课程名称 现代通信原理 实验序号 第4次实验 实验项目 PSK QPSK调制解调实验 实验地点 综B-703 实验学时 两学时 指导教师 闵笛
专 业 _________13网络工程
学 号 2013344138 姓名 吴彩媚
2015年12月 10 日
成绩： 教师评语 指导教师签名： 批阅日期： 一、实验目的及要求 1. 掌握PSK QPSK调制解调的工作原理及性能要求； 2. 进行PSK QPSK调制、解调实验，掌握电路调整测试方法； 3. 掌握二相绝对码与相对码的码变换方法。 二、实验原理与内容 二相PSK(DPSK)解调器电路采用科斯塔斯环(Constas环)解调，其原理如图8-2所示。 38U07C38C0438C0538C0638C0738C080.1u0.1u0.1u0.1u0.1u38U02C40663GND438E0110uF/16V38R0922K38R081K38C090.1u312338R111K2738U04LM31113238U07A74LS0438R1022K138C130.1u-12V38TP022938U07D74SL04838R22100VCC38U08A74LS74DCLKQ231138U03ATL08438C100.1u38U07B+12V+12V374LS044574LS04638R2710038C120.1u38R131K38P03PN38CA01180P38R2533K38W0110K38R2633K4865VCC538U06A74LS8638U07E74LS041038R2010K38P02PN38R2110K38U1074LS124123456781INCEXTCEXT1G2G1YGND161514131211109VCC38D015V38E0310uF/16V114-12V138C190.01u38P01PN38R0110K38C010.033uTZI38C1191P38BG019013+12V38U01LM31138R0610038E0238R1622K38R1522K131438R141K123238C1491P38R12100142+12V38C160.1u38K013PIN3F90SD15Q38C175100P38TP01CD10uF/16V68638C020.033u238R0247K38R03100538C030.033u7838R073K38U02D4066938R181K186338R045.1K5138R24100738U051238U08B74LS7438U07F1374LS0438R235.1K1、在38J01上加F0和F90网标2、增加38P03孔，测QPSK的I路数据3、增加38K01跳线器，选择解调PSK还是QPSKPSKQPSK416-12V38U03D38R17TL0841K38C150.1u41-12V38J01VCC13579111315171921232527293133353739246810121416182022242628303234363840VCC+12V38J0213579111315171921232527293133353739246810121416182022242628303234363840+12V38R19100QCD8Q13LM311SD238K023PIN19CLKD11123F0F0F90PSK解调电路电原理图38TP03TZI1GND38GNDGND-12V-12V110图8-2 解调器原理方框图 1）解调信号输入电路 输入电路由晶体三极管跟随器和运算放大器38U01组成的整形放大器构成，采用跟随器是为了发送（调制器）和接收（解调器）电路之间的隔离，从而使它们工作互不影响。放大整形电路输出的信号将送到科斯塔斯特环。由于跟随器电源电压为5V，因此输入的PSK已调波信号幅度不能太大，一般控制在1.8V左右，否则会产生波形失真。 2）科斯塔斯环提取载波原理 PSK采用科斯塔斯特环解调，科斯塔斯特环方框原理如图8-3所示。 1低通解调输出环路滤波器VCO90°移相3低通2 图8-3 科斯塔斯特环电路方框原理如图 科斯塔斯特环解调电路的一般工作原理在《现代通信原理》第三版（电子工业出版社2009年）等教科书中有详细分析，这儿不多讲述。下面我们把实验平台具体电路与科斯塔斯特环方框原理图作一对比，讲述实验平台PSK解调电路的工作原理。 解调输入电路的输出信号被加到模拟门38U02C和38U02D构成的乘法器，前者为正交载波乘法器，相当于图8-3中的乘法器2，后者为同相载波乘法器，相当于框图中乘法器1。38U03A,38U03D及周边电路为低通滤波器。38U04，38U05为判决器，它的作用是将低通滤波后的信号整形，变成方波信号。PSK解调信号从38U05的7脚经38U07A.D两非门后输出。异或门38U06A起模2加的作用，38U07E为非门,若38U06A3两输入信号分别为A和B，因A?B?A?B（A、B同为0除外，因A与B正交，不会同时为0）因此异或门与非门合在一起，起乘法器作用，它相当于图8-3框图中的乘法器3。38U710为压控振荡器（VCO），74LS124为双VCO，本电路仅使用了其中一个VCO，环路滤波器是由38R20、38R21、38C17组成的比例低通滤波器，VCO控制电压经环路低通滤波器加到芯片的2脚，38CA01为外接电容，它确定VCO自然谐振频率。38W01用于频率微调，38D01，38E03用来稳压，以便提高VCO的频率稳定度。VCO信号从7脚经38C19输出至移相90o电路。 科斯塔斯特环中的90o移相电路若用模拟电路实现。则很难准确移相90o，并且相移随频率改变而变化。图8-2电路中采用数字电路实现。非门38U07F，D触发器38U08A.B及周围电路组成数字90o移相器。由于D触发器有二分频作用。所以VCO的锁定频率应为2fc，即VCO输出2048KHZ方波，其中一路直接加到38U08A D触发器，另一路经38U07F反相再加到38U08B D触发器，两触发器均为时钟脉冲正沿触发，由于38U08A的 ?与两D触发器的D端连接。而D触发器Q端输出总是为触发时钟到来前D端状态，根据触发器工作原理和电路连接关系，数字90o移相电路的相位波形图如8-4所示。 频率为2048 KHzVCO输出38U08A?_?频率为1024 KHz38U08B?