实验四 FSK调制及解调实验
一、实验目的
1、 掌握用键控法产生FSK信号的方法。 2、 掌握FSK非相干解调的原理。
二、实验器材
1、 主控&信号源、9号模块 各一块 2、 双踪示波器 一台 3、 连接线 若干
三、实验原理
1、实验原理框图
I256K载波1NRZ_I信号源PN15基带信号取反NRZ_Q调制输出128K载波2Q单稳触发上沿门限判决低通滤波过零检测单稳触发下沿FSK解调输出LPF-FSK单稳相加输出解调输入9# 数字调制解调模块 FSK调制及解调实验原理框图
2、实验框图说明
基带信号与一路载波相乘得到1电平的ASK调制信号，基带信号取反后再与二路载波相乘得到0电平的ASK调制信号，然后相加合成FSK调制输出；已调信号经过过零检测来识别信号中载波频率的变化情况，通过上、下沿单稳触发电路再相加输出，最后经过低通滤波和门限判决，得到原始基带信号。
四、实验步骤
实验项目一 FSK调制
概述：FSK调制实验中，信号是用载波频率的变化来表征被传信息的状态。本项目中，通过调节输入PN序列频率，对比观测基带信号波形与调制输出波形来验证FSK调制原理。
1、关电，按表格所示进行连线。
源端口 信号源：PN 目的端口 连线说明 模块9：TH1(基带信号) 调制信号输入 载波1输入 载波2输入 信号源：256KHz(载波) 模块9：TH14(载波1) 信号源：128KHz(载波) 模块9：TH3(载波2) 模块9：TH4(调制输出) 模块9：TH7(解调输入) 解调信号输入 2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【FSK数字调制解调】。将9号模块的S1拨为0000。调节信号源模块的W2使128KHz载波信号的峰峰值为3V，调节W3使256KHz载波信号的峰峰值也为3V。
3、此时系统初始状态为：PN序列输出频率32KH。 4、实验操作及波形观测。
（1）示波器CH1接9号模块TH1基带信号，CH2接9号模块TH4调制输出，以CH1为触发对比观测FSK调制输入及输出，验证FSK调制原理。
（2）将PN序列输出频率改为64KHz，观察载波个数是否发生变化。 实验项目二 FSK解调
概述：FSK解调实验中，采用的是非相干解调法对FSK调制信号进行解调。实验中通过对比观测调制输入与解调输出，观察波形是否有延时现象，并验证FSK解调原理。观测解调输出的中间观测点，如TP6（单稳相加输出），TP7（LPF-FSK），深入理解FSK解调过程。
1、保持实验项目一中的连线及初始状态。
2、对比观测调制信号输入以及解调输出：以9号模块TH1为触发，用示波器分别观测9号模块TH1和TP6（单稳相加输出）、TP7（LPF-FSK）、 TH8（FSK解调输出），验证FSK解调原理。
3、以信号源的CLK为触发，测9号模块LPF-FSK，观测眼图。
五、实验报告
1、分析实验电路的工作原理，简述其工作过程；
（1）调制电路工作原理：输入的基带信号由转换开关转接后分成两路，一路控制256KHz的载频，另一路经倒相去控制 168KHz的载频。当基带信号为“1”时，模拟开关1打开，模拟开关2关闭，此时输出f1=256KHz，当基带信号为\时，模拟开关1关闭，模拟开关2开通。此时输出f2=168KHz，于是可在输出端得到已调的FSK信号。 电路中的两路载频(f1,f2)由内时钟信号发生器产生，经过开关送入。两路载频分别经射随、选频滤波、射随、再送至模拟开关。
（2）解调电路的工作原理：已调信号经过过零检测识别出信号中载波频率是否发生变化。经限幅、微分、整流后形成与频率变化相对应的尖脉冲序列，再经过脉冲展宽把这些尖脉冲变换成较宽的矩形脉冲以增大其直流分量，然后经过低通滤波器取出直流分量完成频率——幅度变换。
2、分析FSK调制解调原理。
频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。在2FSK中，载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化。故2FSK可以看成是两个不同载频的2ASK信号的叠加。解调原理是将2FSK信号分解为上下两路2ASK信号分别进行调解然后进行判决得到恢 复出的原始信号。