通信原理指导书(4)

* 检查连线是否正确，检查无误后打开电源

3、 将开关K3拨到“PSK”端，以信号输入点“PSK-NRZ”的信号为内触发源，用双踪

示波器同时观察点“PSK-NRZ”与“PSK-OUT”输出的波形。 4、 不改变PSK调制实验连线。将开关K3拨到“DPSK”端，增加连线：

源端口 信号源：CLK1（32K） 目的端口 模块3：PSK-BS 连线说明 DPSK位同步时钟输入 以信号输入点“PSK-NRZ”的信号为内触发源，用双踪示波器同时观察点“PSK-NRZ”与“PSK-OUT”输出的波形。

5、 通过信号源模块上的拨码开关S4控制产生PN码，改变送入的基带信号，同时改变

载波频率，重复上述实验。 6、 实验结束关闭电源。 （二）PSK/DPSK解调实验

1、 恢复PSK调制实验的连线，K3拨到“PSK”端，然后增加以下连线：

源端口 模块3：PSK-OUT 模块3：PSK-OUT 模块7：载波输出 模块3：PSK-OUT 模块7：BS 目的端口 模块4：PSKIN 模块7：PSKIN 模块4：载波输入 模块7：DIN 模块3：FSK-BS 连线说明 FSK解调输入 载波同步提取输入 提供同步解调载波 锁相环法位同步提取信号输入 提取的位同步信号 * 检查连线是否正确，检查无误后再次打开电源

2、 将模块7上的拨码开关S2拨为“1010”，观察模块4上信号输出点“PSK-DOUT”

处的波形。并调节模块4上的电位器W4（逆时针拧到最大），直到在该点观察到稳定的PN码。

3、 用示波器双踪分别观察模块3上的“PSK-NRZ”和模块四上的“OUT3”处的波形，

把“OUT3”处PSK解调信号与信号源产生的PN码进行比较。

4、 通过信号源模块上的拨码开关S4控制产生PN码，改变送入的基带信号，同时改变

载波频率，重复上述实验。

5、 DPSK解调与PSK解调相同，学生可以在老师的指导下自己完成连线观察解调波形。 6、 实验结束关闭电源，拆除连线，整理实验数据及波形完成实验报告。

七、实验报告要求

1、 分析实验电路的工作原理，叙述其工作过程。

2、 根据实验测试记录，画出各测量点的波形图，并分析实验现象。 3、 写出完成本次实验后的心得体会以及对本次实验的改进意见。

实验三 眼图实验

一、实验目的

1、 了解眼图与信噪比、码间干扰之间的关系及其实际意义； 2、 掌握眼图观测的方法并记录研究。

二、实验内容

1、 观测眼图并记录分析。

三、实验器材

1、 信号源模块 一块 2、 ③号模块 一块 3、 ④号模块 一块 4、 20M双踪示波器

一台

四、实验内容

一个实际的基带传输系统，尽管经过了十分精心的设计，但要使其传输特性完全符合理想情况是困难的，甚至是不可能的。因此，码间干扰也就不可能完全避免。码间干扰问题与发送滤波器特性、信道特性、接收滤波器特性等因素有关，因而计算由于这些因素所引起的误码率就非常困难，尤其在信道特性不能完全确知的情况下，甚至得不到一种合适的定量分析方法。在码间干扰和噪声同时存在的情况下，系统性能的定量分析，就是想得到一个近似的结果都是非常繁杂的。

下面我们介绍能够利用实验手段方便的估计系统性能的一种方法。这种方法的具体做法是：用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器水平扫描周期，使其与接收码元的周期同步。这时就可以从示波器显示的图形上，观察出码间干扰和噪声的影响，从而估计出系统性能的优劣程度。所谓眼图是指示波器显示的这种波形，因为在传输二进制信号波形时，它很像人的眼睛。

为了说明眼图和系统性能之间的关系，我们把眼图简化为一个模型，如图10所示。该图表述下列意思：

最佳抽样时刻定时误差灵敏度过零点畸变判决电平幅度畸变范围???噪声容限.

图10 眼图的模型

（1）最佳抽样时刻应是“眼睛”张开最大的时刻；

（2）对定时误差的灵敏度可由眼图的斜边之斜率决定，斜率越陡，对定时误差就越灵敏；

（3）图的阴影区的垂直高度表示信号幅度畸变范围； （4）图中央的横轴位置对应判决门限电平；

（5）在抽样时刻上，上下两阴影区的间隔距离之半为噪声容限（或称噪声边际），即若噪声瞬时值超过这个容限，则就可能发生错误判决。 眼图观测的波形如下图所示：

眼图是在同步状态下，各个周期的随机信码波形重叠在一起所构成的动态波形图，其形状类似一个眼睛故名眼图，它是用于观察是否存在码间干扰的最简单直观的方法。 实际上眼图就是随机信号在反复扫描的过程中叠加在一起的综合反应。眼图的垂直张开度表示系统的抗噪声能力，水平张开度反映过门限失真量的大小。眼图的张开度受噪声和码间干扰的影响，当输出端信噪比很大时眼图的张开度主要受码间干扰的影响，因此观察眼图的张开度就可以估算出码间干扰的大小。

五、 实验步骤

（一）ASK调制解调观察眼图

1、 将信号源模块和模块3、4固定在主机箱上，将塑封螺钉拧紧，确保电源接触良好。 2、 关闭电源。按照下表完成实验连线：

源端口 信号源：PN（8K） 目标端口 模块3：ASK-NRZ 连线说明 S4拨为“1100”，PN是8K伪随机码 ASK调制载波输入 ASK解调输入信号 信号源：64K同步正弦波 模块3：ASK载波 模块3：ASK-OUT 模块4：ASKIN * 检查连线是否正确，检查无误后打开电源

3、 打开电源，并打开模块3、4的电源开关，以信号输入点“ASK-NRZ”的信号为内触

发源，观察信号输出点“OUT1”处的波形，并调节的电位器W1，确定在该点观察到稳定的PN序列；

4、 以信号源模块时钟“CLK1”的信号触发，用示波器观察信号输出点“TH2”处的波

形，即为眼图的观测点。调节电位器W3，改变滤波器截止频率，观察眼图波形的变化；

5、 实验结束拆除连线，关闭模块电源开关和实验箱电源。 （二）FSK、PSK/DPSK调制解调观察眼图

FSK、PSK/DPSK调制解调的连线参考“实验十 移频键控（FSK）调制与解调实验”以及“实验十一 移相键控（PSK/DPSK）调制与解调实验”，FSK眼图的观测点为“TH11”，PSK/DPSK眼图的观测点为“TH20”，调节电位器W5、W4改变滤波器的截止频率,可观测眼图张开度变化。

实验结束完成实验报告。

六、实验思考题

思考信噪比、码间干扰是如何在眼图中体现的？

七、实验报告要求

1、 观察并记录眼图波形，分析改变滤波器截止频率对眼图观测有何影响； 2、 根据实验测试记录，画出各测量点的波形图，并分析实验现象。 3、 写出完成本次实验后的心得体会以及对本次实验的改进意见。

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