一、實驗目的：
2．掌握FSK（ASK）鎖相解調器工作原理及性能測試；
3. 學習FSK（ASK）調製、解調硬件實現，掌握電路調整測試方法。
二、實驗儀器：
1．信道編碼與 調製模塊，位號： A,B 位
2． FSK 解調模塊，位號： C 位
3．時鐘與基帶數據發生模塊，位號： G 位
4． 100M 雙蹤示波器
三、實驗內容：
觀測m序列（1，0， 0/1碼）基帶數據FSK （ASK）調製信號波和解調後基帶數據信號波形。
觀測基帶數字和FSK（ASK）調製信號的頻譜。
改變信噪比（S/N），觀察解調信號波形。
四、實驗原理：
數字頻率調製是數據通信中使用較早的一種通信方式。由於這種調製解調方式容易實 現，抗噪聲和抗羣時延性能較強，因此在無線中低速數據傳輸通信系統中得到了較為廣泛 的應用。
（一） FSK 調製電路工作原理
FSK 的調製模塊採用了可編程邏輯器件+D/A 轉換器件的軟件無線電結構模式，由於調 制算法採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 調製，還可以完成 PSK， DPSK， QPSK， OQPSK 等調製方式。不僅如此，由於該模塊具備可編程的特性，學生還可以基於該模塊進行二次開發，掌握調製解調的算法過程。在學習 ASK， FSK 調製的同時，也希望學生能意識到，技術發展的今天，早期的純模擬電路調製技術正在被新興的技術所替代，因此學習應該是一個不斷進取的過程。 下圖為調製電路原理框圖
上圖為應用可編程邏輯器件實現調製的電路原理圖(可實現多種方式調製)。基帶數據時鐘和數據，通過 JCLK 和 JD 兩個鉚孔輸入到可編程邏輯器件中，由可編程邏輯器件根據設置的工作模式，完成 ASK 或 FSK 的調製，因為可編程邏輯器件為純數字運算器件，因此調製後輸出需要經過 D/A 器件，完成數字到模擬的轉換，然後經過模擬電路對信號進行調整輸出，加入射隨器，便完成了整個調製系統。
ASK/FSK 系統中，默認輸入信號應該為 2K 的時鐘信號，在時鐘與基帶數據發生模塊有2K的M序列輸出，可供該實驗使用，可以通過連線將時鐘和數據送到 JCLK 和 JD 輸入端。標有 的輸出鉚孔為調製信號的輸出測量點，可以通過按動模塊上的 SW01 按鈕，切換輸出信號為 ASK 或 FSK，同時 LED 指示燈會指示當前工作狀態。
（二） FSK 解調電路工作原理
FSK 解調採用鎖相解調，鎖相解調的工作原理是十分簡單的，只要在設計鎖相環時，使它鎖定在 FSK 的一個載頻上，此時對應的環路濾波器輸出電壓為零，而對另一載頻失鎖，則對應的環路濾波器輸出電壓不為零，那末在鎖相環路濾波器輸出端就可以獲得原基帶信號的信息。下圖為FSK 鎖相環解調器原理示意圖和電路圖。
FSK 鎖相解調器採用集成鎖相環芯片 MC4046。其中，壓控振盪器的頻率是由 17C02.17R09.17W01 等元件參數確定，中心頻率設計在 32KHz 左右，並可通過 17W01 電位
器進行微調。當輸入信號為 32KHz時，調節 17W01 電位器，使環路鎖定，經形成電路後，輸出高電平；當輸入信號為 16KHz時，環路失鎖，經形成電路後，輸出低電平，則在解調器輸出端就得到解調的基帶信號序列。
五、各測量點和可調元件的作用
1、數字調製電路模塊接口定義：
信道編碼與ASK、FSK、PSK、QPSK調製模塊（A、B位） JCLK：2K時鐘輸入端； JD：2K基帶數據輸出端；
ASK、FSK：FSK或ASK調製信號輸出端；
SW01：調製模式切換按鈕；
L01L02：指示調製狀態。
2、FSK （ASK）解調模塊接口定義：
17P01：FSK解調信號輸入鉚孔；
17P02：FSK解調信號輸出，即數字基帶信碼信號輸出，波形同16P01。
17TP02：FSK解調電路中壓控振盪器輸出時鐘的中心頻率，正常工作時應為32KHz左右，頻偏不應大於2KHz，若有偏差，可調節電位器17W01；
17W01：解調模塊壓控振盪器的中心頻率調整電位器；
數字調製電路模塊：
FSK（ASK）調製模塊
CD4046原理框圖：
六、實驗步驟：
1、插入有關實驗模塊
在關閉系統電源的情況下，按照下表放置實驗模塊：
對應位號可見底板右上角的“實驗模塊位置分佈表”，注意模塊插頭與底板插座的防呆 口一致。
2、信號線連接
使用專用導線按照下表進行信號線連接：
3、加電
打開系統電源開關，底板的電源指示燈正常顯示。若電源指示燈顯示不正常，請立即關閉電源，查找異常原因。
4、實驗設置
設置撥碼器 4SW02（ G） 為“ 00000”，則 4P01 產生 2K 的 15 位 m 序列輸出，4P02 產生 2K 的碼元時鐘。
按動SW01（AB）按鈕，使L02指示燈亮，“ASK、FSK”鉚孔輸出為FSK 調製信號。
5、FSK 調製信號波形觀察
用示波器通道 1 觀測“ 4P01”（ G），通道 2 觀測“ ASK、 FSK”（A&B），調節示波器 使兩波形同步，觀察基帶信號和 FSK 調製信號波形，分析對應“ 0”和“ 1”載波頻率，記錄實驗數據。
6、FSK 解調觀測
無噪聲 FSK 解調
（1）調節 3W01（E），使 3TP01 信號幅度為 0，即傳輸的 FSK 調製信號不加入噪聲。
（2）用示波器分別觀測JD（AB）和 17P02（C），對比調製前基帶數據和解調後基帶 數據。兩路數據是否有延時，分析其原理。
（3）調節解調模塊上的17W01（C）電位器，使壓控振盪器鎖定在32KHz，同時注意對比JD（AB）和17P03（C）的信號是否相同。
加入噪聲 FSK 解調
（1）在保持上述連線（無噪聲時）不變的情況下，逐漸調節 3W01（E），使噪聲電平 逐漸增大，即改變信噪比（S/N），觀察解調信號波形是否還能保持正確。
（2）用示波器觀察 3P01（E）和 3P02（E），分析加噪前和加噪後信號有什麼差別。
7、ASK 調製解調觀測
ASK 調製解調操作和 FSK 操作類似，不同點在於需調整 SW01（AB），使 L01 指示燈亮，則“ASK FSK” 輸出為 ASK 調製。其他操作和測量參考 FSK 調製解調完成。
8、關機拆線
實驗結束，關閉電源，拆除信號連線，並按要求放置好實驗模塊。