通信原理实验报告FSK传输系统实验.doc

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1、FSK传输系统实验一、实验原理（一）FSK调制在二进制频移键控中，幅度恒定不变的载波信号的频率随着输入码流的变化而切换（称为高音和低音，代表二进制的1和0）。通常，FSK信号的表达式为：（二进制１）（二进制０）其中2πΔf代表信号载波的恒定偏移。目前较常用产生FSK信号的方法是，首先产生FSK基带信号，利用基带信号对单一载波振荡器进行频率调制。FSK的信号频谱如图3所示。图3FSK的信号频谱FSK信号的传输带宽Br，由Carson公式给出：Br=2Δf+2B（二）FSK解调对于FSK信号的解调方式很多：相干解调、滤波非相干解调、正交相乘非相干解调。二、实验

2、内容（一）FSK调制1.将KP03放置在FSK端。2.测量FSK系统输入码元传输速率。TPM01为发送码元传输时钟，记为fb。实验现象及分析：上图为示波器观察TPM01所得信号波形，可见发送马原传输时钟为方波信号波形，由上图右侧红框中CH2频率测量值可以读出频率为8.000kHz，即FSK系统输入码元传输速率fb=8kHz.3.FSK传号频率和空号频率测量KG01放在测试数据，KG02[3:1]=100，此时FSK调制的输入数据为一周期较长的随机码流，以FSK输入数据TPM02为同步，观察FSK输出波形TPi3。用光标测量传号频率，记为f1；空号频率，记为

3、f2。比较fb，f1，f2之间的关系。计算FSK的中心频率f0，Δf，带宽。实验现象及分析：上图为由光标测量传号频率，CH1黄色波形为FSK调制后波形，CH2蓝色波形为对应的FSK系统输入数据随机码流。由上图红框中可见测得频率为31.25kHz，所以传号频率f1约为32kHz。上图为由光标测量空号频率，由上图红框中可见测得频率为15.63kHz，所以传号频率f1约为16kHz。所以，fb=8kHz，f1=32kHz，f2=16kHz。它们之间的关系为，f2是fb的2倍，f1是f2的2倍，即f1是fb的4倍。根据f1=f0+Δff2=f0-Δf可求得中心频率

4、f0=(f1+f2)/2=(32kHz+16kHz)/2=24kHzΔf=(f1-f2)/2=(32kHz-16kHz)/2=8kHz带宽B=f1-f2+2Δf=32kHz-16kHz+2×8kHz=32kHz可见Δf和fb都是8kHz，有f1-f2=2Δf=2fb，所以频谱上不会出现重叠，解调比较容易。1.发端同相支路和正交支路信号的李沙育（x-y）波形观测实验现象及分析：理论上得到的李沙育波形应该是个圆，但是实际测得波形如上图，是个椭圆，说明两路信号的振幅不相等，振幅相等时应该得到正圆。并且该椭圆波形不是关于x-y轴对称的，而是呈-45°斜置的椭圆，说

5、明由实验箱得到的两路信号并不是完全正交的，即相位差不是90°。观测时能够看到波形是闪烁的，说明两路信号频率比值不稳定。1.正交调制输出信号观察示波器测量TPK03波形，以TPM02为同步。观察TPK03的包络情况。实验现象及分析：上图中CH1黄色波形为TPK03波形，即调制波形。下方CH2蓝色波形为TPM02波形，即FSK输入数据。可以从上图蓝色方框中看出，CH1波形在蓝色方框内的包络波形频率明显比其他地方的包络波形频率大，约为2倍关系，即对应CH2的FSK输入数据为高电平时，CH1调制波形包络频率高，对应FSK输入数据波形为低电平时，CH1调制波形包络频

6、率低。并且CH1调制波形的变化略微滞后于CH2的FSK输入数据的变化，符合调制电路产生延迟的规律。1.FSK调制信号频谱观测利用示波器的FFT功能查看频谱。用波器测量中频调制信号（TPK03）。先将示波器调到125kHz/div，选择hanning窗，然后将频谱扩展10倍，旋转水平位移旋钮，观察1.024MHz频率点附近波形。先把KG02跳线全部拔除，则FSK调制输入数据为全1码，观测FSK信号频谱。再将KG02[3:1]=100，观测并记录FSK信号频谱。注意标明特殊点的频率值和幅值，与步骤2中计算的带宽作比较。实验现象及分析：上图是输入为全1码时1.0

7、24MHz频率点附近波形。中间稍微低一点的峰值是1.024MHz，两侧两个稍微高一点的峰值与1.024MHz分别相距32.5kHz，即相距32kHz左右。这3个峰每个峰的宽度约为8kHz左右。此时传输的是全1码，已知码元传输速率fb为8kHz，传号频率为32kHz，与调制频谱情况相吻合。因为以1.024MHz为中心点的话，左右各有一个相距32kHz的频谱峰值。从左到右992kHz、1.024MHz、1.056MHz位置上三个峰值测得幅值分别为-15.3dB、-25.3dB、-2.35dB。全1码时FSK信号表达式为：，进行傅里叶变换得到频谱表达式为：由于调

8、制后频谱被搬移，即搬移到1.024MHz附近。即此处为32kHz,