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1、實驗十九濾波法及數(shù)字鎖相環(huán)法位同步提取實驗實驗項目三數(shù)字鎖相環(huán)法位同步觀測(1)觀測“數(shù)字鎖相環(huán)輸入”和“輸入跳變指示”,觀測當“數(shù)字鎖相環(huán)輸入”沒有跳變和有跳變時“輸入跳變指示”的波形。從圖中可以看出如果,如果前一個輸入有跳變出現(xiàn)時,結(jié)果被判斷為有效,輸出結(jié)果判定為1,否則判為0,為無效。(2)觀測“數(shù)字鎖相環(huán)輸入”和“鑒相輸出”。觀測相位超前滯后的情況。由分析可知,,對比數(shù)字鎖相環(huán)輸入和鑒相輸出,鑒相輸出明顯有超前現(xiàn)象,大約為2個碼元。分析原因如下:本實驗采用的是微分型LL-DPD二元鑒相器,抗干
2、擾性能不強但是結(jié)構(gòu)簡單,比較容易實現(xiàn),分析其工作性能可知,LL-DPD在CLKEst跳變沿處采樣的碼值,寄存在Men中,在CLKEst下降沿處再將他們對應(yīng)送到兩路異或邏輯中,判斷相位誤差信息并輸出。(3)觀測“插入指示”和“扣除指示”。思考題:分析波形有何特點,為什么會出現(xiàn)這種情況。觀察插入指示和扣除指示,發(fā)現(xiàn)有明顯的的扣除現(xiàn)象。查閱資料發(fā)現(xiàn),分頻器輸出的信號頻率與所需頻率十分接近,把它和從信號中提取的相位參考信號同時送入相位比較器,比較結(jié)果示出本地頻率高了時就通過補抹門抹掉一個輸入分頻器的脈沖,相當
3、于本地振蕩頻率降低;相反,若示出本地頻率低了時就在分頻器輸入端的兩個輸入脈沖間插入一個脈沖,相當于本地振蕩頻率上升,從而達到同步。在本實驗中出現(xiàn)了抹掉脈沖現(xiàn)象,原因是本地振蕩頻率應(yīng)降低。(4)以信號源模塊“CLK”為觸發(fā),觀測13號模塊的“BS2”。思考題:BS2恢復的時鐘是否有抖動的情況,為什么?試分析BS2抖動的區(qū)間有多大?如何減小這個抖動的區(qū)間?存在抖動情況。那是因為可變分頻器的存在,它使得下一個時鐘沿的到來時間不是很確定,從而引入了相位抖動,而這種引入的誤差是無法消除的,減小相位抖動的方法就是
4、將分頻器的分頻數(shù)提高。實驗二十模擬鎖相環(huán)實驗實驗項目一VCO自由振蕩觀測(1)示波器CH1接TH8,CH2接TH4輸出,對比觀測輸入及輸出波形。對比輸入輸出波形發(fā)現(xiàn)兩者完全相同。實驗項目二同步帶測量(1)示波器CH1接13號模塊TH8模擬鎖相環(huán)輸入,CH2接TH4輸出BS1,觀察TH4輸出處于鎖定狀態(tài)。將正弦波頻率調(diào)小直到輸出波形失鎖,此時的頻率大小f1為400Hz;將頻率調(diào)大,直到TH4輸出處于失鎖狀態(tài),記下此時頻率f2為9.25kHz。實驗過程中觀察失鎖狀態(tài)如左圖,當波形由鎖定狀態(tài)轉(zhuǎn)為失鎖狀態(tài)時,
5、波形會出現(xiàn)大幅度的抖動,此時意味著波形失鎖。實驗項目三捕捉帶測量(1)將示波器CH1接13模塊TH8,CH2接TH4輸出,觀察TH4輸出處于失鎖狀態(tài)。將S4撥為“0001”,頻率調(diào)大直到輸出波形鎖定,記下此時頻率大小f3為700Hz;將S4撥為“1000”,調(diào)節(jié)信號源輸出頻率為200KHz,慢慢減小頻率,直到TH4輸出處于鎖定狀態(tài),記下此時頻率f4為173.30KHz。觀察該過程,由鎖定狀態(tài)到失鎖狀態(tài)在經(jīng)過調(diào)節(jié)頻率到達鎖定狀態(tài)結(jié)果顯示如以上所示。實驗項目四鎖相頻率合成(1)調(diào)節(jié)信號源使輸出波形為方波,
6、設(shè)置分頻器的分頻比,測量鎖相環(huán)的鎖相環(huán)輸出頻率,觀察TH4得輸出頻率為975.6Hz。并觀測TH4輸出與TH8輸入之間的關(guān)系。將S4開關(guān)從0001逐漸撥到0100,發(fā)現(xiàn)輸出結(jié)果如上所示,輸出頻率逐漸變大。分析可知,將分頻器的分頻比逐漸調(diào)大,當分頻為1時,輸入輸出的頻率相等,2時輸出的頻率為輸入的1/2,逐次觀察,在四分頻時,輸出的頻率為輸入頻率的1/4。實驗二十一載波同步實驗實驗項目載波同步(1)本實驗利用科斯塔斯環(huán)法提取BPSK調(diào)制信號的同步載波,對比觀測信號源“256K”和13號模塊的“SIN”,
7、調(diào)節(jié)13號模塊的壓控偏置調(diào)節(jié)電位器,觀測載波同步情況。由結(jié)果可直觀看出,利用科斯特環(huán)法提取的載波與輸入完全同步。實驗二十二幀同步實驗實驗項目幀同步提取實驗(1)觀測在沒有誤碼的情況下“失步”,“捕獲”,“同步”三個燈的變化情況經(jīng)過多次實驗反復觀察,“失步”指示燈一直沒有亮過,其余兩個燈的順序為捕捉指示燈先亮,之后熄滅,同步指示燈變亮。(2)關(guān)閉7號模塊電源。按住“誤碼插入”不放,打開7號模塊電源。再觀測“失步”,“捕獲”,“同步”三個燈的變化情況。經(jīng)過多次實驗反復觀察,“失步”指示燈一直沒有亮過,其余
8、兩個燈的順序為捕捉指示燈先亮,之后熄滅,同步指示燈變亮。(3)觀察同步保護現(xiàn)象:如下圖所示。當“同步”指示燈點亮時,設(shè)置撥碼開關(guān)S1為01110010,即與復用的巴克碼一致,此時觀察到解復用端的開關(guān)信號顯示光條亮滅的情況與S1一致,這說明系統(tǒng)此時對以同步的幀同步信號有一定的保護。(4)在“同步”狀態(tài)下長時間按住“誤碼插入”按鍵不放,觀測幀同步碼元出現(xiàn)誤碼時三個LED燈的變化情況。多次實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),在同步狀態(tài)下“同步”指示燈一直在亮,之后長按誤碼插入鍵,連