FSK調製解調實驗報告

　　一、實驗目的：

　　1．掌握FSK（ASK）調製器的工作原理及效能測試；

　　2．掌握FSK（ASK）鎖相解調器工作原理及效能測試；

　　3. 學習FSK（ASK）調製、解調硬體實現，掌握電路調整測試方法。

　　二、實驗儀器：

　　1．通道編碼與 ASK.FSK.PSK.QPSK 調製模組，位號： A,B 位

　　2． FSK 解調模組，位號： C 位

　　3．時鐘與基帶資料發生模組，位號： G 位

　　4． 100M 雙蹤示波器

　　三、實驗內容：

　　觀測m序列（1，0， 0/1碼）基帶資料FSK （ASK）調製訊號波和解調後基帶資料訊號波形。

　　觀測基帶數字和FSK（ASK）調製訊號的頻譜。

　　改變信噪比（S/N），觀察解調訊號波形。

　　四、實驗原理：

　　數字頻率調製是資料通訊中使用較早的一種通訊方式。由於這種調製解調方式容易實現，抗噪聲和抗群時延效能較強，因此在無線中低速資料傳輸通訊系統中得到了較為廣泛的應用。

　　（一） FSK 調製電路工作原理

　　FSK 的調製模組採用了可程式設計邏輯器件+D/A 轉換器件的軟體無線電結構模式，由於調制演算法採用了可程式設計的邏輯器件完成，因此該模組不僅可以完成 ASK， FSK 調製，還可以完成 PSK， DPSK， QPSK， OQPSK 等調製方式。不僅如此，由於該模組具備可程式設計的特性，學生還可以基於該模組進行二次開發，掌握調製解調的演算法過程。在學習 ASK， FSK 調製的同時，也希望學生能意識到，技術發展的今天，早期的純類比電路調製技術正在被新興的技術所替代，因此學習應該是一個不斷進取的過程。下圖為調製電路原理框圖

　　上圖為應用可程式設計邏輯器件實現調製的電路原理圖(可實現多種方式調製)。基帶資料時鐘和資料，透過 JCLK 和 JD 兩個鉚孔輸入到可程式設計邏輯器件中，由可程式設計邏輯器件根據設定的工作模式，完成 ASK 或 FSK 的調製，因為可程式設計邏輯器件為純數字運算器件，因此調製後輸出需要經過 D/A 器件，完成數字到模擬的轉換，然後經過類比電路對訊號進行調整輸出，加入射隨器，便完成了整個調製系統。

　　ASK/FSK 系統中，預設輸入訊號應該為 2K 的時鐘訊號，在時鐘與基帶資料發生模組有2K的M序列輸出，可供該實驗使用，可以透過連線將時鐘和資料送到 JCLK 和 JD 輸入端。標有 ASK.FSK 的輸出鉚孔為調製訊號的輸出測量點，可以透過按動模組上的 SW01 按鈕，切換輸出訊號為 ASK 或 FSK，同時 LED 指示燈會指示當前工作狀態。

　　（二） FSK 解調電路工作原理

　　FSK 解調採用鎖相解調，鎖相解調的工作原理是十分簡單的，只要在設計鎖相環時，使它鎖定在 FSK 的一個載頻上，此時對應的環路濾波器輸出電壓為零，而對另一載頻失鎖，則對應的環路濾波器輸出電壓不為零，那末在鎖相環路濾波器輸出端就可以獲得原基帶訊號的資訊。下圖為FSK 鎖相環解調器原理示意圖和電路圖。

　　FSK 鎖相解調器採用整合鎖相環晶片 MC4046。其中，壓控振盪器的頻率是由 17C02.17R09.17W01 等元件引數確定，中心頻率設計在 32KHz 左右，並可透過 17W01 電位

　　器進行微調。當輸入訊號為 32KHz時，調節 17W01 電位器，使環路鎖定，經形成電路後，輸出高電平；當輸入訊號為 16KHz時，環路失鎖，經形成電路後，輸出低電平，則在解調器輸出端就得到解調的基帶訊號序列。

　　五、各測量點和可調元件的作用

　　1、數字調製電路模組介面定義：

　　通道編碼與ASK、FSK、PSK、QPSK調製模組（A、B位） JCLK：2K時鐘輸入端； JD：2K基帶資料輸出端；

　　ASK、FSK：FSK或ASK調製訊號輸出端；

　　SW01：調製模式切換按鈕；

　　L01L02：指示調製狀態。

　　2、FSK （ASK）解調模組介面定義：

　　17P01：FSK解調訊號輸入鉚孔；

　　17P02：FSK解調訊號輸出，即數字基帶信碼訊號輸出，波形同16P01。

　　17TP02：FSK解調電路中壓控振盪器輸出時鐘的.中心頻率，正常工作時應為32KHz左右，頻偏不應大於2KHz，若有偏差，可調節電位器17W01；