《數(shù)字解調(diào)技術(shù)》實(shí)驗(yàn)報告
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一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.掌握BPSK相干解調(diào)的原理。
2.熟悉BPSK數(shù)字解調(diào)過程實(shí)現(xiàn)方法。
二、實(shí)驗(yàn)原理
1)2PSK信號的采用的解調(diào)方法是相干解調(diào)法。由于PSK信號本身就是利用相位傳遞信息的,所以在接收端必須利用信號的相位信息來解調(diào)信號。在圖1-1中給出了一種2PSK信號相干接收設(shè)備的原理方框圖。圖中經(jīng)過帶通濾波的信號在相乘器中與本地載波相乘,然后用低通濾波器濾除高頻分量,再進(jìn)行抽樣判決。
(圖1-1 BPSK信號相干解調(diào)器工作原理圖)
2)實(shí)現(xiàn)難點(diǎn):
a)難于確定本地載波的相位。因?yàn)橥ǔT诮邮斩藦慕邮招盘栔刑崛≥d波的方法是用倍頻—分頻法,即將接收信號做全波整流,濾出信號載波的倍頻分量,再進(jìn)行分頻,恢復(fù)出載頻。但是,在分頻時存在相位不確定性,即分頻得到的載波相位有兩種可能性,它依賴于分頻器的初始相位等一些隨機(jī)因素。這樣就有可能把相位0和π顛倒,從而把信號碼元“1”和“0”顛倒,做出錯誤判決
b)信道存在不穩(wěn)定性,使接收信號的相位產(chǎn)生隨機(jī)起伏,若接收端產(chǎn)生的本地載波的參考相位不能及時跟蹤其變化,也會造成同樣的相位顛倒。第二,在隨機(jī)信號碼元序列中有可能出現(xiàn)信號波形長時間地為連續(xù)的正(余)弦波形,致使在接收端無法辨認(rèn)碼元的起止時刻。這樣抽樣判決時刻也就隨之不能正確決定
三、實(shí)驗(yàn)步驟
1、事先運(yùn)行原實(shí)驗(yàn)二的仿真波形,確認(rèn)正確的情況下,即在實(shí)驗(yàn)二的基礎(chǔ)上,繼續(xù)操作
(圖3-1 仿真波形圖)
2、增加乘法器IP核(此處輸入信號均為10bit位)用于混頻操作。
(圖3-2 乘法器——混頻)
3、將輸出信號經(jīng)過由軟件系統(tǒng)設(shè)計的低通濾波器。
4、將輸出的調(diào)制信號與位同步信號,進(jìn)行相干解調(diào)。
5、最后進(jìn)行進(jìn)行抽樣判決,得到解調(diào)輸出信號。
(圖3-4 抽樣判決)
6、
代碼設(shè)計無誤后,完成綜合實(shí)現(xiàn)并燒錄bit流上電運(yùn)行,根據(jù)學(xué)號撥動撥碼開關(guān),得到解調(diào)輸出信號波形
代碼設(shè)計無誤后,完成綜合實(shí)現(xiàn)并燒錄bit流上電運(yùn)行,根據(jù)學(xué)號撥動撥碼開關(guān),得到解調(diào)輸出信號波形
(圖3-5 輸出波形)
四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)
1.設(shè)計乘法器混頻操作時,一定要注意數(shù)據(jù)位的一一對應(yīng),否則可能將導(dǎo)致輸出信號嚴(yán)重失真。
2.必須注意設(shè)置合理的判決門限,因?yàn)榕袥Q門限對應(yīng)的則是信號的高低電平轉(zhuǎn)換,一旦出錯則是對應(yīng)bit位的信號出錯。
3.燒錄比特流后注意將撥碼開關(guān)SW0上撥,觸發(fā)時鐘信號產(chǎn)生,才能得到信號。
4.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,解調(diào)信號與調(diào)制信號波形變化基本一致,僅存在時間上的相位差。
5.通過本次實(shí)驗(yàn),可以發(fā)現(xiàn)使用相干解調(diào)必須要恢復(fù)出相干載波,利用相干載波和已調(diào)信號作用,才能進(jìn)行解調(diào)得到原始信號,實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜,但恢復(fù)出來的信號也較為貼近。