(通信系统原理)通信实验报告2实验2BPSK传输系统实验

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通信原理第二次实验报告 实验2BPSK传输系统实验一、实验目的1.常握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.掌握BPSK眼图观察的正确方法，能通过观察接收眼图判断信号的传输质量5.熟悉BPSK调制载波包络的变化6.掌握BPSK载波恢复特点与位定时恢复的基本方法实验现象及数据整理1.调制部分1)BPSK调制基带信号眼图观测分别观测不兀配滤波和匹配滤波方式下发送信号的眼图(TPiO3信号〉的波形如下:图1木匹配滤波时发送借号的眼图▼::iocr一:……...平均值 图2匹配滤波时发送信号的眼图由上图可以看出，当使用了匹配滤波器后，发送信号的信号宽度较之前未使用兀配滤波器略小。 1)I路和Q路调制信号的相平血(欠量图)信号观察在不匹配滤波的方式下，全0码、01码、全1码的调制信号矢量图如图3(a)〜(c)所示:图3(c)未匹配滤波时全1码调制信号欠量图 在兀配滤波的方式下，全0码、01码、全1码的调制信号矢量图如图4(a)〜(c)所示:严•••••■・・"■■■■类型持续格式mES增加对比度减小1.■"I«1•1111111111111111pillBillBilllilt・iee•>■•--图4(a)匹配滤波时全0码调制信号矢杲图图4(b)兀配滤波时01码调制信号矢吊图••••••••••••••••・・・：•…P•••••••••■••■saw適格式对比度增加对比度lilt00■・tilliiiiiiiiiieIIIIIIII■••ii•iiie•・■••a<->b图4(c)匹配滤波时全1码调制信号矢戢图 可以看出，0码时相位为7T,1码时相位为0,因此全0码和全1码两种码型在李沙育图上观测到的都是一个点，而01码中相位既有7T也有0,因此是一个椭圆形。1)BPSK调制信号0/tt相位测量以TPK03为同步信号，测得TPK06/TPK07的波形如下：图5观察BPSK调制信号的0/兀翻转由图5可以看出，在左边第一个波头处，TPK06的信号是与TPK03的信号同相位的,而在最后几个波头处，TPK06的信号与TPK03的信号反相，说明在此期间，TPK06的信号发生了0/兀相位翻转。2)BPSK调制信号包络观察观察0/1码的调制载波与基带信号的相互关系如下： 图6(b)观察0/1码调制载波与基带信号的相互关系(2)由图6(b)可以明显地看出载波信号与皋带信号的包络关系。如果将0/1码换成特殊码,得到的波形如图7(a)〜(c)所示：图7(a)观察特殊码调制载波与基带信号的相互关系(1)图7(b)观察持殊码调制载波与棊带借号的相互关系(2)图7(c)观察特殊码调制载波与基带信号的相互关系⑶ 由图7(a)(b)可以很好地观察到载波信号与基带信号的包络关系，而图7(c)则显示了信号波形展宽后的波形，说明基带信号是由一个个脉冲构成的序列。2.解调部分1)接收端解调器眼图信号观测使用特殊码，首先观测到TPJ05的波形如下所示:图8特殊码的接收端解调器眼图信巧波形(TPJ05)观测TPJ06输出的波形如图9所示:图9特殊码的接收端解调器眼图信号波形(TPJ06)此时，TPJ05输出的是正常的特殊码接收解调器的眼图信号波形，而TPJ06输出的信号则近乎于只有噪声信号，无有效信号。这主要是由于TPJ05和TPJ06之间有90度的相差，会造成波形的相互抵消。因此，在TPJ05和TPJ06信号中，一定有一个是无法观测出波形的。 对比在未兀配滤波情况下(图10(a))和兀配滤波情况下(图10(b))的波形如下:图10(a)未匹配滤波情况下的眼图波形图10(b)兀配滤波情况下的眼图波形由图10(a)(b)可以看岀，经过匹配滤波后，得到的眼图信号的噪声更小，幅值也更小。1)解调器失锁时的眼图信号观测将KL01设置在开环位置，观测TPJO5及TPJ06波形如下：图11解调器失锁时TPJ05及TPJ06的波形 由于波形未稳定，所以上图的波形比较模糊。但从图11已经可以看出，TPJ06的波形波动较大，而TPJ05的波形较为稳定。由此也可证明，TPJ05与TPJ06相差90度相角。3）接收I路和Q路解调信号的相平面（矢量图）波形观察输入0/1码，观察TPJ05和TPJ06李沙育图如图12所示：图12输入0/1码时TPJ05及TPJ06的李沙育图输入全0码，观察TPJ05和TPJ06李沙育图如图13所示：••••••・••••••••••111・■■八•lilttilltillliltiiii1111111M■:图13输入全0<1了时TPJ05及TPJ06的"沙育图输入全0码时，rlr于相位单一，所以输出的李沙育图为一个点；而对于0/1码，虽然相位不固定，但TPJ05和TPJ06之间总是差90度相位，因此是一条直线。4）解调器失锁时I路和Q路解调信号的相平面（矢量图）波形观察 图14输入全0码吋TPJ05及TPJ06的李沙育图 图15输入0/1码时TPJ05及TPJ06的李沙育图将KL01设置在开环位置，观察I路和Q路解调信号的相平面(矢量图)波形如图14、15所示。可以看出，解调器失锁时，对于全0码的解调信号没有影响，而对0/1码则矢量图变为一个圆。1)解调器抽样判决点信号观察输入m序列，6)解调器失锁时抽样判决点信号观察观察TPN04信号波形如下所示：图17(a)解调器失锁时抽样判决点信号波形(1) 若将波形展宽，得到波形如下:图17(b)解调器失锁时抽样判决点信号波形(2)7)解调数据观察图18解调数据波形观察TPM02和TPM04波形如图18,测得发送与接收数据信号的传输延迟为28“s。三、实验中遇到的问题及实验收获实验中对于BPSK的调制原理的了解不足，因此实验操作K够熟悉。不过通过本次的实验，我对于BPSK调制的原理有了更多的理解。在实际应用中，BPSK应用较少，主要就是因为会出现“倒兀现象”。