2.振幅键控(ASK)调制与解调实验

通信原理

实 验 报 告

课程名称 实验名称 振幅键控(ASK)调制与解调实验

专 业 通信工程 班 级学 号姓 名 指导教师 彭 祯

2011年 6 月 4日

通信原理

实验二 振幅键控（ASK）调制与解调实验

实验名称 振幅键控（ASK）调制与解调实验 评分 实验日期 2011 年 10 月 29 日 指导教师 彭 祯 姓名 专业班级 通信工程 学号

一、实验目的

1、 掌握用键控法产生ASK信号的方法；非相干解调的原理。

2、 掌握用键控法产生FSK信号的方法以及2FSK过零检测解调的原理。

二、实验内容

1、 观察ASK调制信号波形； 2、 观察ASK解调信号波形。

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、 ⑦号模块 一块 5、 20M双踪示波器 一台 6、 连接线 若干

四、实验原理

1、 2ASK调制原理。

在振幅键控中载波幅度是随着基带信号的变化而变化的。使载波在二进制基带信号1或0的控制下通或断，即用载波幅度的有或无来代表信号中的“1”或“0”，这样就可以得到2ASK信号，这种二进制振幅键控方式称为通—断键控（OOK）。2ASK信号典型的时域波形如图3-1所示，其时域数学表达式为：

S2ASK(t) an Acos ct

（3-1）

式中，A为未调载波幅度， c为载波角频率，an为符合下列关系的二进制序列的第n个码元：

0an

1

出现概率为P出现概率为1－P

（3-2）

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综合式3-1和式3-2，令A＝1，则2ASK信号的一般时域表达式为：

S2ASK(t) ang(t nTs) cos ct

n

S(t)cos ct

（3-3）

式中，Ts为码元间隔，g(t)为持续时间 [－Ts/2，Ts/2] 内任意波形形状的脉冲（分析时一般设为归一化矩形脉冲），而S(t)就是代表二进制信息的随机单极性脉冲序列。

A

-A

图3-1 2ASK信号的典型时域波形

2ASK信号的产生方法比较简单。首先，因2ASK信号的特征是对载波的“通－断键控”，用一个模拟开关作为调制载波的输出通/断控制门，由二进制序列S(t)控制门的通断，S(t)＝1时开关导通；S(t)＝0时开关截止，这种调制方式称为通－断键控法。其次，2ASK信号可视为S(t)与载波的乘积，故用模拟乘法器实现2ASK调制也是很容易想到的另一种方式，称其为乘积法。 2、 2ASK解调原理。

2ASK解调有非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法）两种方法，相应的接收系统原理框图如图3-2所示：

（a）非相干方式

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（b）相干方式

五、实验步骤

（一）ASK调制实验

1、 将信号源模块和模块3、4、7固定在主机箱上，将黑色塑封螺钉拧紧，确保电源接触

良好。

2、 按照下表进行实验连线：

* 检查连线是否正确，检查无误后打开电源

3、 以信号输入点“ASK-NRZ”的信号为内触发源，用示波器观察点 “ASK-OUT”输

出，即为PN码经过ASK调制后的波形。

4、 通过信号源模块上的拨码开关S4控制产生PN码的频率，改变送入的基带信号，重

复上述实验；也可以改变载波频率来实验。 5、 实验结束关闭电源。 （二）ASK解调实验

1、 接着上面ASK调制实验继续连线：

* 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“ASK-NRZ”频率的16倍，如：“ASK-NRZ” 选8K

时，S2选128K，即拨“1000”。观察模块4上信号输出点“ASK-DOUT”处的波形，把电位器W3顺时针拧到最大，并调节的电位器W1（改变判决门限），直到在

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“ASK-DOUT”处观察到稳定的PN码。

3、 观察ASK解调输出“OUT1”处波形，并与信号源产生的PN码进行比较。调制前的

信号与解调后的信号形状一致，相位有一定偏移。

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，重复上述

实验；也可以改变载波频率来实验。

5、 实验结束关闭电源，拆除连线，整理实验数据与波形。

六、实验结果

1、 分析实验电路的工作原理，叙述其工作过程。

２ＡＳＫ信号的特征是对载波的“通—断键控”用一个模拟开关作为调制载波的输出

通/断控制们，有二进制序列S（t）控制门的通断，S（t）=1时开关导通；S（t）=0时开关截至，这种调制方式称为通-断键控法。其次，2ASK信号视为S（t）与载波的乘积，故用模拟乘法器实现2ASK调制也是很容易想到的另一种方式。

ASK调制电路

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ASK解调电路

2、 根据实验测试记录，在坐标纸上画出各测量点的波形图，并分析实验现象。（注意对

应相位关系）

ASK-OUT输出(PN码经过ASK调制后的波形

)

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ASK-DOUT输出稳定的PN码。

OUT1输出(ASK解调输出波形

)

信号源产生的PN码

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3、 写出对本次实验的改进建议。

用更加先进的通断键控法来代替原有的模拟开关。

七、实验体会

在这两周振幅键控（ASK）调制与解调实验课程设计的学习中，让我知道了自己的不足之处，也学到了不少东西。通过在实验中不断地摸索、尝试，很快的得到了想要的结果，完成后的喜悦是必然的。因为已经做过几次类似的实验，相比第一次试验，要做的快多了，其实这些实验还是很有意思的，只要我们认真去做，一定会做好的。这次课程设计，我学到了不少课本上没有的知识，也锻炼了自己的动手能力。