通信原理软件实验报告.pdf

通信原理软件实验报告实验一、实验目的假设基带信号为m(t)=sin(2000irt)+2cos(1000Trt),载波频率为20kHz,请仿真出AM、DSB-SC、SSB信号，观察已调信号的波形和频谱。二、仿真模型已知：基带信号 sO(t)=sin(2Ttfot)+2cos(2nfit),载波信号 c(t)=Accos(2TCfct),其中 fo=lkHz,fi=0.5kHz,fc=20kHzo根据原理有：DSB-SCAM 调制SDSB-SC=s0(t)c(t)；AM调制SAM=l+a*sO(t)c(t),a 为调制系数；SSB调制(上边带)s 卜(f)=Acm(t)c o 汉叭。-Acm(t)s i nOr)三、仿真设计时域采样导致频域频谱的周期性搬移，而频域采样导致时域波形的周期性搬移。为 了真实反映信号的波形s(t)和频谱S(f),不发生时域和频域混叠失真，仿真信号必须满 足时间受限和频谱受限。由奈奎斯特采样定理，必须满足fs22fh，其中加为原始信号所含最高频率分量，时域分辨率即时域采样间隔At=l/fs,fs越大，时域仿真精度越高。设原始信号的时域范围为-T2T,频域采样间隔为Af,则必须满足1/AfZT,可取T=VAt BPAf=VT,则T越大，频域分辨率越高，即仿真精度越高。四、实验结果仿真截图图1-1 AM信号波形图图1-2 AM频谱图图1-3 DSB-SC信号波形图图1-4 DSB-SC信号频谱图图1-5 SSB信号波形图图1-6 SSB信号频谱图五、结果分析由实验结果可见：1.AM信号与DSB-SC信号相比，频谱中多了一个离散的大载波分量；2.AM信号的频谱有离散大载波，且该载波占用了很大部分的发送功率，AM信号的 调制信号包络清晰，可用包络检波恢复m(t)信号；3.DSB-SC信号波形会有相位翻转的现象出现；4.SSB信号和DSB-SC信号相比，SSB信号的频谱是DSB-SC的一个边带，本实验 中采用的上边带滤波。5.根据理论知识可知，AM信号比较容易实现，但是AM信号中含有大频率载波，但 传输效率较低，DSB-SC信号的传输效率比AM信号高，SSB信号的传输效率和 DSB-SC相同，但是频谱利用率比DSB-SC信号高。实验结果与理论结果是一致的。六、源代码基带信号 m(t)=sin(2000*pi*t)+2cos(1000*pi*t),fc=20khz,求 AM,DSB-SC,SSB clear allexec t2f.sci;exec f2t.sci;fs=800;采样速率T=200;截短时间N=T*fs;采样点数dt=l/fs;时域采样间隔t=-T/2:dt:T/2-dt;时域采样点df=l/T;频域采样间隔f=-fs/2:df:fs/2-df|；频域采样点数待观测正弦波频率，单位KHz,下同fm2=0.5;待观测余弦波频率fc=20;载波频率以上为初始化参数设置ml=sin(2*%pi)*fml*t);待观测正弦波部分Ml=t2f(ml,fs);傅里叶变换MH1二-%i*sign.*M1;希尔伯特变换mhl=real(f2t(MHl,fs);希尔伯特反变换m2=2*cos(2*%pi)*fm2*t);待观测余弦波部分M2=12f(m2,fs);傅里叶变换MH2=-%i*sign.*M2;希尔伯特变换mh2=real(f2t(MH2,fs);希尔伯特反变换sl=(l+(nil+m2)/abs(max(ml+m2).*cos(2*%pi)*fc*t);/AM 信号时域表达式SUt2f(sl,fs);/AM信号频域表达式s2=(ml+m2).*cos(2*%pi)*fc*t);/DSB-SC 信号时域表达式S2=t2f(s2,fs);/DSB-SC 信号频域表达式s3=(ml+m2).*cos(2*%pi)*fc*t)-(mhl+mh2).*sin(2*%pi)*fc*t);/SSB 信号时域表 达式，以上边带为例S3=t2f(s3,fs);/SSB信号上边带频域表达式以上是仿真计算部分以下为绘图部分/AM信号xset(window)plot(f,abs(Sl)titleCAM信号频谱)xlabel(f)ylabel(S)mtlb_axis(-25,25,0,max(abs(Sl);xset(window,2)plot(t,sl)titleCAM信号波形)xlabel(t)ylabel(s(t)mtlb_axis(-3,3,-3,3);/DSB-SC 信号xset(window1,3)plot(f,abs(S2)title(DSB-SC 信号频谱)xlabelCf)ylabel(S)mtlb_axis(-25,25,0,max(abs(S2);xset(*window1,4)plot(t,s2)title(DSB-SC 信号波形)xlabel(t)ylabel(s(t)mtlb_axis(-l,4,-3,3);SSB信号(以上边带为例)xset(window；5)plot(f,abs(S3)title(*SSB信号频谱)xlabel(f)ylabel(S)mtlb_axis(-25,25,0,max(abs(S3)xset(window；6)plot(t,s3)title(!SSB信号波形)xlabel(t)ylabel(s(t)mtlb_axis(0,6,-3,3)实验二一、实验目的：假设基带信号为 m(t)=sm(2000nt)+2cos(1000Trt)+4sin(500Trt+Tt3),载波频率为 40KHz,仿真产生FM信号，观察波形与频谱，并与卡松公式作对照。FM的频率偏移常数 Kf=5kHz/Vo二、仿真模型：已知：基带信号 m(t)=sin(2nfit)+2cos(2nf2t)+4sin(2Ttf3t+,rt/3)o 其中 fi=lkHz,f2=0.5kHz,f3=0.25KHZo 载波频率 fc=40kHz。根据原理有：tSFM=Accos(2itfct+(p(t),其中 cp(t)=ZnKf J m(r)dr-00计算机仿真无法实现无穷时间内的积分，在实际仿真中，通常是把积分运算看作是微元单位内先求乘积再累加求和，即cp(t)*2E4096-ouertap&tze-iO24-awrg-16-m win-siep-2 44m2 Hz图7-8 200s时频域波形图图7-9 400s时频域波形图M(t)频率为f=10HZ时：图7-10时域波形图回File Tools Edit用|卢卜2|南|同C 6tH096-uertap stze-1024-ai/rg-16-hnwin-step-2 44ie-002 Kz10图7-11200S时频域波形图7-12 400s时频域波形M(t)频率 f=2HZ 时:图7-13时域波形学 Spectrum Analyzer(20021)File Tools Edit地旬Q|CED|氐IFreqKz-(UN)图7-14 200s时频域波形图7-15 400S时频域波形 将求和模块操作符由改为+后图7-16时域波形图7-17 200s是频域波形SSB解调图7-18相干解调波形图图7-19相干解调频谱图五、结果分析1、对比图2-3和图2-5可以看出，4号滤波器的性能比1号滤波器好。2、对比图2-3和图2-4可以看出，采样点越多，频谱图月圆滑。3、对比图2-5、图2-9和图2-12可以看出，m t 的频率不同，调制后的频偏不同；理论上频 率偏移的量和m t 仿真出的结果相符合。4、当把+，改为后，SSB信号由上边带变为下边带信号，对比图2-5和图2-15可以 看出，其主频关于载波频率对称。问题：载波设置为20H乙仿真结果为200H乙 后来才发现时钟2设置为0.01,二FFT的采样频率 设置为0.001,采样10次才显示一次，是的采样出来显示的频率放大了 10倍。后来，将FFT 的采样频率改为0.0L和时钟周期一致，是的频谱图和理论结果相同。六、思考题1、SSB信号的特点是什么？SSB信号的频谱利用率比较大，并且没有直流分量和低频分量。2.实验步骤5的参数之间有什么关系？为什么？改变参数值，配合实验加以解释。若时钟一的值不变为1/2048,将时钟二的值由0.001改为0.0L观察实验现象，可以发现，采样的波形图和频域图不变，只是显示时时间间隔变长；若保持时钟二的值不变为0.00L 改变时钟一的值由1/2048改为班12,观察实验现象，采样的频谱发生了变化，分析可知，因为时钟一改变，使得采样率降低了。实验十 调频信号的产生一、实验目的I.了解如何使用电压控制振荡器（VCO 产生调频信号。2.了解调频波与调相波的关系。二、实验原理模拟调制的另一种调制方式是调频和调相。在调频系统中，载波的频率随基带信号变化。在 调相系统中，载波的相位随基带信号变化。调频和调相均属于非线性调制，统称为角度调制。调频和调相信号的表示式如下：5（r）=4cos2i+的）可）=,f2/rK,j m(r)dr调相（PM）调频（FM）也可以写成如下形式:%)=pdtPMFM根据上面数学表达式，可知调频和调相有如图10T所示关系:m(t)s(t)rM-“调频器-3图10-1调频调相之间的关系 调频信号的两种产生方法：产生调频信号有直接调频法与间接调频法。直接调频法:加-*VCO-仙图10-2利用VCO作调频器直接调频的方法就是设计一个振荡器，使它的振荡频率随着输入电压而变化。当输入电压为。的时候振荡器产生一个频率为f。的正弦波；当输入基带信号m(t)的电压变化时，该振荡频率 作相应的变化，这样的振荡器称为压控振荡器(VCO)，即用VCO作调频器。间接调频法mU)微分器图10-3产生调相波利用调频波与调相波的关系，通过在调相器前加入积分器产生调频波。三、实验步骤1.将正弦波发生器(sinusoid generator)、VCO模块(来自Scicom_signalprocess元件库)、微 分模块(du/dt,来自Scicom_signalprocess元件库)、示波器模块(MSCOPE*)、触发时钟(CLOCK_c)、频谱示波器(FFT)模块按下图连接。图10-4调频波产生模块2.设置正弦波模块，产生频率为1HZ,幅度为0.5的信号。3.设置VCO的中心频率为1HZ,灵敏度为1HZ/V。关于VCO的参数设置可以参考图8。4.将示波器如图5.72所示连接。观察 调频波，为调相波。5.修改m(t)的频率以及幅值，观察并记录输出波形。6.所有模块的参数设置如下所示：Scicom_source$:c_clockScicom-sources:smusoid generatorMagnitude.5 Frequency phase:0Scicom_signalprocess ATO Sensitmn-2*；pi其他缺省设置Scicom_signalprocess ATO Sensitivity:2*%pi其他缺省设置Scicom_agnalprocess:Derivative缺省设置Scicom_smks:MScopeYmm:-2-2-2 Ymax:2 2 2 Refrashpenod:20 20 20其他参数缺省设宣表 10-1四、实验结果仿真结果图10-5正弦波调频及调相波形图图10-6正弦波调频信号频谱图J.SpectEUM Analyzer(20008)File Tools EditAU t-4066-ouerlaptt*-1024-airg-16-re wit-ttp-2.44le-004 Hzew;rr.Al aRFreq H-(LIN)图10-7正弦波调相信号频谱图五、结果分析1、调频波和调相波的频谱的波峰基本出现在相同的范围内。、六、思考题1.绘制VCO的V-f曲线。(ZHICc-uanrJH2.图10-5中幅度为什么成M型？(1)图中绿线为调频波，利用压控振荡器调频。调制出频率不同，所以波形的间隔不同,使得波形呈现出M型。(2)图中红线为调相波，调相波中，波形的相位随时间改变，所以使得波形也呈现出M 型。实验十一调频信号的解调一、实验目的1.了解如何使用锁相环(PLL)解调调频信号。2.了解调频波的特点。二、实验原理普通鉴频器解调调频信号的解调方法之一是先将调频信号变为调幅调频信号，使该调幅调频信号的幅度比例 于调频信号的瞬时频率，然后再利用一调幅解调器取其包络，恢复出原基带信号。其原理框 图如下图所示：图11-1普通鉴频器原理框图若鉴频器的输入信号表示为s(0=4 cos24t+2万/?n(r)dr微分器输出r勾(f)=一具2ifc+2万K产 sm2fct+J m(r)rfrs(t)的包络正比于m(t),将Sd(t)通过包络检波器，并滤去直流后，输出原基带信 号 m(t).锁相环解调利用锁相环做调频解调器的原理框图如下:输出输入信号 at，图n-2 PLL框图三、实验步骤普通鉴频器解调1.将正弦波发生器(sinusoid generator)、VCO 模拟低通滤波器(analog low pass filter)、微分模块(du/dt)、触发时钟(CLOCK_c)、示波器模块(MSCOPE)、和频谱示波器模块(FFT),全波整流器模块，按图H-3连接。其中全波整流模块(Full wave rectifier)mathematical expression 模块(来自 Scicom_others元件库)。图11-3普通鉴频器解调2.设置正弦波产生器的频率为had,幅度为0.5。模拟低通滤波器的参数设置请自行思考确 定。3.包络检波器功能由低通滤波器实现。为了恢复的信号更精确，在产生AM信号后，检波前 加入全波整流器。可以用示波器观察并记录全波整流后的波形。4.所有模块的参数设置如下表所示：犀，模块名称参数Scicom_sources sinusoid generatorMagm:de:C：.?Frequency:1 phase i1Scicom_signalprocess:VCOSensitmt-2*；pi其他缺省设置Scicom_signalprocess:Derivative缺省设置Scicom_others:Mathematical Egressionnumber of iqmts:1 scilab expression:abs(ul)use zero-crossing:1Scicom_Filter analog low pass filterOrder:4 cutoff frequency:1.2 其他参数缺省设置Scicom_sources:clock_c缺省设ItScicom_sinks MScopeInput ports sizes:1 1 1 Ymm:-2-10 0Ymax:2 10 10 Refrash peno(L30 30 30 其他参数缺省设置Scicom_sinks:EFTSampling period:0.1 其他参百缺省设置表11T锁相环法解调1.将正弦波发生器(sinusoid generator),VCO,模拟低通滤波器(analog low pass filter),触发时钟(CLOCK_c),示波器模块(MSCOPE),和频谱示波器(FFT)模块按下图连接。2.两个VCO的参数值应该一样。3.位置的信号为FM调制信号，位置的信号为解调信号。图11-4锁相环解调电路4.所有模块的参数设置如下所示：库/模块名林Scicom_sources:sinusoid generatorMagnitude:!Frequency:!phase:。Scicom_asnalprocess:VCO Sensitivity:2*%pi其他缺省设置Scicom_sources:dock_c缺省设置Scicom_sxgnalprocess:VCO Sensitmt-2.pi其他缺省设置Scicom_Filter analog low pass filterOrder:4 cutoflT firequency:1.1 其他参数缺省设置Scicom_smks:MSCOPEYmni-1 Ymax:l 其他参数缺普Scicom sinks:FFTSampling period:0.1 其他参百缺省设置表n-2四、实验结果仿真结果普通鉴频器File Tools Edit&Scilab Graphic(20008)图11-5普通鉴频器波形图调频波（黑线），调幅波（绿线），鉴频器输出（红色）。I Spectru Analyzer(20007)eol;wm 员图11-6普通鉴频器解调频谱图锁相环解调J Scilab Graphic(20001)目回区Grapklc 1File Tools Edit创刊0|回可图11-7锁相环解调波形图11-8解调频谱五、结果分析1、对比普通鉴频器解调和锁相环解调输出波形可以看出，解调输出的波形基本相同。2、对比两个鉴频器的解调频谱可以看出，在理想条件下，普通鉴频器的频谱比较好。但是,因为在解调过程中，元器件的性能并不能达到理想的状态，通过查找资料，我们可以知道,在这种情况下，锁相环有更好的性能。六、思考题1、用公式推到第一种解调方法中AM信号的表达式。FM信号经过微分器后得到AM.若鉴频器的输入调频信号表示为s(t)=Acos2nfct+2irKf/：m(T)dr,微分器输出Sd(t)=-A2nfct+2nKfm(t)sin2nfct+2nKf m(r)dr.2.图7中两个VCO的参数值若不一样，会是什么结果？能得到解调结果吗？为什么？若两个VCO的参数值不一样，则得到不规则的输出波形，不能得到正确的解调波形。实验三一、实验目的通过仿真测量占空比为25%、50%、75%以及100%的单双极性归零码波形及其功率谱。二、仿真模型 单极性归零码幅度序列 an 取值为：+1和0,发送滤波器的冲击响应gT（t 为矩形归零脉冲。当二 进制符号“1”“0”等概率出现、符号间互不相关时，其功率谱中含有：连续谱、离散 的直流分量、离散的时钟分量及其谐波分量（占空比不同，谐波分量不同）。功率谱主 瓣宽度由占空比决定。单极性不归零码幅度序列包取值为：+1和0,发送滤波器的冲击响应gT（t 为矩形不归零脉冲。当 二进制符号“1”、“0”等概率出现、符号间互不相关时，其功率谱中含有：连续谱、离 散的直流分量。功率谱主瓣宽度为Rbo 双极性归零码幅度序列 an 取值为：+1和-L发送滤波器的冲击响应gT（t 为矩形归零脉冲。当二 进制符号+、：”等概率出现、符号间互不相关时，其功率谱仅含连续谱，主瓣宽 度由占空比决定。双极性不归零码幅度序列包取值为：+1和-L发送滤波器的冲击响应gT（t 为矩形不归零脉冲。当 二进制符号等概率出现、符号间互不相关时，其功率谱仅含连续谱，主瓣 宽度为Rbo 随机过程的功率谱是各个样本的功率谱的数学期望。三、仿真设计仿真参数设计仿真参数设计仍然关注仿真精度，如实验一所述，时域仿真精度由时域采样速率 fs决定，而频域仿真精度由时域截断时间T决定。而在码元序列仿真时，设观察码 元个数为M,每个码元间隔内的采样点数为L,贝U总采样点数为NET=ML。设符号 速率为 Rs，符号间隔为 Ts，有 fs=N/T=ML/MTs=L/Ts=LRs，T=MTs=M/Rso可见，当符号速率Rs 一定时，时域仿真精度由码元间隔内的采样点数L决定，频域仿真精度由观察码元个数M决定。四、实验结果占空比为25%时：图3-1单极性归零码时域图图3-2单极性归零码功率谱图3-3单极性归零码功率谱(dB)图3-4双极性归零码时域图图3-5双极性归零码功率谱图3-6双极性归零码功率谱(dB)占空比为50%时：Scilab Graphic(1)=|回File Tools Edit|国同01cHi fe|时域图图3-7单极性归零码时域图图3-8单极性归零码功率谱图3-9单极性归零码功率谱(dB)图3-10双极性归零码时域图Scilab Graphic(5)二 File Tools Edit慢LC|CED|周 功工者图形图3-11双极性归零码功率谱图3-12双极性归零码功率谱(dB)占空比为75%时:图3-13单极性归零码时域图图3-14单极性归零码功率谱图3-15单极性归零码功率谱(dB)图3-16双极性归零码时域图图3-17双极性归零码功率谱图3-18双极性归零码功率谱(dB)占空比为75%时：图3-19单极性归零码时域图图3-20单极性归零码功率谱图3-21单极性归零码功率谱(dB)图3-22双极性归零码时域图图3-23双极性归零码功率谱图3-24双极性归零码功率谱(dB)五、源程序通过仿真测量占空比为50%、75%以及100%的单双极性归零码波形及其功率谱，分析不同 占空比/仿真结果的影响clear all;xdel(winsid();关闭所有图形窗口exec 12f.sci;exec f2t.sci;L=32;每个码元间隔内的采样点数N二2八13;总采样点数M=N/L;总码元数Rb=2;码元速率Ts=l/Rb;比特间隔fs=L/Ts;采样速率T=N/fs;截短时间Bs=fs/2;系统带宽t=-T/2+0:N-l/fs;时域采样点f=-Bs+0:N-l/T;频域采样点占空比/L0=0.25L0=0.5/L0=0.75/L0=l EP=zeros(l,N);EPl=zeros(l,N);for loop=l:1000/1000次样本函数取平均a二(rand(l,M)0.5)+0;生成单极性序歹Ual=sign(rand(l,M)0.5)-0.5);生成双极性序列tmp=zeros(L,M);一个码元的归零部分取零tmpl=zeros(L,M);一个码元的归零部分取零L1=L*LO;占空比，求出一个码元不归零部分的取样点数tmp(l:Ll,:)=ones(Ll,l)*a;将一个码元不归零部分的取样点值置为1tmpl(l:Ll,:)=ones(Ll,l)*al;s=tmp(:);S=12f(s,fs);傅里叶变化P=abs.八T;样本的功率谱密度EP二EP*(l-l/loop)+P/loop;随机过程的功率谱是各个样本的功率谱的数学期望 sl=tmpl(:);S1=12f(sl,fs);傅里叶变化Pl=abs(Sl).八?/T;样本的功率谱密度EP1=EP1*(1-Vloop)+Pl/Ioop;end xset(window,l)plot(t,s)set(gca(),grid,l,l)title(时域图i)xlabel(t)ylabel(S(t)mtlb_axis(-3,3,-1.5,1,5);xset(window,2)plot(f,abs(EP+%eps)set(gca()；grid,l,l)titled功率谱图形)xlabel(f)ylabelC 功率)mtlb_axis(-35,35,-5,max(EP+%eps);xset(window,3)plot(f,10*logl0(EP+%eps)set(gca()；gnd,l,l)title。功率谱图形(dB)xlabel(f)ylabelC 功率)xset(window,4)plot(t,sl)set(gca(),grid,1,1)title(时域图)xlabel(t)ylabel(Sl(t),)mtlb_axis(-3,3,-1.5,1.5);xset(window,5)plot(f,abs(EPl+%eps)set(gca(),grid,1,1)title。功率谱图形)xlabel(f)ylabelC 功率 i)mtlb_axis(-35,35,-5,max(EPl+%eps);xset(window,6)plot(f40*logl0(EPl+%eps)set(gca(),grid,1,1)title。功率谱图形(dB)xlabel(f)ylabelC 功率)实验十二00K调制与解调一、实验目的1.了解幅度键控（ASK 调制与解调的基本组成和原理。二、实验原理用数字基带信号去控制正弦型载波的幅度称为振幅键控（ASK。2ASK是指二进制振幅键 控又名00K,它以单极性不归零码序列来控制正弦载波的开启与关闭。其产生框图如图12-1 所示：图12-2显示二进制信源信号和ASK调制信号的波形图。图12-3显示其功率谱图。图12-3二进制信源以及ASK调制信号功率谱图在加性高斯白噪声信道条件下，00K信号的解调方法有相干解调和非相干解调。两种解调 方法的原理框图，如图12-4和12-5所示。图12-4 00K信号的相干高斯白呼声图12-5 00K信号的非相干解调三、实验步骤调制1.将正弦波发生器(sinusoid generator)、二进制随机数产生器(binary random generator,来自Scicom_sources)、乘法器模块、触发时钟(CLOCK c)示波器模块(MSCOPE)、按图 12-6连接。2.设置正弦波模块Source Signal,产生频率为1HZ的信号。设置二进制序列产生器的时钟 频率,产生周期为2s的二进制序列。图12-6信号产生模块图3、所有模块的参数设置如下表所示:表 12-1库/模块名林参数Scicom_souices:clock_c PenocL2 ImtScicom_sources:clock_c 缺省设置Scicom_souices binary random generator轶省设国Scicom_souices:sinusoid generatorMagnitude:!Frequency:1*2*%piphase:。Scicom_smks:MScopeYmm vector:-2-2 Ymax vector:2 2其他参数缺省设置解调方法一：1.将正弦波发生器（sinusoid generator、二进制随机数产生器 binary random generator 乘法器模块、整流器（rectifier,修改自mathematical expressions模块）、模拟低通滤波器（analog low pass filter、比较判断模块 switch,来自Branching元 件库）、触发时钟（CLOCK_c、示波器模块 MSCOPE、按图12-7连接。整流器由mathematical expression模块修改而来。2.二进制随机数产生器的时钟周期设为2s,正弦信号产生模块的频率设为1HZ,低通滤波器 的截止频率应设为多少？（0.5hz,考虑二进制序列的频谱）。处的波形为整流后波形，不是标准的TTL格式，需要一个比较器（由switch充当）来对整流后波形进行整形。图12-7调制解调模块图3、所有模块的参数设置如下表所示昨，模块名称*-Scicom_sources:clock_c PenocL2 Imt time:0.1Scicom_sources:clock_c 置Scicom_sources:binan-random generator缺省设置Scicom_sources:smusoid generatorMagnitude:1 Frequency:1*2*%pi phase:。Scicom_others:MathematicalExpression(iectifier)Number of inputs:1 salab expression:(ul0)其他参数缺省设置Scicom_Filter analog low pass filterOrder:4 cutofffrequency:0.7a2#i 其他参数缺省设置Scicom-sources:Constant 缺省设置Scicom_sources:Constant ConstantOBranching:switchThreshold a:0.2其他参数限省设置Scicom_smks:MScopeInput ports sizes:111 Ymm vector:-2-2-2 Ymax vectw:2 2 2 Refresh penod:60 60 60 其他参数缺省设置表 12-2方法二1.将正弦波发生器(sinusoid generator)、二进制随机数产生器(binary random generator)乘法器模块、组合移相器器、低通滤波器(analog low pass filter)触发时 钟(CLOCK_c)、比较判断模块(switch)、示波器模块(MSCOPE)按图12-8连接。2.由于是验证解调原理的实验，所以解调载波直接由调制载波充当。适当调节移相器的相 位，和低通滤波器的截止频率，使得解调结果正确。图12-8同步解调模块3、所有模块的参数设置如下表所示库，模块名称参数Scicom_souices:clock_c Penod:2 Imt timeOlScicom_souices:clock/Penod:10/512 Imt time:10/512Scicom_souices:clock_c Scicom_souices:bmanr random generator缺省设置Scicom_souices:sinusoid generatorMagnitude:1 Frequency:1*2*%pi phase:0Scicom_sigiialprocess:phase shifter and Equal DelaySize of input:512 phase shift:。Scicom_Filter analog low pass filterOrder:4 cutoF frequencyzO.7*%其他参数缺省设置Scxcom_souice$:Constant 缺省设置Scicom_souices:Constant Constant:。Branching:switchThreshold a:0.2其他参数缺省设置Scicom_smks:MScopeInput ports sizes:11 1 Ymin vector:-?-2-2 Ymax vector2 2 2 Refreshpeno(L30 30 30其他参数缺省设置表 12-3四、实验结果仿真结果图12-9发射信号和00K信号I SpectEUM Analyzer(20008)图12-10 OOK信号频谱图非同步解调解调图12-11输入信号（黑线）、调制信号（绿线）和解调后的信号（红线）图12-12调制出的频谱图同步解调图12-13输入波形和解调输出波形五、分析结果1、解调输出的波形和输入波形一样。2、调制只用了一个频谱六、思考题1.比较两种解调方法，说出优劣。考虑到仿真中并未加入噪声，而实际是有噪声的，比较两种解调方法的Ipf输出，可见第 二种解调方法抗噪性能会更好，因为它的波形更接近原始信号，而且比较平稳。但是 其抗噪性能受相移影响很大，通过30、60相移可知其抗噪性能呈现cos递减；70相 移时已经开始出现误码。而且实际中还要恢复载波，显得复杂些；相比之下第一种方法 解调更简单些，但抗噪性能更差些。2.MASK调制解调模型如何构建？MASK调制解调模型的构建先经过串并变换，将二进制序列变为M进制，然后调制成MPAM信号，再将MPAM数字基带信 号与正弦载波相乘，即可得到MASK实验十三2FSK调制一、实验目的1.了解频率键控 Frequency Shift Keying FSK 调制和解调的基本组成和原理。2.学习SCICOM模块的使用。二、实验原理用二进制数字基带信号去控制正弦波载波的载频称为二进制移频键控。其对应的表达式为:=JS）=cos（湖 f）“传号”,也（）一S）=乂 8乂2f）“空号其波形产生框图分为相位连续型和相位不连续型：相位不连续的信号产生框图如图13-1所示，信源的信号波形和调制信号的波形如图13-2所Zj O图13-1相位不连续FSK调制图13-2频率不连续的FSK调制输出信号相位连续的信号产生框图如图13-3所示，信源的信号波形和调制信号的波形如图13-4所示。砥）=工4圻。一“0厂-r V03（中心频率为fc 相位连续的2FSK信号图13-3相位连续FSK调制图13-4相位连续FSK调制输出信号2FSK信号的近似带宽可由卡松公式给出：以=24-23其中B为数字基带信号带宽，其中旷为调频器的频偏(工一工=旷)FSK相干解调框图如图13-5所示：图13-5 FSK相干解调三、实验步骤1.将二进制随机数产生器(binary random generator)、VCO模块、触发时钟(CLOCK c)、示波器模块(MSCOPE)、按图13-6连接。产生相位连续的FSK信号。continuous phase fsk图13-6连续相位FSK信号产生模块图2.将正弦波发生器(sinusoid generator)、二进制随机数产生器(binary random generator)比较判断模块(switch)触发时钟(CLOCK_c)、示波器模块(MSCOPE)、按 图13-7连接，产生相位不连续的FSK信号。图13-7相位不连续FSK信号产生模块图3.将正弦波发生器(sinusoid generator)、二进制随机数产生器(binary random generator)乘法器模块、抽样保持模块(S/H)、模拟低通滤波器(analog low pass filter)比较判断模块(switch),触发时钟(CLOCK/)、示波器模块(MSCOPE)、按图13-8连接。图13-8相干解调模块图。根据图13-5,需要一个带通滤波器滤去带外噪声。因为本实验是验 证解调方法，未引入噪声，所以没有使用带通滤波器。图中的超级模块(dFSK Modulation)为相位不连续FSK产生模块。所显示的是源信号，所显示的是解调信号。图13-8 FSK相干解调模块图4.所有模块的参数设置如下表所示Contmuous Phase FSKScicom_sources:dock_c Penod:2 hut time:0Scicom_sources:clock_c Penod:0.05 Imt time:0Scicom_sources:random binary generator缺省设置Scicom_asnalprocess ATOSensitn:2.pi其他缺省设HScicom_smks:MScopeYmm vector:-2-2 Ymax vector。2 Refreshpenod:10 10 其他参数缺省设置Discrete FSK ModulationScicom_sources:clock-c Penoi2 Imt time:。Scicom_sources:clock_c PenocLO.0005 Imttime:0.05Scicom_sources:bmanr random generator修省设置Scicom_sources:smusoid generator(fl)Magnitude:1 Frequencxr:5*2#%pi phaseOScicom-sources:sinusoid generator(2)Magnitude:!Frequencxr:2*2a%piphase OBranching:switchThreshold a:0.5其后参数缺省设置Scicom_smks:MScopeYmm vector:-2-2 Ymax vector。2 Refreshpenod:20 20 其他参数缺省设置FSK DemodulationScicom_sources:clock_c Penod:2 Imt timeOScicom_sources:clock_c PenocLO.l hut time:0.05Scicom_sources bman,random generator缺省设置Scicom_ModDemodD:dFSK Modulation参数设置参考 Dis Contmuous Phase FSKScicom_sources:smusoid generatoitj)Magnitude:!Frequency:3*2*%pi phase:。Scico