通信原理试验11FSK调制解调试验
实验一 FSK调制解调实验实验十一 FSK调制解调实验实验内容1频率键控（FSK）调制实验2频率键控（FSK）解调实验实验目的1.理解FSK调制的工作原理及电路组成。2.理解利用锁相环解调 FSK的原理和实现方法。实验电路工作原理#PN2KF832KH方波1K90116KH方波1_K902D/AD/ATP901TP904TP9081332KH选频输出时钟TP909整形输出K903数字频率调制是数据通信中使用较早的一种通信方式。由于这种调制解调方式容易实现，抗噪声和 抗衰减性能较强，因此在中低速数据传输通信系统中得到了较为广泛的应用。数字调频又可称作移频键控FSK,它是利用载频频率变化来传递数字信息。数字调频信号可以分为相位离散和相位连续两种情形。若两个振荡频率分别由不同的独立振荡器提供，它们之间相位互不相关， 这就叫相位离散的数字调频信号；若两个振荡频率由同一振荡信号源提供，只是对其中一个载频进行分 频，这样产生的两个载频就是相位连续的数字调频信号。本实验电路中，由实验一提供的载频频率经过本实验电路分频而得到的两个不同频率的载频信号， 则为相位连续的数字调频信号。（一） FSK调制电路工作原理FSK 调制解调电原理框图，如图11-1所示；图11-2是它的调制电路电原理图。输入的基带信号由转换开关 K904转接后分成两路，一路控制f1=32KHz的载频，另一路经倒相去控制 f2=16KHz的载频。当基带信号为“ 1 ”时，模拟开关1打开，模拟开关2关闭，此时输出f1=32KHz当基 带信号为“ 0”时，模拟开关1关闭，模拟开关2开通。此时输出f2=16KHz,于是可在输出端得到已调的 FSK信号。实验一 FSK调制解调实验电路中的两路载频(f i、f2)由内时钟信号发生器产生，经过开关K901, K902送入。两路载频分别经射随、选频滤波、射随、再送至模拟开关U901 : A与U901 : B(4066)。(二) FSK解调电路工作原理FSK集成电路模拟锁相环解调器由于性能优越，价格低廉，体积小，所以得到了越来越广泛的应用。解调电路电原理图如图 11-3所示。FSK 集成电路模拟锁相环解调器的工作原理是十分简单的，只要在设计锁相环时，使它锁定在FSK的一个载频f1上，对应输岀高电平，而对另一载频f2失锁，对应输岀低电平，那末在锁相环路滤波器输岀端就可以得到解调的基带信号序列。FSK锁相环解调器中的集成锁相环选用了MC14046压控振荡器的中心频率设计在32KHz=图11-3中R924 R925、CA901主要用来确定压控振荡器的振荡频率。R929、C904构成外接低通滤波器，其参数选择要满足环路性能指标的要求。从要求环路能快速 捕捉、迅速锁定来看，低通滤波器的通带要宽些；从提高环路的跟踪特性来看，低通滤波器的通带又要 窄些。因此电路设计应在满足捕捉时间前提下，尽量减小环路低通滤波器的带宽。当输入信号为16KHz时，环路失锁。此时环路对16KHz载频的跟踪破坏。可见，环路对32KHz载频锁定时输岀高电平，对16KHz载频失锁时就输岀低电平。只要适当选择环路参数，使它对32KHz锁定，对16KHz失锁，则在解调器输岀端就得到解调输岀的基带信号序列。关于 FSK调制原理波形见图11-4所示。三.实验内容测试FSK调制解调电路TP901TP909各测量点波形，并作详细分析.按下按键开关：K01、K02、K900跳线开关设置：K9012K9041K9042K902 -。2KHz的伪随机码，码序列为:8KHz方波。000011101100101做FSK解调实验时，K9041 -、K9031 -。.在CA901插上电容，使压控振荡器工作在 32KHz电容在1800Pf 2400Pf之间4 .注意选择不同的数字基带信号的速率。有1110010码(2KHz)、1010交替码(8KHz)。由信号转接开关K904进行选择。5 接通开关K906 “2”和“3”脚，输入FSK信号给解调电路，注意观察“ 1” “0”码内所含载波的 数目。6 .观察FSK解调输出TP90&TP909波形，并作记录，并同时观察 FSK调制端的基带信号，比较两 者波形，观察是否有失真。实验一 FSK调制解调实验8图理原电路电制调2 -.1图NP179图理原电路电I调理电3iD3DEAWMBAA3d9239匚°01实验一 FSK调制解调实验#TP9010M fA A A A 八 A A A.A A A 7V !v Vv VV V v /;t32KH载频fci输入TP903t信码32KH载频fci输出16KH载频fC2输出存9060 X 一. .一 t 合路后FS彌出J s V V V J V < 7 V V V .图11-4 FSK调制原理波形图四.测量点说明TP901 : 32KHz载频信号，由K901的2与3相连，可调节电位器 W901改变幅度。TP902 : 16KHz载频信号，由K902的2与3相连，可调节电位器 W902改变幅度。TP903 :作为F = 2KHz或8KHz的数字基带信码信号输入，由开关 K904决定。K904的1与2相连：码元速率为 2KHz的000011101100101码；K904的2与3相连：码元速率为 8KHz 的 10101010 码。TP904 : 32KHz基带FSK调制信号输出。TP905: 16KHz基带FSK调制信号输出。TP906 : FSK调制信号叠加后输出，送到FSK解调电路的由输入开关 K905控制。TP907 : FSK解调信号输入。由FSK解调电路的输入开关 K906的2与3脚接入TP908 : FSK解调电路工作时钟，正常工作时应为32KHz左右，频偏不大于2KHz,若有偏差，可调节电位器 W903或 W904和改变CA901的电容值。TP909 : FSK解调信号输出，即数字基带信码信号输出，波形同TP905o注：在FSK解调时，K904只能是1与2相连，即解调出码元速率为 2KHz的000011101100101 码。K904的2与3脚不能相连，否则FSK解调电路解调不出此时的数字基带信码信号，因 为此时F = 8KHz，fc2 = 16KHz，所以不满足 4F < fc1的关系，因为此时它们的频谱重 叠了。所以在此项实验做完后，应注意把开关K904设置成1与2相连接的位置上。
