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
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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
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实验一 正交调制器实验
一、实验目的
1.掌握正交调制器的工作原理； 2.掌握正交调制器的电路组成。 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Wc的互相正交的正弦波调制，调制后两路相加的波形为：
x(t)?i(t)coswct?q(t)sinwct
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：
22i(t)?cos(k?t)q(t)?sin(k?t) ，
正交调制器的输出则为：
x(t)?i(t)cos?ct?q(t)sin?ct?cos(k?t2)cos(?ct)?sin(k?t2)sin(?ct)?cos(?ct?k?t2)
显然，正交调制器的输出为载频频率为Wc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。
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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 1.实验装置的连接
2.Q9座“input”对应的“DDS信号产生器实验装置”输出频率设置为10MHz； 3.测量，记录并分析波形。 六、实验结果 1.DISP3=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：
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幅度平衡度为：20lg(384/648)=-4.54dB
相位平衡度为：|(26-24.5)/(26+24.5)|*90°=2.67°
2.DISP4=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：
3.DISP4=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：
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南理工电子信息工程综合实验实验报告
