时，门1 1关闭。门关闭。门2 2打开，输出频率为打开，输出频率为f2f2的信号。的信号。当数字基带信号为当数字基带信号为“1”“1”时，门时，门2 2关闭。门关闭。门1 1打开，输出频率为打开，输出频率为f1f1的信号。的信号。载波信号经相加器处理后，输出载波信号经相加器处理后，输出FSKFSK信号。可见，其载波的频率受信号。可见，其载波的频率受数字基带信号的限制，从而实现频数字基带信号的限制，从而实现频率调制。率调制。由于在两个码元转换时刻，它们之间前后码由于在两个码元转换时刻，它们之间前后码元的相位互不相关，即相位不连续，这就叫相位元的相位互不相关，即相位不连续，这就叫相位离散的数字调频信号离散的数字调频信号,记作记作DPFSKDPFSK。门电路的输出信号分别送门电路的输出信号分别送至相加器的输入端。至相加器的输入端。2.2 2.2 相位连续相位连续CPFSKCPFSK信号的产生信号的产生)两个载频分别由同一个频率的独立振荡器，经不同的分频器后产生两个载频分别由同一个频率的独立振荡器，经不同的分频器后产生,即：即：数字基带信号+相加器FSK调制信号门门1 1门门2 2电电子子开开关关晶振器二分频器四分频器产生载频f1产生载频f2载波信号的输出受电子开关，即门电路的限制。载波信号的输出受电子开关，即门电路的限制。电子开关的开启与关闭受数字基带信号的限制。电子开关的开启与关闭受数字基带信号的限制。当数字基带信号为当数字基带信号为“1”“1”时，门时，门2 2关闭。门关闭。门1 1打开，输出频率为打开，输出频率为f1f1的信号。的信号。当数字基带信号为当数字基带信号为“0”“0”时，门时，门1 1关闭。门关闭。门2 2打开，输出频率为打开，输出频率为f2f2的信号。的信号。门电路的输出信号分别送门电路的输出信号分别送至相加器的输入端。至相加器的输入端。载波信号经相加器处理后，输出载波信号经相加器处理后，输出FSKFSK信号。可见，其载波的频率受信号。可见，其载波的频率受数字基带信号的限制，从而实现频数字基带信号的限制，从而实现频率调制。率调制。由于两个载波频率由同一振荡信号源供应，只是对其中由于两个载波频率由同一振荡信号源供应，只是对其中一个载频进行分频，这样产生的两个载频就是相位连续一个载频进行分频，这样产生的两个载频就是相位连续的数字调频信号的数字调频信号,记作记作CPFSK.CPFSK.2.3 2FSK2.3 2FSK试验电路组成与工作原理试验电路组成与工作原理载波信号164KHZDDSSIN载波信号2128KHZDDSSIN数字基带信号NRZ锁相高频源1 1、FSKFSK信号的产生信号的产生电路原理框图如下：2FSK/OUTSIN128SIN64NRZ/OUT由图可知，从“FSK基带输入”输入的基带信号分成两路，一路经U05反相后接至U06B的限制端，另一路干脆接至U06A的限制端。从“FSK载波输入1”和“FSK载波输入2”输入的载波信号分别接至U06A和U06B的输入端。当基带信号为“1”时，模拟开关U06A打开，U06B关闭，输出第一路载波；当基带信号为“0”时，U06A关闭，U06B打开，此时输出其次路载波，再通过相加器就可以得到2FSK调制信号。（2 2）FSK FSK调制器（发送部分）调制器（发送部分）2FSK信号的产生通常有两种方式：（1）频率选择法；（2）载波调频法。由于频率选择法产生的2FSK信号为两个彼此独立的载波振荡器输出信号之和，在二进制码元状态转换（或）时刻，2FSK信号的相位通常是不连续的，这会不利于已调信号功率谱旁瓣重量的收敛。载波调频法是在一个干脆调频器中产生2FSK信号，这时的已调信号出自同一个振荡器，信号相位在载频变更时始终是连续的，这将有利于已调信号功率谱旁瓣重量的收敛，使信号功率更集中于信号带宽内。在这里，我们接受的是频率选择法，其调制原理框图如图15-6所示：载波信号164KHZDDSSIN载波信号2128KHZDDSSIN数字基带信号1NRZ锁相高频源电子开关MC4053在NRZ信号的限制下产生信号。
