通信原理實驗ppt課件

1、通信原理實驗通信原理實驗第一部分 鎖相環(huán)實驗 實驗一 模擬鎖相環(huán)模塊 實驗二 數(shù)字鎖相環(huán)模塊實驗一實驗一 模擬鎖相環(huán)模塊模擬鎖相環(huán)模塊 一、實驗原理和電路說明 定義：鎖相的意義是相位同步的自動控制，能夠完成兩個電信號相位同步的自動控制閉環(huán)系統(tǒng)叫做鎖相環(huán)，簡稱PLL。 運用：它廣泛應(yīng)用于廣播通信、頻率合成、自動控制及時鐘同步等技術(shù)領(lǐng)域 模擬鎖相環(huán)組成框圖 f0=256KHz 64KHz UP04 UP03B UP02 UP01 512KHz 分頻器 4 分頻器 8 HDB3 環(huán)路 濾波器 放大器 TPP02 TEST 跳線器 KP02 VCO TPP03 TPP06 TPP04 TPP05 25

2、6Kbitps TPP07 帶通 濾波器 TPP01 UP03A 64KHz 鎖相環(huán)由三部分組成：相位比較器、低通濾波器相位鎖定的過程 施加于相位比較器另一個輸入端的外部輸入信號Ui與來自壓控振蕩器的輸出信號Uo相比較，比較結(jié)果產(chǎn)生的誤差輸出電壓U正比于Ui和Uo兩個信號的相位差，經(jīng)過低通濾波器濾除高頻分量后，得到一個平均值電壓Ud。這個平均值電壓Ud朝著減小VCO輸出頻率和輸入頻率之差的方向變化，直至VCO輸出頻率和輸入信號頻率獲得一致。這時兩個信號的頻率相同，兩相位差保持恒定即同步稱作相位鎖定。 實驗?zāi)康?1. 熟悉模擬鎖相環(huán)的基本工作原理 2.掌握模擬字鎖相環(huán)的基本參數(shù)及設(shè)計 實驗內(nèi)容

3、1.VCO自由振蕩頻率測量 2.鎖定狀態(tài)測量 3.鎖定頻率測量和分頻比計算 4.環(huán)路鎖定過程觀測 5.鎖定檢測信號觀測 6.同步帶測量 7.捕捉帶測量 8.VCO壓控靈敏度測量VCO自由振蕩頻率測量 實驗步驟： 1. 將J007接地,用函數(shù)信號發(fā)生器測量TPP04點的VCO輸出振蕩頻率f0 .記錄每次閃動的頻率讀數(shù)(其讀數(shù)不太穩(wěn)定). 2. 求VCO在頻率512KHZ時的短期頻率穩(wěn)定度f/ f0 .鎖定狀態(tài)測量 實驗步驟： 1.用函數(shù)信號發(fā)生器從測試信號輸入端口J007送入一個256 KHz的TTL方波信號。測量TPP03、TPP05的相位關(guān)系。環(huán)路鎖定該兩信號將不存在相差。 2.將KP01設(shè)

4、置在1_2位置，重復上述測量步驟。鎖定頻率測量和分頻比計算 實驗步驟： 將函數(shù)信號發(fā)生器設(shè)置在記數(shù)狀態(tài)頻率計參見右圖模擬鎖相環(huán)模塊的框圖測量各頻率。記錄測量結(jié)果計算分頻比。 f0=256KHz64KHzUP04UP03BUP02UP01512KHz分頻器4分頻器8HDB3環(huán)路濾波器放大器圖 2.1.1 模擬鎖相環(huán)組成框圖TPP02TEST跳線器KP02VCOTPP03TPP06TPP04TPP05256KbitpsTPP07帶通濾波器TPP01UP03A64KHz環(huán)路鎖定過程觀測 實驗步驟： 用函數(shù)信號發(fā)生器從J007送入一256KHz的TTL方波信號。觀測TPP03、TPP05的相位關(guān)系，并

5、用TPP03同步；反復斷開和接入測試信號，讓鎖相環(huán)進行重新鎖定狀態(tài)。此時，觀察它們的變化過程鎖相過程）。 鎖定檢測信號觀測 實驗步驟： 將KP01設(shè)置在2_3位置，用函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生一個256KHz的TTL信號送入J007，觀測鎖定檢測點TPP07的波形。調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率使環(huán)路失鎖和鎖定，記錄TPP07點的波形變化。同步帶測量實驗步驟1.用函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生一個256KHz的TTL信號送入J007。測量J007、TPP04的相位關(guān)系，用J007同步；正常時環(huán)路鎖定，該兩信號應(yīng)為同步。 2. 緩慢增加函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率，直至J007、TPP04兩點波形失步，記錄下失步前的頻率。3

6、.調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器頻率為256KHz，使環(huán)路鎖定。緩慢降低函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率，直至J007TPP04兩點波形失步，記錄下失步前的頻率。 4. 計算同步帶。捕捉帶測量 實驗步驟 1. 用函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生一個256KHz的TTL信號送入J007測量J007、TPP04的相位關(guān)系，用J007同步；正常時環(huán)路鎖定，該兩信號應(yīng)為同步。 2. 增加函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率，使J007、TPP04兩點波形失步；然后緩慢降低函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率，直至J007、TPP04兩點波形同步。記錄下同步一刻的頻率。 3.降低函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率，使J007、TPP04兩點波形失步；然后緩慢增加函數(shù)信號發(fā)生器輸

7、出頻率，直至J007、TPP04兩點波形同步。記錄下同步一刻的頻率 4.計算捕捉帶。 VCO壓控靈敏度測量 實驗步驟 用函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生一個256KHz的TTL信號送入J007，將示波器放在DC輸入位置，設(shè)置500mv/DIV用示波器檢測VCO輸入的壓控電壓TPP06）。緩慢增加函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率到276KHz，記錄此時TPP05的電壓值V1；緩慢降低函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率到236KHz，記錄此時TPP05的電壓值V2。計算壓控靈敏度40KHz/（V1-V2）。VCO自由振蕩頻率測量 測量TPP04點的VCO輸出振蕩頻率為549.4KHZ到549.6KHZ f/ f0 0.2/549.5

8、=3.6 10-4鎖定狀態(tài)測量存在一定的相差存在一定的相差不存在相差不存在相差鎖定頻率測量和分頻比計算 這一部分的具體點頻率測量請學生自己完成，并可將測得的各點頻率與學生用書上的圖2.1.1參考來對比.環(huán)路鎖定過程觀測注釋注釋:上左圖是斷開測試信號上左圖是斷開測試信號,存在相差未鎖定存在相差未鎖定;上右圖是接入信號上右圖是接入信號鎖定后鎖定后,總是上升沿對齊總是上升沿對齊鎖定檢測信號觀測鎖定狀態(tài)鎖定狀態(tài)TPP07失鎖狀態(tài)失鎖狀態(tài)TPP07注釋注釋:上左圖是鎖定狀態(tài)時上左圖是鎖定狀態(tài)時,VCO的壓控輸出電壓為最小的壓控輸出電壓為最小;當失鎖時當失鎖時,失鎖失鎖頻率偏離中心頻率越大頻率偏離中心頻率

9、越大,VCO的輸出電壓越大的輸出電壓越大,TPP07的幅度也就越大的幅度也就越大.同步帶測量注釋注釋:上左圖是鎖定狀態(tài)上左圖是鎖定狀態(tài),右圖則是當頻右圖則是當頻率加到率加到278.7KHZ時失鎖圖時失鎖圖,左下圖則左下圖則是減少到是減少到149.7KHZ時失鎖圖時失鎖圖,同步帶同步帶=278.7-149.7=129KHZ捕捉帶測量注釋注釋:上左圖是由低頻往上增加正要鎖定時的狀態(tài)上左圖是由低頻往上增加正要鎖定時的狀態(tài),此時頻率為此時頻率為191KHZ,右圖則是由高頻率向下減時正要鎖定的狀態(tài)右圖則是由高頻率向下減時正要鎖定的狀態(tài),此時頻率為此時頻率為276KHZ,所以捕所以捕捉帶捉帶=276-19

10、1=85KHZVCO壓控靈敏度測量 根據(jù)測量可得出V1=0.56v,V2=0.08v. 則壓控靈敏度=40KHZ/(0.56-0.08) =83.33KHZ/V實驗二 數(shù)字鎖相環(huán)模塊 一、實驗原理和電路說明 數(shù)字鎖相環(huán)的結(jié)構(gòu)主要由四大部分組成：參考時鐘、多模分頻器一般為三種模式：超前分頻、正常分頻、滯后分頻）、相位比較雙路相位比較）、高倍時鐘振蕩器一般為參考時鐘的整數(shù)倍，此倍數(shù)大于20等。數(shù)字鎖相環(huán)均在FPGA內(nèi)部實現(xiàn)。數(shù)字鎖相環(huán)的結(jié)構(gòu) B C A H G F E D 本地時鐘14336KHz 外部測試64KHz 倍頻 63 64 65 28 4 延時 10ns 采樣 1 采樣 2 UM01：

11、FPGA TPMZ03 TPMZ05 TPMZ04 TPMZ02 16 TPMZ01 數(shù)字鎖相環(huán)的基本鎖相過程與數(shù)字鎖相環(huán)的基本特征 A：14336KHz B：448KHz C：64KHz E：16KHz F：16KHz 00 01 11 01 1/63 1/64 1/65 1/64 D：16KHz (G, H) 可變分頻器分頻數(shù) T1 時刻 T2 時刻 T3 時刻 T4 時刻 實驗?zāi)康?1.了解數(shù)字鎖相環(huán)的基本概念 2.熟悉數(shù)字鎖相環(huán)與模擬鎖相環(huán)的指標 3.掌握全數(shù)字鎖相環(huán)的設(shè)計 實驗內(nèi)容 1.數(shù)字鎖相環(huán)鎖定狀態(tài)測量 2.數(shù)字鎖相環(huán)的相位抖動特性測量 3.數(shù)字鎖相環(huán)鎖定頻率測量和分頻比計算

12、4.數(shù)字鎖相環(huán)鎖定過程觀測 5.數(shù)字鎖相環(huán)同步帶測量 6.數(shù)字鎖相環(huán)捕捉帶測量 7.調(diào)整信號脈沖觀測數(shù)字鎖相環(huán)鎖定狀態(tài)測量 實驗步驟: 測量TPMZ03、TPMZ02的相位關(guān)系，用TPMZ03同步；在理論上，環(huán)路鎖定時該兩信號應(yīng)為上升沿對齊.數(shù)字鎖相環(huán)的相位抖動特性測量 實驗步驟: 以TPMZ03為同步信號，測量TPMZ02，調(diào)整示波器時基，使示波器剛好容納TPMZ02的一個半周期，觀察其上升沿?？梢杂^察到其上升較粗抖動），其寬度與TPMZ02周期的比值的一半即為數(shù)字鎖相環(huán)的時鐘抖動。數(shù)字鎖相環(huán)鎖定頻率測量和分頻比計算 實驗步驟: 將函數(shù)信號發(fā)生器設(shè)置在記數(shù)狀態(tài)頻率計）。參見數(shù)字鎖相環(huán)的結(jié)構(gòu)如

13、圖的結(jié)構(gòu)，測量各點頻率。記錄測量結(jié)果，計算分頻比。 B C A H G F E D 本 地 時 鐘14336KHz 外 部 測 試64KHz 倍 頻 63 64 65 28 4 延 時 10ns 采 樣 1 采 樣 2 UM01： FPGA TPMZ03 TPMZ05 圖 2.2.1 數(shù) 字 鎖 相 環(huán) 的 結(jié) 構(gòu) TPMZ04 TPMZ02 8 TPMZ01 數(shù)字鎖相環(huán)鎖定過程觀測 實驗步驟: 1. 觀測TPMZ03、TPMZ02的相位關(guān)系，用TPMZ03同步；復位通信原理綜合實驗系統(tǒng)，則FPGA進行初始化，數(shù)字鎖相環(huán)進行重鎖狀態(tài)。此時，觀察它們的變化過程鎖相過程）。 2. 測量TPMZ05

14、波形，復位通信原理綜合實驗系統(tǒng)，觀察調(diào)整的變化過程。數(shù)字鎖相環(huán)同步帶測量 實驗步驟: 1.用函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生一個64KHz的TTL信號送入J007。測量TPMZ03、TPMZ02的相位關(guān)系，用TPMZ03同步；正常時環(huán)路鎖定，該兩信號應(yīng)為上升沿對齊 2.緩慢增加函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率，直至TPMZ03、TPMZ02兩點波形失步，記錄下失步前的頻率。 3.調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器頻率，使環(huán)路鎖定。緩慢降低函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率，直至TPMZ03、TPMZ02兩點波形失步，記錄下失步前的頻率。 4.計算同步帶。 數(shù)字鎖相環(huán)捕捉帶測量 實驗步驟: 1.用函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生一個64KHz的TTL信號送入J

15、007。測量TPMZ03、TPMZ02的相位關(guān)系，用TPMZ03同步；在理論上，環(huán)路鎖定時該兩信號應(yīng)為上升沿對齊。 2.增加函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率，使TPMZ03、TPMZ02兩點波形失步；然后緩慢降低函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率，直至TPMZ03、TPMZ02兩點波形同步。記錄下同步一刻的頻率。 3.降低函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率，使TPMZ03、TPMZ02兩點波形失步；然后緩慢增加函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率，直至TPMZ03、TPMZ02兩點波形同步。記錄下同步一刻的頻率。 4.計算捕捉帶。 調(diào)整信號脈沖觀測 實驗步驟: 1. 用函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生一個64KHz的TTL信號送入J007。觀測數(shù)字鎖相環(huán)

16、調(diào)整信號TPMZ05處波形。 2. 增加或降低函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率，觀測TPMZ05處波形的變化規(guī)律。 數(shù)字鎖相環(huán)鎖定狀態(tài)測量TPMZ03與與TPMZ02上升沿上升沿用示波器觀測時用示波器觀測時,存在相位抖動存在相位抖動數(shù)字鎖相環(huán)鎖定頻率測量和分頻比計算 這一部分的具體點頻率測量請學生自己完成，并可將測得的各點頻率與學生用書上的圖2.2.1參考來對比.數(shù)字鎖相環(huán)鎖定過程觀測鎖定后，鎖定后，TPMZ03與與TPMZ02鎖定后，鎖定后，TPMZ05波形波形數(shù)字鎖相環(huán)同步帶測量注釋注釋:上左圖為降低頻率至上左圖為降低頻率至62KHZ時剛失步圖形時剛失步圖形,右圖為增加頻率至右圖為增加頻率至66KH

17、Z時剛失步的圖形時剛失步的圖形,同步帶寬為同步帶寬為:66-62=4KHZ數(shù)字鎖相環(huán)捕捉帶測量注釋注釋:上左圖為低頻率提高至上左圖為低頻率提高至62KHZ時剛要同步圖形時剛要同步圖形,右圖為高頻率調(diào)至右圖為高頻率調(diào)至66KHZ時剛要同步的圖形時剛要同步的圖形,捕捉帶寬為捕捉帶寬為:66-62=4KHZ,數(shù)字鎖相環(huán)的同步數(shù)字鎖相環(huán)的同步帶和捕捉帶是一樣的帶和捕捉帶是一樣的.調(diào)整信號脈沖觀測注釋注釋:上左圖是上左圖是64KHZ時時TPMZ05的波形的波形,上右圖是提高信號發(fā)生器發(fā)上右圖是提高信號發(fā)生器發(fā)頻率后頻率后TPMZ05的圖形的圖形,左下圖則是左下圖則是降低頻率后降低頻率后TPMZ05的圖形

18、的圖形.數(shù)字復接技術(shù) 實驗一 幀成形及其傳輸實驗 實驗二 幀同步提取系統(tǒng)實驗實驗三 幀成形及其傳輸實驗 實驗原理和電路說明 1、時分復用 ：就是把時間分成一些均勻的時間間隙，簡稱時隙TS。將各路信號的傳輸時間分配在不同的時隙內(nèi)(即在原樣值序列之間可插入其他路樣值序列)以達到互相分開、互不干擾的目的。下圖為TDM模型，各路信號經(jīng)低通濾波器，將頻帶限制在3400 Hz以內(nèi)，它們依次由電子開關(guān)S控制進行抽樣。S開關(guān)不斷作勻速運轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)一周的周期等于一個抽樣周期T，這樣就達到了對每一路信號每隔T時間抽樣一次的目的。 當開關(guān)S從第1路旋轉(zhuǎn)接通第1路時，第1路經(jīng)量化編碼后的信號就送到接收端第1路。接收端

19、接收到信碼后進行解碼，又還原為PAM信號，再經(jīng)低通平滑恢復為原來的話音信號。合路的作用是將n路信號合成一個串行的碼流，依次傳送的是第1路的信號，第2路的信號，第n路的信號。分路的作用是將n路信號分開送至各自的解碼器進行解碼輸出n211路抽樣編碼Sn21S1n2低通低通抽樣編碼2路n路抽樣編碼合路分路抽樣編碼抽樣編碼抽樣編碼1路2路n路應(yīng)注意的是，這些開關(guān)在發(fā)送端、接收端的動作要很好地協(xié)調(diào)配合，各種時間關(guān)系一定要準確，這些時間關(guān)系叫定時。另外，開關(guān)旋轉(zhuǎn)的速度必須相同，而且兩端相位必須對好，否則將造成錯路。要實現(xiàn)這一目的，就需要同步，即同頻同相。從多路通信模型分析知道，要完成數(shù)字通信全過程，除對每

20、個話路進行編碼、解碼外，還必須有定時、同步等措施。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，各種信號(加入定時、同步等信號)都是嚴格按時間關(guān)系進行工作和傳送的。在數(shù)字通信中把這種嚴格的時間關(guān)系稱為幀結(jié)構(gòu)，如圖1.37所示。此圖是數(shù)字通信基群(一次群)的幀結(jié)構(gòu)。 32路TDM一次群系統(tǒng)幀組成結(jié)構(gòu)示意圖 32 路時隙，256bit T 0 T 1 T 2 T 3 T 15 T 16 T 17 T 30 T 31 115 話路時隙 1731 話路時隙 幀定位時隙 信令時隙 X X X 1 1 X 1 1 X X X X X X X X 在一個幀中共劃分為32段時隙T0T31），其中30個時隙用于30路話音業(yè)務(wù)。T0為幀定位

21、時隙亦稱報頭），用于接收設(shè)備做幀同步用。在幀信號碼流中除有幀定位信號外，隨機變化的數(shù)字碼流中也將會以一定概率出現(xiàn)與幀定位碼型一致的假定位信號，它將影響接收端幀定位的捕捉過程。在搜索幀定位碼時是連續(xù)的對接收碼流搜索，因此幀定位碼要具有良好的自相關(guān)特性。T1T15時隙用于話音業(yè)務(wù)，分別對應(yīng)第1路到第15路話音PCM碼字。T16時隙用于信令信號傳輸，完成信令的接續(xù)。T17T31時隙用于話音業(yè)務(wù)，分別對應(yīng)第16路到第30路話音PCM碼字。通信原理綜合實驗系統(tǒng)中的幀結(jié)構(gòu) 4 路時隙ST0ST1ST2ST3 話路時隙 開 關(guān) 信 號 時 隙 特殊碼時隙 幀同步時隙11100100圖 6.1.2 幀結(jié)構(gòu)組成

22、圖 在通信原理綜合實驗系統(tǒng)中，信道傳輸上采用了類似TDM的傳輸方式：定長組幀、幀定位碼與信息格式。一幀共有4個時間間隔，按8個bit一組分成了一個一個的固定時隙，如圖6.1.2所示。各時隙從0到3順序編號，分別記為TS0、TS1、TS2和TS3。ST0時隙為幀定位碼，幀定位的碼型和碼長選擇直接影響接收端幀定位搜索和漏同步性能，Barker碼具有良好的自相關(guān)特性。本同步系統(tǒng)中幀定位碼選用7位Barker碼1110010），使接收端具有良好的相位分辨能力。ST1時隙為話音業(yè)務(wù)PCM編碼信號。ST2時隙為開關(guān)信號，8位跳線開關(guān)數(shù)據(jù)全可變。ST3時隙為特殊碼序列，共4種碼型可選。ST0ST3復合成一個

23、256Kbps數(shù)據(jù)流在同一信道上傳輸。 實驗?zāi)康模?1. 了解幀的概念和基本特性 2.了解幀的結(jié)構(gòu)、幀組成過程 3. 熟悉幀信號的觀測方法 4.熟悉接收端幀的同步過程和掃描狀態(tài) 實驗內(nèi)容： 1.發(fā)送傳輸幀結(jié)構(gòu)觀察 2.幀定位信號測量 3.幀內(nèi)話音數(shù)據(jù)觀察 4.幀內(nèi)開關(guān)信號觀測 5.幀內(nèi)m序列數(shù)據(jù)觀測 6.解復接幀同步信號指示觀測 7.解復接開關(guān)信號輸出指示觀測 8.解復接m序列數(shù)據(jù)輸出測量 發(fā)送傳輸幀結(jié)構(gòu)觀察 實驗步驟： 觀測TPB07與TPB03的波形，用TPB07同步。掌握幀結(jié)構(gòu)的觀測方法。幀定位信號測量 實驗步驟： 觀測TPB07與TPB03的波形，用TPB07同步。仔細調(diào)整示波器同步，

24、找到并讀出幀定位信號碼格式，記錄測試結(jié)果。幀內(nèi)話音數(shù)據(jù)觀察 實驗步驟： 觀測TPB07與TPB03的波形，用TPB07同步。找出幀內(nèi)話音數(shù)據(jù)。幀內(nèi)開關(guān)信號觀測 實驗步驟： 觀測幀TPB07與TPB03的波形，用TPB07同步。找到并讀出幀內(nèi)開關(guān)信號碼格式，調(diào)整跳線開關(guān)SWB01上短路器，改變開關(guān)信號格式，觀測幀內(nèi)開關(guān)信號碼格式是否隨之完全一致變化。 思索：當調(diào)整跳線開關(guān)SWB01中LED7LED0為11100100碼型時與幀定位信號一致），系統(tǒng)會出現(xiàn)什么情況？幀內(nèi)m序列數(shù)據(jù)觀測 實驗步驟： 觀測TPB07與TPB03的波形，用TPB07同步。調(diào)整跳線開關(guān)短路器SWB02上M_SEL0、M_SE

25、L1，產(chǎn)生不同的m序列輸出有4種）。 思索：能否調(diào)整示波器使在同步的條件下觀測完整的一個幀內(nèi)m序列數(shù)據(jù)周期，為什么？解復接幀同步信號指示觀測 實驗步驟： 觀測TPB07與TPB06波形，用TPB07同步。觀測兩信號之間是否完全同步，記錄測試結(jié)果。 解復接開關(guān)信號輸出指示觀測 實驗步驟： 在解復接器同步時，觀察信號指示發(fā)光二極管指示燈DB01DB08），隨意改變復接模塊內(nèi)跳線開關(guān)SWB01中短路器LED7LED0形狀，觀測接收端發(fā)光二極管指示燈DB01DB08是否隨之對應(yīng)一致變化。 解復接m序列數(shù)據(jù)輸出測量 實驗步驟： 觀測TPB01與TPB05波形，用TPB01同步。觀測經(jīng)復接/解復接系統(tǒng)傳輸

26、的時延是多少？。調(diào)整M_SEL0和M_SEL1，產(chǎn)生不同的m序列輸出有4種），觀測幀內(nèi)m序列數(shù)據(jù)是否隨之一致變化。發(fā)送傳輸幀結(jié)構(gòu)觀察幀結(jié)構(gòu)示意圖幀結(jié)構(gòu)示意圖幀定位信號測量同步指示低電平時所對應(yīng)的幀結(jié)構(gòu)示意圖前同步指示低電平時所對應(yīng)的幀結(jié)構(gòu)示意圖前8個碼元為幀定位信號：個碼元為幀定位信號：11100100幀內(nèi)話音數(shù)據(jù)觀察同步指示低電平時所對應(yīng)的幀結(jié)構(gòu)示意圖第二組同步指示低電平時所對應(yīng)的幀結(jié)構(gòu)示意圖第二組8個碼元，個碼元，位與幀定位位與幀定位11100100之后，話音是隨即的，上下抖動。之后，話音是隨即的，上下抖動。幀內(nèi)開關(guān)信號觀測同步指示高電平時所對應(yīng)的幀結(jié)構(gòu)示意圖下前同步指示高電平時所對應(yīng)的幀

27、結(jié)構(gòu)示意圖下前8個碼元，此時開關(guān)個碼元，此時開關(guān)碼為碼為00101001，如果開關(guān)碼設(shè)置成和幀定位信號一樣，如果開關(guān)碼設(shè)置成和幀定位信號一樣11100100，系統(tǒng)將會出現(xiàn)同步不正確現(xiàn)象，有兩個同步點。系統(tǒng)將會出現(xiàn)同步不正確現(xiàn)象，有兩個同步點。幀內(nèi)m序列數(shù)據(jù)觀測同步指示高電平時所對應(yīng)的幀結(jié)構(gòu)示意圖下第二組同步指示高電平時所對應(yīng)的幀結(jié)構(gòu)示意圖下第二組8個碼元就是個碼元就是m序序列數(shù)據(jù)，列數(shù)據(jù)，7位和位和15位位m序列因為不是序列因為不是8bit的整數(shù)倍，所以看不清楚。的整數(shù)倍，所以看不清楚。m序列為全序列為全1m序列為序列為7位信號位信號m序列為全序列為全0m序列為序列為15位位解復接幀同步信號指

28、示觀測收端幀同步指示與發(fā)端指示一致，且對應(yīng)發(fā)端下降沿收端幀同步指示與發(fā)端指示一致，且對應(yīng)發(fā)端下降沿解復接開關(guān)信號輸出指示觀測 二極管燈光變化在做實驗時，自己注意觀察實驗箱右下腳的燈光變化。解復接m序列數(shù)據(jù)輸出測量解復接解復接7位位m序列與發(fā)端一致，存在時延序列與發(fā)端一致，存在時延實驗二 幀同步提取系統(tǒng)實驗 實驗?zāi)康模?1.了解幀同步的機理 2.熟悉幀同步的性能 3.熟悉幀失步對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的影響 實驗內(nèi)容： 1.幀同步過程觀察 2.誤碼環(huán)境下的幀同步性能測試 3.幀失步下對接收幀內(nèi)數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)亩ㄐ杂^測 準備工作： 首先將KB01、KB02設(shè)置LOOP位置，SBW02中M_SEL1、M_SEL2都

29、拔下，m序列為1，將E_SEL0、E_SEL1都拔下，不在傳輸幀中插入誤碼。幀同步過程觀察 實驗步驟： 1. 觀測TPB07與TPB06波形，用TPB07同步。 2. 將KB01的短路器拔除，使傳輸信道中斷，觀測解復接模塊幀同步失步情況。反復插入和拔除KB01的短路器，觀測同步和失步狀態(tài)。 誤碼環(huán)境下的幀同步性能測試 實驗步驟： 1. 觀測TPB07與TPB06波形，用TPB07同步。 2. 將SWB02的E_SEL0、E_SEL1短路器插入，Pe1101。觀測接收幀同步信號是否與發(fā)端同步。 3. 將SWB02的E_SEL1短路器插入、E_SEL0拔除，Pe1.6102。觀測接收幀同步信號是否

30、與發(fā)端同步。 4.將SWB02的E_SEL0短路器插入、E_SEL1拔除，Pe4103。觀測接收幀同步信號是否與發(fā)端同步。幀失步下對接收幀內(nèi)數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)亩ㄐ杂^測 實驗步驟： 1. 將SWB02的E_SEL0、E_SEL1短路器拔除無誤碼隨意改變WB01的LED7LED0短路器，DB01DB08指示燈隨之變化 2. 設(shè)置SWB02的E_SEL0、E_SEL1在不同狀態(tài)，定性觀測解復接模塊內(nèi)的開關(guān)信號指示發(fā)光二極管指示燈DB01DB08的變化態(tài)。 思索：從發(fā)光二極管指示燈能定性的觀測到誤碼和失步狀態(tài)嗎？ 幀同步過程觀察注釋：上左圖是同步時的收端同步注釋：上左圖是同步時的收端同步 指指示；上右圖和

31、左下圖則是拔掉示；上右圖和左下圖則是拔掉KB01后可后可能出現(xiàn)的失步狀態(tài)指示。能出現(xiàn)的失步狀態(tài)指示。誤碼環(huán)境下的幀同步性能測試注釋：上左圖不同步此時注釋：上左圖不同步此時Pe1101 上右圖不同步此時上右圖不同步此時Pe1.6102 左下圖同步此時左下圖同步此時 Pe4103幀失步下對接收幀內(nèi)數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)亩ㄐ杂^測 二極管燈光變化在做實驗時，自己注意觀察實驗箱右下腳的燈光變化，通過燈光指示能定性的觀測到誤碼和失步狀態(tài)。通信系統(tǒng)及綜合測試 實驗一電話交換呼叫處理通信系統(tǒng)綜合實驗 實驗二 時分復用(TDM)通信系統(tǒng)綜合實驗 實驗三 CMI線路編碼通信系統(tǒng)綜合實驗 實驗四 HDB3線路編碼通信系統(tǒng)綜

32、合測試實驗一 電話交換呼叫處理通信系統(tǒng)綜合實驗實驗?zāi)康模?.了解程控交換的基本原理 2. 熟悉用戶掃描器的結(jié)構(gòu)3.理解話音通道與信令通道如何在電路中進行傳輸和獨立處理 4.掌握主叫用戶的呼叫過程 5.了解在主叫呼叫過程中的信令處理過程 6.掌握主叫因被叫用戶的狀態(tài)在接續(xù)過程中信號音的變化 7.被叫狀態(tài)對主叫狀態(tài)的影響 實驗內(nèi)容: 實驗前準備工作 1. 正常通話狀態(tài)呼叫處理過程 2. 被叫忙呼叫處理過程 3. 主叫撥網(wǎng)內(nèi)空號后呼 叫處理過程電話交換呼叫處理通信系統(tǒng)綜合實驗前工作準備 準備工作： 1. 將K101、K102設(shè)置在N位置，K201、K202設(shè)置在N位置； 2. K501設(shè)置在N位置，

33、K502、K503設(shè)置在N位置，K504設(shè)置在ADPCM2位置中間）；K601設(shè)置在N位置，K602、K603設(shè)置在N位置，K604設(shè)置在ADPCM1位置。 3. K301設(shè)置在N位置，K401設(shè)置在N位置； 4. 將2部電話機分別接入PHONE1和PHONE2插座； 5. 加電后通過菜單設(shè)置在PCM編碼方式。測量TPMZ07有脈沖信號。 后面所有實驗均在第一個用戶模塊上進行測試。正常通話狀態(tài)呼叫處理過程 實驗步驟： 兩部話機插PHONE1和PHONE 2位置，均處于掛機狀態(tài)。 1. 話機1摘機：測試TP105由高電平變?yōu)榈碗娖?，TP107為連續(xù)的450HZ的方波信號，同時主叫話機1處聽到撥號

34、音。 2. 話機1撥對端號碼2：測試TP107有回鈴音信號，主叫1處聽到回鈴音，被叫話機2處聽到振鈴信號。測量回鈴音信號的通/斷時間，記錄測量結(jié)果 3. 話機2摘機：測試TP107回鈴音信號消失，主叫話機1處回鈴音消失，同時被叫話機振鈴信號消失。 4. 話機2掛機：電路上測試TP107為忙音信號，主叫話機1處可聽到忙音；測量忙音信號的通/斷時間。 5.話機1掛機：電路上測試TP105由低電平變?yōu)楦唠娖?，通話結(jié)束。 被叫忙呼叫處理過程 實驗步驟： 被叫先處于摘機狀態(tài)，此時話機1撥對端號碼2將聽忙音。對于該過程的信令交互與描述由學生自已組織主叫撥網(wǎng)內(nèi)空號后呼叫處理過程 實驗步驟： 主叫話機1錯撥非

35、本地交換局內(nèi)的號碼時將聽忙音。對于該過程的信令交互與描述由學生自已組織。 電話交換呼叫處理通信系統(tǒng)綜合實驗結(jié)果 1.正常通話狀態(tài)呼叫處理過程實驗結(jié)果： 1.TP103電平：由高變?yōu)榈? TP107為連續(xù)的450HZ方波信號.主叫話機1處聽到撥號音. 2.回鈴音信號的通斷時間:兩次振鈴音間隔時隙約4s. 3.在TP107和TP207兩點通過示波器測量語音信號.同學可自己動手測量. 4.忙音信號的通斷時間為:1s. 5.話機1掛機后TP103電平由低變高,通話結(jié)束. 2.被叫忙呼叫處理過程實驗結(jié)果： 這部分的信令交互與描述由學生自己組織 3.主叫撥網(wǎng)內(nèi)空號后呼叫處理過程實驗結(jié)果： 這部分的信令交互

36、與描述由學生自己組織實驗二 時分復用(TDM)通信系統(tǒng)綜合實驗實驗?zāi)康模?.熟悉幀復接/解復接器在通信系統(tǒng)中所處的地位及作用 2.定性了解幀傳輸在不同信道誤碼率時對話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的影響 實驗內(nèi)容: 實驗前準備工作 1.不同信道誤碼率下幀內(nèi)數(shù) 據(jù)信號傳輸?shù)臏y量 2.不同信道誤碼率下幀內(nèi)傳 輸PCM話音業(yè)務(wù)的測量 3.不同信道誤碼下幀內(nèi)傳輸 ADPCM話音業(yè)務(wù)的測量 4.不同信道誤碼率下幀內(nèi)傳 輸開關(guān)信號輸出指示觀測 5.在數(shù)據(jù)信號中出現(xiàn)連續(xù)出 現(xiàn)幀定位信號對幀同步電路 的影響測量 時分復用(TDM)通信系統(tǒng)綜合實驗前工作準備 準備工作： 1. 本實驗在實驗一基礎(chǔ)上進行，先按實驗一要求設(shè)置開關(guān)

37、； 2. 將KB01、KB02設(shè)置LOOP位置。 3. 將SBW02的設(shè)置為0001E_SEL0、E_SEL1和M_SEL0拔下M_SEL1插入），使傳輸信道無誤碼、m序列發(fā)生器輸出m1序列碼。 不同信道誤碼率下幀內(nèi)數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)臏y量 實驗步驟： 1. 測量TPB07與TPB06波形，用TPB07同步，觀察TPB01和TPB05波形是否一致。 2. 將SWB02的E_SEL0插入、E_SEL1拔除10），此時Pe4103。測量TPB07與TPB06波形，用TPB07同步。測量TPB01和TPB05波形。 3. 將SWB02中E_SEL1插入、E_SEL0拔除01），Pe1.6102。重復上述測

38、量步驟。 4. 將SWB02的E_SEL0、E_SEL1短路器都插入1100），在傳輸信道錯碼率為Pe1101。重復上述測量步驟。 思索：能利用哪些測試手段或故障現(xiàn)象判直接斷出解復接模塊幀同步電路失步。 不同信道誤碼率下幀內(nèi)傳輸PCM話音業(yè)務(wù)的測量 實驗步驟： 1. 按準備工作要求設(shè)置各跳線開關(guān)，將K504設(shè)置在MUX位置，K604設(shè)置在ADPCM1位置通過菜單選擇PCM方式，此時通過電話撥號接通電話，使兩端電話處于正常通話狀態(tài)。 2. 首先在無信道錯碼時，通過電話機2講話，聽ADPCM2至ADPCM1方向經(jīng)過復接系統(tǒng)傳輸?shù)脑捯糍|(zhì)量。主觀評價話音傳輸質(zhì)量。 在不同傳輸信道中誤碼率，由于誤碼或幀

39、失步對PCM話音質(zhì)量影響，給話音業(yè)務(wù)通信質(zhì)量主觀打分，記錄測試結(jié)果。不同信道誤碼下幀內(nèi)傳輸ADPCM話音業(yè)務(wù)的測量 實驗步驟： 通過菜單將話音編碼方式設(shè)置為ADPCM方式。測量在信道誤碼下幀內(nèi)傳輸ADPCM話音業(yè)務(wù)的方法可以參照幀內(nèi)傳輸PCM測試步驟，由學生自己組織完成注意將ADPCM與PCM測量的結(jié)果進行比較。不同信道誤碼率下幀內(nèi)傳輸開關(guān)信號輸出指示觀測 實驗步驟： 本項內(nèi)容測試主要是讓學生觀察解復接模塊的開關(guān)信號指示發(fā)光二極管指示燈的變化情況，了解在信道有錯碼時對數(shù)據(jù)通信的影響；同時，在信道故障時，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。測量方法參見實驗“1.不同信道誤碼率下幀內(nèi)數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)臏y

40、量一節(jié)，模擬信道故障數(shù)據(jù)中斷或時鐘恢復電路故障可以將解復接模塊內(nèi)輸入數(shù)據(jù)和時鐘選擇跳線開關(guān)KB01、KB02分別拔下來實現(xiàn)。在數(shù)據(jù)信號中出現(xiàn)連續(xù)出現(xiàn)幀定位信號對幀同步電路的影響測量 實驗步驟： 按準備工作要求設(shè)置各跳線開關(guān)。 1. 測量TPB07與TPB06波形，用TPB07同步。 2. 將SWB01中LED7LED0為11100100碼型，使其與幀定位信號一致。繼續(xù)觀測測試點TPB07與TPB06兩點波形的相位關(guān)系。 3. 通過加大誤碼再減小誤碼或斷開解復接模塊輸入數(shù)據(jù)再接入數(shù)據(jù)），使解復接模塊幀同步電路失步進入失鎖后再進入同步。注意觀測測試點TPB07與TPB06兩點波形同步后的相位關(guān)系。

41、重復多次實驗。 4. 重復第3步的測量步驟，觀測指示燈DB01DB08的變化情況，通過實驗結(jié)果分析對數(shù)據(jù)通信的影響。 5. 按“2.不同信道誤碼率下幀內(nèi)傳輸PCM話音業(yè)務(wù)的測量要求設(shè)置，通過電話撥號接通電話，使兩端電話處于正常通話狀態(tài)。重復第3步的測量步驟，通過實驗結(jié)果分析對話音業(yè)務(wù)傳輸?shù)挠绊?。時分復用(TDM)通信系統(tǒng)綜合實驗結(jié)果1）1.不同信道誤碼率下幀內(nèi)數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)臏y量實驗結(jié)果：TPB01與TPB05的波形一致，此時m序列為：1110010當Pe4103時，TPB07與TPB06同步，TPB01與TPB05同步而且一致。當Pe1.6102時，TPB07與TPB06不同步，TPB01與T

42、PB05不同步且不一致當Pe1101時，TPB07與TPB06不同步，TPB01與TPB05不同步且不一致，其中TPB05不僅移動而且數(shù)據(jù)變化很大。2.不同信道誤碼率下幀內(nèi)傳輸PCM話音業(yè)務(wù)的測量結(jié)果不加錯時，話音質(zhì)量清楚，效果好當Pe4103時，話音夾雜著沙沙聲，效果不是很好。當Pe1.6102時，話音夾雜著沙沙聲和尖叫聲，效果較差。當Pe1101時，沙沙聲和尖叫聲很嚴重，基本淹沒話音，效果非常差。3.不同信道誤碼下幀內(nèi)傳輸ADPCM話音業(yè)務(wù)的測量結(jié)果 和PCM話音比較，ADPCM話音質(zhì)量稍差。時分復用(TDM)通信系統(tǒng)綜合實驗結(jié)果2）4.不同信道誤碼率下幀內(nèi)傳輸開關(guān)信號輸出指示觀測結(jié)果 當

43、不加錯和只加一位錯E_SEL0時，開關(guān)指示燈穩(wěn)定，無閃動。 當只加錯E_SEL1時，E_SEL0和E_SEL1一起加時，開關(guān)指示燈在不停的 閃爍。 當把KB01，KB02分別拔下來，就是將通信線路短開了，收端無信號。5.在數(shù)據(jù)信號中出現(xiàn)連續(xù)出現(xiàn)幀定位信號對幀同步電路的影響測量實驗結(jié)果TPB07與TPB06兩點波形同步,相位關(guān)系保持一致.通過加大誤碼再減小誤碼,TPB07與TPB06兩點波形同步后的相位關(guān)系相差180度.TPB06在TPB07的上升沿,下降沿來回切換.開關(guān)指示燈在加錯時閃動,去錯之后保持穩(wěn)定.不能夠正確同步,當不同步時,1話機不能聽到2話機的聲音,此時通過加錯后再去錯,使環(huán)路同步

44、,方能讓1話機聽到2話機的聲音.實驗三 CMI線路編碼通信系統(tǒng)綜合實驗 實驗?zāi)康模?1.熟悉CMI編譯碼器在通信系統(tǒng)中位置及發(fā)揮的作用 2.了解CMI碼對通信系統(tǒng)性能的影響 實驗內(nèi)容: 實驗前準備工作 1. 經(jīng)CMI編譯碼系統(tǒng)傳輸 的幀同步信號觀測 2. 經(jīng)CMI編譯碼系統(tǒng)傳輸 的PCM話音業(yè)務(wù)測試 3. 經(jīng)CMI編譯碼系統(tǒng)傳輸 的ADPCM話音業(yè)務(wù)測試 4. 經(jīng)CMI編譯碼系統(tǒng)傳輸 的m序列信號測試 5. 經(jīng)CMI編譯碼系統(tǒng)傳輸 的開關(guān)信號指示燈觀測 6. CMI編譯碼系統(tǒng)電路故 障對通信信號的影響測試 CMI線路編碼通信系統(tǒng)綜合實驗前工作準備 準備工作： 1. 本實驗在實驗二基礎(chǔ)上進行，先

45、按實驗二要求設(shè)置各選擇開關(guān)； 2. 將KX01設(shè)置在Dt，KX04設(shè)置在1_2位置，KX03設(shè)置在NO_N位置 3. 將SWB02的設(shè)置為0001方式跳線。 4. 將KB01、KB02設(shè)置CMI位置，使終端信號經(jīng)復接器、CMI編譯碼器、解復接器傳輸送入對端終端。 經(jīng)CMI編譯碼系統(tǒng)傳輸?shù)膸叫盘栍^測 實驗步驟： 1. 觀測TPB07與TPB06波形，用TPB07同步。 2. 將KX03設(shè)置在E_EN位置，引入錯碼使Pe1102。觀測TPX06和TPY05的波形，用TPX06同步。 3. 在有誤碼的環(huán)境下，重復第1步測量步驟，觀測誤碼對解復接模塊幀同步電路的影響。 經(jīng)CMI編譯碼系統(tǒng)傳輸?shù)腜C

46、M話音業(yè)務(wù)測試 實驗步驟： 1. 按準備工作要求設(shè)置各跳線開關(guān)。通過電話撥號接通電話。通過電話機2講話，聽ADPCM2至ADPCM1方向經(jīng)過復接系統(tǒng)傳輸?shù)脑捯粜盘柺欠袷蹸MI編譯碼系統(tǒng)影響。 2. 將KX03設(shè)置在E_EN位置，此時Pe1102。在有誤碼的環(huán)境下，重復上述測量步驟，記錄測試結(jié)果經(jīng)CMI編譯碼系統(tǒng)傳輸?shù)腁DPCM話音業(yè)務(wù)測試 實驗步驟： 方法同PCM話音業(yè)務(wù)測試，請學生自己組織實施經(jīng)CMI編譯碼系統(tǒng)傳輸?shù)膍序列信號測試 實驗步驟： 1. 按準備工作要求設(shè)置各跳線開關(guān)。以TPB01信號做參考觀察TPB05波形是否正確。 2. 將KX03設(shè)置在E_EN位置，此時Pe1102。重復上述

47、測量步驟經(jīng)CMI編譯碼系統(tǒng)傳輸?shù)拈_關(guān)信號指示燈觀測 實驗步驟： 方法同前，請學生自己組織實施。 CMI編譯碼系統(tǒng)電路故障對通信信號的影響測試 實驗步驟： 通過斷開CMI編碼模塊的輸入數(shù)據(jù)信號、設(shè)置編碼使能在2_3位置使CMI譯碼器失步等設(shè)置不同的故障。讓同學通過觀測故障現(xiàn)象和測量，分析故障原因，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。具體測試在老師的指導下由學生自己組織完成。 CMI線路編碼通信系統(tǒng)綜合實驗結(jié)果(1) 1.經(jīng)CMI編譯碼系統(tǒng)傳輸?shù)膸叫盘栍^測實驗結(jié)果: TPB06與TPB07同步指示波形同步. CMI譯碼模塊能正確工作并檢測出錯碼信號. 在有誤碼的環(huán)境下,TPB06與TPB07不能

48、同步. 2.經(jīng)CMI編譯碼系統(tǒng)傳輸?shù)腜CM話音業(yè)務(wù)測試實驗結(jié)果: 受CMI編譯碼系統(tǒng)影響,當拔掉KB01或KB02上任意一跳線帽,1話機都不能聽到來自2話機的聲音. 受CMI編譯碼系統(tǒng)影響,當在CMI編碼模塊上加錯時,1話機聽到沙沙聲和尖叫聲,且聽不清楚來自2話機的聲音. 3.經(jīng)CMI編譯碼系統(tǒng)傳輸?shù)腁DPCM話音業(yè)務(wù)測試結(jié)果: 方法同PCM話音業(yè)務(wù)測試，請學生自己組織實施CMI線路編碼通信系統(tǒng)綜合實驗結(jié)果(2) 4.經(jīng)CMI編譯碼系統(tǒng)傳輸?shù)膍序列信號測試 實驗結(jié)果: TPB05與TPB01兩點的信號波形同步而且一致. 當KX03設(shè)置在E_EN位置左端）,TPB05失步且看不清楚。 5.經(jīng)CMI編譯碼系統(tǒng)傳輸?shù)拈_關(guān)信號指示燈觀測結(jié)果: 方法同前，請學生自己組織實施。 6. CMI編譯碼系統(tǒng)電路故障對通信信號的影響測試結(jié)果 當 斷開KX01，使KX04放在2-3位置時，解復接模塊看不到或看不清任何數(shù)據(jù)，因為來自CMI譯碼模塊的信號，解復接模塊都不能恢復出來。實驗四 HDB