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實驗五（PSK）移相鍵控實驗
一、實驗目的：
1、 了解M序列的性能，掌握其實現(xiàn)方法及其應用；
2、 了解2PSK系統(tǒng)的組成，驗證其調(diào)制解調(diào)原理；
3、 驗證同步解調(diào)的又一方式----同向正交環(huán)（或稱Costas環(huán)）的工作原理；
5、 學習2PSK系統(tǒng)主要性能指標的測試方法。
二、實驗原理及電路說明
移相鍵控實驗電路由以下部分組成：(如本章后電路圖5.1 5.2所示)
（一）調(diào)制
1.M序列發(fā)生器
2.調(diào)相電路
3.差分編碼器
（二） 解調(diào)
1.同相正交環(huán)電路
2.集成電路壓控振蕩器
3.差分譯碼器
三、實驗儀器
高頻信號發(fā)生器一臺
直流穩(wěn)壓電源一臺
雙蹤同步示波器一臺
數(shù)字頻率計一臺
PSK試驗箱一臺
四、實驗內(nèi)容
在實驗箱中使用了7805，7905和7812芯片來保護實驗板電子元器件，電路板上標著+5V，–5V、+12V的電源輸入端應輸入+7V，–7V、+14V的電源。
1、 M序列發(fā)生器
設初始狀態(tài)為10000，試列表寫出一個周期的M序列。把列表的結(jié)果與實驗結(jié)果相比較，以測試點1處信號為同步信號，觀察并記錄測試點2處的波形。驗證M序列的主要性質(zhì)。
2、 差分編碼
以測試點1處信號為同步信號，觀察并記錄測試點3處的波形。將2處和3處的波形進行比較，驗證差分編碼的規(guī)律。
3.數(shù)字調(diào)相電路
將k1撥至“同步“以3處信號為同步信號觀察并記錄測試點5處的波形；觀察并記錄測試點6處的數(shù)字調(diào)相波形。
PSK實驗電路板上的兩個開關功能如下：
以5處的載波信號輸入雙蹤同步示波器YB,用YA觀察6處的2PSK信號，利用雙蹤同步示波器上的刻度，測量π相位對0相位的相位差△φ。
4同步帶和捕捉帶
同步帶和捕捉帶是鎖相環(huán)性能的標志。我們可用發(fā)信號的比較來判斷鎖相環(huán)是否鎖定。
用雙蹤同步示波器YA觀察測試點13處的信號碼，YB觀察測試點2處發(fā)信碼，并以YB作同步。用高頻信號發(fā)生器從電纜插座“外載波IN”輸出外載波。將K1撥至‘異步’，K2撥至“外載波’。數(shù)字頻率計接在測試點4處，高頻信號發(fā)生器的輸出幅度保持在1.5Vp-p，由低網(wǎng)高緩緩調(diào)節(jié)頻率。當雙蹤同步示波器上出現(xiàn)收信碼同步，并且波形一致時，這時就是無誤碼情況鎖相環(huán)捕捉到外載波并鎖定，此點頻率記做fz。繼續(xù)向高頻調(diào)節(jié)頻率，直到雙蹤同步示波器上可見收信碼與發(fā)信碼不同步，這時鎖相環(huán)已不能同步跟蹤外載波而失鎖，該點頻率記做f4。將外載波頻率由此點往下調(diào)節(jié)，調(diào)到再次捕捉到收信號與發(fā)信號同步一致，鎖相環(huán)再次捕捉到外載波并鎖定，此點頻率記做f3。繼續(xù)向低調(diào)節(jié)頻率，直到收信與發(fā)信碼再次失步，此點頻率記做f1。為提高測量精度，上述過程可反復進行幾次。
圖5.3是根據(jù)環(huán)路電壓Ud與頻率的關系畫出的同步和捕捉帶示意圖。圖中f1、f2、f3、f4與實驗中測得的發(fā)f1、f2、f3、f4一一對應。這樣
同步帶 △f1＝f4-f1
捕捉帶 △f2＝f3-f2
4眼圖
以碼元定時（12）作為同步信號，觀察解調(diào)后的基帶信號（7）。利用雙蹤同步示波器的刻度量測眼圖的幾個指標：
（1） 眼圖開啟度（U-2△U）/U其中U＝U++U-
（2） “眼皮“厚度”2△U/U
（3） 交叉點發(fā)散度△T/T
（4） 正、負極性不對稱度|(U+-U-)|/|(U++U-)|
五、實驗報告
1. 整理實驗中的記錄，畫出相應的曲線和波形。
2. 2PSK系統(tǒng)由那些部分組成？各部分的作用？
3. 設給定一碼組100110011100，畫出對這一碼組進行2PSK的調(diào)制和解調(diào)的波形圖。
4. 為什么利用眼圖可以大致估計系統(tǒng)性能的優(yōu)劣？
5. 簡述同相正交工作原理。
6. 對改進實驗內(nèi)容和電路有什么建議？
工商網(wǎng)監(jiān)
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