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【2017年整理】通信原理实验 BPSK传输系统实验报告

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常见问题

1、姓名：学号：班级：第周星期第大节实验名称： BPSK 传输系统一、实验目的1.熟悉软件无线电 BPSK 调制和解调的原理。2.掌握 BPSK 调制产生、传输和解调过程。3.掌握 BPSL 正交调制解调的基本原理和实验方法。4.了解数字基带波形时域形成的原理和方法。5.掌握 BPSK 眼图的正确测试方法，能通过观察接收眼图判断信号传输的质量。6.加深对 BPSK 调制，解调中现象的问题和理解。二、实验仪器1.ZH5001A 通信原理综合实验系统2.20MHz 双踪示波器三、实验内容（一）BPSK 调制1.BPSK 调制基带信号眼图测试(1)不匹配滤波，输入 M 序列发送时钟(TPM01)，发送信号眼图(TPi03)从示波器中可以看到眼图,因为 M 序列是随机信号。2.同相 I 支路和正交 Q 支路调制信号相平面矢量图测试I 支路 (TPi03)，Q 支路(TPi04)，李沙育图形两路信号是相同的，所以李沙育图形是一条斜率为 1 的直线。3.BPSK 调制信号 0/ 相位反转点的测量已调制信号输出（TPK03），调制参考载波（ TPK07）从示波器中可以看到，归零点左边，已调

2、制信号和调制参考载波同相；归零点右边，已调制信号和调制参考载波反相。4.BPSK 调制信号包络观察(1)0/1 码作为调制输入数据已调制信号输出（TPK03），调制信号（ TPi03）0/1 码作为调制输入数据，已调制信号包络和调制信号包络相同(2)特殊码作为调制输入数据已调制信号输出（TPK03），调制信号（ TPi03）特殊码作为调制输入数据，已调制信号包络和调制信号包络相同（二）BPSK 解调1.接收端解调器眼图信号观测(1)建立中频通路,发送时钟（TPM01），I 支路（ TPJ05）观察接收端眼图，眼皮较厚，质量没有发送端的好。发送时钟（TPM01），Q 支路（TPJ06）Q 支路没有信号2.解调器失锁时眼图信号的观测发送时钟（TPM01），I 支路（ TPJ05）失锁时，I 路信号看不清发送时钟（TPM01），Q 支路（TPJ06）失锁时，Q 路信号看不清3.接收端同相 I 支路和正交 Q 支路解调信号的相平面波形测试I 支路（ TPJ05），Q 支路（TPJ06），李沙育图形左边输入是 m 序列，右边输入时特殊序列，Q 支路没有信号，所以李沙育图形是一条横

3、的直线，左右区别不大。4.解调器失锁时同相 I 支路和正交 Q 支路解调信号相平面波形测试I 支路（ TPJ05），Q 支路（TPJ06），李沙育图形两路信号是随机的，李沙育图形是个混乱的圆型。5.解调器判决前抽样点信号的观察抽样判决点（TPN04）虽然有噪声，但是可以判断出来 0 码和 1 码。6.解调器失锁时判决前抽样点信号的观察抽样判决点（TPN04）失锁时无法判断出 0 码和 1 码，示波器中并不能区别出两个电平。7.差分编码信号的测试发送数据信号测试点（TPM02），差分编码输出数据信号测试点（TPM03 ）示波器上面是 bk-1=1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0下面是 ak=1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0符合 ak = bkbk-18.解调数据观察(1)采用差分编码发送数据信号测试点（TPM02），接收数据信号测试点（TPM04 ）接收数据有延时，但是和发送端同相(2)不断按确认键发送数据信号测试点（TPM02），接收数据信号测试点（TPM04 ）接收数据有延时，按确定键以后每次锁定后和发送端都是同相的，说明差分编码可以解决相位模糊带来的问题

4、。9.解调器相干载波观测(1)输入为特殊序列码发端调制载波（TPK07），收端提取出的相干载波（ TPLZ07）相干载波与调制载波频率相同，相位有很小的误差。(2)环路失锁发端调制载波（TPK07），收端提取出的相干载波（ TPLZ07）环路失锁时，无法得到相干载波。(3)断开中频连接电路发端调制载波（TPK07），收端提取出的相干载波（ TPLZ07）无输入信号情况下，解调器载波与发端不同步。10.解调器相干载波相位模糊度的测试发端调制载波（TPK07），收端提取出的相干载波（ TPLZ07），反复断开电缆第 1 次载波与发端同相，第 2 次和第 3 次载波和发端反相。因为是BPSK，相位模糊致使载波可能有两种相位，两种相位相差 180 度。11.解调器相干载波相位模糊对解调数据影响的观测接收数据信号（TPJ05 ），发送数据信号（TPi03），反复断开电缆第一次接收数据与发送数据相反，第 2 次发送数据与接收数据相同。说明相位模糊可能把接收数据全部反相。12.解调器定位时恢复信号锁定与非锁定状态的观测发送时钟（TPM01），接收提取出的时钟（TPMZ07 ）提取除了

5、时钟信号发送时钟（TPM01），接收提取出的时钟（TPMZ07 ），不断按确认键接收时钟信号相位没有发生改变，因为有锁相环回路，所以相位差事固定的一个非常小的值。发送时钟（TPM01），接收提取出的时钟（TPMZ07 ），断开电缆接收时钟信号相位发生改变，没有输入信号，就得不到相干载波，所以提取不出时钟信号，接收时钟信号相位是随机的。13.解调器位定时信号相位抖动的观测发送时钟（TPM01），接收提取出的时钟（TPMZ07 ）可以观测到时钟抖动，时钟抖动非常小，大概在 0.03UI四、思考题1.该实验用到通信系统原理试验箱哪些模块？各模块的作用是什么？测试模块：测抽样点的信号D/A 模块：调制电路数模转换调制模块：用于 BPSK 的调制解调模块：用于 BPSK 的解调汉编汉译模块：产生差分编码时输入的 m 序列DSP+FPGA 模块：软件无线电 BPSK 调制和解调A/D 模块：解调电路模数转换4.载波提取相位含糊是什么意思?BPSK 载波提取出的相干载波的相位有 2 种可能，并且是随机的。相干载波与调制载波可能是同相的，也可能是反相的。5.如何测试眼图?通过观察眼图如何反映信号的质量?输入信号选择随机数字信号，用示波器的同步输入通道接到码元的时钟，用示波器的另一通道接在系统接收滤波器的输出端，调整示波器的水平扫描周期使其与接收码元同步。这时就可以测到眼图信号。眼皮越后，则噪声与码间干扰越严重，系统的误码率越高。

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