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IRIG-B(AC)码的一种数字调制方法

IRIG-B(AC)码的一种数字调制方法
IRIG-B(AC)码的一种数字调制方法

IRIG-B(AC)码的一种数字调制方法

a Digital Modulation Method for IRIG-B(AC)Code

华中光电技术研究所李建武

摘要:本文介绍了由IRIG-B(DC)码调制IRIG-B(AC)码的原理,并提出了一种基于FPGA实现的IRIG-B(AC)码的数字调制方法,详细讨论了该方法实现的设计原理及技术关键点。并对设计方法给出实验论证,其具有良好的性能指标。

关键词:IRIG-B(AC)码;FPGA;数字调制

引言

IRIG-B码是时间系统中的一种常用串行传输方式,较并行传输方式其物理连续简单、传输距离远,接口标准化,国际通用。IRIG-B码又包括两种方式:B(DC)码和B(AC)码,B(AC)码较B(DC)可以使用标准语音带宽(0.3kHz~3.4kHz)信道传输,传输距离更远,传输精度有一定损失,可满足不同应用要求。

IRIG-B(DC)时间码格式如图1所示。其帧速率为1帧/s,可将1帧(1s)分为10个字,每字为10位,每位的周期均为10ms。每位都以高电平开始,其持续时间分为3种类型:2ms(如二进制“0”码和索引标志)、5ms(如二进制“1”码)和8ms(如参考码元,即每秒开始的第一字的第一位;位置标志P0~P9,即每个字的第十位)。第一个字传送的是秒(s)信息,第二个字是分(min)信息,第三个字是小时(h)信息,第四、五个字是天(d)(从1月1日开始计

算的年积日)。另外,在第八个字和第十个字中分别有3位表示上站和分站的特标控制码元。

IRIG-B(AC)码调制原理

B(DC)码调制成B(AC)码的方法如图2所示。它是用B(DC)码对1kHz正弦信号进行幅度调制,但是由于B(AC)码传送的是精密时间信号,因此与一般的幅度调制不同。一是1kHz正弦信号必须与产生B(DC)码的信号共源,这样可以保持两者的时间关系一直不变;二是为了使用户能得到精确的时间信号,要求B(AC)码从低幅度到高幅度的正弦信号的正交过零点(如图2中的A点所示)与B(DC)码的准时点即脉冲前沿严格保持一致。这样用户可由对B(AC)码从低幅度到高幅度的正交过零点的精密检测得到精确的时间信号。B(AC)码高幅度与低幅度之比称为调制比。

图2B(AC)码调制原理

B(DC)码经过调制得到了B(AC)码,其最大的优点是带宽大大压缩。经分析B(AC)码的频带为100~3kHz,其能量主要集中在1kHz附近。这就使得大部分传送话音的信道都可以用来传输B(AC)码。.

IRIG-B(AC)码数字调制设计

B(AC)码由B(DC)产生,产生方法有很多,这里介绍一种基于FPGA采用正弦表查找法调制产生交流码的方法。该方法使用数字调制,产生的B(AC)码同步头(见图1的准时点)同步精度高,性能稳定可靠,抗干扰性好。通过增加足够采样点,可压缩带宽,保证较好的平滑性。

图3为基于FPGA的数字调制原理框图,主要包括控制模块、ROM地址查找模块及正弦值表等功能模块。核心单元为控制模块,其产生同步时钟1、2及

D/A 同步控制信号,保证了整个系统时序上的匹配,达到时间同步的高精度。系统工作过程为ROM 地址查找模块由同步时钟1触发输出正弦值地址,根据B(DC)码电平值,为“1”时输出高幅值正弦值地址,“0”时输出低幅值正弦值地址。正弦表则根据同步时钟2及输入的地址值输出对应正弦值给D/A 转换器,D/A 根据同步控制信号启动转换输出模拟正弦波。

图3B(AC)数字调制原理框图

由于要求输出的正弦波为1KHz 的频率,根据采样定理,对于正弦波采样频率应大于5KHz ,为了保证正弦波平滑性和压缩带宽,设计采样频率为100KHz ,则图3中同步时钟及D/A 同步控制信号频率均为100KHz ,选用的D/A 转换器转换周期要求小于10微秒。

同步时钟及D/A 同步控制信号,相互之间时序配合应满足FPGA 布线及D/A 转换时间要求,如图4所示,t1应大于

ROM 地址查找模块内地址输出延时,t2

应满足正弦表输出延时与D/A 时序裕量之

和。

FPGA 选用Altera 公司Cyclone 系列

EP1C3芯片,外围器件少,硬件电路设计

简洁,集成度高,保证了系统的高可靠性、

抗干扰性和高精度。软件在Quartus II 环

境下编程,模块化设计,设计中使用

LPM_ROM 宏功能,正弦值表存于该ROM 内。

结论同步同步D/A 制图4同步时序

该系统硬件设计简洁,软件采用模块化编程,经工程实践验证,同步精度及正弦波带宽等指标优良,性能稳定可靠,具有较好的实用价值。图5为实测B(AC)码波形图。其中,上图为B(DC)码调制成B(AC)码波形对照图,B(AC)码高低幅度调制比为3﹕1,下图为B(AC)码与B(DC)同步精度测量图,可以测出同步精度能够达到微秒级。

图5实测B(AC)码波形图

参考文献

【1】童宝润.时间统一系统.北京:国防工业出版社,2003.9

【2】Cyclone Device Handbook,Altera Corporation,2003.5

【3】吴继华等.Altera FPGA/CPLD设计.北京:人民邮电出版社,2005.7

调制信号识别.

调制信号的小波分析 一、小波函数简介 1.Haar小波 最简单的小波函数,Haar小波是离散的,与阶跃信号相似,同Daubechies db1 小波是一样的。 2. Daubechies小波 Daubechies小波是紧支正则小波,便于进行离散小波分析。这类小波没有显式的表达式,除了db1(Haar)。然而它的传递函数的模的平方是有简单的表达式的。 3. Biorthogonal小波 此类小波具有线性相位,用于信号和图像重建。 4. Coiflet小波 这个小波族是I.Daubechies应R.Coifman的要求所创建的,coif N较dbN有更好的对称性。

5.Symlets 小波 此小波由Daubechies 提出,作为对db 小波族的修正,是一种近似对称小波,它和db 小波族的性质是近似的。 6.Morlet 小波 其尺度函数不存在,小波函数为x e x x 5cos )(22-=ψ, Morlet 小波不满足容许性条件。 7.Mexican Hat 小波 小波函数为2241 2 )1)(32 ()(x e x x ---=πψ,它是Gaussian 概率密度函数的二阶

导数,由于它不存在尺度函数,因此不具有正交性。 8.Meyer小波 Meyer小波的尺度函数和小波函数都在频域中定义,都具有显式的表达式。 二、连续小波变换 从数学上来说,傅里叶变换就是将信号) f乘以一个复指数后在所有的时间 (t 域上求和。变换的结果就是傅里叶系数。 相似的,连续小波变换(CWT)定义为,将信号乘以由尺度和位移确定的小波函数后,再在整个时间轴上相加。CWT的变换结果是很多小波系数C,C是尺度和位移的函数。 大尺度对应于时间上伸展大的小波,小波伸展地越大,所比较的信号段就越长,所以小波系数所量度的信号特征也就越粗糙。 在计算机中,任何实数域的信号处理都是对离散信号的操作,那么,CWT 的连续性及它与DWT的区别表现在尺度的选取和对位移的操作。与离散小波变换不同的是,只要在计算机的计算能力之内,CWT可以在每一个尺度上计算;在位移上连续是指小波可以在待分析函数的整个域上进行平滑的移动。 三、离散小波变换 对于大多数信号来说,低频部分往往是最重要的,给出了信号的特征。而高频部分则与噪音及扰动联系在一起。将信号的高频部分去掉,信号的基本特征仍然可以保留。 信号的概貌主要是系统大的、低频的成分,大尺度;而细节往往是信号局部、高频成分,小尺度。

BPSK调制及解调实验报告

实验五BPSK调制及解调实验 一、实验目的 1、掌握BPSK调制和解调的基本原理; 2、掌握BPSK数据传输过程,熟悉典型电路; 3、了解数字基带波形时域形成的原理和方法,掌握滚降系数的概念; 4、熟悉BPSK调制载波包络的变化; 5、掌握BPSK载波恢复特点与位定时恢复的基本方法; 二、实验器材 1、主控&信号源、9号、13号模块各一块 2、双踪示波器一台 3、连接线若干 三、实验原理 1、BPSK调制解调(9号模块)实验原理框 PSK调制及解调实验原理框图 2、BPSK调制解调(9号模块)实验框图说明 基带信号的1电平和0电平信号分别与256KHz载波及256KHz反相载波相乘,叠加后得到BPSK调制输出;已调信号送入到13模块载波提取单元得到同步载波;已调信号与相干载波相乘后,经过低通滤波和门限判决后,解调输出原始基带信号。 四、实验步骤 实验项目一 BPSK调制信号观测(9号模块) 概述:BPSK调制实验中,信号是用相位相差180°的载波变换来表征被传递的信息。本项目通过对比观测基带信号波形与调制输出波形来验证BPSK调制原理。 1、关电,按表格所示进行连线。

2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【BPSK/DBPSK数字调制解调】。将9号模块的S1拨为0000,调节信号源模块W3使256 KHz载波信号峰峰值为3V。 3、此时系统初始状态为:PN序列输出频率32KHz。 4、实验操作及波形观测。 (1)以9号模块“NRZ-I”为触发,观测“I”; (2)以9号模块“NRZ-Q”为触发,观测“Q”。 (3)以9号模块“基带信号”为触发,观测“调制输出”。 思考:分析以上观测的波形,分析与ASK有何关系? 实验项目二 BPSK解调观测(9号模块) 概述:本项目通过对比观测基带信号波形与解调输出波形,观察是否有延时现象,并且验证BPSK解调原理。观测解调中间观测点TP8,深入理解BPSK解调原理。 1、保持实验项目一中的连线。将9号模块的S1拨为“0000”。 2、以9号模块测13号模块的“SIN”,调节13号模块的W1使“SIN”的波形稳定,即恢复出载波。 3、以9号模块的“基带信号”为触发观测“BPSK解调输出”,多次单击13号模块的“复位”按键。观测“BPSK解调输出”的变化。 4、以信号源的CLK为触发,测9号模块LPF-BPSK,观测眼图。 思考:“BPSK解调输出”是否存在相位模糊的情况?为什么会有相位模糊的情况? 五、实验报告 1、分析实验电路的工作原理,简述其工作过程; 输入的基带信号由转换开关转接后分成两路,一路经过差分编码控制256KHz的载频,另一路经倒相去控制256KHz的载频。???解调采用锁相解调,只要在设计锁相环时,使它锁定在FSK的一个载频上此时对应的环路滤波器输出电压为零,而对另一载频失锁,则对应的环路滤波器输出电压不为零,那末在锁相环路滤波器输出端就可以获得原基带信号的信息。? 2、分析BPSK调制解调原理。 调制原理是:基带信号先经过差分编码得到相对码,再根据相对码进行绝对调相, 即将相对码的1电平和0电平信号分别与256K载波及256K反相载波相乘,叠加后得到DBPSK 调制输出。?

DBPSK调制解调实验

班级:2016112 学号:20161223 姓名:谢峻漪 实验三DBPSK调制/解调实验 一、实验目的 1、了解BPSK差分解调的基本工作原理; 2、掌握DBPSK数据传输过程; 二、预备知识 1、差分BPSK的解调基本工作原理; 2、软件无线电的基本概念; 三、实验仪器 1、J H5001-4实验箱一台; 2、20MHz示波器一台; 四、实验原理 差分BPSK是相移键控的非相干形式,它不需要在接收机端恢复相干参考信号。非相干接收机容易制造而且便宜,因此在无线通信系统中被广泛使用。在DBPSK系统中,输入的二进制序列先差分编码,然后再用BPSK调制器调制。差分编码后的序列﹛a n﹜是通过对输入b n与a n-1进行模2和运算产生的。如果输入的二进制符号b n为0,则符号a n与其前一个符号保持不变,而如果b n为1,则a n与其前一个符号相反。 差分编码原理为: n ) a⊕ - = n a b ( ( )1 (n ) 其实现框图如图4.3-1所示: 图4.3-1 差分编码示意图 一个典型的差分编码调制过程如4.3-2图所示:

图4.3-2 差分编码与载波相位示意图 在DBPSK 中,其不需要进行载波恢复,但位定时仍是必须的。在DPSK 中如何恢复位定时信号,初看起来比较复杂。我们仍按以前的信号定义,如图4.3-3所示: 图4.3-3 位定时误差信号提取 实际上其与相干BPSK 中的位定时恢复是一样的,由由其存在一个较小的系统剩余频差(发送中频与接收本地载波的频差,其与码元速率相比而言一般较小),结果是在每个剩余频差的周期中,具有很多有码元信号(例如对于64KBPS 的速、剩余频差为1KHZ ,则每个剩频差的周期中可包含64个码元符号)。从这些码元信号中可以根据下面的公式对位定时误差的大小进行计算: )]2()2()[()(+--=n S n S n S n e b 当然在剩余载波发生正负变化时,按上式提取的位定时误差信号可能出现不正确的情况,但只要在位定时误差信号的输出端加一滤波器,就可以克服在DBPSK 中剩余载波的影响(在相对剩余载波不大时)。 对位定时的调整如下:如果0)(>n e b ,则位定时抽样脉冲向前调整;反之应向后调整。 对DBPSK 的解调是通过比较接收相邻码元信号(I ,Q )在星座图上的夹角,如果大于900 则为1,否则为0,如图4.3-4所示:

通信原理实验 QPSK调制解调实验

HUNAN UNIVERSITY 课程实验报告 题目:十QPSK调制解调实验 指导教师: 学生姓名: 学生学号: 专业班级:

实验10 QPSK调制解调实验 一、实验目的 1. 掌握QPSK调制解调的工作原理及性能要求;了解IQ调制解调原理及特性 2. 进行QPSK调制、解调实验,掌握电路调整测试方法了解载波在QPSK相干及非相干时的解调特性 二、实验原理 1、QPSK调制原理 QPSK又叫四相绝对相移调制,它是一种正交相移键控。QPSK利用载波的四种不同相位来表征数字信息。由于每一种载波相位代表两个比特信息,因此,对于输入的二进制数字序列应该先进行分组,将每两个比特编为一组,然后用四种不同的载波相位来表征。 用调相法产生QPSK调制原理框图如图所示,QPSK的调制器可以看作是由两个BPSK调 制器构成,输入的串行二进制信息序列经过串行变换,变成两路速率减半的序列,电平发生器分别产生双极性的二电平信号I(t)和Q(t),然后对Acosωt和Asinωt进行调制,相 加后即可得到QPSK信号。 二进制码经串并变换后的码型如图所示,一路为单数码元,另外一路为偶数码元,这两个支路互为正交,一个称为同相支路,即I支路;另外一路称为正交支路,即Q支路

2、QPSK解调原理 由于QPSK可以看作是两个正交2PSK信号的合成,故它可以采用与2PSK信号类似的解调方法进行解调,即由两个2PSK信号相干解调器构成,其原理框图如图 三、实验步骤 在实验箱上正确安装基带成形模块(以下简称基带模块)、IQ调制解调模块(以下简称IQ模块)、码元再生模块(以下简称再生模块)和PSK载波恢复模块。 1、QPSK调制实验 a、关闭实验箱总电源,用台阶插座线完成连接 * 检查连线是否正确,检查无误后打开电源。 b、按基带成形模块上“选择”键,选择QPSK模式(QPSK指示灯亮)。 c、用示波器观察基带模块上“NRZ-I,I-OUT,NRZ-Q,Q-OUT”的信号;并分别与“NRZ IN”信号进行对比,观察串并转换情况。 NRZ-I 与NRZ IN I-OUT与NRZ IN NRZ-Q 与NRZ IN Q-OUT与NRZ IN d、观测IQ调制信号矢量图。

浅析通信信号调制识别方法

浅析通信信号调制识别方法 通信信号调制方式的识别涉及到很多复杂的因素,是一种典型的模式识别。由于通信技术的迅猛发展,信号的调制样式也变得复杂多样,常规的识别方法已无法满足实际需要,新的通信信号识别研究面临着巨大的挑战。文章着重介绍了统计模式识别方法和决策模式识别方法并提出了它们的优缺点。简要介绍了非理想信道和共信道多信号的调制方式识别。 标签:调制方式;统计模式;识别;决策模式识别方法 信息通过信道快速、安全、准确地传输,极大地方便了人们的日常沟通。信号作为信息的媒介,可以在有线信道传输,却几乎无法直接通过无线信道进行传输。要使通信信号顺利在无线信道中传输,必须采用调制解调技术调制后才可以进行传输,而且调制方式是由简到繁,由虚拟到数字等多样的。调制识别存在于检测与调解之间,接受方面需要根据信号的调制进行解调才可以被进入到下一步的操作中。 如果想要解调相应地信息内容需要截获信号,同时还需要分析信号调制方式及参数,干扰信号,准确识别发出方的调制方式。调制方式是一种信号区别于另一种信号的重要特性指标。调制识别的基本任务存在与多信号及噪声干扰的复杂环境中,能够对信号的鉴别方式进行调制,并且对信号参数进行调节,能够在一定程度上对信号信息进行处理。当今,通信技术急速发展下,无线通信环境在不断的发展中变得愈来愈复杂。如何快速、高效的监视并识别那些采用了不同的调制参数和不同的调制样式的通信信号,无论是在军事还是民用领域都一直是人们关注的焦点。 1 数字调制识别方法 人工识别已无法满足在存在着大量未知信号的电磁环境中进行信号实时性识别的要求。后来,人们根据信号频谱的差异研究出了自动调制识别技术。它的出现解决了一直以来依赖人工识别的重要难题。通信信号也早已不是之前的模拟信号,已经成为具有较强抗失真和抗干扰的数字信号,而且数字调制识别方法的成本较低。高速数字信号处理技术、计算机技术和微型芯片技术的蓬勃发展下能够促使自动调制识别技术能够大规模的运用。归纳总结这些年国内外的研究成果,自动调制识别方法可归纳为统计模式识别、决策模式识别两种方法。 1.1 统计模式识别方法 统计模式识别方法主要由三个部分组成,分别为:信号预处理、特征提取和分类识别,从模式的识别理论中衍生而来,三者互为补充,不可或缺。信号的预处理主要是为了提供精确的数据,目的是为例特征的提取做相应地准备。信号的预处理在数字调制或中频上计算接收信号的瞬时幅度、相位和频率。在多信道多发射源的情况下,可以分离不同信号,确保信号在调制识别过程中保持唯一性。

各种数字调制方法对比

调制是所有无线通信的基础,调制是一个将数据传送到无线电载波上用于发射的过程。如今的大多数无线传输都是数字过程,并且可用的频谱有限,因此调制方式变得前所未有地重要。 如今的调制的主要目的是将尽可能多的数据压缩到最少的频谱中。此目标被称为频谱效率,量度数据在分配的带宽中传输的速度。此度量的单位是比特每秒每赫兹(b/s/Hz)。现在已现出现了多种用来实现和提高频谱效率的技术。 幅移键控(ASK)和频移键控(FSK) 调制正弦无线电载波有三种基本方法:更改振幅、频率或相位。比较先进的方法则通过整合两个或者更多这些方法的变体来提高频谱效率。如今,这些基本的调制方式仍在数字信号领域中使用。 图1显示了二进制零的基本串行数字信号和用于发射的信号以及经过调制后的相应AM和FM信号。有两种AM信号:开关调制(OOK)和幅移键控(ASK)。在图1a中 ,载波振幅在两个振幅级之间变化,从而产生ASK调制。在图1b中,二进制信号关断和导通载波,从而产生OOK调制。 图1:三种基本的数字调制方式仍在低数据速率短距离无线应用中相当流行: 幅移键控(a)、开关键控(b)和频移键控(c)。在载波零交叉点发生二进制状态变化时,这些波形是相 干的。 AM在与调制信号的最高频率含量相等的载波频率之上和之下产生边带。所需的带宽是最高频率含量的两倍,包括二进制脉冲调制信号的谐波。 频移键控(FSK)使载波在两个不同的频率(称为标记频率和空间频率,即fm和fs)之间变换(图1c)。FM会在载波频率之上和之下产生多个边带频率。产生的带宽是最高调制频率(包含谐波和调制指数)的函数,即: m = Δf(T) Δf是标记频率与空间频率之间的频率偏移,或者: Δf = fs –fm T是数据的时间间隔或者数据速率的倒数(1/bit/s)。

FSK调制解调实验

实验报告册课程:通信系统原理教程 实验:FSK调制解调实验 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 日期:

实验四:FSK 调制解调实验 一、实验目的: 1、了解对FSK 信号调制解调原理; 2、根据其原理设计出2FSK 信号的调制解调电路,在对电路进行仿真,观察 其波形,从而检验设计出的调制解调器是否符合要求。 二、实验原理: 2FSK 信号调制: 又称数字调频,它是用两种不同的载频1ω ,2ω来代表脉冲调制信号1 和0,而载波的振幅和相位不变。如果载波信号采用正弦型波,则FSK 信号可表示为: 2FSK 信号()t S 分解为信号()t S 1与()t S 2之和,则有:()()()t S t S t S 21+= 其中:()()()t U t S m 11cos ω=,代表数字码元“1” ()()()t U t S m 22cos ω=,代表数字码元“0” 2FSK 信号调制器模型如下图: 如上图,两个独立的振荡器产生不同频率的载波信号,当输入基带信号()1=t S 时,调制器输出频率为f1的载波信号,当()0=t S 时,反相器的输出()t S 调制器输出频率为f2的载波信号。f1和f2都取码元速率的整数倍。 2FSK 信号的带宽为:B f f B FSK 221+-= 其中:f 1为对应脉冲调制信号1的载波频率;f 2为对应脉冲调制信号0的载波频率。 2FSK 信号解调: 是调试的相反过程。由于移频键控调制是将脉冲调制信号“1”用FSK 信号()t S 1,而“0”用()t S 2表示,那么在接收端,可从FSK 信号中恢复出其基带信号。本设计采用了普通鉴频法进行解调,将()t S 1恢复成码元1,把()t S 2恢复成码元0 。 2FSK 信号的解调可以采用相干解调,也可以采用包络解调。 实验中采用相干解调,解调器模型如下图: ) 2 2cos(2)(2t f b T t πφ= 号 号调制器

实验4 PSK(DPSK)调制解调实验

班级通信1403 学号201409732 姓名裴振启指导教师邵军花日期 实验4 PSK(DPSK)调制解调实验 一、实验目的 1. 掌握PSK 调制解调的工作原理及性能要求; 2. 进行PSK 调制、解调实验,掌握电路调整测试方法; 3. 掌握二相绝对码与相对码的码变换方法。 二、实验仪器 1.PSK QPSK调制模块,位号A 2.PSK QPSK解调模块,位号C 3.时钟与基带数据发生模块,位号:G 4.噪声模块,位号B 5.复接/解复接、同步技术模块,位号I 6.20M双踪示波器1台 7.小平口螺丝刀1只 8.频率计1台(选用) 9.信号连接线4根 三、实验原理 PSK QPSK调制/解调模块,除能完成上述PSK(DPSK)调制/解调全部实验外还能进行QPSK、ASK调制/解调等实验。不同调制方式的转換是通过开关4SW02及插塞37K01、37K02、 四、PSK(DPSK)调制/解调实验 进行PSK(DPSK)调制时,工作状态预置开关4SW02置于00001, 37K01、37K02①和②位挿入挿塞,38K01、38K02均处于1,2位相连(挿塞挿左边)。 相位键控调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式,它具有优良的抗干扰噪声性能及较高的频带利用率。在相同的信噪比条件下,可获得比其他调制方式(例如:ASK、FSK)更低的误码率,因而广泛应用在实际通信系统中。 本实验箱采用相位选择法实现二进制相位调制,绝对移相键控(CPSK或简称PSK)是 用输入的基带信号(绝对码)直接控制选择开关通断,从而选择不同相位的载波来实现。相对移相键控(DPSK)采用绝对码与相对码变换后,用相对码控制选择开关通断来实现。1.PSK调制电路工作原理 二相相位键控的载波为1.024MHz,数字基带信号有32Kb/s伪随机码、及其相对码、32KHz 方波、外加数字信号等。

PSK调制解调实验报告范文

PSK调制解调实验报告范文 一、实验目的 1. 掌握二相绝对码与相对码的码变换方法; 2. 掌握二相相位键控调制解调的工作原理及性能测试; 3. 学习二相相位调制、解调硬件实现,掌握电路调整测试方法。 二、实验仪器 1.时钟与基带数据发生模块,位号:G 2.PSK 调制模块,位号A 3.PSK 解调模块,位号C 4.噪声模块,位号B 5.复接/解复接、同步技术模块,位号I 6.20M 双踪示波器1 台 7.小平口螺丝刀1 只 8.频率计1 台(选用) 9.信号连接线4 根 三、实验原理 相位键控调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式,它具有优良的抗干扰噪声性能及较高的频带利用率。在相同的信噪比条件下,可获得比其他调制方式(例如:ASK、FSK)更低的误码率,因而广泛应用在实际通信系统中。本实验箱采用相位选择法实现相位调制(二进制),绝对移相键控(PSK 或CPSK)是用输入的基带信号(绝对码)选择开关通断控制载波相位的变化来实现。相对移相键控

(DPSK)采用绝对码与相对码变换后,用相对码控制选择开关通断来实现。 (一)PSK 调制电路工作原理 二相相位键控的载波为1.024MHz,数字基带信号有32Kb/s 伪随机码、及其相对码、32KHz 方波、外加数字信号等。相位键控调制解调电原理框图,如图6-1 所示。 1.载波倒相器 模拟信号的倒相通常采用运放来实现。来自1.024MHz 载波信号输入到运放的反相输入端,在输出端即可得到一个反相的载波信号,即π相载波信号。为了使0 相载波与π相载波的幅度相等,在电路中加了电位器37W01 和37W02 调节。 2.模拟开关相乘器 对载波的相移键控是用模拟开关电路实现的。0 相载波与π相载波分别加到模拟开关A:CD4066 的输入端(1 脚)、模拟开关B:CD4066 的输入端(11 脚),在数字基带信号的信码中,它的正极性加到模拟开关A 的输入控制端(13 脚),它反极性加到模拟开关B 的输入控制端(12 脚)。用来控制两个同频反相载波的通断。当信码为“1”码时,模拟开关 A 的输入控制端为高电平,模拟开关A 导通,输出0 相载波,而模拟开关 B 的输入控制端为低电平,模拟开关B 截止。反之,当信码为“0”码时,模拟开关A 的输入控制端为低电平,模拟开关A 截止。而模拟开关B 的输入控制端却为高电平,模拟开关B 导通。输

《通信原理》——现代数字调制技术

第9章现代数字调制技术 对数字调制技术的设计和改进,一般主要在以下几个方面: (1)在现有的带宽内,尽可能提高传输信息的速率,即提高频带利用率。 (2)压缩信号功率谱主瓣的宽度。数字信号很多具有无限的带宽,实际传输中只能对其进行带限,即保留信号功率谱的主瓣。压缩主瓣宽度能压缩信号占用带宽,同样也能提高频带利用率。 (3)提高功率谱集中程度,抑制旁瓣功率,减少带外辐射。即尽可能使信号功率谱集中在主瓣中,减少相互之间的频带干扰。 (4)抗多径效应,抗码间串扰,提高纠错能力等。多经效应指的是信号在传输过程中,通过了两条或更多的信道达到接收方(典型的,例如移动通信中无线电波的多点反射),这样接收方收到的信号实际上是经过多条路径传输来的信号的叠加。由于多条信道之间在距离、信道频率特性、衰减以及移动速度等方面存在的差别,造成多径信号各分量到达接收方时间和幅度、相位等都不同,由此造成了信号在时域上展宽、在频域上产生多普勒频移等失真。 (5)综合考虑系统的复杂程度、实现难度和成本等。

9.1 偏移四相相移键控 9.1.1 QPSK信号的缺点 理想方波信号带宽无限,带限信号引起包络起伏; 当信号发生相位跳变时,会造成包络起伏; QPSK的相位星座存在180度的跳变,造成零包络。 QPSK信号的星座图 滤波引起的包络起伏相位跳变

9.1.2 偏移四相相移键控(OQPSK)的特点 恒包络数字调制技术又称交错正交相移键控,参差四相相移键控,双二相相移键控。 用两路二进制信号合成一路四相信号,两路基带信号错开半个码元周期,其表达式为 因为码元周期,故而不会出现“对角线”的跳变,而是沿着四边变化,从而抑止了零包络现象。 OQPSK的星座图和相位变化 OQPSK的调制和解调电路

二相BPSK(DPSK)调制解调实验

电子科技大学通信学院 《通信原理及同步技术系列实验八》二相BPSK(DPSK)调制解调实验 班级 学生 学号 教师

二相BPSK(DPSK)调制解调实验指导书 二相BPSK(DPSK)调制解调实验 一、实验目的 1、掌握二相BPSK(DPSK)调制解调的工作原理。 2、掌握二相绝对码与相对码的变换方法。 3、熟悉BPSK(DPSK)调制解调过程中各个环节的输入与输出波形。 4、了解载波同步锁相环的原理与构成,观察锁相环各部分工作波形。 5、了解码间串扰现象产生的原因与解决方法,能够从时域和频域上分析经过升余弦滚降滤波器前后的信号。 6、掌握Matlab软件的基本使用方法,学会Simulink环境的基本操作与应用。 二、实验原理 数字信号载波调制有三种基本的调制方式:幅移键控(ASK),频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。它们分别是用数字基带信号控制高频载波的参数如振幅、频率和相位,得到数字带通信号。 PSK调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式,它的抗干扰噪声性能及通频带的利用率均优于ASK幅移键控和FSK频移键控。由于PSK调制具有恒包络特性,频带利用率比FSK高,并在相同的信噪比条件下误码率比FSK低。同时PSK调制的实现也比较简单。因此,PSK技术在中、高数据传输中得到了十分广泛的应用。 BPSK是利用载波相位的变化来传递数字信息,而振幅和频率保持不变。在BPSK中,通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。其调制原理框图如图1所示,解调原理框图如图2所示。 图1 BPSK的模拟调制方式

由于在BPSK 信号的载波恢复过程中存在着载波相位0 和180 的不确定性反向,所以在实际的BPSK 通信系统设计中,往往采用差分编解码的方法克服这个问题。差分编解码是利用前后信号相位的跳变来承载信息码元,不再是以载波的绝对相位传输码元信息。 差分编解码的原理可用下式描述。 1n n n d b d -=⊕ 1 ???n n n b d d -=⊕ 其中第一个公式为差分编码原理,第二个公式为差分解码原理。 差分编码的原理框图如3图所示,差分解码的原理框图如4图所示。 在数字通信系统中,由于基带码元采用矩形波表示,其频谱是无限宽的,当信号通过实际的带限信道,频域截短,时域变为无限,产生码间串扰,为了克服码间串扰,需要对码元进行成形滤波。实际应用中,大多采用升余弦滤波器作为成形滤波器。 滚降系数为α的升余弦滚降特性传输函数H (ω)可表示为: 图2 BPSK 信号的解调原理框图 图3 差分编码原理框图 图4 差分解码原理框图

数字传输几种常用的调制方式

数字传输几种常用的调制方式 一、残留边带调制(VSB) 残留边带调制VSB是一种幅度调制法(AM),它是在双边带调制的基础上,通过设计适当的输出滤波器,使信号一个边带的频谱成分原则上保留,另一个边带频谱成分只保留小部分(残留)。该调制方法既比双边带调制节省频谱,又比单边带易于解调。 目前,美国ATSC数字电视地面传输采用的就是残留边带调制方式。根据调制电平级数的不同,VSB可分为4-VSB、8-VSB、16-VSB等。其中的数字表示调制电平级数。如8-VSB,表示有8种调制电平,即+7,+5,+3,+1,-1,-3,-5,-7。这样每个调制符号可携带3比特信息。 残留边带调制优点是技术成熟,便于实现,对发射机功放的峰均比要求低;不足的是抗多经和符号间干扰所需的均衡器相当复杂。 由于VSB抗多径,尤其是动态多径的能力差,迄今为止,A TSC只将其用于地面传输的固定接收和部分地区的便携接收。 二、编码正交频分复用调制(COFDM) 正交频分复用是一种多载波调制方式。编码的正交频分复用就是将经过信道编码后的数据符号分别调制到频域上相互正交的大量子载波上,然后将所有调制后信号叠加(复用),形成OFDM时域符号。 由于正交频分复用是采用大量(N个)子载波的并行传输,因此,在相等的传输数据率下,OFDM时域符号长度是单载波符号长度的N倍。这样其抗符号间干扰(ISI)的能力可显著提高,从而减轻对均衡的要求。 由于OFDM符号是大量相互独立信号的叠加,从统计意义上讲,其幅度近似服从高斯分布,这就造成OFDM信号的峰均功率比高。从而提高了对发射机功效线性度的要求,降低了发射机的功率效率。 目前,欧洲数字电视地面传输标准DVB-T中采用的就是COFDM。由于COFDM调制抗动态多径干扰能力强,使得其既可用于地面传输固定接收,而且可以用于便携和移动接收。在我国数字电视地面广播上海试验区,公交920路进行的测试表明,即使在城区多径丰富的地区,接收效果也良好。 三、正交幅度调制(QAM)

FSK调制解调实验

湖南科技学院通信原理课程设计 题目: 院(系): 班级: 姓名: 学号: 指导教师:

摘要:用示波器和通信原理实验箱实现通信系统仿真。移频键控调制(FSK)是数据通信中使用较早的一种通信方式。它是利用载频频率变化来传递数字信息的。 关键词: FSK 1、引言 随着电子技术和计算机技术的发展,以通信,计算机为代表的信息产业的发展引起了社会经济乃至人们生活方式的变化,通信技术的发展日新月异,逐渐向各个领域渗透。 通信技术这门课程是理论与实践相结合的课程,而理论比较难以理解,所以在学习中必须实践和理论相结合。 2、系统介绍 FSK分为发送部分(调制)和接收部分(解调)如图: 发送部分 接收部分

3.实验电路图部分 (一)FSK调制电路工作原理 图3-1 FSK调制电原理框图 数字调频又可称作移频键控(FSK),它是利用载频频率变化来传递数字信息。这种调制解调方式容易实现,抗噪声和抗衰减性能较强,因此在中低速数据传输系统中得到了较为广泛的应用。本实验电路中,载频频率经过本实验电路分频而得到的两个不同频率的载频信号,则为相位连续的数字调频信号。图3-1为 FSK调制器原理框图。图3-2 为 FSK调制器电路图。

由图3-2可知,输入的基带信号由转换开关K904转接后分成两路,一路控制 32KHz的载频,另一路经倒相去控制 16KHz的载频。当基带信号为“1”时,模拟开关1打开,模拟开关2关闭,此时输出f 1 =32KHz,当基带信号为"0"时,模 拟开关1关闭,模拟开关2开通。此时输出f 2 =16KHz,于是可在输出端得到已调的FSK信号。 电路中的两路载频(f 1,f 2 )由内时钟信号发生器产生,经过开关K9Ol,K902送入。 两路载频分别经射随、选频滤波、射随、再送至模拟开关U9Ol:A与U90l:B(4066)。 (二)FSK解调电路工作原理 FSK集成电路模拟锁相环解调器由于性能优越,价格低廉,体积小,所以得 到了越来越广泛的应用。FSK集成电路模拟锁相环解调器的工作原理是十分简单的,只要在设计锁相环时,使它锁定在FSK的一个载频f 1 上,对应输出高电平, 而对另一载频f 2 失锁,对应输出低电平,那么在锁相环路滤波器输出端就可以得到解调的基带信号序列。

PSK(DPSK)及QPSK 调制解调实验报告

实验4 PSK(DPSK)及QPSK 调制解调实验 配置一:PSK(DPSK)模块 一、实验目的 1. 掌握二相绝对码与相对码的码变换方法; 2. 掌握二相相位键控调制解调的工作原理及性能测试; 3. 学习二相相位调制、解调硬件实现,掌握电路调整测试方法。 二、实验仪器 1.时钟与基带数据发生模块,位号:G 2.PSK 调制模块,位号A 3.PSK 解调模块,位号C 4.噪声模块,位号B 5.复接/解复接、同步技术模块,位号I 6.20M 双踪示波器1 台 7.小平口螺丝刀1 只 8.频率计1 台(选用) 9.信号连接线4 根 三、实验原理 相位键控调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式,它具有优良的抗干扰噪声性能及较高的频带利用率。在相同的信噪比条件下,可获得比其他调制方式(例如:ASK、FSK)更低的误码率,因而广泛应用在实际通信系统中。本实验箱采用相位选择法实现相位调制(二进制),绝对移相键控(PSK 或CPSK)是用输入的基带信号(绝对码)选择开关通断控制载波相位的变化来实现。相对移相键控(DPSK)采用绝对码与相对码变换后,用相对码控制选择开关通断来实现。 (一) PSK 调制电路工作原理 二相相位键控的载波为1.024MHz,数字基带信号有32Kb/s 伪随机码、及其相对码、32KHz 方波、外加数字信号等。相位键控调制解调电原理框图,如图6-1 所示。 1.载波倒相器 模拟信号的倒相通常采用运放来实现。来自1.024MHz 载波信号输入到运放的反相输入端,在输出端即可得到一个反相的载波信号,即π相载波信号。为了使0 相载波与π相载波的幅度相等,在电路中加了电位器37W01 和37W02 调节。 2.模拟开关相乘器 对载波的相移键控是用模拟开关电路实现的。0 相载波与π相载波分别加到模拟开关A:CD4066 的输入端(1 脚)、模拟开关B:CD4066 的输入端(11 脚),在数字基带信号的信码中,它的正极性加到模拟开关A 的输入控制端(13 脚),它反极性加到模拟开关B 的输入控制端(12 脚)。用来控制两个同频反相载波的通断。当信码为“1”码时,模拟开关A 的输入控制端为高电平,模拟开关A 导通,输出0 相载波,而模拟开关B 的输入控制端为低电平,模拟开关B 截止。反之,当信码为“0”码时,模拟开关A 的输入控制端为低电平,模拟开关A 截止。而模拟开关B 的输入控制端却为高电平,模拟开关B 导通。输出π相载波,两个模拟开关输出通过载波输出开关37K02 合路叠加后输出为二相PSK 调制信号。另外,DPSK 调制是采用码型变换加绝对调相来实现,即把数据信息源(伪随机码序列)作为绝对码序列{a n},通过码型变换器变成相对码序列{b n},然后再用相对码序列{b n},进行绝

数字调制技术及其应用

摘要 我们知道,数字化时代音视频是人们用来传递信息、交流感情的主要方式。为了远距离传输这些信号,我们可以借助于无线电波。但利用无线电波通信时,需满足一个基本条件,即:欲发射信号的波长必须与发射天线的几何尺寸相比拟,该信号才能通过天线有效地发射出去。对于频率较低的信号来说,所需的天线尺寸很大,甚至有些不现实。因此,要想把低频率的音视频信号通过天线发射出去,我们可以将信源产生的原始低频率信号经过调制将其组合到更高频率的载波上。 关键字:数字调制,ADSL,GSM手机,DTV

数字调制技术及其应用 0 数字调制技术 数字调制一般指调制信号是数字的,而载波是连续波的调制方式。调制的过程就是按调制信号的变化规律去改变载波某些参数的过程。若正弦振荡的载波用Asin(2πft+φ)来表示,使其幅度A、频率f或相位φ随调制信号而变化,从而就可在载波上进 行调制。 数字幅度调制又称为振幅键控(Amplitude ShiftKeying,ASK),即载波的振幅随着原始数字信号而变化,例如数字信号“1”用有载波输出表示,数字信号“0”用无载波表示,如图1(a)所示。数字频率调制又称为频移键控(Frequency ShiftKeying,FSK),即载波的频率随着原始数字信号而变化,例如数字信号“1”用频率f1 表示,数字信号“0”用频率f2 表示,如图1(b)所示。 数字相位调制又称为相移键控(Phase ShiftKeying,PSK),即载波的初始相位随着原始数字信号而变化,例如数字信号“1”对应于相位180°,数字信号“0”对应于相位0°,如图1(c)所示。 以上我们讨论了数字调制的三种基本方式:数字幅度调制、数字频率调制和数字相位调制。 这三种数字调制方式是数字调制的基础。然而,这三种数字调制方式都存在某些不足,如频谱利用率低、抗多径衰落能力差、功率谱衰减慢、带外辐射严重等。为了改善这些不足,近几十年来人们陆续提出一些新的数字调制技术,以适应各种新的通信系统的要求。这些调制技术的研究,主要是围绕着寻找频带利用率高,同时抗干扰能力强的调制方式而展开的。现代数字调制技术主要有:正交振幅调制(QAM)、四相移键控(QPSK)、正交频分复用调制(OFDM)、高斯滤波最小频移键控(GMSK)、无载波振幅/相位调制(CAP)、离散多音频调制(DMT)、多电平正交幅度调制(MQAM)、多电平残留边带调制(MVSB )及正交频分复用调制(OFDM)等。 1 数字调制技术的应用 1.1 数字调制技术在ADSL上的应用

调制解调实验报告

实验四常规双边带调幅与解调实验(AM ) 一、实验目的 1、掌握常规双边带调幅与解调的原理及实现方法。 2、掌握二极管包络检波法原理。 3、了解调幅信号的频谱特性。 4、了解常规双边带调幅的优缺点。 二、实验内容 1、完成常规双边带调幅,观测 AM 信号的波形及其频谱。 2、采用二极管包络检波法,解调 AM 信号。 三、实验仪器 1、信号源模块一块 2、模拟调制模块一块 3、模拟解调模块一块 4、20M 双踪示波器一台 5、带话筒立体声耳机一副

五、实验步骤 1、将信号源模块、模拟调制模块、模拟解调模块小心地固定在主机箱中,确保电源接触良好。 2、插上电源线,打开主机箱右侧的交流开关,再分别按下三个模块中的电源开关,对应的发光二极管灯亮,三个模块均开始工作。(注意,此处只是验证通电是否成功,在实验中均是先连线,后打开电源做实验,不要带电连线) 3、AM 调幅 (1)信号源模块“DDS-OUT”测试点输出 2KHz 正弦波信号,调节“DDS 调幅”旋转电位器,使其峰峰值为 1V 左右。同时,调节“384K 调幅”旋转电位器,使“384K 正弦载波”输出峰峰值为 3.6V 左右。 (2)实验连线如下: (3)调节“调制深度调节 1”旋转电位器,用示波器观测“调幅输出”信号波形。这里也可采用“相乘调幅 2”电路完成同样过程。 (4)示波器双踪观测模拟调制模块“基波输入”与“调幅输出”信号时,将示波器两通道幅度单位调到同一档,例如均为“1V/格”档位,理解基波信号是 AM 调幅信号的“包络”这一概念。 4、AM 解调(包络检波法) 将 AM 调幅信号送入模拟解调模块中包络检波法“调幅输入”测试点,观测“检波输出”与“解调输出”测试点波形,并对比模拟信号还原的效果。 5、模拟语音信号 AM 调幅与解调 用信号源模块模拟语音信源输出的“T-OUT”话音信号代替 2K 正弦信号送入模拟调制模块中,模拟解调模块还原的“解调输出”信号送回信号源模拟语音信源“R-IN”测试点,耳机接收话筒语音信号,完成模拟语音信号 AM 调幅与解调的整个过程。 六、实验记录 1、波形图

实验一 QPSK调制解调实验

实验一 QPSK 调制解调实验 一、实验目的 1. 了解QPSK 调制和解调的基本原理; 2.熟悉软件完成QPSK 的过程。 二、实验内容 1.熟悉QPSK 调制和解调过程; 2.通过示波器测试QPSK 各点的波形; 3*.设计一个通过DSP 程序完成QPSK 的程序,加强对QPSK 的理解。 三、实验原理 BPSK 是用两种相位(0, π)来表示两种信息,而四相移相键控(QPSK )是利用载波的四个不同相位来表征数字信息,每一个载波相位代表两个比特的信息。因此对于输入的二进制数字序列应该先进行分组。将每两个比特编为一组,采用相应的相位来表示。当初始相位取0时,四种不同的相位为:0,π/2,π,3π/2 分别表示数字信息:11、01、00、10;当初始相位为4/π时,四种不同的相位为:4/π、4/3π、4/5π、4/7π分别表示11、01、00、10。这两种QPSK 信号可以通过图4-9-1的矢量图来表征。 (a) 初始相位为0 (b) 初始相位为л/4 图4-9-1 QPSK 信号的矢量图表示 QPSK 信号可以表示为:t T Q t t I t e ωωsin )(cos )()(0-=,其中I (t )称为同相分量,Q (t )称为正交分量。根据上式可以得到QPSK 正交调制器的方框图,如图4-9-2所示。

图4-9-2 QPSK 系统调制器原理框图 从图4-9-2可以看出,QPSK 调制器可以看作为两个BPSK 调制器构成,输入的二进制信息序列经过串并转换,分成两路速率减半的序列I (t )和Q (t ),然后对t ωcos 和t ωsin 进行调制,相加后即可得到QPSK 信号。经过串并变换之后的两个支路,一路为单数码元,另一路是偶数码元,这两个支路为正交,一个称为同相支路,即I 支路,另一个称为正交支路,即Q 支路。 QPSK 信号可以采用两个正交的载波信号实现相干解调。通过载波恢复电路,产生相干载波,分别将同相载波和正交载波提供给同相支路和正交支路的相关器,经过积分、判决和并串转换,即可恢复原来的二进制信息。QPSK 解调框图如图4-9-3所示。 图4-9-3 QPSK 相干解调框图 在QPSK 实验中,我们采用了DSP 来软件实现QPSK 调制和解调。本实验中,利用DSP 用软件完成BPSK 的调制和解调。由DSP 产生一个数据源,并进行串并转换,分为I 路和Q 路,同时产生同频的正弦信号和余弦信号,分别和I 、Q 路相乘,再将I 、Q 路合路,实现QPSK 调制,通过DSP 的MCBSP2口串行发送,再通过D/A 转换和上变频进行传输。接收方通过下变频和A/D 变化,将数据通过DSP 的MCBSP2串行交给DSP ,DSP 做相干解调,恢复出原始数据信息。

各种数字调制方法对比

. 调制是所有无线通信的基础,调制是一个将数据传送到无线电载波上用于发射的过程。如今的大多数无线传输都是数字过程,并且可用的频谱有限,因此调制方式变得前所未有地重要。如今的调制的主要目的是将尽可能多的数据压缩到最少的频谱中。此目标被称为频谱效率,量度数据 )。现在已现出现了多种用来实现b/s/Hz在分配的带宽中传输的速度。此度量的单位是比特每秒每赫兹(和提高频谱效率的技术。)幅移键控(ASK)和频移键控(FSK 调制正弦无线电载波有三种基本方法:更改振幅、频率或相位。比较先进的方法则通过整合两个或者 更多这些方法的变体来提高频谱效率。如今,这些基本的调制方式仍在数字信号领域中使用。信号。有FM显示了二进制零的基本串行数字信号和用于发射的信号以及经过调制后的相应AM和图1载波振幅在两个振幅级之间变化,从而1a中 ,AM信号:开关调制(OOK)和幅移键控(ASK)。在图两种 OOK调制。1b产生ASK调制。在图中,二进制信号关 断和导通载波,从而产生 三种基本的数字调制方式仍在低数据速率短距离无线应用中相当流行:图1:)。在载波零交叉点发生二进制状态变化时,这些波形是相ca)、开关键控(b)和频移键控(幅移键控(干的。在与调制信号的最高频率含量相等的载波频率之上和之下产生边带。所需的带宽是最高频率含量的 AM 两倍,包括二进制脉冲调制信号的谐波。。)1cfm和fs)之间变换(图(称为标记频率和空间频率,(频移键控FSK)使载波在两个不同的频率即会在载波频率之上和之下产生多个边带频率。产生的带宽是最高调制频率(包含谐波和调制指数)的函FM 数,即: f(T) m = Δ f是标记频率与空间频率之间的频率偏移,或者:Δfm Δ f = fs – 1/bit/sT 是数据的时间间隔或者数据速率的倒数()。资料Word

通信原理实验04 抽样定理与PAM调制解调实验

实验四抽样定理与PAM调制解调实验 实验四抽样定理与PAM调制解调实验 实验内容 1.抽样定理实验 2.脉冲幅度调制(PAM)及系统实验 一.实验目的 1.通过脉冲幅度调制实验,使学生能加深理解脉冲幅度调制的特点。 2.通过对电路组成、波形和所测数据的分析,加深理解这种调制方式的优缺点。 二.实验电路工作原理 抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。抽样过程是模拟信号数字化的第一步,抽样性能的优劣关系到通信设备整个系统的性能指标。利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为抽样,抽样后的信号称为脉冲幅度(PAM)信号。抽样定理指出:一个频带受限信号m(t),如果它的最高频率为f h,则可以

实验四抽样定理与PAM调制解调实验(二)实验电路工作原理 1.输入电路 该电路由发送放大电路组成。该电路还用于PCM、增量调制编码电路中。电路电原理图如4-2所示。 2.PAM调制电路 调制电路见图4-2。它是利用CD4066开关特性完成抽样实验的,抽样输出的信号中不含有直流分量。 输出负载端,接有取样保持电路,由R605、C602以及R607等组成,由开关K601来控制,在做调制实验时,K601的2端与3端相连,能观察其取样定理的波形。在做系统实验时,将K601的1端与2端相连,即与解调滤波电路连通。 3.脉冲发生电路 该部分电路详见图4-2所示,主要有两种抽样脉冲,一种由555及其它元件组成,这是一个单谐振荡器电路,能产生极性、脉宽、频率可调的方波信号,可通过调节电位器W601实现输出脉冲频率的变化,以便用来验证取样定理,另一种由CPLD产生的8KHz 抽样脉冲,这两种抽样脉冲通过开关K602来选择。可在TP603处很方便地观测到脉冲频率变化情况和输出的脉冲波形。注意实验时,用8KHz抽样脉冲效果较好,而且便于稳定观察。 4.PAM解调与滤波电路 解调滤波电路由集成运放电路TL084组成。组成了一个二阶有源低通滤波器,其截止频率设计在3.4KHz左右,因为该滤波器有着解调的作用,因此它的质量好坏直接影响着系统的工作状态。该电路还用在接收通道电路中。 5.功放输出电路 功放电路主要用来放大输出信号,提高解调后的音频信号输出功率。该电路选用了常见的小功率运放LM386,配以少量的外围元件来完成。放大后的音频信号由喇叭作为负载输出。喇叭输出时应将K102短接1-2。 三.实验内容 1.抽样定理实验 2.脉冲幅度调制(PAM)及系统实验 四.实验步骤及注意事项 1.脉冲幅度调制实验步骤

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