實驗一信號源實驗

1、通信原理實驗報告（一）顏平 實驗一 信號源實驗一實驗?zāi)康?了解頻率連續(xù)變化的各種波形的產(chǎn)生方法。2理解幀同步信號與位同步信號在整個通信系統(tǒng)中的作用。3熟練掌握信號源模塊的使用方法。二實驗內(nèi)容1觀察頻率連續(xù)可變信號發(fā)生器輸出的各種波形及7段數(shù)碼管的顯示。2觀察點頻方波信號的輸出。3觀察點頻正弦波信號的輸出。4撥動撥碼開關(guān)，觀察碼型可變NRZ碼的輸出5觀察位同步信號和幀同步信號的輸出三實驗器材1 信號源模塊2 20M雙蹤示波器 一臺3 頻率計（可選） 一臺4 PC機（可選） 一臺5連接線 若干 四實驗原理信號源模塊可以大致分為模擬部分和數(shù)字部分，分別產(chǎn)生模擬信號和數(shù)字信號。1模擬信號源部分圖1-1

2、 模擬信號源部分原理框圖如上原理框圖部分，模擬信號源部分可以輸出頻率和幅度可任意改變的正弦波（頻率變化范圍100Hz10KHz）、三角波（頻率變化范圍100Hz1KHz）、方波（頻率變化范圍100Hz10KHz）、鋸齒波（頻率變化范圍100Hz1KHz）以及32KHz、64KHz、1MHz的點頻正弦波（幅度可以調(diào)節(jié)）2 數(shù)字信號源部分可以產(chǎn)生多種頻率的點頻方波、NRZ碼（可通過撥碼開關(guān)SW103、SW104、SW105改變碼型）以及位同步信號和幀同步信號。絕大部分電路功能由U004（EPM7128）來完成，通過撥碼開關(guān)SW101、SW102可改變整個數(shù)字信號源位同步信號和幀同步信號的速率，該部

3、分電路原理框圖如圖1-2所示。圖1-2 數(shù)字信號源部分原理框圖五、操作方法與實驗步驟： 1、將信號源模塊小心固定在主機箱中，確保電源接觸良好。 2、插上電源線，打開主機箱右側(cè)的交流開關(guān)，再按下開關(guān)POWER1、POWER2，發(fā)光二極管LED001、LED002發(fā)光，按一下復(fù)位鍵，信號源模塊開始工作。 3、模擬信號源部分 觀察“32K正弦波”、“64K正弦波”、“1M正弦波”各點輸出的正弦波波形，對應(yīng)的電位器“32K幅度調(diào)節(jié)”、“64K幅度調(diào)節(jié)”、“1M幅度調(diào)節(jié)”可分別改變各正弦波的幅度。 按下“復(fù)位”鍵使U006復(fù)位，波形指示燈“正弦波”亮，波形指示燈“三角波”、“鋸齒波”、“方波”以及發(fā)光二

4、極管LED007滅，數(shù)碼管M001M004顯示“2000”。 按一下“波形選擇”按鍵，波形指示燈“三角波”亮（其他仍熄滅），此時信號輸出點“模擬輸出”的輸出波形為三角波。逐次按下“波形選擇”按鍵，四個波形報指示燈輪流發(fā)亮，此時“模擬輸出”點輪流輸出正弦波、三角波、鋸齒波、和方波。 將波形選擇為正弦波，轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)編碼器K001，改變輸出信號的頻率，觀察“模擬輸出”點的波形，并注意計算其頻率是否與數(shù)碼管顯示的一致。轉(zhuǎn)動電位器“幅度調(diào)節(jié)1”可改變輸出信號的幅度，幅度最大可達3V以上。 將波形分別選擇為三角波、鋸齒波、方波、重復(fù)上述實驗。 4.數(shù)字信號源部分 撥碼開關(guān)SW101、SW102的作用是改變分

5、頻器的分頻比，得到不同頻率的位同步信號。分頻前的基頻信號為2MHz，分頻比變化范圍是19999，所以位同步信號頻率范圍是200Hz2MHz。 將撥碼開關(guān)SW101、SW102設(shè)置為00000001 00000000，SW103、SW104、SW105設(shè)置為01110010 00110011 10101010，觀察BS、2BS、FS、NRZ波形。 改變各撥碼開關(guān)的設(shè)置，重復(fù)觀察以上各點波形。 觀察1024K、256K、64K、32K、8K、Z8K各點波形。六實驗波形記錄1模擬信號源部分（1）32K正弦波 （2）64K正弦波（3）1M正弦波 （4）三角波（5）鋸齒波 （6）方波2數(shù)字信號源部分（1

6、）BS波形 （2）2BS波形（3）FS波形 （4）NRZ波形（5）1024K波形 （6）256K波形（7）64K波形 （8）32K波形（9）8K波形 （10）Z8K波形六實驗思考題1 位同步信號和幀同步信號在整個通信原理系統(tǒng)中起什么作用？答： 以串行通信為例：一般的波特率設(shè)置為9600b/s。并且一幀格式為10b:包括1個起始位，8個數(shù)據(jù)位，1個停止位。接下來為了確保通信正確，幀同位信號在起始位置位，表示一幀數(shù)據(jù)開始發(fā)送。位同步在每發(fā)一個bit置位。這樣就相當于幀信號每10個時鐘周期置位，位同步信號1個時鐘周期置位。發(fā)送接收端都設(shè)置這個同步信號，就可以正確接收了。頻譜分析實驗一：實驗?zāi)康?、通

7、過對輸入模擬信號的觀察和分析，加深對福利葉變換和信號頻率特性的理解；2、掌握頻譜分析模塊的使用方法。二、實驗內(nèi)容1、將信號源輸出的模擬信號輸入本模塊，觀察頻譜；2、將其他模塊輸出的信號輸入本模塊，觀察頻譜。三：實驗器材頻譜分析模塊信號源模塊20MHz雙蹤示波器連接線四：實驗原理頻率分析常常比時域分析更優(yōu)越，用于復(fù)雜信號的分析。傅里葉的基本概念指出:一個任意函數(shù)可以被分解為無數(shù)多個不同頻率正弦信號的和。在此試驗中用從DFT演變而來的FFT變換算法進行頻譜分析。具體FFT算法原理參考專業(yè)書。實驗電路工作原理框圖如下所示：1：低通濾波器 低通濾波器多多作用是抗混疊。在采樣前，對輸入信號做濾波處理去掉輸入信號中頻率高于1/2采樣頻率的信號，以免發(fā)生混疊。本實驗采用的是二階巴特沃斯濾波器。2：A/D轉(zhuǎn)換 將輸入的模擬信號進行采樣、量化、編碼成為數(shù)字信號，以數(shù)組的方式進行存儲，作為FFT的輸入序列。3：DSP處理 對上述中的數(shù)字信號輸入信號進行FFT處理，得到一個復(fù)數(shù)值，然后對其取模一進行頻譜分