1、實驗三 BPSK傳輸系統實驗四、實驗內容測試前檢查：首先通過菜單將通信原理綜合實驗系統調制方式設置成“BPSK傳輸系統”；用示波器測量TPMZ07測試點的信號，如果有脈沖波形，說明實驗系統已正常工作；如果沒有脈沖波形，則需按面板上的復位按鈕重新對硬件進行初始化。（一）BPSK調制1. BPSK調制基帶信號眼圖觀測（以m序列觀測眼圖）（1） 通過菜單選擇不激活“匹配濾波”方式（未打勾），此時基帶信號頻譜成形濾波器全部放在發送端。以發送時鐘（TPM01）作同步，觀測發送信號眼圖（TPi03）的波形。成型濾波器使用升余弦響應，=0.4。判斷信號觀察的效果。（2）（3） 通過菜單選擇激活“匹配濾波”方

2、式（打勾），此時系統構成收發匹配濾波最佳接收機，重復上述實驗步驟。仔細觀察和區別與上述兩種方式下發送信號眼圖（TPi03）的波形。（4）注：當通過選擇菜單激活“匹配濾波”方式時，表示系統按匹配濾波最佳接收機組成，即發射機端和接收機端采用同樣的開根號升余弦響應濾波器。當未激活“匹配濾波”方式時，系統為非匹配最佳接收機，整個濾波器滾降特性全部放在發射機端完成，但信道成型濾波器特性不變。思考：怎樣的系統才是最佳的？匹配濾波器最佳接收機性能如何從系統指標中反映出來？采用什么手段測量？結論：匹配濾波巖土更加清晰性能更佳2. I路和Q路調制信號的相平面（矢量圖）信號觀察（1） 測量I支路（TPi03）和Q

3、支路信號（TPi04）李沙育（x-y）波形時，應將示波器設置在（x-y）方式，可從相平面上觀察TPi03和TPi04的合成矢量圖，其相位矢量圖應為0、兩種相位。通過菜單選擇在不同的輸入碼型下進行測量；結合BPSK調制器原理分析測試結果。（2） 全0碼和全1碼（3）（4） 01碼（5）（6） 特殊碼（7）結論全一碼和全0碼只有一個碼型所以李莎宇波形 只有一個點0|1碼特殊嘛序列存在0.1碼交替所以存在0.pai兩種相位。（8） 通過菜單選擇“匹配濾波”方式設置，重復上述實驗步驟。仔細觀察和區別兩種方式下矢量圖信號。匹配濾波下，0|1碼的李莎宇圖形方向有所變化，其他碼型的李莎宇圖基本一致3. BP

4、SK調制信號0/相位測量(將KPO2設置在T位置)選擇輸入調制數據為01碼。用示波器的一路觀察已調制信號輸出波形（TPK03），并選用該信號作為示波器的同步信號；示波器的另一路連接到調制參考載波上（TPK06/或TPK07），以此信號作為觀測的參考信號。仔細調整示波器同步，觀察和驗證調制載波在數據變化點發生相位0/翻轉。4. BPSK調制信號包絡觀察(將KPO2設置在T位置)BPSK調制為非恒包絡調制，調制載波信號包絡具有明顯的過零點。通過本測量讓學生熟悉BPSK調制信號的包落特征。測量前將模擬鎖相環模塊內的跳線開關KP02設置在TEST位置（右端）。（1） 選擇0/1碼調制輸入數據，觀測調制

5、載波輸出測試點TPK03的信號波形。調整示波器同步，注意觀測調制載波的包落變化與基帶信號（TPi03）的相互關系。畫下測量波形。（2） 用特殊碼序列重復上一步實驗，并從載波的包絡上判斷特列碼序列。畫下測量波形。（3） 用m序列重復上一步實驗，觀測載波的包絡變化。5. BPSK調制信號頻譜測量此項測量視學校儀表情況而定，無頻譜儀可不測量。測量時，用一條中頻電纜將頻譜儀連結接到調制器的KO02端口。調整頻譜儀中心頻率為1.024MHz，掃描頻率為10KHz/DIV，分辨率帶寬為110KHz左右，調整頻率儀輸入信號衰減器和掃描時間為合適位置。通過菜單選擇m序列碼輸入數據，觀測BPSK信號頻譜。測量調

6、制頻譜占用帶寬、電平等，記錄實際測量結果，畫下測量波形。6. BPSK調制信號頻譜載漏信號測量此項測量視學校儀表情況而定，無頻譜儀可不測量。頻譜儀連接、設置同上。通過菜單選擇0/1碼輸入數據，觀測BPSK信號頻譜。測量調制頻譜載漏與信號電平的差值，記錄實際測量結果，畫下測量波形。思考：載漏過大會對系統帶來什么影響？載漏的產生與什么因素有關？如何減小載漏電平？（二）BPSK解調1. 接收端解調器眼圖信號觀測（1） 首先用中頻電纜連結KO02和JL02，建立中頻自環（自發自收）。測量解調器I支路眼圖信號測試點TPJ05（在A/D模塊內）波形，觀測時用發時鐘TPM01作同步。將接收端與發射端眼圖信號

7、TPI03進行比較，觀測接收眼圖信號有何變化（有噪聲）。（2） 觀測正交Q支路眼圖信號測試點TPJ06（在A/D模塊內）波形，比較與TPJ05測試波形有什么不同？根據電路原理圖，分析解釋其原因。（3） 測試模塊中的TPN02測試點為接收端經匹配濾波器之后的眼圖信號觀測點。通過菜單選擇“匹配濾波”方式設置，重復上述實驗步驟。解釋為什么發端眼圖已發生變化，而收端TPN02的眼圖沒有發生變化（僅電平變化）。2. 解調器失鎖時的眼圖信號觀測將解調器相干載波鎖相環（PLL）環路跳線開關KL01設置在2_3位置（開環），使環路失鎖。觀測失鎖時的解調器眼圖信號TPJ05，熟悉BPSK調制器失鎖時的眼圖信號（

8、未張開）。觀測失鎖時正交支路解調器眼圖信號TPJ06波形。注意：將示波器時基從正常位置調整25ms/DIV對比觀測。3. 接收端I路和Q路解調信號的相平面（矢量圖）波形觀察測量I支路（TPJ05）和Q支路信號（TPJ06）李沙育（x-y）波形時，應將示波器設置在（x-y）方式，可從相平面上觀察TPJ05和TPJ06的合成矢量圖。在解調器鎖定時，其相位矢量圖應為0、兩種相位。通菜單選擇在不同的輸入碼型下進行測量；結合BPSK解調器原理分析測試結果。全1碼和全0碼4. 解調器失鎖時I路和Q路解調信號的相平面（矢量圖）波形觀察將解調器相干載波鎖相環（PLL）環路跳線開關KL01設置在2_3位置（右端

9、），使環路失鎖。觀測接收端失鎖時I路和Q路的合成矢量圖。掌握解調器時I路和Q路解調信號的相平面（矢量圖）波形的變化，分析測量結果。全一碼和全零碼0|1碼特殊碼結論失鎖時，全一碼和全零碼的李莎宇圖沒有發生變化，但是零一碼特殊碼和m序列由直線變為圓5. 判決反饋環解調器鑒相特性觀察解調器相干載波鎖相環（PLL）環路跳線開關KL01設置在2_3（右端）位置，觀察鎖相環鑒相器輸出點TPN03的波形（在測試模塊）。通信原理綜合實驗系統中對BPSK信號解調采用判決反饋環解調器，其PLL環路鑒相特性具有鋸齒余弦特性。6. 解調器PLL環路鑒相器差拍電壓和鎖定過程觀察將跳線開關KL01設置在1_2位置（PLL

10、閉環）和2_3（PLL開環）位置來回切換，仔細觀察測試模塊內TPN01測量點的工作波形。觀測時將示波器時基設定在5ms10 ms，有條件可使用存儲示波器觀測。7. 解調器抽樣判決點信號觀察（1） 選擇輸入測試數據為m序列，用示波器觀察測試模塊內抽樣判決點（TPN04）的工作波形（示波器時基設定在25ms）。（2） TPMZ07為接收端DSP調整之后的最佳抽樣時刻。用示波器同時觀察TPMZ07（觀察時以此信號作同步）和觀察抽樣判決點TPN04信號波形之間的相位關系。8. 解調器失鎖時抽樣判決點信號觀察將解調器相干載波鎖相環（PLL）環路跳線開關KL01設置在2_3位置，使環路失鎖。用示波器觀察測

11、試模塊內抽樣判決點TPN04信號波形，觀測時示波器時基設定在25ms。熟悉解調器失鎖時的抽樣判決點信號波形。9. 差分編碼信號觀測通信原理實驗箱僅對“外部數據輸入”方式輸入數據提供差分編碼功能。外部數據可以來自誤碼儀產生或漢明編碼模塊產生的m序列輸出數據。當使用漢明編碼模塊產生的m序列輸出數據時，將漢明編碼模塊中的信號工作跳線器開關SWC01中的H_EN和ADPCM開關去除，將輸入信號跳線開關KC01設置在m序列輸出口DT_M上（右端）；將漢明譯碼模塊中漢明譯碼使能開關KW03設置在OFF狀態（右端），輸入信號和時鐘開關KW01、KW02設置在來自信道CH位置（左端）。通過菜單選擇發送數據為“

12、外部數據輸入”方式。（1） 將漢明編碼模塊中的信號工作跳線器開關SWC01中M_SEL1跳線器插入，產生7位周期m序列。用示波器同時觀察DSP+FPGA模塊內發送數據信號TPM02和差分編碼輸出數據TPM03，分析兩信號間的編碼關系。記錄測量結果。（2） 將漢明編碼模塊中的信號工作跳線器開關SWC01中M_SEL1和M_SEL2跳線器都插入，產生15位周期m序列，重復上述測量步驟。記錄測量結果。10. 解調數據觀察（1） 在上述設置跳線開關基礎上，用示波器同時觀察DSP+FPGA模塊內接收數據信號TPM04和發送數據信號TPM02，比較兩數據信號進行是否相同一致（正常差分譯碼）。測量發送與接收

13、數據信號的傳輸延時，記錄測量結果。（2） 在“外部數據輸入”方式下，重復按選擇菜單的確認按鍵，讓解調器重新鎖定（存在相位模糊度，會使解調數據反向），觀測解調器差分譯碼電路是否正確譯碼。11. 解調器相干載波觀測首先建立中頻自環，通過菜單選擇輸入測試數據為“特殊碼序列”或“m序列”。（1） 用雙蹤示波器同時測量發端調制載波（TPK07）和收端恢復相干載波（TPLZ07），并以TPK07作為示波器的同步信號。在環路正常鎖定時，觀測收發載波信號的相關關系。（2） 將解調器相干載波鎖相環（PLL）環路跳線開關KL01設置在2_3位置（開環），使環路失鎖。重復上述測量步驟，觀測在解調器失鎖時收發載波信號

14、的相關關系。（3） 將解調器相干載波鎖相環（PLL）環路跳線開關KL01設置在1_2位置（閉環），讓解調器鎖定（如無法鎖定，可按選擇菜單上的確認鍵，讓解調器重新同步鎖定）。斷開中頻連接電纜，觀測在無輸入信號情況下，解調器載波是否與發端同步。記錄測量結果。12. 解調器相干載波相位模糊度觀測首先建立中頻自環，通過菜單選擇輸入測試數據為“特殊碼序列”或“m序列”。用雙蹤示波器同時測量發端調制載波（TPK07）和收端恢復相干載波（TPLZ07），并以TPK07作為示波器的同步信號。反復的斷開和接回中頻自環電纜，觀測兩載波失步后再同步時之間的相位關系。13. 解調器相干載波相位模糊度對解調數據的影響觀測首先建立中頻自環，通過菜單選擇發送數據為“特殊碼序列”方式。用雙蹤示波器同時比較接收數據信號眼圖（TPJ05）和發送數據信號眼圖（TPi03），并以TPi03作為示波器的同步信號。不斷的斷開和接回中頻自環電纜，觀測收發眼圖信號。（在“特殊碼序列”方式下，重復按選擇菜單的確認按鍵，讓解調器重新鎖定。）分析接收時眼圖信號的電平極性發生反轉的原因。14. 解調器位定時恢復信號調整鎖定過程觀察TPMZ07為DSP調整之后的最佳抽樣時刻，它與TPM01（發端時鐘）具有明確的相位關系。（1）