移相键控（PSK）实验

实验五（PSK）移相键控实验

一、实验目的：

1、  了解M序列的性能，掌握其实现方法及其应用；

2、  了解2PSK系统的组成，验证其调制解调原理；

3、  验证同步解调的又一方式----同向正交环（或称Costas环）的工作原理；

4、  学习集成电路压控振荡器的应用；

5、  学习2PSK系统主要性能指标的测试方法。

二、实验原理及电路说明

   移相键控实验电路由以下部分组成：(如本章后电路图5.1 5.2所示)

 （一）调制

     1.M序列发生器

     2.调相电路

     3.差分编码器

 （二） 解调

     1.同相正交环电路

     2.集成电路压控振荡器

     3.差分译码器

三、实验仪器

高频信号发生器一台

直流稳压电源一台

双踪同步示波器一台

数字频率计一台

PSK试验箱一台

四、实验内容

在实验箱中使用了7805，7905和7812芯片来保护实验板电子元器件，电路板上标着+5V，–5V、+12V的电源输入端应输入+7V，–7V、+14V的电源。

1、  M序列发生器

设初始状态为10000，试列表写出一个周期的M序列。把列表的结果与实验结果相比较，以测试点1处信号为同步信号，观察并记录测试点2处的波形。验证M序列的主要性质。

2、  差分编码

    以测试点1处信号为同步信号，观察并记录测试点3处的波形。将2处和3处的波形进行比较，验证差分编码的规律。

3.数字调相电路

将k1拨至“同步“以3处信号为同步信号观察并记录测试点5处的波形；观察并记录测试点6处的数字调相波形。

    PSK实验电路板上的两个开关功能如下：

以5处的载波信号输入双踪同步示波器YB,用YA观察6处的2PSK信号，利用双踪同步示波器上的刻度，测量π相位对0相位的相位差△φ。

4同步带和捕捉带

同步带和捕捉带是锁相环性能的标志。我们可用发信号的比较来判断锁相环是否锁定。

用双踪同步示波器YA观察测试点13处的信号码，YB观察测试点2处发信码，并以YB作同步。用高频信号发生器从电缆插座“外载波IN”输出外载波。将K1拨至‘异步’，K2拨至“外载波’。数字频率计接在测试点4处，高频信号发生器的输出幅度保持在1.5Vp-p，由低网高缓缓调节频率。当双踪同步示波器上出现收信码同步，并且波形一致时，这时就是无误码情况锁相环捕捉到外载波并锁定，此点频率记做fz。继续向高频调节频率，直到双踪同步示波器上可见收信码与发信码不同步，这时锁相环已不能同步跟踪外载波而失锁，该点频率记做f4。将外载波频率由此点往下调节，调到再次捕捉到收信号与发信号同步一致，锁相环再次捕捉到外载波并锁定，此点频率记做f3。继续向低调节频率，直到收信与发信码再次失步，此点频率记做f1。为提高测量精度，上述过程可反复进行几次。

    图5.3是根据环路电压Ud与频率的关系画出的同步和捕捉带示意图。图中f1、f2、f3、f4与实验中测得的发f1、f2、f3、f4一一对应。这样

同步带              △f1＝f4-f1

捕捉带              △f2＝f3-f2

4眼图

以码元定时（12）作为同步信号，观察解调后的基带信号（7）。利用双踪同步示波器的刻度量测眼图的几个指标：

（1）       眼图开启度（U-2△U）/U其中U＝U++U-

（2）       “眼皮“厚度”2△U/U

（3）       交叉点发散度△T/T

（4）       正、负极性不对称度|(U+-U-)|/|(U++U-)|

五、实验报告

1.     整理实验中的记录，画出相应的曲线和波形。

2.       2PSK系统由那些部分组成？各部分的作用？

3.       设给定一码组100110011100，画出对这一码组进行2PSK的调制和解调的波形图。

4.       为什么利用眼图可以大致估计系统性能的优劣？

5.       简述同相正交工作原理。

6.       对改进实验内容和电路有什么建议？