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调制解调
太原理工大学现代科技学院
移动通信课程实验报告
专业班级通信10-4班
学号2010101791
姓名刘思宇
指导教师赵清华
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实验名称调制解调实验同组人
专业班级通信10-4班学号2010101791姓名刘思宇成绩
实验一调制解调实验
一、实验目的:
1.了解QPSK调制解调原理及特性,载波在QPSK相干及非相干时的解调特性。
2.了解OQPSK调制解调原理及特性,载波在QPSK相干及非相干时的解调特性,与QPSK调制相比,掌握它们的差别。
3.了解MSK调制原理及特性,MSK解调原理及特性,载波在MSK相干及非相干时的解调特性
二、实验内容:
1、观察I、Q两路基带信号的特征及与输入NRZ码的关系,IQ调制解调过程中各信号变化,解调载波相干时和非相干时各信号的区别。
2、观察I、Q两路基带信号的特征及与输入NRZ码的关系,IQ调制解调过程中各信号变化,QPSK调制及OQPSK调制各信号的区别,解调载波相干时和非相干时各信号的区别。
三、实验原理:
1QPSK调制实验
图1-6QPSK调制实验框图
QPSK调制的实验框图如图1-6所示,基带成形模块产生的PN码(由PN31端输出,码型为111100010011010)输入到串并转换电路中(由NRZIN端输入)进行串并转换,成为IQ两路基带信号,输出的IQ两路数字基带信号(观测点为NRZ-I,NRZ-Q),经波形预取电路判断,取出相应的模拟基带波形数据,经D/A转换后输出(观测点为I-OUT,Q-OUT,分别于NRZ-I,NRZ-Q波形反相)。
IQ两路模拟基带信号送入IQ调制解调模块中的IQ调制电路分别进行PSK调制,然后相加形成QPSK调制信号,经放大后输出。
QPSK已调信号载波为10.7MHz,是由21.4MHz本振源经正交分频产生。
b、QPSK解调实验
图1-7QPSK解调实验框图
QPSK解调实验原理框图如图1-7所示,QPSK已调信号送入IQ调制解调模块中的IQ解调电路分别进行PSK相干解调,相干载波由调制端的本振源经正交分频产生。
解调输出的IQ两路模拟基带信号送入码元再生模块进行抽样判决,转换为数字信元后再进行并串转换后输出。
抽样判决前IQ信号需经整形变为二值信号,并且需恢复位同步信号。
位同步信号恢复由码元再生模块中的数字锁相环完成。
IQ解调电路的载波也可由PSK载波恢复模块上的本振源提供,此时解调变为非相干解调,从解调输出的拟基带信号可以看出信号失真很大,无法进行码元再生。
MSK调制实验
图
4-7MSK调制实验框图
MSK调制实验框图如图4-7所示,基带成形模块产生的PN码(由PN31端输出)输入到串并转换电路中(由NRZIN端输入)进行差分编码,然后进行串并转换,串并转换后I路直接输出,Q路经半个码元延迟后输出,输出的IQ两路数字基带信号,经波形预取电路判断,取出相应的模拟基带波形数据,经D/A转换后输出。
IQ两路模拟基带信号送入IQ调制解调模块中的IQ调制电路分别进行DSB调制,然后相加形成MSK调制信号,经放大后输出。
MSK已调信号载波为10.7MHz,是由21.4MHz本振源经正交分频产生。
b、MSK解调实验
图4-8MSK解调实验框图
MSK解调实验框图如图4-8所示。
MSK已调信号送入IQ调制解调模块中的IQ解调电路分别进行DSB相干解调,相干载波由调制端的本振源经正交分频产生。
解调输出的IQ两路模拟基带信号送入码元再生模块进行整形及抽样判决,转换为数字信元后再进行并串转换,经差分译码后输出。
抽样判决前IQ信号需经整形变为二值信号,并且需恢复位同步信号。
位同步信号恢复由码元再生模块中的数字锁相环完成。
IQ两路抽样判决的位同步信号相差半个码元。
IQ解调电路的载波也可由PSK载波恢复模块上的本振源提供,此时解调变为非相干解调,从解调输出的模拟基带信号可以看出信号失真很大,无法进行码元再生
4、实验结果及分析:
图一.IQ模块I-IN
图2.IQ模块I-OUT
图3.IQ模块中I-IN与I-OUT对比
图4.NRZIN测试点图形
图5.IQ模块中的Q-IN图形
图6.IQ模块中的Q-OUT图像。
图7.Q-OUT与Q-IN对比。
图8.TP4的(FFT)频域图像。
图9.I-out图像。
图11.Q-OUT图像。
图1.基带模块上I-OUT与NRZIN的图像
图2.Q-OUT与NRZIN对比
图3.经过调制后的OQPSK信号频谱
图4.IQ单元的输出信号
图5.I-OUT解调后的信号波形
图6.Q-OUT解调后的信号波形
图7.I-OUT与I-IN信号对比
图8.IQ模块的Q-OUT与Q-IN波形对比
.MSK信号频谱,可以看出信号的频率主要集中在90~100K
.Q-OUT信号解调后的波形
五、实验心得:
我通过做实验认识到了书本上的知识远远是不够的,真正的动手十分重要,我们通过做实验,学到了非常多的书本上没有的东西,比如QPSK和OQPSK的特性,以及各自的的区别,这远比书本的空白的知识丰富生动地多,以后我要把实践与知识相结合,这样才能进步,感谢老师提供的这个机会。
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