圖2-1? 數字調制方框圖

??? 本單元有以下測試點及輸入輸出點：
?? CAR?????2DPSK信號載波測試點
?? BK??????相對碼測試點
?? 2DPSK?????2DPSK信號測試點/輸出點，VP-P>0.5V
?? 2FSK?????2FSK信號測試點/輸出點，VP-P>0.5V
?? 2ASK?????2ASK信號測試點，VP-P>0.5V
??? 用2-1中晶體振蕩器與信源共用，位于信源單元，其它各部分與電路板上主要元器件對應關系如下：
?? ?2（A）????U8：雙D觸發器74LS74
?? ?2（B）????U9：雙D觸發器74LS74
?? 濾波器A????V6：三極管9013，調諧回路
?? 濾波器B????V1：三極管9013，調諧回路
?? 碼變換?????U18：雙D觸發器74LS74；U19：異或門74LS86
?? 2ASK調制????U22：三路二選一模擬開關4053
?? 2FSK調制????U22：三路二選一模擬開關4053
?? 2PSK調制????U21：八選一模擬開關4051
?? 放大器?????V5：三極管9013
?? 射隨器?????V3：三極管9013
將晶振信號進行2分頻、濾波后，得到2ASK的載頻2.2165MHZ。放大器的發射極和集電極輸出兩個頻率相等、相位相反的信號，這兩個信號就是2PSK、2DPSK的兩個載波，2FSK信號的兩個載波頻率分別為晶振頻率的1/2和1/4，也是通過分頻和濾波得到的。
??? 下面重點介紹2PSK、2DPSK。2PSK、2DPSK波形與信息代碼的關系如圖2-3所示。

圖2-3? 2PSK、2DPSK波形

??? 圖中假設碼元寬度等于載波周期的1.5倍。2PSK信號的相位與信息代碼的關系是：前后碼元相異時，2PSK信號相位變化180?，相同時2PSK信號相位不變，可簡稱為“異變同不變”。2DPSK信號的相位與信息代碼的關系是：碼元為“1”時，2DPSK信號的相位變化180?。碼元為“0”時，2DPSK信號的相位不變，可簡稱為“1變0不變”。
??? 應該說明的是，此處所說的相位變或不變，是指將本碼元內信號的初相與上一碼元內信號的末相進行比較，而不是將相鄰碼元信號的初相進行比較。實際工程中，2PSK或2DPSK信號載波頻率與碼速率之間可能是整數倍關系也可能是非整數倍關系。但不管是那種關系，上述結論總是成立的。
??? 本單元用碼變換——2PSK調制方法產生2DPSK信號，原理框圖及波形圖如圖2-4所示。相對于絕對碼AK、2PSK調制器的輸出就是2DPSK信號，相對于相對碼、2PSK調制器的輸出是2PSK信號。圖中設碼元寬度等于載波周期，已調信號的相位變化與AK、BK的關系當然也是符合上述規律的，即對于AK來說是“1變0不變”關系，對于BK來說是“異變同不變”關系，由AK到BK的變換也符合“1變0不變”規律。
??? 圖2-4中調制后的信號波形也可能具有相反的相位，BK也可能具有相反的序列即00100，這取決于載波的參考相位以及異或門電路的初始狀態。
??? 2DPSK通信系統可以克服上述2PSK系統的相位模糊現象，故實際通信中采用2DPSK而不用2PSK（多進制下亦如此，采用多進制差分相位調制MDPSK），此問題將在數字解調實驗中再詳細介紹。

圖2-4? 2DPSK調制器

2PSK信號的時域表達式為 ??S(t)= m(t)Cosωct
式中m(t)為雙極性不歸零碼BNRZ，當“0”、“1”等概時m(t)中無直流分量，S(t)中無載頻分量，2DPSK信號的頻譜與2PSK相同。
??? 2ASK信號的時域表達式與2PSK相同，但m(t)為單極性不歸零碼NRZ，NRZ中有直流分量，故2ASK信號中有載頻分量。
??? 2FSK信號（相位不連續2FSK）可看成是AK與 調制不同載頻信號形成的兩個2ASK信號相加。時域表達式為 ，式中m(t)為NRZ碼。

圖2-5? 2ASK、2PSK（2DPSK）、2FSK信號功率譜

??? 設碼元寬度為TS，fS =1／TS在數值上等于碼速率，2ASK、2PSK（2DPSK）、2FSK的功率譜密度如圖2-5所示。可見，2ASK、2PSK（2DPSK）的功率譜是數字基帶信號m(t)功率譜的線性搬移，故常稱2ASK、2PSK（2DPSK）為線性調制信號。多進制的MASK、MPSK（MDPSK）、MFSK信號的功率譜與二進制信號功率譜類似。
??? 本實驗系統中m(t)是一個周期信號，故m(t)有離散譜，因而2ASK、2PSK（2DPSK）、2FSK也具有離散譜。

四、?實驗步驟

??? 本實驗使用數字信源單元及數字調制單元。
??? 1、熟悉數字調制單元的工作原理。接通電源，打開實驗箱電源開關。將數字調制單元單刀雙擲開關K7置于N端。
??? 2、用數字信源單元的FS信號作為示波器的外同步信號，示波器CH1接信源單元的(NRZ-OUT)AK，CH2接數字調制單元的BK，信源單元的K1、K2、K3置于任意狀態（非全0），觀察AK、BK波形，總結絕對碼至相對碼變換規律以及從相對碼至絕對碼的變換規律。
3、示波器CH1接2DPSK，CH2分別接AK及BK，觀察并總結2DPSK信號相位變化與絕對碼的關系以及2DPSK信號相位變化與相對碼的關系（此關系即是2PSK信號相位變化與信源代碼的關系）。注意：2DPSK信號的幅度比較小，要調節示波器的幅度旋鈕，而且信號本身幅度可能不一致，但這并不影響信息的正確傳輸。
??? 4、示波器CH1接AK、CH2依次接2FSK和2ASK；觀察這兩個信號與AK的關系（注意“1”碼與“0”碼對應的2FSK信號幅度可能不相等，這對傳輸信息是沒有影響的）。
??? 5、用頻譜議觀察AK、2ASK、2FSK、2DPSK信號頻譜（條件不具備時不進行此項觀察）。

五、?實驗報告要求

??? 1、設絕對碼為全1、全0或1001 1010，求相對碼。
??? 2、設相對碼為全1、全0或1001 1010，求絕對碼。
??? 3、設信息代碼為1001 1010，載頻分別為碼元速率的1倍和1.5倍，畫出2DPSK及2PSK信號波形。
??? 4、總結絕對碼至相對碼的變換規律、相對碼至絕對碼的變換規律并設計一個由相對碼至絕對碼的變換電路。
5、總結2DPSK信號的相位變化與信息代碼(即絕對碼)之間的關系以及2DPSK信號的相位變化與相對碼之間的關系（即2PSK的相位變化與信息代碼之間的關系）。