北郵大三上通信原理硬件實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、信息與通信工程學(xué)院通信原理硬件實(shí)驗(yàn)2015.11通信原理硬件實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院：信息與通信工程學(xué)院班級(jí)： 姓名：學(xué)號(hào)：2015年11月30日目 錄通信原理硬件實(shí)驗(yàn)報(bào)告1實(shí)驗(yàn)一：雙邊帶抑制載波調(diào)幅（DSB-SCAM）3一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二、實(shí)驗(yàn)原理3三、實(shí)驗(yàn)框圖5四、實(shí)驗(yàn)步驟6五、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析14六、 思考題14七、總結(jié)思考15實(shí)驗(yàn)二 具有離散大載波的雙邊帶調(diào)幅（AM）15一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?5二、實(shí)驗(yàn)原理15三、實(shí)驗(yàn)框圖16四、實(shí)驗(yàn)步驟17五、思考題22實(shí)驗(yàn)三 調(diào)頻（FM）23一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?3二、實(shí)驗(yàn)原理23三、實(shí)驗(yàn)框圖24四、實(shí)驗(yàn)步驟24五、思考題28實(shí)驗(yàn)四 線路碼的編碼與解碼29一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?9二、實(shí)

2、驗(yàn)框圖29三、實(shí)驗(yàn)步驟29實(shí)驗(yàn)五 時(shí)鐘恢復(fù)37一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?7二、實(shí)驗(yàn)原理37三、實(shí)驗(yàn)框圖37四、實(shí)驗(yàn)步驟38五、思考題39實(shí)驗(yàn)六 眼圖41一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1二、實(shí)驗(yàn)框圖41三、實(shí)驗(yàn)步驟41實(shí)驗(yàn)七 采樣、判決43一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?3二、實(shí)驗(yàn)原理43三、實(shí)驗(yàn)框圖44四、實(shí)驗(yàn)步驟44五、思考題46附錄：實(shí)驗(yàn)總結(jié)47實(shí)驗(yàn)一：雙邊帶抑制載波調(diào)幅（DSB-SCAM）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解DSB-SC AM信號(hào)的產(chǎn)生以及相干解調(diào)的原理和實(shí)現(xiàn)方法。2、了解DSB-SC AM信號(hào)波形以及振幅頻譜特點(diǎn),并掌握其測(cè)量方法。3、了解在發(fā)送DSB-SC AM信號(hào)加導(dǎo)頻分量的條件下,收端用鎖相環(huán)提取載波的原理及其實(shí)現(xiàn)方法。4、

3、掌握鎖相環(huán)的同步帶和捕捉帶的測(cè)量方法,掌握鎖相環(huán)提取載波的調(diào)試方法。二、實(shí)驗(yàn)原理DSB信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為頻域表達(dá)式為其波形和頻譜如下圖所示圖1.2.1 DSB信號(hào)波形及頻譜將均值為零的模擬基帶信號(hào)m(t)與正弦載波c(t)相乘得到DSBSC AM信號(hào)，其頻譜不包含離散的載波分量。圖1.2.2 DSB-SC AM信號(hào)調(diào)制解調(diào)DSBSC AM信號(hào)的解調(diào)只能采用相干解調(diào)。為了能在接收端獲取載波，一種方法是在發(fā)送端加導(dǎo)頻。收端可用鎖相環(huán)來(lái)提取導(dǎo)頻信號(hào)作為恢復(fù)載波。此鎖相環(huán)必須是窄帶鎖相，僅用來(lái)跟蹤導(dǎo)頻信號(hào)。在鎖相環(huán)鎖定時(shí)，VCO輸出信號(hào)與輸入的導(dǎo)頻信號(hào)的頻率相同，但二者的相位差為度，其中很小。鎖相環(huán)中

4、乘法器的兩個(gè)輸入信號(hào)分別為發(fā)來(lái)的信號(hào)s(t)與鎖相環(huán)中VCO的輸出信號(hào)，二者相乘得到在鎖相環(huán)中的LPF帶寬窄，能通過(guò)分量，濾除m(t)的頻率分量及四倍頻載頻分量，因?yàn)楹苄?，所以約等于。LPF的輸出以負(fù)反饋的方式控制VCO,使其保持在鎖相狀態(tài)。鎖定后的VCO輸出信號(hào)經(jīng)90度移相后，以作為相干解調(diào)的恢復(fù)載波，它與輸入的導(dǎo)頻信號(hào)同頻，幾乎同相。相干解調(diào)是將發(fā)來(lái)的信號(hào)s(t)與恢復(fù)載波相乘，再經(jīng)過(guò)低通濾波后輸出模擬基帶信號(hào)，經(jīng)過(guò)低通濾波可以濾除四倍載頻分量，而是直流分量，可以通過(guò)隔直流電路濾除，于是輸出為。三、實(shí)驗(yàn)框圖1、DSB-SC AM信號(hào)的產(chǎn)生見圖1.3.1。圖1.3.1 DSB-SC AM信號(hào)

5、的產(chǎn)生2、DSB-SC AM信號(hào)的相干解調(diào)及載波提取圖1.3.2 DSB-SC AM信號(hào)的相干解調(diào)及載波提取四、實(shí)驗(yàn)步驟1、DSBAC信號(hào)的產(chǎn)生（1）將音頻振蕩器輸出的模擬音頻信號(hào)及住振蕩器輸出的100KHZ模擬載頻信號(hào)分別用連線聯(lián)結(jié)至乘法器的兩個(gè)輸入端。（2）用示波器觀看音頻振蕩器輸出信號(hào)的信號(hào)波形的幅度和激蕩平率，調(diào)整為10KHZ，如圖1.4.1。圖1.4.1 10KHz音頻振蕩信號(hào)波形（3）用示波器觀看主震蕩器輸出波形，如圖圖1.4.2。圖1.4.2 主震蕩器輸出波形（4）用示波器觀看乘法器的輸出波形及其頻譜。圖1.4.3 乘法器輸出信號(hào)波形圖1.4.4 主震蕩器輸出信號(hào)頻譜（5）將已調(diào)

6、信號(hào)和導(dǎo)頻分量加到加法器的兩個(gè)輸入端，調(diào)整加法器上的參數(shù)G和g,使其與實(shí)際相符。觀看輸出波形及其頻譜。具體調(diào)整方法如下:a.首先調(diào)整增益G：將加法器的B輸入接地端接地，A輸入端接已調(diào)信號(hào)，用示波器觀看加法器A輸入端的信號(hào)幅度與加法器輸出信號(hào)幅度。調(diào)節(jié)旋鈕G，使得加法器輸出幅度與輸入一致，說(shuō)明此時(shí)G=1，如圖1.4.5.圖1.4.5 b.再調(diào)整增益g：加法器A輸入端仍接已調(diào)信號(hào)，B輸入端接導(dǎo)頻信號(hào)。用頻譜儀觀看加法器輸出信號(hào)的振幅頻譜，調(diào)節(jié)增益g旋鈕，使導(dǎo)頻信號(hào)振幅頻譜的幅度為已調(diào)信號(hào)的邊帶頻譜幅度的0.8倍。此導(dǎo)頻信號(hào)功率約為已調(diào)信號(hào)功率的0.32倍，如圖1.4.6.圖1.4.6 波形圖圖1.

7、4.7頻譜圖2、DSBAC信號(hào)的相干解調(diào)及其載波提?。?）鎖相環(huán)的調(diào)試：a.調(diào)整VCO的中心頻率f0在100KHZb.將直流電壓輸入VCO，改變其值從-2+2V，觀察VCO的頻率及其線性工作范圍c.調(diào)節(jié)VCO模塊的GAIN旋鈕，使得在可變直流電壓為正負(fù)1V時(shí)的VCO頻率偏移為正負(fù)10KHz，調(diào)節(jié)VCO的壓控靈敏度到合適范圍，如圖1.4.8，此時(shí)CH2輸出為正1V直流電壓信號(hào)；圖1.4.9，此時(shí)CH2輸出為負(fù)1V直流電壓信號(hào)。圖1.4.8圖1.4.9d.按圖1.4.10所示電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即圖中的鎖相環(huán)處于開環(huán)狀態(tài)。圖1.4.10 鎖相環(huán)開環(huán)狀態(tài)框圖圖1.4.11 鎖相環(huán)開環(huán)狀態(tài)波形圖e.測(cè)量鎖

8、相環(huán)的同步帶和捕捉帶。F2:鎖相環(huán)由失鎖狀態(tài)進(jìn)入鎖定狀態(tài)時(shí)輸入信號(hào)測(cè)得頻率，如圖1.4.12。圖1.4.12 鎖相環(huán)進(jìn)入鎖定狀態(tài)F4: 鎖相環(huán)由鎖定狀態(tài)進(jìn)入失鎖狀態(tài)時(shí)輸入信號(hào)測(cè)得頻率，此時(shí)信號(hào)波形由直流突變?yōu)榻涣?，如圖1.4.13。圖1.4.13 鎖相環(huán)進(jìn)入失鎖狀態(tài)F3:將輸入信號(hào)頻率由高往低調(diào)，再次捕捉到同步時(shí)的頻率，如圖1.4.14圖1.4.14 鎖相環(huán)再次進(jìn)入鎖定狀態(tài)F1:繼續(xù)向低調(diào)節(jié)頻率，再次失鎖時(shí)頻率，如圖1.4.15。圖1.4.15鎖相環(huán)再次進(jìn)入失鎖狀態(tài)（2）恢復(fù)載波a.將電路按照原理圖連接好，用示波器觀察鎖相環(huán)中的LPF的輸出信號(hào)是否為直流信號(hào)，以此判定是否鎖定。b.貫穿導(dǎo)頻信號(hào)

9、和VCO的輸出是否同步，調(diào)節(jié)移相器使其相依到達(dá)90度。c.觀察恢復(fù)載波的頻譜振幅。圖1.4.16 恢復(fù)載波的頻譜振幅（3）相干解調(diào)a.將已調(diào)信號(hào)和恢復(fù)的載波接入解調(diào)乘法器的兩個(gè)輸入端。b.觀察解調(diào)后的輸出波形。圖1.4.17解調(diào)后的輸出波形c.改變音頻振蕩器的頻率，觀察解調(diào)輸出波形的變化。答：頻率變大后解調(diào)輸出振幅變小，頻率變小后輸出失調(diào)。5、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析實(shí)驗(yàn)測(cè)得： f1=95.526Hz；f2=97.400Hz；f3=106.49Hz；f4=108.43Hz；同步帶： f1=f4-f1=12.904Hz捕捉帶：f2=f3-f2=9.09 Hz6、 思考題2.2.3思考題1、說(shuō)明DSB-S

10、C AM信號(hào)波形的特點(diǎn)答：DSB-SC為雙邊帶調(diào)幅，時(shí)域當(dāng)載波與m(t)同時(shí)改變極性時(shí)出現(xiàn)反相點(diǎn)，而反相點(diǎn)不影響性能。經(jīng)幅度調(diào)制后，基帶信號(hào)的頻譜被搬移到了載頻fc處。若模擬基帶信號(hào)帶寬為W，則調(diào)幅信號(hào)帶寬為2W，因?yàn)樵陬l域中輸出此調(diào)幅信號(hào)s(t)的信道帶寬B=2W。AM信號(hào)為具有離散大載波的雙邊帶幅度調(diào)制信號(hào)，它是在DSB-SB信號(hào)的基礎(chǔ)上加一離散的大載波分量，因此傳輸效率有所下降。AM信號(hào)因?yàn)榻庹{(diào)時(shí)要使用包絡(luò)檢波所以要保證|m(t)|1，使AM信號(hào)的包絡(luò)Ac1+m(t)總為正數(shù)。2、畫出已調(diào)信號(hào)加導(dǎo)頻的振幅頻譜，算出導(dǎo)頻信號(hào)功率與已調(diào)信號(hào)功率之比。答：由于振幅頻譜并不十分穩(wěn)定，一下數(shù)據(jù)非儀

11、器測(cè)量精確數(shù)據(jù)（見圖1.4.7）ps=(AS2)2pC=(AS2)2+(A2)2×2代入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得pspc0.34因頻譜圖并不十分穩(wěn)定，存在一定讀數(shù)誤差。2.2.4思考題1、實(shí)驗(yàn)中載波提取的鎖相環(huán)中的LPF能不能用TIMS系統(tǒng)中的“TUNEABLE LPF”？答：不能，因?yàn)镽C LPF中的3DB帶寬是2. 8kHz，而TUNEABLE LPF 中WIDE一項(xiàng)中帶寬的濾波范圍是2kHz-12kHz，所以不能使用。2、若本實(shí)驗(yàn)中的音頻信號(hào)為1kHz，請(qǐng)問(wèn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所提供的PLL能否用來(lái)提取載波？為什么？答：不能，因?yàn)殒i相環(huán)的截止頻率為2.8kHz，如果音頻信號(hào)為1kHz則鎖相環(huán)會(huì)跟蹤音頻

12、信號(hào)，造成信號(hào)失真。3、若發(fā)端不加導(dǎo)頻，收端提取載波還有其他方法嗎？請(qǐng)畫出框圖答：如圖1.6.1所示 平方律部件2fc BPF二分頻輸入已調(diào)信號(hào)e(t)載波輸出圖1.6.1七、總結(jié)思考第一次實(shí)驗(yàn)比較簡(jiǎn)單，我們只需測(cè)出同步帶，捕捉帶即可。在老師講解了通源實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法之后，自己摸索了一段時(shí)間已經(jīng)能夠比較熟練的掌握它的用法，給以后的實(shí)驗(yàn)打下了基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)二 具有離散大載波的雙邊帶調(diào)幅（AM）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?) 了解AM信號(hào)的產(chǎn)生原理和實(shí)現(xiàn)方法。2) 了解AM信號(hào)波形和振幅頻譜的特點(diǎn)，并掌握調(diào)幅系數(shù)的測(cè)量方法。3) 了解AM信號(hào)的非相干解調(diào)原理和實(shí)現(xiàn)方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1. AM信號(hào)的產(chǎn)生對(duì)于單音頻信

13、號(hào)進(jìn)行AM調(diào)制的結(jié)果為其中調(diào)幅系數(shù)，要求以免過(guò)調(diào)引起包絡(luò)失真。由和分別表示AM信號(hào)波形包絡(luò)最大值和最小值，則AM信號(hào)的調(diào)幅系數(shù)為如圖2.2.1所示為AM調(diào)制的過(guò)程和頻譜示意圖。圖2.2.1 調(diào)幅過(guò)程的波形及頻譜圖2.AM信號(hào)的解調(diào)AM信號(hào)由于具有離散大載波，故可以采用載波提取相干解調(diào)的方法。其實(shí)現(xiàn)類似于實(shí)驗(yàn)一中的DSB-SC AM信號(hào)加導(dǎo)頻的載波提取和相干解調(diào)的方法。AM的主要優(yōu)點(diǎn)是可以利用包絡(luò)檢波器進(jìn)行非相干解調(diào)，可以使得接收設(shè)備更加簡(jiǎn)單。三、實(shí)驗(yàn)框圖1、AM信號(hào)的產(chǎn)生圖2.3.1 AM信號(hào)產(chǎn)生框圖2、AM信號(hào)的非相干解調(diào)圖2.3.1 AM信號(hào)非相干解調(diào)四、實(shí)驗(yàn)步驟1、AM信號(hào)的產(chǎn)生（1）按

14、圖進(jìn)行各模塊之間的連接。（2）音頻振蕩器輸出為5KHz，主振蕩器輸出為100KHz，乘法器輸入耦合開關(guān)置于DC狀態(tài)。（3）分別調(diào)整加法器的增益G以g均為1。G=1調(diào)節(jié)波形：圖2.4.1 g=1調(diào)節(jié)波形：圖2.4.2 （4）逐步增大可變直流電壓，使得加法器輸出波形是正的，如圖2.4.3。圖2.4.3 （5）觀察乘法器輸出波形是否為AM波形，如圖2.4.4。圖2.4.4 AM波形（6）測(cè)量AM信號(hào)的調(diào)幅系數(shù)a值，調(diào)整可變直流電壓，使a=0.8。圖2.4.5 a=0.8時(shí)AM波形（7）測(cè)量a=0.8的AM信號(hào)振幅頻譜。圖2.4.6 a=0.8的AM信號(hào)振幅頻譜2、AM信號(hào)的非相干解調(diào)（1）輸入的AM

15、信號(hào)的調(diào)幅系數(shù)a=0.8。（2）用示波器觀察整流器的輸出波形。圖2.4.7 經(jīng)過(guò)整流器的輸出波形（3）用示波器觀察低通濾波器的輸出波形。圖2.4.8 經(jīng)過(guò)低通濾波器的輸出波形（4）改變輸入AM信號(hào)的調(diào)幅系數(shù)，觀察包絡(luò)檢波器輸出波形是否隨之改變。 答：波形出現(xiàn)失真，如圖2.4.9.圖2.4.9 改變a后的輸出波形（5）改變發(fā)端調(diào)制信號(hào)的頻率，觀察包絡(luò)檢波輸出波形的變化。 答：輸出波形頻率變高，如圖2.4.9.圖2.4.9改變發(fā)端調(diào)制信號(hào)的頻率五、思考題1 是否可用包絡(luò)檢波器對(duì)DSB-SC AM信號(hào)進(jìn)行解調(diào)？請(qǐng)解釋原因。答：不可以。因?yàn)镈SB-SC AM信號(hào)的產(chǎn)生由調(diào)制信號(hào)與載波直接相乘，不具有離

16、散大載波，它的包絡(luò)無(wú)法表征調(diào)制信號(hào)，故只能用相干解調(diào)方式。實(shí)驗(yàn)三 調(diào)頻（FM）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解用VCO作調(diào)頻器的原理及實(shí)驗(yàn)方法。2. 測(cè)量FM信號(hào)的波形及振幅頻譜。3. 了解利用鎖相環(huán)作FM解調(diào)的原理及實(shí)現(xiàn)方法。二、實(shí)驗(yàn)原理音頻信號(hào)為m(t)=cos2.(t)其中=2sin2為頻譜偏移常熟（HZ/V），=是調(diào)制指數(shù)，由卡松公式知，等效帶寬為B2()。產(chǎn)生方法如圖3.2.1,圖3.2.2圖3.2.1 利用VCO產(chǎn)生FM信號(hào)圖3.2.2 利用鎖相環(huán)做調(diào)頻解調(diào)器三、實(shí)驗(yàn)框圖圖3.3.1 產(chǎn)生FM信號(hào)的實(shí)驗(yàn)連接圖 圖3.3.2測(cè)量VCO的壓控靈敏度圖3.3.3 FM信號(hào)的鎖相環(huán)解調(diào)四、實(shí)驗(yàn)步驟1

17、. FM信號(hào)的產(chǎn)生（1）單獨(dú)調(diào)測(cè)VCO（a）將VCO模塊的印刷電路板上的撥到開關(guān)置于VCO模式，將頻率選擇開關(guān)置于“HI”狀態(tài)。然后，將VCO模塊插入插槽（b）將可變直流電壓模塊的輸出端與VCO模塊的端相連接，示波器接VCO輸出端。 l 當(dāng)直流電壓為0時(shí)，調(diào)節(jié)旋鈕，使VCO中心頻率為100khzl 在-2v+2v范圍內(nèi)改變直流電壓，測(cè)量VCO的頻率及線形工作區(qū)域l 調(diào)節(jié)VCO的“gain”旋鈕，是的直流電壓在-2v+2v范圍內(nèi)變化時(shí)，頻率在-5khz+5khz范圍內(nèi)變化（2）將音頻振蕩器的頻率調(diào)到2khz，作為調(diào)制信號(hào)輸入于VCO的端圖3.4.1音頻振蕩器輸出信號(hào)頻率為2KHz（3）測(cè)量圖3.

18、3中各點(diǎn)波形圖3.4.2 FM信號(hào)波形（4）測(cè)量波的振幅頻譜圖3.4. FM信號(hào)振幅頻譜圖2. FM信號(hào)的鎖相環(huán)解調(diào)（1）單獨(dú)調(diào)測(cè)VCO（a）將VCO模塊的印刷電路板上的撥到開關(guān)置于VCO模式，將頻率選擇開關(guān)置于“hi”狀態(tài)。然后，將VCO模塊插入插槽（b）將可變直流電壓模塊的輸出端與VCO模塊的端相連接，示波器接VCO輸出端l 當(dāng)直流電壓為0時(shí)，調(diào)節(jié)旋鈕，使VCO中心頻率為100khzl 調(diào)節(jié)VCO的“gain”旋鈕，是的直流電壓在-1v+1v范圍內(nèi)變化時(shí)，頻率在-10khz+10khz范圍內(nèi)變化（2） 將鎖相環(huán)閉環(huán)連接，將另一個(gè)VCO作為信源，接入鎖相環(huán)，測(cè)試鎖相環(huán)的同步帶及捕捉帶。F2:

19、鎖相環(huán)由失鎖狀態(tài)進(jìn)入鎖定狀態(tài)時(shí)輸入信號(hào)測(cè)得頻率，如圖1.4.12。圖3.4.1 鎖相環(huán)進(jìn)入鎖定狀態(tài)F4: 鎖相環(huán)由鎖定狀態(tài)進(jìn)入失鎖狀態(tài)時(shí)輸入信號(hào)測(cè)得頻率，此時(shí)信號(hào)波形由直流突變?yōu)榻涣?，如圖1.4.13。圖3.4.2 鎖相環(huán)進(jìn)入失鎖狀態(tài)F3:將輸入信號(hào)頻率由高往低調(diào)，再次捕捉到同步時(shí)的頻率，如圖1.4.14圖3.4.3 鎖相環(huán)再次進(jìn)入鎖定狀態(tài)F1:繼續(xù)向低調(diào)節(jié)頻率，再次失鎖時(shí)頻率，如圖1.4.15。圖3.4.4 鎖相環(huán)再次進(jìn)入失鎖狀態(tài)五、思考題（1） 對(duì)于本實(shí)驗(yàn)具體所用的鎖相環(huán)及相關(guān)模塊，若發(fā)端調(diào)制信號(hào)頻率為10KHZ，請(qǐng)問(wèn)實(shí)驗(yàn)三中的鎖相環(huán)能否解調(diào)除原調(diào)制信號(hào)？為什么？答：不可以。本實(shí)驗(yàn)中使用的

20、RC LPF截止頻率是2.8KHz，所以鎖相環(huán)的工作頻率是在2.8KHz附近。如果發(fā)送一個(gè)頻率為10KHz的信號(hào)，不在鎖相環(huán)工作頻率段，所以不可惜。（2） 用于調(diào)頻解調(diào)的鎖相環(huán)，與用于載波提取的鎖相環(huán)有何不同之處？答：調(diào)頻解調(diào)的鎖相環(huán)的輸出是LPF的輸出，其頻率和相位與調(diào)頻信號(hào)是相同的；恢復(fù)載波的鎖相環(huán)的輸出是VCO的輸出，其頻率與調(diào)頻信號(hào)是相同的，但相位與原調(diào)制信號(hào)相差。實(shí)驗(yàn)四 線路碼的編碼與解碼一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解各種常用線路碼的信號(hào)波形及其功率譜。2、了解線路碼的解碼。二、實(shí)驗(yàn)框圖圖3.2.1 實(shí)驗(yàn)框圖三、實(shí)驗(yàn)步驟1、按圖連接各個(gè)模塊 2、主振蕩器 8.33kHz 信號(hào)（TTL電平）輸出

21、至線路編碼器的 M.CLK 端其內(nèi)部電路四分頻，由 B.CLK輸出頻率為2.083KHZ、TTL電平的時(shí)鐘信號(hào)3、用序列碼產(chǎn)生器產(chǎn)生一偽隨機(jī)序列數(shù)字信號(hào)輸入于線路編碼器，分別產(chǎn)生：雙極性不歸零碼（NRZ-L），雙極性不歸零相對(duì)碼（NRZ-M），單極性歸零碼（UNI-RZ），雙極性歸 零碼（BIP-RZ），AMI碼(RZ-AMI)和分相碼（Manchester）等各種碼型的線路編碼。用示波器及頻譜儀觀察各線路碼的信號(hào)波形及其功率譜。觀察線路碼頻譜時(shí)，請(qǐng)將序列發(fā)生器模塊印刷電路板上的雙列直插開關(guān)置于“11”編碼位置，產(chǎn)生長(zhǎng)為2048的序列碼。4、用線路碼的解碼器分別對(duì)各線路碼進(jìn)行解碼。需要注意的是

22、，上圖中的線路碼解碼時(shí)，時(shí)鐘是從發(fā)端“借”用的。在實(shí)際中，解碼器需要從收到的線路碼中提取時(shí)鐘。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：a.NRZ_M圖3.3.1 NRZ_M編碼(CH1)及解碼(CH2)圖3.3.2 NRZ_M編碼功率譜b.BIO_L圖3.3.3 BIO_L編碼(CH1)及解碼(CH2)圖3.3.4 BIO_L編碼功率譜c.DICODE圖3.3.5 DICODE編碼(CH1)及解碼(CH2)圖3.3.6 DICODE編碼功率譜d.NRZ_L圖3.3.7 DICODE編碼(CH1)及解碼(CH2)圖3.3.8 DICODE編碼功率譜e.DUOBIN圖3.3.9 DUOBIN編碼(CH1)及解碼(CH2)圖

23、3.3.10 DUOBIN編碼功率譜f.AMI圖3.3.11 AMI編碼(CH1)及解碼(CH2)圖3.3.12 AMI編碼及功率譜g.BIP圖3.3.13 BIP編碼及功率譜h.UNI圖3.3.14 UNI編碼及功率譜I.AMI解碼與源碼圖3.3.15 AMI源碼（ch1）與解碼(ch2)比較J.DUOBIN解碼與源碼比較圖3.3.15 DOUBIN源碼（ch1）與解碼(ch2)比較實(shí)驗(yàn)五 時(shí)鐘恢復(fù)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?) 了解從線路碼中提取始終的原理。2) 了解從RZ-AMI碼中提取時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)方法。3) 請(qǐng)學(xué)生自主完成從BIP-RZ或UNI-RZ碼恢復(fù)時(shí)鐘的實(shí)驗(yàn)。二、實(shí)驗(yàn)原理數(shù)字通信信通中，為了能

24、從接收信號(hào)中恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)信號(hào)，必須有一個(gè)與收到的數(shù)字基帶信號(hào)符號(hào)速率相同步的始終信號(hào)，提取時(shí)鐘這一過(guò)程成為符號(hào)同步或者始終恢復(fù)。1. BIP-RZ時(shí)鐘恢復(fù)只須使用全波整流或者平方，得到單極性歸零碼，即為時(shí)鐘信號(hào)。2. UNI-RZ時(shí)鐘恢復(fù)單極性歸零碼功率譜中包含了離散直流分量、連續(xù)譜、離散時(shí)鐘分量及其奇次諧波分量，可以利用窄帶濾波器或者鎖相環(huán)從單極性歸零碼中提取出時(shí)鐘分量。3. 零均值限帶PAM時(shí)鐘恢復(fù)可用方法很多，例如取平方后整形移相得到需要的時(shí)鐘，也可以通過(guò)超前滯后門同步器或者其他環(huán)路方式恢復(fù)時(shí)鐘。三、實(shí)驗(yàn)框圖圖5.3.1 實(shí)驗(yàn)框圖四、實(shí)驗(yàn)步驟A. 從RZAMI碼恢復(fù)時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)步驟1) 按

25、照書中示意圖連接模塊。2) 用示波器觀察各點(diǎn)波形。圖5.4.13) 調(diào)節(jié)緩沖放大器的K旋鈕，使得放大器輸出波形足夠大，經(jīng)移相其的相移后，比較器輸出TTL電平的恢復(fù)時(shí)鐘，如圖5.4.2。圖5.4.2 時(shí)鐘比較4) 將恢復(fù)時(shí)鐘與發(fā)送時(shí)鐘分別送至雙蹤示波器，調(diào)節(jié)相移，使得恢復(fù)時(shí)鐘與發(fā)送時(shí)鐘的相位一致，如圖5.4.3。圖5.4.3 時(shí)鐘比較5) 將恢復(fù)時(shí)鐘送至線路解碼器的時(shí)鐘輸入端，線路譯碼器輸出原發(fā)送的偽隨機(jī)序列。圖5.4.4 時(shí)鐘比較五、思考題1. 如何從分相碼中提取時(shí)鐘？答：利用符號(hào)“01”和“10”的中間跳變提取定時(shí)，然后分頻得到時(shí)鐘。2. 對(duì)于雙極性不歸零碼，如果發(fā)送數(shù)據(jù)中“1”出現(xiàn)的概率為90%，請(qǐng)問(wèn)如何從這樣的信號(hào)中提取時(shí)鐘？答：可利用呈現(xiàn)的頻譜中的離散分量提取時(shí)鐘信號(hào)。3. 從限帶基帶信號(hào)中提取時(shí)鐘的原理是什么？答：將限帶基帶信號(hào)平方，然后通過(guò)鎖相環(huán)進(jìn)行提取。其原理框圖如下：圖5.5.1實(shí)驗(yàn)六 眼圖一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鈹?shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中“眼圖”的觀察方法及其作用。二、實(shí)驗(yàn)框圖圖6.2.1三、實(shí)驗(yàn)步驟（1） 將可調(diào)低通濾波器模板前面板上的開關(guān)置于NORM位置。（2） 將主信號(hào)發(fā)生器的8.33khzTTL電平的方波輸入于線路碼編碼器的M.CLK端，經(jīng)四分頻后，由B.CLK端輸出2.083khz的時(shí)鐘信號(hào)。（3） 將序列發(fā)生器模塊的印刷電