南理工电子信息工程综合实验实验报告.docx

南京理工大学电子信息工程综合实验实验报告题目: 电子信息工程综合实验实验报告院系: 电子工程与光电技术学院姓名(学号): 指导教师: 实验日期: 2015 年 11月6号电子信息工程综合实验实验报告 1 目录实验一正交调制器实验 2 实验二正交相干检波器 7 实验三匹配滤波器 12 实验四动目标检测及相参积累 17 实验五线性调频脉冲压缩 29 实验总结 35 电子信息工程综合实验实验报告 2 实验一正交调制器实验一、实验目的 ; 。二、实验仪器信号源、示波器、直流稳压电源三、实验原理正交调制是一种特殊的复用技术,一般是指利用两个频率相同但相位相差 90度的正弦波作为载波,同时传送两路互相独立的信号的一种调制方式。图一是具体的调制器功能框图。图一正交调制器功能框图如图一所示, 两路互相正交的信号 i(t) 和 q(t) 分别调制角频率为 W c的互相正交的正弦波调制,调制后两路相加的波形为: 如果两路正交的信号 i(t) 和 q(t) 分别为线性调频脉冲信号的复包络的实部和虚部, 即: ,正交调制器的输出则为: 显然,正交调制器的输出为载频频率为 W c的线性调频脉冲信号。四、实验电路本实验装置主要由波形产生电路以及正交调制电路两个模块组成,硬件方面主要使用了单片机和 FPGA 两种可编程的器件联合实现的。单片机处理开关扫描和显示电路, FPGA 实现波形产生与输出选择,具有很大的灵活性和开放性,系统原理框图如图二所示。电子信息工程综合实验实验报告 3 图二正交调制器实验装置原理框图本实验装置的单片机选用的是 Atmel 公司的单片机 AT89C55WD, 如图三单片机的数据地址复用口全部与 FPGA 相连,此外地址的高三位也与 FPGA 相连,这主要是为了让 FPGA 承担为单片机地址译码器选通外设的作用。单片机的 WR、RD 和ALE 也与 FPGA 相连,这是为了保证单片机与 FPGA 的通信时的时序问题。单片机的 IO口PI口全部接到开关上,使用独立式按键结构中的查询方式。如图四所示,按键输入低电平有效,上拉电阻保证按键断开时, I/O 口为高电平。图三单片机与 FPGA 连接示意图图四单片机与开关连接示意图本实验装置使用四只数码管作为显示,选用共阴电路。因单片机的 I/O 口有限,故使用串行移位寄存器 74HC595 串行连接以控制显示器的显示输出。在单片机只需要用三个 I/O 口分别于 74HC595 的14脚, 11脚和 12脚。五、实验内容及步骤 “input ”对应的“DDS 信号产生器实验装置”输出频率设置为 10MHz ; ,记录并分析波形。六、实验结果 =3 ,DISP2=2 ,此时观察的为 10MHz 中频参考本振信号,观察示波器输出, 得到图形如下: 电子信息工程综合实验实验报告 4 幅度平衡度为: 20lg(384/648)=- 相位平衡度为: |(26-)/(26+)|*90 ° = ° =1 , DISP3=1 , DISP2=4 , 此时观察的为 I&Q 线性调频脉冲信号波形。观察示波器输出,得到图形如下: =1 , DISP3=5 , DISP2=4 ,此时观察的为 10MHz 中频线性调频脉冲信号波形。观察示波器输出,得到图形如下: 4. DISP4=2 , DISP3=4 , DISP2=1 ,此时观察的为 BPSK 状态下 I路和 Q路视频信号波形。观察示波器输出,得到图形如下: 电子信息工程综合实验实验报告 5 =2 ,DISP3=5 ,DISP2=1 ,此时观察的为 BPSK 信号调制后的中频信号波形。观察示波器输出,得到图形如下: =3 ,DISP3=4 ,DISP2=1 ,此时观察的为 Fd信号 I路和 Q路视频信号波形。观察示波器输出,得到图形如下: =3 ,DISP3=5 ,DISP2=1 ,此时观察的为 Fd信号调制后的中频信号波形。观察示波器输出,得到图形如下: 电子信息工程综合实验实验报告 6 8. DISP4=4 , DISP3=4 , DISP2=1 , 此时观察的为 PN 信号 I路和 Q 路视频信号波形。观察示波器输出,得到图形如下: 9. DISP4=4 , DISP3=5 , DISP2=1 ,此时观察的为 PN 信号调制后的中频信号波形。观察示波器输出,得到图形如下: 实验分析: 从 LFM 、 BPSK 、 Fd信号和 PN 四种信号被调制后的中频信号频谱图可以看出,它们的中心频率都为载波频率 10MHz ,随着信号类型的不同,有相应的频谱