实验四ASK/FSK调制解调实验一、实验目的1.掌握ASK/FSk调制器的工作原理及性能测试;2.学习基于软件无线电技术实现ASK/FSK调制、解调的实现方法。二、实验仪器1.RZ9681实验平台2.实验模块:•主控模块•基带信号产生与码型变换模块-A2•信道编码与频带调制模块-A4•纠错译码与频带解调模块-A53.信号连接线4.100M双通道示波器5.PC机(二次开发)三、实验原理3.1调制与解调数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。然而,实际中的大多数信道(如无线信道)因具有带通特性而不能直接传送基带信号,这是因为数字基带信号往往具有丰富的低频分量。为了使数字信号在带通信道中传输,必须用数字基带信号对载波进行调制,以使信号与信道的特性相匹配。这种用数字基带信号控制载波,把数字基带信号变换为数字带通信号(已调信号)的过程称为数字调制(digitalmodulation)。在接收端通过解调器把带通信号还原成数字基带信号的过程称为数字解调(digitaldemodulation)。通常把包括调制和解调过程的数字传输系统叫做数字频带传输系统。数字信息有二进制和多进制之分,因此,数字调制可分为二进制调制和多进制调制。在二进制调制中,信号参量只有两种可能的取值;而在多进制调制中,信号参量可能有M(M>2)种取值。本章主要讨论二进制数字调制系统的原理。3.22ASK调制振幅键控(AmplitudeShiftKeying,ASK)是利用载波的幅度变化来传递数字信号,而其频率和初始相位保持不变。在2ASK中,载波的幅度只有两种变换状态,分别对应二进制信息“0”或“1”。2ASK信号的产生方法通常有两种:数字键控法和模拟相乘法。实验中采用了数字键控法,并且采用了最新的软件无线电技术。结合可编程逻辑器件和D/A转换器件的软件无线电结构模式,由于调制算法采用了可编程的逻辑器件完成,因此该模块不仅可以完成ASK,FSK调制,还可以完成PSK,DPSK,QPSK,OQPSK等调制方式。不仅如此,由于该模块具备可编程的特性,学生还可以基于该模块进行二次开发,掌握调制解调的算法过程。在学习ASK,FSK调制的同时,也希望学生能意识到,技术发展的今天,早期的纯模拟电路调制技术正在被新兴的技术所替代,因此学习应该是一个不断进取的过程。■-5TP2同步时钟T解调输出位同在图中,信号基带时钟和基带数据输入到可编程逻辑器件中,由可编程逻辑器件根据设置的工作模式,完成ASK的调制,因为可编程逻辑器件为纯数字运算器件,因此调制后输出需要经过D/A器件,完成数字到模拟的转换,然后经过模拟电路对信号进行调整输出,加入射随器,便完成了整个调制系统。2ASKI'I111A11调制信号■I|:11VVV11AV3.32ASK解调2ASK解调有非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法)两种方法,这里我们采用包络检波法,其原理框图如下图所示。图4.32ASK解调包络检波法原理框图2ASK已调信号从"5P1”测试点输入,信号先半波整流,取出高于0电平的半波波形,得“5TP3”整形输出信号。“5TP3”信号经低通滤波器后,滤波得“5TP5”滤波输出信号。“5TP5”信号再经电压比较电路进行电压判决,用来作比较的判决电压电平可通过“编码器”旋转电位器来调节。判决电压过高,可能造成部分数字信息的丢失;判决电压过低,可能造成还原结果中出现错码。因此,只有合理地选择判决电压,才能得到正确的解调结果此时电压判决输出“5P2”测试点波形变化应与原NRZ码的码型大致相同。11001抽样判NRZ码位同步图4.2ASK调制结果示意图编码器〔'『卩电平“5P6”信号最后经位同步抽样判决电路,还原出原始的NRZ码。抽样判决用的时钟信号就是2ASK基带信号的位同步信号,从“5TP2”输出,为本地提取的位同步信号。另外,需要说明的是:在实际应用的通信系统中,解调器的输入端都有一个带通滤波器来滤除带外的信道白噪声并确保系统的频率特性符合无码间串扰的条件。本实验简化了实验设备,在调制部分的输出端没有加带通滤波器,并且假设信道是理想的,所以在解调部分的输入端也没有加带通滤波器匹配。解调过程中各测试点波形如下图所示:0110010基带11——ASK:讪:调制图4.42ASK解调各测试点波形3.4FSK调制电路工作原理2FSK(二进制频移键控,FrequencyShiftKeying)信号是用载波频...