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FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
在現(xiàn)在社會(huì)，我們使用報(bào)告的情況越來越多，報(bào)告具有成文事后性的特點(diǎn)。相信許多人會(huì)覺得報(bào)告很難寫吧，以下是小編精心整理的FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，僅供參考，希望能夠幫助到大家。
FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>
1.掌握FSK（ASK）調(diào)制器的工作原理及性能測試；
2.掌握FSK（ASK）鎖相解調(diào)器工作原理及性能測試；
3.學(xué)習(xí)FSK（ASK）調(diào)制、解調(diào)硬件實(shí)現(xiàn)，掌握電路調(diào)整測試方法。
二、實(shí)驗(yàn)儀器：
1.信道編碼與 ASK.FSK.PSK.QPSK 調(diào)制模塊，位號(hào)： A,B 位
2.FSK 解調(diào)模塊，位號(hào)： C 位
3.時(shí)鐘與基帶數(shù)據(jù)發(fā)生模塊，位號(hào)： G 位
4.100M 雙蹤示波器
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
觀測m序列（1，0， 0/1碼）基帶數(shù)據(jù)FSK （ASK）調(diào)制信號(hào)波和解調(diào)后基帶數(shù)據(jù)信號(hào)波形。
觀測基帶數(shù)字和FSK（ASK）調(diào)制信號(hào)的頻譜。
改變信噪比（S/N），觀察解調(diào)信號(hào)波形。
四、實(shí)驗(yàn)原理：
數(shù)字頻率調(diào)制是數(shù)據(jù)通信中使用較早的一種通信方式。由于這種調(diào)制解調(diào)方式容易實(shí) 現(xiàn)，抗噪聲和抗群時(shí)延性能較強(qiáng)，因此在無線中低速數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)中得到了較為廣泛 的應(yīng)用。
（一） FSK 調(diào)制電路工作原理
FSK 的調(diào)制模塊采用了可編程邏輯器件+D/A 轉(zhuǎn)換器件的軟件無線電結(jié)構(gòu)模式，由于調(diào) 制算法采用了可編程的邏輯器件完成，因此該模塊不僅可以完成 ASK， FSK 調(diào)制，還可以完成 PSK， DPSK， QPSK， OQPSK 等調(diào)制方式。不僅如此，由于該模塊具備可編程的特性，學(xué)生還可以基于該模塊進(jìn)行二次開發(fā)，掌握調(diào)制解調(diào)的算法過程。在學(xué)習(xí) ASK， FSK 調(diào)制的同時(shí)，也希望學(xué)生能意識(shí)到，技術(shù)發(fā)展的今天，早期的純模擬電路調(diào)制技術(shù)正在被新興的技術(shù)所替代，因此學(xué)習(xí)應(yīng)該是一個(gè)不斷進(jìn)取的過程。 下圖為調(diào)制電路原理框圖
上圖為應(yīng)用可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)調(diào)制的電路原理圖(可實(shí)現(xiàn)多種方式調(diào)制)�；鶐�(shù)據(jù)時(shí)鐘和數(shù)據(jù)，通過 JCLK 和 JD 兩個(gè)鉚孔輸入到可編程邏輯器件中，由可編程邏輯器件根據(jù)設(shè)置的工作模式，完成 ASK 或 FSK 的調(diào)制，因?yàn)榭删幊踢壿嬈骷䴙榧償?shù)字運(yùn)算器件，因此調(diào)制后輸出需要經(jīng)過 D/A 器件，完成數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換，然后經(jīng)過模擬電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)整輸出，加入射隨器，便完成了整個(gè)調(diào)制系統(tǒng)。
ASK/FSK 系統(tǒng)中，默認(rèn)輸入信號(hào)應(yīng)該為 2K 的時(shí)鐘信號(hào)，在時(shí)鐘與基帶數(shù)據(jù)發(fā)生模塊有2K的M序列輸出，可供該實(shí)驗(yàn)使用，可以通過連線將時(shí)鐘和數(shù)據(jù)送到 JCLK 和 JD 輸入端。標(biāo)有 ASK.FSK 的輸出鉚孔為調(diào)制信號(hào)的輸出測量點(diǎn)，可以通過按動(dòng)模塊上的 SW01 按鈕，切換輸出信號(hào)為 ASK 或 FSK，同時(shí) LED 指示燈會(huì)指示當(dāng)前工作狀態(tài)。
�。ǘ� FSK 解調(diào)電路工作原理
FSK 解調(diào)采用鎖相解調(diào)，鎖相解調(diào)的工作原理是十分簡單的，只要在設(shè)計(jì)鎖相環(huán)時(shí)，使它鎖定在 FSK 的一個(gè)載頻上，此時(shí)對(duì)應(yīng)的'環(huán)路濾波器輸出電壓為零，而對(duì)另一載頻失鎖，則對(duì)應(yīng)的環(huán)路濾波器輸出電壓不為零，那末在鎖相環(huán)路濾波器輸出端就可以獲得原基帶信號(hào)的信息。下圖為FSK 鎖相環(huán)解調(diào)器原理示意圖和電路圖。
FSK 鎖相解調(diào)器采用集成鎖相環(huán)芯片 MC4046。其中，壓控振蕩器的頻率是由 17C02.17R09.17W01 等元件參數(shù)確定，中心頻率設(shè)計(jì)在 32KHz 左右，并可通過 17W01 電位
器進(jìn)行微調(diào)。當(dāng)輸入信號(hào)為 32KHz時(shí)，調(diào)節(jié) 17W01 電位器，使環(huán)路鎖定，經(jīng)形成電路后，輸出高電平；當(dāng)輸入信號(hào)為 16KHz時(shí)，環(huán)路失鎖，經(jīng)形成電路后，輸出低電平，則在解調(diào)器輸出端就得到解調(diào)的基帶信號(hào)序列。
五、各測量點(diǎn)和可調(diào)元件的作用
1、數(shù)字調(diào)制電路模塊接口定義：
信道編碼與ASK、FSK、PSK、QPSK調(diào)制模塊（A、B位） JCLK：2K時(shí)鐘輸入端； JD：2K基帶數(shù)據(jù)輸出端；
ASK、FSK：FSK或ASK調(diào)制信號(hào)輸出端；
SW01：調(diào)制模式切換按鈕；
L01L02：指示調(diào)制狀態(tài)。
2、FSK （ASK）解調(diào)模塊接口定義：
17P01：FSK解調(diào)信號(hào)輸入鉚孔；
17P02：FSK解調(diào)信號(hào)輸出，即數(shù)字基帶信碼信號(hào)輸出，波形同16P01。
17TP02：FSK解調(diào)電路中壓控振蕩器輸出時(shí)鐘的中心頻率，正常工作時(shí)應(yīng)為32KHz左右，頻偏不應(yīng)大于2KHz，若有偏差，可調(diào)節(jié)電位器17W01；
17W01：解調(diào)模塊壓控振蕩器的中心頻率調(diào)整電位器；
數(shù)字調(diào)制電路模塊：
FSK（ASK）調(diào)制模塊
CD4046原理框圖：
六、實(shí)驗(yàn)步驟：
1、插入有關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)K
在關(guān)閉系統(tǒng)電源的情況下，按照下表放置實(shí)驗(yàn)?zāi)K：
對(duì)應(yīng)位號(hào)可見底板右上角的“實(shí)驗(yàn)?zāi)K位置分布表”，注意模塊插頭與底板插座的防呆 口一致。
2、信號(hào)線連接
使用專用導(dǎo)線按照下表進(jìn)行信號(hào)線連接：
3、加電
打開系統(tǒng)電源開關(guān)，底板的電源指示燈正常顯示。若電源指示燈顯示不正常，請(qǐng)立即關(guān)閉電源，查找異常原因。
4、實(shí)驗(yàn)設(shè)置
設(shè)置撥碼器 4SW02（ G） 為“ 00000”，則 4P01 產(chǎn)生 2K 的 15 位 m 序列輸出，4P02 產(chǎn)生 2K 的碼元時(shí)鐘。
按動(dòng)SW01（AB）按鈕，使L02指示燈亮，“ASK、FSK”鉚孔輸出為FSK 調(diào)制信號(hào)。
5、FSK 調(diào)制信號(hào)波形觀察
用示波器通道 1 觀測“ 4P01”（ G），通道 2 觀測“ ASK、 FSK”（A&B），調(diào)節(jié)示波器 使兩波形同步，觀察基帶信號(hào)和 FSK 調(diào)制信號(hào)波形，分析對(duì)應(yīng)“ 0”和“ 1”載波頻率，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
6、FSK 解調(diào)觀測
無噪聲 FSK 解調(diào)
�。�1）調(diào)節(jié) 3W01（E），使 3TP01 信號(hào)幅度為 0，即傳輸?shù)?FSK 調(diào)制信號(hào)不加入噪聲。
（2）用示波器分別觀測JD（AB）和 17P02（C），對(duì)比調(diào)制前基帶數(shù)據(jù)和解調(diào)后基帶 數(shù)據(jù)。兩路數(shù)據(jù)是否有延時(shí)，分析其原理。
（3）調(diào)節(jié)解調(diào)模塊上的17W01（C）電位器，使壓控振蕩器鎖定在32KHz，同時(shí)注意對(duì)比JD（AB）和17P03（C）的信號(hào)是否相同。
加入噪聲 FSK 解調(diào)
（1）在保持上述連線（無噪聲時(shí)）不變的情況下，逐漸調(diào)節(jié) 3W01（E），使噪聲電平 逐漸增大，即改變信噪比（S/N），觀察解調(diào)信號(hào)波形是否還能保持正確。
�。�2）用示波器觀察 3P01（E）和 3P02（E），分析加噪前和加噪后信號(hào)有什么差別。
7、ASK 調(diào)制解調(diào)觀測
ASK 調(diào)制解調(diào)操作和 FSK 操作類似，不同點(diǎn)在于需調(diào)整 SW01（AB），使 L01 指示燈亮，則“ASK FSK” 輸出為 ASK 調(diào)制。其他操作和測量參考 FSK 調(diào)制解調(diào)完成。
8、關(guān)機(jī)拆線
實(shí)驗(yàn)結(jié)束，關(guān)閉電源，拆除信號(hào)連線，并按要求放置好實(shí)驗(yàn)?zāi)K。
FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 2
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1. 理解 FSK（頻移鍵控）調(diào)制解調(diào)的基本原理。
2. 掌握 FSK 調(diào)制解調(diào)的實(shí)現(xiàn)方法。
3. 通過實(shí)驗(yàn)觀察和分析 FSK 信號(hào)的特性。
二、實(shí)驗(yàn)原理
FSK 是利用載波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息，即用所傳送的數(shù)字信息控制載波的頻率。在 FSK 中，載波的頻率隨二進(jìn)制基帶信號(hào)在 `f1` 和 `f2` 兩個(gè)頻率點(diǎn)間變化。
調(diào)制原理：
當(dāng)輸入基帶信號(hào)為“1”時(shí)，輸出頻率為 `f1` 的載波；當(dāng)輸入基帶信號(hào)為“0”時(shí)，輸出頻率為 `f2` 的載波。
解調(diào)原理：
常用的解調(diào)方法有非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）和相干解調(diào)。非相干解調(diào)是通過檢測 FSK 信號(hào)的包絡(luò)來恢復(fù)基帶信號(hào)。
三、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
1. 信號(hào)源
2. 示波器
3. 頻譜分析儀
4. 實(shí)驗(yàn)電路板
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1. 按照實(shí)驗(yàn)電路圖連接好設(shè)備。
2. 調(diào)節(jié)信號(hào)源，產(chǎn)生合適的基帶信號(hào)和載波信號(hào)。
3. 觀察調(diào)制后的 FSK 信號(hào)在示波器上的波形。
4. 使用頻譜分析儀分析 FSK 信號(hào)的頻譜。
5. 對(duì)調(diào)制后的 FSK 信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，觀察解調(diào)后的基帶信號(hào)。
五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
1. 調(diào)制后的 FSK 信號(hào)波形
觀察到不同的基帶信號(hào)對(duì)應(yīng)不同的載波頻率，實(shí)現(xiàn)了頻率的'切換。
波形的幅度和周期等特性符合預(yù)期。
2. FSK 信號(hào)的頻譜
頻譜呈現(xiàn)出兩個(gè)明顯的峰值，分別對(duì)應(yīng) `f1` 和 `f2` 兩個(gè)載波頻率。
3. 解調(diào)后的基帶信號(hào)
解調(diào)后的基帶信號(hào)與原始基帶信號(hào)基本一致，存在一定的延遲和失真，但在可接受范圍內(nèi)。
六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)
通過本次實(shí)驗(yàn)，深入理解了 FSK 調(diào)制解調(diào)的原理和過程，熟悉了相關(guān)儀器的使用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，F(xiàn)SK 調(diào)制解調(diào)能夠有效地實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的傳輸，但在實(shí)際應(yīng)用中還需要考慮噪聲、帶寬等因素的影響，以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能。
七、實(shí)驗(yàn)思考與展望
1. 如何進(jìn)一步提高 FSK 調(diào)制解調(diào)的抗噪聲性能？
2. 在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，F(xiàn)SK 與其他調(diào)制方式相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？
3. 探討如何將 FSK 應(yīng)用于更復(fù)雜的通信場景。
FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 3
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1. 深入理解FSK（頻移鍵控）調(diào)制和解調(diào)的基本原理。
2. 掌握FSK調(diào)制器和解調(diào)器的基本結(jié)構(gòu)和工作過程。
3. 通過實(shí)驗(yàn)觀察FSK信號(hào)的時(shí)域和頻域特性，學(xué)會(huì)使用示波器和頻譜分析儀等儀器對(duì)信號(hào)進(jìn)行測量和分析。
二、實(shí)驗(yàn)原理
�。ㄒ唬〧SK調(diào)制原理
FSK是一種利用載波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息的調(diào)制方式。在二進(jìn)制FSK中，數(shù)字信號(hào)“0”和“1”分別對(duì)應(yīng)著兩個(gè)不同頻率的載波信號(hào)。設(shè)原始數(shù)字基帶信號(hào)為\(s(t)\)，當(dāng)\(s(t)\)為“0”時(shí)，輸出載波頻率為\(f_1\)；當(dāng)\(s(t)\)為“1”時(shí)，輸出載波頻率為\(f_2\)。
FSK信號(hào)的表達(dá)式可以表示為：
\[e_{FSK}(t)=\left\{\begin{matrix}A\cos(2\pi f_1t), & \text{當(dāng)} s(t)=0 \\ A\cos(2\pi f_2t), & \text{當(dāng)} s(t)=1\end{matrix}\right.\]
�。ǘ〧SK解調(diào)原理
1. 非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）
利用FSK信號(hào)在不同頻率下包絡(luò)的變化來恢復(fù)原始數(shù)字信號(hào)。將FSK信號(hào)通過兩個(gè)不同中心頻率（分別為\(f_1\)和\(f_2\)）的帶通濾波器，分離出對(duì)應(yīng)于“0”和“1”的兩種頻率成分的信號(hào)。然后對(duì)這兩個(gè)信號(hào)分別進(jìn)行包絡(luò)檢波，得到兩個(gè)包絡(luò)信號(hào)，再通過比較判決電路，根據(jù)包絡(luò)的大小來判決輸出是“0”還是“1”。
2. 相干解調(diào)
需要本地載波與接收的FSK信號(hào)進(jìn)行相干運(yùn)算。將接收到的FSK信號(hào)分別與頻率為\(f_1\)和\(f_2\)的本地載波相乘，然后通過低通濾波器得到基帶信號(hào)，再經(jīng)過判決電路恢復(fù)出原始數(shù)字信號(hào)。相干解調(diào)的性能優(yōu)于非相干解調(diào)，但需要精確的本地載波同步。
三、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
1. FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)箱
2. 示波器
3. 頻譜分析儀
4. 信號(hào)發(fā)生器（用于提供基帶信號(hào)）
四、實(shí)驗(yàn)步驟
�。ㄒ唬〧SK調(diào)制實(shí)驗(yàn)
1. 連接實(shí)驗(yàn)電路
將信號(hào)發(fā)生器的輸出連接到FSK調(diào)制實(shí)驗(yàn)箱的基帶信號(hào)輸入端，將示波器的通道1連接到基帶信號(hào)輸入端，通道2連接到FSK調(diào)制器的輸出端。
2. 設(shè)置信號(hào)發(fā)生器
產(chǎn)生一個(gè)頻率為\(f_b\)（例如\(1kHz\)）的方波數(shù)字基帶信號(hào)，幅度設(shè)置為合適的值（如\(2V_{pp}\)）。
3. 觀察基帶信號(hào)和FSK調(diào)制信號(hào)
在示波器上觀察基帶信號(hào)的波形，記錄其頻率、幅度和占空比等參數(shù)。然后觀察FSK調(diào)制信號(hào)的波形，比較其與基帶信號(hào)的關(guān)系，注意頻率的變化情況。
4. 頻譜分析
使用頻譜分析儀觀察FSK調(diào)制信號(hào)的頻譜特性。設(shè)置頻譜分析儀的中心頻率、掃頻寬度等參數(shù)，記錄FSK調(diào)制信號(hào)的頻譜分布，確定兩個(gè)載波頻率\(f_1\)和\(f_2\)的位置以及頻譜寬度等信息。
（二）FSK解調(diào)實(shí)驗(yàn)（以非相干解調(diào)為例）
1. 連接解調(diào)電路
將FSK調(diào)制器的輸出連接到FSK解調(diào)器（非相干解調(diào)）的輸入端，將示波器的通道1連接到解調(diào)器的輸入信號(hào)端，通道2連接到解調(diào)器的輸出端。
2. 觀察解調(diào)過程
在示波器上觀察解調(diào)器輸入的FSK信號(hào)和解調(diào)后的輸出信號(hào)。對(duì)比輸入的FSK信號(hào)和原始基帶信號(hào)，觀察解調(diào)后的信號(hào)是否能夠正確恢復(fù)原始數(shù)字信號(hào)。如果存在誤差，可以適當(dāng)調(diào)整解調(diào)器中的判決門限等參數(shù)，重新觀察。
3. 誤碼率測試（可選）
如果實(shí)驗(yàn)設(shè)備支持，可以通過發(fā)送已知的'數(shù)字序列，統(tǒng)計(jì)解調(diào)后的誤碼個(gè)數(shù)，計(jì)算誤碼率。發(fā)送不同長度和不同內(nèi)容的數(shù)字序列，觀察誤碼率的變化情況。
五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
�。ㄒ唬〧SK調(diào)制結(jié)果
1. 基帶信號(hào)
頻率：\(1kHz\)，幅度：\(2V_{pp}\)，占空比：\(50\%\)。
2. FSK調(diào)制信號(hào)
在示波器上觀察到，當(dāng)基帶信號(hào)為“0”時(shí)，F(xiàn)SK調(diào)制信號(hào)的頻率為\(f_1 = 5kHz\)；當(dāng)基帶信號(hào)為“1”時(shí)，F(xiàn)SK調(diào)制信號(hào)的頻率為\(f_2 = 10kHz\)。FSK調(diào)制信號(hào)的幅度基本保持不變，約為\(3V_{pp}\)。
3. 頻譜分析結(jié)果
通過頻譜分析儀觀察到，F(xiàn)SK調(diào)制信號(hào)的頻譜在\(5kHz\)和\(10kHz\)附近有兩個(gè)明顯的峰值，分別對(duì)應(yīng)于兩個(gè)載波頻率。頻譜寬度大約為\(2kHz\)左右，頻譜形狀基本符合理論預(yù)期。
（二）FSK解調(diào)結(jié)果
1. 輸入FSK信號(hào)和解調(diào)輸出信號(hào)對(duì)比
在示波器上觀察到，輸入的FSK信號(hào)經(jīng)過解調(diào)器后，能夠較好地恢復(fù)出原始基帶信號(hào)的波形。但是在判決點(diǎn)附近存在一些小的波動(dòng)，經(jīng)過調(diào)整判決門限后，波動(dòng)明顯減小。
2. 誤碼率測試結(jié)果（如果進(jìn)行）
當(dāng)發(fā)送長度為\(1000\)位的數(shù)字序列時(shí)，誤碼個(gè)數(shù)為\(5\)個(gè)，誤碼率為\(0.5\%\)。隨著數(shù)字序列長度的增加，誤碼率略有波動(dòng)，但基本保持在較低水平。
六、實(shí)驗(yàn)分析
1. 調(diào)制結(jié)果分析
基帶信號(hào)的參數(shù)設(shè)置符合實(shí)驗(yàn)要求，能夠有效地控制FSK調(diào)制器產(chǎn)生正確的FSK信號(hào)。在FSK調(diào)制信號(hào)中，頻率的變化與基帶信號(hào)的數(shù)字信息相對(duì)應(yīng)，這表明調(diào)制器正常工作。頻譜分析結(jié)果顯示，兩個(gè)載波頻率的位置和頻譜寬度與理論計(jì)算基本一致，說明FSK調(diào)制過程在頻域上的表現(xiàn)符合預(yù)期。
2. 解調(diào)結(jié)果分析
從解調(diào)器的輸出結(jié)果來看，雖然能夠恢復(fù)出原始基帶信號(hào)，但在判決點(diǎn)附近存在波動(dòng)。這可能是由于噪聲、電路的非理想性（如帶通濾波器的帶寬不夠精確、包絡(luò)檢波的非線性等）導(dǎo)致的。在調(diào)整判決門限后，波動(dòng)減小，說明判決門限對(duì)解調(diào)結(jié)果有重要影響。誤碼率測試結(jié)果表明，在當(dāng)前實(shí)驗(yàn)條件下，解調(diào)器具有一定的誤碼性能，誤碼率的波動(dòng)可能與實(shí)驗(yàn)環(huán)境的穩(wěn)定性、信號(hào)的質(zhì)量等因素有關(guān)。
七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)
1. 通過本次實(shí)驗(yàn)，成功地實(shí)現(xiàn)了FSK調(diào)制和解調(diào)過程，觀察到了FSK信號(hào)在時(shí)域和頻域的特性，加深了對(duì)FSK調(diào)制解調(diào)原理的理解。
2. 在實(shí)驗(yàn)過程中，掌握了FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)箱的使用方法，以及示波器和頻譜分析儀等儀器在信號(hào)測量和分析中的應(yīng)用。
3. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，雖然FSK調(diào)制解調(diào)能夠基本實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的傳輸，但實(shí)際電路中存在一些因素會(huì)影響信號(hào)的質(zhì)量和誤碼率，需要進(jìn)一步優(yōu)化電路設(shè)計(jì)和參數(shù)調(diào)整，以提高系統(tǒng)的性能。
FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 4
一、實(shí)驗(yàn)名稱
FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)
二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1. 掌握FSK調(diào)制與解調(diào)的原理、電路組成及其實(shí)現(xiàn)方法。
2. 了解FSK信號(hào)的頻譜特性，掌握使用儀器測量FSK信號(hào)相關(guān)參數(shù)的技能。
3. 分析FSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的性能，包括誤碼率等指標(biāo)。
三、實(shí)驗(yàn)原理
（一）FSK調(diào)制原理
FSK是數(shù)字頻率調(diào)制的一種，它將數(shù)字基帶信號(hào)的離散值轉(zhuǎn)換為不同頻率的載波信號(hào)。設(shè)輸入的二進(jìn)制數(shù)字序列為\(\{a_n\}\)，其中\(zhòng)(a_n = 0\)或\(1\)。FSK調(diào)制器根據(jù)輸入數(shù)字信號(hào)的不同產(chǎn)生不同頻率的輸出信號(hào)，即當(dāng)\(a_n = 0\)時(shí)，輸出\(s_{FSK}(t)=A\cos(2\pi f_1t)\)；當(dāng)\(a_n = 1\)時(shí)，輸出\(s_{FSK}(t)=A\cos(2\pi f_2t)\)。這里\(A\)為載波幅度，\(f_1\)和\(f_2\)為兩個(gè)不同的載波頻率。
（二）FSK解調(diào)原理
1. 相干解調(diào)原理
相干解調(diào)需要本地產(chǎn)生與發(fā)送端同頻同相的載波信號(hào)。接收的FSK信號(hào)分別與頻率為\(f_1\)和\(f_2\)的本地載波相乘，再經(jīng)過低通濾波器得到基帶信號(hào)。設(shè)接收的FSK信號(hào)為\(r(t)\)，本地載波為\(c_1(t)=\cos(2\pi f_1t)\)和\(c_2(t)=\cos(2\pi f_2t)\)。當(dāng)\(r(t)=A\cos(2\pi f_1t)\)（對(duì)應(yīng)發(fā)送\(0\)）時(shí)，與\(c_1(t)\)相乘后經(jīng)過低通濾波器得到的輸出為\(A/2\)（假設(shè)無噪聲），與\(c_2(t)\)相乘后經(jīng)過低通濾波器得到的輸出接近\(0\)；當(dāng)\(r(t)=A\cos(2\pi f_2t)\)（對(duì)應(yīng)發(fā)送\(1\)）時(shí)，情況相反。通過判決電路根據(jù)輸出的大小判決出原始數(shù)字信號(hào)。
2. 非相干解調(diào)原理
非相干解調(diào)不需要本地載波的相位信息。通常采用包絡(luò)檢波法，即將接收的'FSK信號(hào)通過兩個(gè)中心頻率分別為\(f_1\)和\(f_2\)的帶通濾波器，得到對(duì)應(yīng)于兩個(gè)載波頻率的信號(hào)分量，然后對(duì)這兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)檢波，得到兩個(gè)包絡(luò)信號(hào)\(e_1(t)\)和\(e_2(t)\)。比較這兩個(gè)包絡(luò)信號(hào)的大小，若\(e_1(t)>e_2(t)\)，判決為\(0\)；若\(e_1(t) 四、實(shí)驗(yàn)器材 1. FSK調(diào)制解調(diào)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 2. 雙蹤示波器 3. 信號(hào)源 4. 頻譜分析儀 五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 �。ㄒ唬〧SK調(diào)制實(shí)驗(yàn) 1. 連接電路 將信號(hào)源與FSK調(diào)制模塊的基帶信號(hào)輸入端口相連，將示波器的通道1連接到基帶信號(hào)輸入端口，通道2連接到FSK調(diào)制模塊的輸出端口。 2. 信號(hào)源設(shè)置 設(shè)置信號(hào)源輸出頻率為\(f_b = 500Hz\)的方波信號(hào)作為基帶信號(hào)，幅度為\(1V_{pp}\)。 3. 觀察信號(hào) 通過示波器觀察基帶信號(hào)的波形特征，包括頻率、幅度、上升沿和下降沿等。然后觀察FSK調(diào)制后的信號(hào)波形，注意載波頻率的變化情況。記錄當(dāng)基帶信號(hào)為\(0\)和\(1\)時(shí)對(duì)應(yīng)的載波頻率\(f_1\)和\(f_2\)。 4. 頻譜分析 使用頻譜分析儀對(duì)FSK調(diào)制信號(hào)進(jìn)行頻譜分析。設(shè)置合適的中心頻率、掃頻寬度和分辨率帶寬等參數(shù)，觀察FSK調(diào)制信號(hào)的頻譜分布，確定頻譜的峰值位置、帶寬等參數(shù)，并與理論值進(jìn)行比較。 （二）FSK解調(diào)實(shí)驗(yàn) 1. 連接解調(diào)電路 將FSK調(diào)制模塊的輸出連接到FSK解調(diào)模塊的輸入端口，將示波器的通道1連接到FSK解調(diào)模塊的輸入端口，通道2連接到FSK解調(diào)模塊的輸出端口。 2. 觀察解調(diào)過程 使用示波器觀察FSK解調(diào)模塊輸入的FSK信號(hào)和解調(diào)后的輸出信號(hào)。對(duì)比輸入信號(hào)和原始基帶信號(hào)，分析解調(diào)信號(hào)的正確性。如果存在失真或誤判現(xiàn)象，嘗試調(diào)整解調(diào)模塊中的相關(guān)參數(shù)（如判決門限等）。 3. 誤碼率測試 利用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供的誤碼率測試功能，設(shè)置測試參數(shù)，如測試數(shù)據(jù)長度、測試次數(shù)等。發(fā)送隨機(jī)二進(jìn)制數(shù)字序列，進(jìn)行誤碼率測試。記錄不同測試條件下的誤碼率數(shù)據(jù)，并分析其變化規(guī)律。 六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 （一）FSK調(diào)制結(jié)果 1. 基帶信號(hào) 頻率：\(500Hz\)，幅度：\(1V_{pp}\)，上升沿和下降沿較為陡峭。 2. FSK調(diào)制信號(hào) 當(dāng)基帶信號(hào)為\(0\)時(shí)，載波頻率\(f_1 = 3kHz\)；當(dāng)基帶信號(hào)為\(1\)時(shí)，載波頻率\(f_2 = 6kHz\)。FSK調(diào)制信號(hào)的幅度約為\(2V_{pp}\)。 3. 頻譜分析結(jié)果 在頻譜分析儀上，F(xiàn)SK調(diào)制信號(hào)的頻譜在\(3kHz\)和\(6kHz\)處有明顯的峰值。頻譜寬度約為\(1kHz\)左右，與理論計(jì)算的結(jié)果基本相符。 �。ǘ〧SK解調(diào)結(jié)果 1. 信號(hào)對(duì)比 示波器顯示，F(xiàn)SK解調(diào)后的輸出信號(hào)與原始基帶信號(hào)基本一致，但在信號(hào)轉(zhuǎn)換點(diǎn)附近存在一些微小的波動(dòng)。經(jīng)過調(diào)整判決門限后，波動(dòng)有所減小。 2. 誤碼率測試結(jié)果 當(dāng)測試數(shù)據(jù)長度為\(10000\)位，測試次數(shù)為\(10\)次時(shí)，平均誤碼率約為\(0.3\%\)。隨著測試數(shù)據(jù)長度的增加，誤碼率略有下降的趨勢。 七、結(jié)果分析 �。ㄒ唬┱{(diào)制結(jié)果分析 1. 基帶信號(hào)的各項(xiàng)參數(shù)符合實(shí)驗(yàn)預(yù)期，能夠有效地驅(qū)動(dòng)FSK調(diào)制模塊產(chǎn)生相應(yīng)的調(diào)制信號(hào)。 2. FSK調(diào)制信號(hào)的頻率切換與基帶信號(hào)的邏輯值對(duì)應(yīng)準(zhǔn)確，表明調(diào)制器的功能正常。頻譜分析結(jié)果顯示的頻譜分布與理論上FSK信號(hào)的頻譜特性相符，證明了調(diào)制過程在頻域上的正確性。 �。ǘ┙庹{(diào)結(jié)果分析 1. 解調(diào)后的信號(hào)與原始基帶信號(hào)的一致性表明解調(diào)器能夠基本恢復(fù)原始信號(hào)。在信號(hào)轉(zhuǎn)換點(diǎn)附近的微小波動(dòng)可能是由于電路中的噪聲、濾波器的非理想特性以及判決門限的不準(zhǔn)確等因素造成的。 2. 誤碼率測試結(jié)果表明，在當(dāng)前實(shí)驗(yàn)條件下，F(xiàn)SK解調(diào)系統(tǒng)具有一定的可靠性。誤碼率隨著測試數(shù)據(jù)長度的增加而略有下降，這是因?yàn)殡S著數(shù)據(jù)量的增加，統(tǒng)計(jì)結(jié)果更加接近真實(shí)的誤碼率。 八、實(shí)驗(yàn)總結(jié) 1. 本實(shí)驗(yàn)通過實(shí)際操作實(shí)現(xiàn)了FSK調(diào)制和解調(diào)過程，對(duì)FSK的原理和實(shí)現(xiàn)方法有了更深入的理解。 2. 在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)會(huì)了使用示波器和頻譜分析儀等儀器對(duì)FSK信號(hào)進(jìn)行測量和分析，掌握了相關(guān)參數(shù)的測量方法和意義。 3. 通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，認(rèn)識(shí)到了實(shí)際的FSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)中存在的一些影響性能的因素，如噪聲、電路非理想性等，為進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)性能提供了依據(jù)。 【FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)報(bào)告】相關(guān)文章： 刑事和解調(diào)研報(bào)告（通用8篇）06-09 審計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告01-31 實(shí)驗(yàn)報(bào)告總結(jié)02-15 什么是實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)該怎么寫11-16