通信原理实验指导书 实验四 数字解调
上。74HC04的状态转换电平约为2.5 V，可把输入信号进行硬限幅处理。整形1将正弦2FSK信号变TTL 电平的2FSK信号。整形2和抽样电路共同构成一个判决电平为2.5V的抽样判决器。
·单稳1、单稳2分别被设置为上升沿触发和下降沿触发，它们与相加器一起共同对 TTL 电平的2FSK 信号进行微分、整流处理。电位器R43和R44决定上升沿脉冲宽度及下降沿脉冲宽度（应基本相等）。
·R48可以调节滤波器的频率特性及LPF信号幅度，LPF不是TTL电平信号且不是标准的非归零码，必须进行抽样判决处理。U34 对抽样判决输出信号进行整形。
四、实验步骤
本实验使用数字信源模块、数字调制模块、载波同步模块、2DPSK 解调模块及 2FSK 解调模块，它们之向的信号连结方式如图4-5 所示。实际通信系统中，解调器的位同步信号来自位同步提取单元。本实验中这个信号直接来自数字信源。在做2DPSK 解调实验时，位同步信号送给2DPSK 解调单元，做2PSK 解调实验时则送到 2FSK 解调单元。
图4- 5 数字解调实验连接图
1．按照图4 - 5将五个模块的信号输出、输入点连在一起。将数字信源模块上的＋5V电源用导线连接到载波同步模块的＋5V电源输入点。将直流稳压电游的+5 V连接到数字信源模块的+ 5 V输入点，将+12V、-12V 电流分别用导线连接到载波同步模块的+12V输入点及数字解调模块的-12V输入点（数字解调及载波同步模块的＋5V 、+12V 、-12V己在印刷电路板上连通）。
2．检查数字信源模块、数字调制模块及载波同步模块是否己在工作正常，使载波同步模块提取的相干载波CAR-OUT与2DPSK信号的载波CAR同相（或反相）。
3 . 2DPSK 解调实验
（1）用数字信游的FS信号作为示波器外同步信号，将示波器的CH1接数字调制单元的 BK ，CH2接2DPSK 解调单元的MU。MU与BK同相或反相，其波形应接近图 4 - 3 所示的理论波形，调节电位器 R26使 MU的峰峰值不超过 5V（否则 LPF 信号可能出现异常）。调节载波同步单元中的电位器P1或微调C34来改变相干载波相位，会发现 MU波形无变化但其幅度下降（为什么？请思考）。
27
通信原理实验指导书 实验四 数字解调
（2）示波器的 CH2接LPF ，可看到LPF与MU反相。当一帧内BK 中“1”码“ 0 \，LPF的正、负极性信号与0电平对称，否则不对称。将示波器调至失步状态，可观察到眼图。
（3）示波器的CH1接VC ，调节电位器R39，使VC为LPF的中值（当BK中的“1”与“0”等概时VC应为0），此即为抽样判决器的最佳门限。
（4）断开、接通电源若干次，使数字调制单元CAR信号与载波同步单元CAR—OUT信号同相，观察数字调制单元的BK与2DPSK解调单元的MU、LPF、BK、AK-OUT信号之间产关系
（5）再断开、接通电源若干次，使CAR信号与CAR—OUT信号反相，重新进行步骤（4）中的观察。 4．2FSK解调实验
示波探头CH1接数字调制单元中的AK，CH2分别接2FSK解调单元中的FD、LPF、CM及AK-OUT，观察2FSK过零检测解调过程（注意：低通及整形2都有倒相作用）。LPF的波形应接近图4—4所示的理论波形，若相差较大可微调节电位器R48 。
五、实验报告要求
1、设绝对码为1001101，相干载波频率等于码速率的1.5倍，根据实验观察得到的规律，画出CAR—OUT与CAR同相，反相时2DPSK相干解调MU、LPF、BS、BK、AK波形，总结2DPSK克服相位模糊现象的机理（设运放元倒相作用）。
2、设信息代码为1001101，2FSK的两个载频分别为码速率的四倍和两倍，根据实验观察得到的规律，画出2FSK过零检测解调器输入的2FSK波形及FD、LPF、AK波形（设低通滤波器及整形2都无倒相作用）。
28
通信原理实验指导书 实验五 数字解调锁相环与位同步
实验五 数字锁相环与位同步
一、实验目的
1. 掌握数字锁相环工作原理以及触发式数字锁相环的快速捕获原理。 2. 掌握用数字环提取位同步信号的原理及对信息代码的要求。
3. 掌握位同步器的同步建立时间、同步保持时间、位同步信号同步抖动等概念。
二、实验内容
1. 观察数字环的失锁状态、锁定状态。
2. 观察数字环锁定状态下位同步信号的相位抖动现象及相位抖动大小与固有频差、信息代码的关系。
3. 观察数字环位同步器的同步保持时间与固有颇差之间的关系。
三、基本原理
可用窄带带通滤波器，锁相环来提取位同步信号。实验一中用模数混合锁相环（电荷泵锁相环）提取位同步信号，它要求输入信号是一个准周期数字信号。实验三中的模拟环也可以提取位同步信号，它要求输入准周期正弦信号。本实验使用数字锁相环提取位同步信号，它不要求输入信号一定是周期信号或准周期信号，其工作频率低于模数环和模拟环。
用于提取位同步信号的数字环有超前滞后型数字环和触发器型数字环，此实验用的是触发器型数字环，它具有捕捉时间短、抗噪能力强等特点，其原理框图和电路图分别如图5 -1和图5 -2 所示。
29
通信原理实验指导书 实验五 数字解调锁相环与位同步
位同步模块有以下测试点及输入输出点：
·＋5V ＋5V电源输入点（3个） ·S—IN 基带信号输入、测试点（2个） ·BS—OUT 位同步信号输出、测试点（2个）
图5-2 位同步器电路图
图5—1中各单元与图5—2 中元器件的对应关系如下： ·晶振 CRY3 ：晶体： U39 : 7404
·控制器 U48 ：或门 7432 : U41 ：计数器 74190 ·鉴相器 U40 : D 触发器 7474
·量化器 U45 ：可编程计数器 8254 ·数字环路滤波器 由软件完成
·数控振荡 U46、U45 : 8254
·脉冲展宽器 U47：单稳态触发器74123 位同步器由控制器、数字锁相环及脉冲展宽器组成，数字锁相环包括数字鉴相器、量化器、数字环路滤波器、数控振荡器等单元。
下面介绍位同步器的工作原理。
数字锁相环是一个单片一机系统，主要器件是单片机89C51 及可编程计数器8254 。环路中使用了两片8254 ，共六个计数器，分别表示为8254A0、8254A1、 8254A2、8254B0、8254B1、8254B2 。它们分别工作在M0、M1、M2三种工作模式。M0为计数中断方式，M1为单稳方式，M2为分频方式。除地址线、数据线外，每个8254芯片还有时钟输入端C、门控信号输入端G和输出端O 。
30