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、 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 7、 了解BPSK/DBPSK 在噪声下的基本性能 二、实验仪器 1、 ZH7001 通信原理综合实验系统 一台 2、 20MHz 双踪示波器 一台 3、 ZH9001 型误码测试仪(或GZ9001 型) 一台 4、 频谱分析仪 一台 三、实验原理 (一)BPSK 调制 理论上二进制相移键控(BPSK)是指:载波幅度恒定,而其载波相位随着输入信号m(1、0 码)而改变,通常这两个相位相差180°。如果每比特能量为Eb,则传输的BPSK 信号为: 采用二进制码流直接载波信号进行调相,信号占居带宽大。上面这种调制方式在实际运用中会产生以下三方面的问题: 1、 浪费宝贵的频带资源; 2、 会产生邻道干扰,对系统的通信性能产生影响,在移动无线系统中, 要求在相邻信道内的带外辐射一般应比带内的信号功率谱要低 40dB 到 80dB; 3、 如果该信号经过带宽受限信道会产生码间串扰(ISI),影响本身通信信道的性能。 在实际通信系统中,通常采用 Nyquist 波形成形技术,它具有以下三方面的优点: 1、 发送频谱在发端将受到限制,提高信道频带利用率,减少邻道干扰; 2、 在接收端采用相同的滤波技术,对 BPSK 信号进行最佳接收; 3、 获得无码间串扰的信号传输; 在“通信原理综合实验系统”中,BPSK 的调制工作过程如下:首先输入数据进行Nyquist 滤波,滤波后的结果分别送入I、Q 两路支路。因为 I、Q 两路信号一样,载波本振频率是一样的,相位相差90 度, 所以经调制合路之后仍为 BPSK 方式。采用直接数据(非归零码)调制与成形信号调制的信号如图4.2.3 所示: 图4.2.3 直接数据调制与成形信号调制的波形 在接收端采用相干解调时,恢复出来的载波与发送载波在频率上是一样的,但相位存在两种关系:0,180。如果是0,则解调出来的数据与发送数据一样,否则,解调出来的数据将与发送数据反相。为了解决这一技术问题,在发端码字上采用了差分编码,经相干解调后再进行差分译码。 差分编码原理为: 一个典型的差分编码调制过程如图4.2.5 所示: (二)BPSK 解调 接收的BPSK 信号可以表示成:...