通信原理实验BPSK传输系统实验报告.docx

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通信原理实验BPSK传输系统实验报告

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/π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=[10100011010]

下面是ak=[11100101110]

符合ak=bk⊕bk-1

8.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。

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。