通信原理V2.1

1、通信原理通信原理 多媒體課件多媒體課件武漢凌特電子技術(shù)有限公司W(wǎng)UHAN LABTECH ELECTRONICS TECHNOLOGY CO.,LTD地址：武漢市洪山區(qū)卓刀南路3-21號(hào)郵編：430079電話真opyright( C) 武漢凌特電子技術(shù)有限公司 All Rights Reserved. 公司主頁聯(lián)系我們公司簡介進(jìn)入課件 是一家專業(yè)從事通信電子類教學(xué)儀器設(shè)備及射頻、微波系列產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)。公司坐落在“武漢中國光谷”及武漢高校群中，依托其地域、信息、政策和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，緊跟國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，為用戶提供

2、優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品及服務(wù)。 武漢凌特電子技術(shù)有限公司 公司秉承“誠信、高效、務(wù)實(shí)、創(chuàng)新”的經(jīng)營理念和“為用戶創(chuàng)造價(jià)值”的企業(yè)宗旨，致力于用戶、股東、員工和社會(huì)的共同發(fā)展；“與時(shí)俱進(jìn)、開拓創(chuàng)新、追求卓越”是凌特電子的企業(yè)精神；努力營造先進(jìn)的企業(yè)文化、保持企業(yè)的持續(xù)發(fā)展和永續(xù)經(jīng)營是我們的追求。 數(shù)字基帶傳輸技術(shù)數(shù)字基帶傳輸技術(shù) 課件目錄實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模塊簡介實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模塊簡介多媒體課件按鈕使用說明多媒體課件按鈕使用說明信號(hào)源實(shí)驗(yàn)信號(hào)源實(shí)驗(yàn)語音編碼技術(shù)語音編碼技術(shù)鎖相環(huán)實(shí)驗(yàn)鎖相環(huán)實(shí)驗(yàn) 數(shù)字調(diào)制與差錯(cuò)控制技術(shù)數(shù)字調(diào)制與差錯(cuò)控制技術(shù) 同步技術(shù)同步技術(shù) 時(shí)分復(fù)用技術(shù)時(shí)分復(fù)用技術(shù) 信道模擬信道模擬 系統(tǒng)及二次開發(fā)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)系

3、統(tǒng)及二次開發(fā)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 三、抽樣定理和三、抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào) 課件目錄第一章第一章 信號(hào)源實(shí)驗(yàn)信號(hào)源實(shí)驗(yàn)一、一、CPLDCPLD可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器 二、模擬信號(hào)源實(shí)驗(yàn)二、模擬信號(hào)源實(shí)驗(yàn) 五、脈沖編碼調(diào)制解調(diào)五、脈沖編碼調(diào)制解調(diào) 四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)六、六、ADPCMADPCM編譯碼編譯碼第二章第二章 語音編碼技術(shù)語音編碼技術(shù)九、振幅鍵控九、振幅鍵控ASK調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào) 課件目錄第三章第三章 鎖相環(huán)實(shí)驗(yàn)鎖相環(huán)實(shí)驗(yàn)七、模擬鎖相環(huán)七、模擬鎖相環(huán) 八、數(shù)字頻率合成八、數(shù)字頻率合成 十、移頻鍵控十、移頻鍵控FSK調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)十

4、二、十二、QPSKQPSK調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)十四、漢明碼編譯碼實(shí)驗(yàn)十四、漢明碼編譯碼實(shí)驗(yàn)第四章第四章 數(shù)字調(diào)制與差錯(cuò)控制技術(shù)數(shù)字調(diào)制與差錯(cuò)控制技術(shù)十一、十一、PSK/DPSK調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào) 十三、矢量調(diào)制星座圖十三、矢量調(diào)制星座圖 十七、幀同步提取實(shí)驗(yàn)十七、幀同步提取實(shí)驗(yàn) 課件目錄第五章第五章 數(shù)字基帶傳輸技術(shù)數(shù)字基帶傳輸技術(shù)十五、碼型變換實(shí)驗(yàn)十五、碼型變換實(shí)驗(yàn) 十八、位同步信號(hào)提取實(shí)驗(yàn)十八、位同步信號(hào)提取實(shí)驗(yàn) 十九、十九、同步載波提取實(shí)驗(yàn)同步載波提取實(shí)驗(yàn)第六章第六章 同步技術(shù)同步技術(shù)十六、眼圖觀測實(shí)驗(yàn)十六、眼圖觀測實(shí)驗(yàn) 二十三、二十三、眼圖觀測眼圖觀測系統(tǒng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)（選做）實(shí)驗(yàn)（選做）

5、 課件目錄第七章第七章 時(shí)分復(fù)用技術(shù)時(shí)分復(fù)用技術(shù)二十、兩路二十、兩路PCMPCM時(shí)分復(fù)用通話時(shí)分復(fù)用通話 二十四、二十四、數(shù)字信號(hào)的最佳接收數(shù)字信號(hào)的最佳接收實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) （選做）（選做）第八章第八章 信道模擬信道模擬二十一、兩路二十一、兩路PCMPCM解復(fù)用通話解復(fù)用通話 二十二、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信實(shí)驗(yàn)二十二、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信實(shí)驗(yàn)二十五、二十五、信道模擬實(shí)驗(yàn)（選做）信道模擬實(shí)驗(yàn)（選做）課件目錄第八章第八章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)二十六、載波傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)二十六、載波傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)二十七、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)二十七、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)二十八、兩路話音二十八、兩路話音+兩路計(jì)算機(jī)數(shù)兩路計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)據(jù)傳輸

6、系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)第九章第九章 二次開發(fā)實(shí)驗(yàn)二次開發(fā)實(shí)驗(yàn)一般表示上一頁 一般表示下一頁 表示返回本實(shí)驗(yàn)首頁一般表示圖形鏈接 一般表示返回剛剛瀏覽的那一頁觸發(fā)它可以看到分步連線 表示返回總目錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果專用鏈接，觸發(fā)它可以看到該點(diǎn)的波形，再次觸發(fā)波形隱藏其他文字鏈接不作說明多媒體課件按鈕使用說明多媒體課件按鈕使用說明通信原理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模塊簡介通信原理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模塊簡介解復(fù)用NRZ碼輸入PN序列輸出信號(hào)源信號(hào)源同步正弦波信號(hào)輸出非同步信號(hào)輸出時(shí)鐘1輸出幀同步輸出時(shí)鐘2輸出NRZ碼輸出NRZ碼位同步NRZ碼幀同步音樂片輸出信源編碼信源編碼1 1PAM抽樣時(shí)鐘(16K)音頻信號(hào)(2K同步正弦波輸入)CVSD編碼時(shí)鐘輸

7、入(32K)音頻信號(hào)(2K同步正弦波輸入)譯碼輸入端抽樣輸出測試點(diǎn)及插孔CVSD編碼輸出測試點(diǎn)及插孔信號(hào)恢復(fù)輸出觀測點(diǎn)及插孔CVSD譯碼時(shí)鐘輸入插孔CVSD譯碼輸出測試點(diǎn)及插孔CVSD譯碼輸入插孔ADPCM譯碼信號(hào)輸出插孔及測試點(diǎn)ADPCM編碼信號(hào)輸出插孔及測試點(diǎn)PCM譯碼位同步信號(hào)輸入插孔信源編碼信源編碼2 2A路模擬信號(hào)輸入A路PCM編碼幀同步輸入A路PCM編碼輸出A路PCM譯碼輸入A路PCM譯碼輸出A路PCM譯碼幀同步輸入主時(shí)鐘2.048MPCM編碼位同步信號(hào)輸入插孔B路測試點(diǎn)及插孔參考A路進(jìn)行ADPCM編碼信號(hào)輸入孔ADPCM譯碼信號(hào)輸入插孔及測試點(diǎn)譯碼信號(hào)送入耳機(jī)連接孔話筒語音信號(hào)放

8、大輸出話筒與耳機(jī)插座調(diào)制電路調(diào)制電路ASK載波輸入測試點(diǎn)及插孔(64K)NRZ碼輸入測試點(diǎn)及插孔(8K)FSK載波輸入(128K、64K)載波輸入(128K)DPSK時(shí)鐘輸入測試點(diǎn)及插孔(32K)NRZ碼輸入測試點(diǎn)及插孔(8K)NRZ碼輸入(32K)ASK調(diào)制輸出測試點(diǎn)及插孔FSK調(diào)制輸出測試點(diǎn)及插孔PSK/DPSK調(diào)制輸出測試點(diǎn)及插孔解調(diào)電路解調(diào)電路ASK解調(diào)信號(hào)輸入測試點(diǎn)及插孔FSK解調(diào)信號(hào)輸入測試點(diǎn)及插孔經(jīng)同步提取出來的載波輸入(128K)PSK/DPSK解調(diào)信號(hào)輸入測試點(diǎn)及插孔ASK解調(diào)輸出測試點(diǎn)及插孔抽樣判決后ASK解調(diào)輸出測試點(diǎn)及插孔FSK解調(diào)輸出測試點(diǎn)及插孔抽樣判決后FSK解調(diào)輸

9、出測試點(diǎn)及插孔PSK/DPSK解調(diào)輸出測試點(diǎn)及插孔抽樣判決后PSK/DPSK解調(diào)輸出測試點(diǎn)及插孔DPSK解調(diào)位時(shí)鐘測試點(diǎn)及插孔Q路QPSK調(diào)制信號(hào)觀測點(diǎn)I路NRZ碼輸出測試點(diǎn)QPSKQPSK調(diào)制電路調(diào)制電路Q路NRZ碼輸出測試點(diǎn)I路QPSK調(diào)制信號(hào)觀測點(diǎn)QPSK調(diào)制信號(hào)合路輸出觀測點(diǎn)NRZ碼輸入(16K)時(shí)鐘輸入(16K)QPSK解調(diào)出來的基帶信號(hào)QPSK解調(diào)信號(hào)輸入測試點(diǎn)I路定時(shí)判決輸出Q路定時(shí)判決輸出I路解調(diào)輸出未數(shù)字化前的模擬信號(hào)I路解調(diào)輸出未數(shù)字化前的模擬信號(hào)載波輸入(512K)HDB3/AMI電平變換輸出編譯碼位時(shí)鐘基帶傳輸信號(hào)輸入基帶傳輸編碼兩路輸出碼型變換碼型變換基帶傳輸譯碼信號(hào)

10、輸出點(diǎn)基帶傳輸譯碼兩路輸入電平變換兩路信號(hào)輸入電平變換后兩路信號(hào)輸出HDB3/AMI電平變換輸入載波同步載波同步PSK調(diào)制信號(hào)輸入測試點(diǎn)及插孔誤差電壓觀測點(diǎn)PSK同步載波輸出PSK調(diào)制信號(hào)和0相載波相乘濾波后的波形觀測點(diǎn)PSK調(diào)制信號(hào)和/2相載波相乘濾波后的波形觀測點(diǎn)壓控晶振輸出濾波法位同步提取單元基帶信號(hào)基帶信號(hào)經(jīng)微分后波形測試點(diǎn)基帶信號(hào)經(jīng)整流后波形測試點(diǎn)波形變換后經(jīng)低通濾波器輸出位同步輸出觀測點(diǎn)及插孔鎖相環(huán)法位同步提取單元基帶信號(hào)輸入點(diǎn)位同步提取E1幀同步信號(hào)NRZ碼幀同步輸出24分頻輸出巴克碼識(shí)別器輸出相位誤差極性相位誤差絕對值控制指令電平觀測點(diǎn)鎖相環(huán)主時(shí)鐘一路PCM解復(fù)接輸出信號(hào)所在時(shí)

11、隙的幀同步串口數(shù)據(jù)輸入2串口數(shù)據(jù)輸入PCMPCM時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用串口數(shù)據(jù)輸出1主時(shí)鐘(2048K)幀同步碼所在0、1、2時(shí)隙的幀同步信號(hào)一路PCM信號(hào)輸入二路PCM信號(hào)輸入二路PCM信號(hào)所在時(shí)隙的幀同步信號(hào)(時(shí)隙232可選)復(fù)用信號(hào)輸出解復(fù)用位時(shí)鐘解復(fù)用幀同步復(fù)用信號(hào)輸入解復(fù)用輸出的幀同步碼一路解復(fù)用輸出二路解復(fù)用輸出二路PCM解復(fù)接輸出信號(hào)所在時(shí)隙的幀同步信號(hào)串口數(shù)據(jù)輸出方波輸出插孔及測試點(diǎn)鎖相環(huán)鎖相環(huán)時(shí)鐘/正弦信號(hào)輸入(1K)鎖相環(huán)輸出通過撥碼開關(guān)S1、S2、S3改變分頻比通過撥碼開關(guān)S4改變鎖相環(huán)的振蕩頻率漢明碼漢明碼輸入數(shù)據(jù)顯示輸出數(shù)據(jù)顯示漢明碼顯示誤碼顯示通過撥碼開關(guān)插入誤碼 信道模

12、信道模擬擬、眼、眼圖圖及最佳抽及最佳抽樣樣NRZ IN：數(shù)字信號(hào)輸入 BS IN：為輸入信號(hào)NRZ IN的位時(shí)鐘 NRZ OUT：將Filter OUT信號(hào)抽樣判決后恢復(fù)出的數(shù)字信號(hào) BS OUT ：NRZ OUT信號(hào)的位時(shí)鐘 Filter OUT：NRZ OUT經(jīng)信道傳輸后的信號(hào) 一、一、CPLDCPLD可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三、實(shí)驗(yàn)儀器三、實(shí)驗(yàn)儀器四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理五、實(shí)驗(yàn)框圖五、實(shí)驗(yàn)框圖六、實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)步驟七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果一、一、CPLDCPLD可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?/p>

13、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉各種時(shí)鐘信號(hào)的特點(diǎn)及波形；2、熟悉各種數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)及波形。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、熟悉CPLD可編程信號(hào)發(fā)生器各測量點(diǎn)波形；2、測量并分析各測量點(diǎn)波形及數(shù)據(jù)；3、學(xué)習(xí) CPLD可編程器件的編程操作。一、一、CPLDCPLD可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器 1、信號(hào)源模塊 一塊2、連接線 若干3、20M 雙蹤示波器 一臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)儀器三、實(shí)驗(yàn)儀器一、一、CPLDCPLD可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器 CPLD可編程模塊用來產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所需要的各種時(shí)鐘信號(hào)和各種數(shù)字信號(hào)。它由CPLD可編程器件ALTERA公司的EPM240T100C5、下載接口電路和一塊晶振組

14、成。晶振JZ1用來產(chǎn)生系統(tǒng)內(nèi)的32.768MHz主時(shí)鐘。本實(shí)驗(yàn)要求參加實(shí)驗(yàn)者了解這些信號(hào)的產(chǎn)生方法、工作原理以及測量方法，才可通過CPLD可編程器件的二次開發(fā)生成這些信號(hào)，理論聯(lián)系實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)際操作能力。1 1、CPLDCPLD數(shù)字信號(hào)發(fā)生器數(shù)字信號(hào)發(fā)生器，包括以下五個(gè)部分： 時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路； 偽隨機(jī)碼產(chǎn)生電路； 幀同步信號(hào)產(chǎn)生電路； NRZ碼復(fù)用電路及碼選信號(hào)產(chǎn)生電路； 終端接收解復(fù)用電路。四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理一、一、CPLDCPLD可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器 2 2、2424位位NRZNRZ碼產(chǎn)生電路碼產(chǎn)生電路 本單元產(chǎn)生NRZ信號(hào)，信號(hào)速率可根據(jù)輸入時(shí)鐘不同自行選擇，

15、幀結(jié)構(gòu)如下圖所示。幀長為24位，其中首位無定義，第2位到第8位是幀同步碼（7位巴克碼1110010），另外16路為2路數(shù)據(jù)信號(hào)，每路8位。此NRZ信號(hào)為集中插入幀同步碼時(shí)分復(fù)用信號(hào)。LED亮狀態(tài)表示1碼，熄狀態(tài)表示0碼。四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理一、一、CPLDCPLD可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器 五、實(shí)驗(yàn)框圖五、實(shí)驗(yàn)框圖一、一、CPLDCPLD可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器 CPLD數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)偽隨機(jī)碼幀同步信號(hào)NRZ碼產(chǎn)生復(fù)用與解復(fù)用電路六、實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)步驟一、一、CPLDCPLD可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器 1、將信號(hào)源模塊固定在主機(jī)箱上，將黑

16、色塑封螺釘擰緊，確保電源接觸良好，打開電源；2、觀測時(shí)鐘信號(hào)輸出波形。 信號(hào)源輸出兩組時(shí)鐘信號(hào)，對應(yīng)輸出點(diǎn)為“CLK1”和“CLK2”，撥碼開關(guān)S4的作用是改變第一組時(shí)鐘“CLK1”的輸出頻率，撥碼開關(guān)S5的作用是改變第二組時(shí)鐘“CLK2”的輸出頻率。撥碼開關(guān)撥上為1，撥下為0。查看信號(hào)源模塊點(diǎn)擊（1）根據(jù)碼型與頻率對照表改變S4，用示波器觀測第一組時(shí)鐘信號(hào)“CLK1”的輸出波形；（2）根據(jù)碼型與頻率對照表改變S5，用示波器觀測第二組時(shí)鐘信號(hào)“CLK2”的輸出波形； 查看碼型與頻率對照表點(diǎn)擊六、實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)步驟一、一、CPLDCPLD可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器 3、用示波器觀

17、測幀同步信號(hào)輸出波形 信號(hào)源提供脈沖編碼調(diào)制的幀同步信號(hào)，在點(diǎn)“FS”輸出，一般時(shí)鐘設(shè)置為2.048M、256K，在后面實(shí)驗(yàn)中有用到。將撥碼開關(guān)S4分別設(shè)置為“0100”、“0111” ，用示波器觀測“FS”的輸出波形。4、用示波器觀測偽隨機(jī)信號(hào)輸出波形 偽隨機(jī)信號(hào)碼型為111100010011010，碼速率和第一組時(shí)鐘速率相同，由S4控制。根據(jù)碼型與頻率對照表改變S4，用示波器觀測“PN”的輸出波形。六、實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)步驟一、一、CPLDCPLD可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器 5、觀測NRZ碼輸出波形 信號(hào)源提供24位NRZ碼，碼型由撥碼開關(guān)S1，S2，S3控制，碼速率和第二組時(shí)

18、鐘速率相同，由S5控制。（1）將撥碼開關(guān)S1，S2，S3設(shè)置為01110010 11001100 10101010，S5設(shè)為1010，用示波器觀測“NRZ”輸出波形；（2）保持碼型不變，改變碼速率（改變S5），用示波器觀測“NRZ”輸出波形；（3）保持碼速率不變，改變碼型（改變S1、S2、S3），用示波器觀測“NRZ”輸出波形。 查看數(shù)字信號(hào)源輸出波形點(diǎn)擊6、實(shí)驗(yàn)結(jié)束關(guān)閉電源，整理數(shù)據(jù)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。一、一、CPLDCPLD可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器 二、二、模擬信號(hào)源實(shí)驗(yàn)?zāi)M信號(hào)源實(shí)驗(yàn) 圖2-1 同步正弦波產(chǎn)生電路C25333321411U19ATL0841098U19CTL08

19、4R1920KC35472W1100K2K1TP32KC7104C19104C14104+12V-12VR76k8R106k8R96k8R1510kTH1TH二、二、模擬信號(hào)源實(shí)驗(yàn)?zāi)M信號(hào)源實(shí)驗(yàn) 圖2-2 非同步信號(hào)源產(chǎn)生電路32184U10ATL082C4104-12V+12VC31041TP4非同步信號(hào)調(diào)節(jié)幅度TH8TH32184U11ATL082R61100W4100KS6SW-PBS7SW-PBS8SW-PBR3010KR6015KC38330PC41100P567U10BTL082C40330PR2722KR2827KR2910KR3347KC26104C24104 +12V-12V

20、C37330PP0.31P0.22P0.13P0.04GND5VDD6RST/C2CK7P2.0/C2D8P1.79P0.420P0.519P0.618P0.717P1.016P1.115P1.214P1.313P1.412P1.511P1.610U5C8051F3303.3VR596203.3VC2CKC2DC33104C30104C43100uD9LEDD10LEDD11LEDR77330R78330R80330R76100R74100R73100波形選擇頻率 +頻率 -567U11BTL082R8310KR823.3KselR811KX013X114X215X312X41X55X62X7

21、4INH6A11B10C9VEE7X3VCC16GND8U14CD4051sel+12V567U20BTL082R8710KR853.3KR211K567U9BTL082+12V-12VC42330PR8415KR716.8KR233.3KC44200PR2510K32184U9ATL082sel132184U20ATL082R8810KR863.3KR221Ksel1+12V-12V二、二、模擬信號(hào)源實(shí)驗(yàn)?zāi)M信號(hào)源實(shí)驗(yàn) 圖2-3 音樂信號(hào)產(chǎn)生電路D43.3VR34100E410uF/16V1234U21K13PIN1TP10MUSICVCCTH7THC6104C9104+12V-12V321

22、84U7AR4751kR524k7R56100kC10153R628k2R4010k567U7BC22682C11102C20222二、二、模擬信號(hào)源實(shí)驗(yàn)?zāi)M信號(hào)源實(shí)驗(yàn) 圖2-4 64K載波產(chǎn)生電路321411U17ATL084C31104W250KR1451KR2447K121314U17DTL0841TP164KC21 470pfC28200pfR354k7R3110K64kC18104C15104C39 102R547k+12V-12VTH2TH二、二、模擬信號(hào)源實(shí)驗(yàn)?zāi)M信號(hào)源實(shí)驗(yàn) 圖2-5 128K載波產(chǎn)生電路 321411U18ATL084C32104W350KR1651KR2639

23、k121314U18DTL0841TP2128KC23330pfC29100pfR363k3R328k2128kC2104C12104C17470pfR7239k+12V-12VTH3TH一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康亩?shí)驗(yàn)內(nèi)容二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三、實(shí)驗(yàn)儀器三、實(shí)驗(yàn)儀器四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理五、實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果二、二、模擬信號(hào)源實(shí)驗(yàn)?zāi)M信號(hào)源實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉各種模擬信號(hào)的產(chǎn)生方法及其用途；2、觀察分析各種模擬信號(hào)波形的特點(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、測量并分析各測量點(diǎn)波形及數(shù)據(jù)；2、熟悉幾種模擬信號(hào)的產(chǎn)生方法、來源及去處，了解信號(hào)流程。二、二、模擬信

24、號(hào)源實(shí)驗(yàn)?zāi)M信號(hào)源實(shí)驗(yàn) 1、信號(hào)源模塊 一塊2、連接線 若干3、20M 雙蹤示波器 一臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)儀器三、實(shí)驗(yàn)儀器二、二、模擬信號(hào)源實(shí)驗(yàn)?zāi)M信號(hào)源實(shí)驗(yàn) 模擬信號(hào)源電路用來產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)所需的各種音頻信號(hào)：同步正弦波信號(hào)、非同步正弦波信號(hào)、話音信號(hào)、音樂信號(hào)等。1 1、同步信號(hào)源（同步正弦波發(fā)生器）、同步信號(hào)源（同步正弦波發(fā)生器）功用： 同步信號(hào)源用來產(chǎn)生與編碼數(shù)字信號(hào)同步的2KHz正弦波信號(hào)，可用在PAM抽樣定理、增量調(diào)制編碼、PCM編碼實(shí)驗(yàn)，作為模擬輸入信號(hào)。在沒有數(shù)字存貯示波器的條件下，用它作為編碼實(shí)驗(yàn)的輸入信號(hào)，可在普通示波器上觀察到穩(wěn)定的編碼數(shù)字信號(hào)波形。 四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理二、二、模擬

25、信號(hào)源實(shí)驗(yàn)?zāi)M信號(hào)源實(shí)驗(yàn) 電路原理： 圖2-1為同步正弦信號(hào)發(fā)生器的電路圖，點(diǎn)擊 查看。它由2KHz方波信號(hào)產(chǎn)生器（圖中省略了）、同向放大器和低通濾波器三部分組成。 2KHz的方波信號(hào)由CPLD可編程器件U8內(nèi)的邏輯電路通過編程產(chǎn)生?！?K同步正弦波” 為其測量點(diǎn)。U19A及周邊的電阻組成一個(gè)同相放大電路，起到隔離放大的作用，U19C及周邊的阻容網(wǎng)絡(luò)組成一個(gè)截止頻率為2K的二階低通濾波器，濾除方波信號(hào)中的高次諧波和雜波。得到正弦波信號(hào)。調(diào)節(jié)W1改變同相放大器增益，從而改變輸出正弦波的幅度（05V）。四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理二、二、模擬信號(hào)源實(shí)驗(yàn)?zāi)M信號(hào)源實(shí)驗(yàn) 2 2、非同步信號(hào)源（非同步正弦波

26、發(fā)生器）、非同步信號(hào)源（非同步正弦波發(fā)生器） 非同步信號(hào)源利用混合信號(hào)SoC型8位單片機(jī)C8051F330，采用DDS(直接數(shù)字頻率合成)技術(shù)產(chǎn)生。通過按鍵S6選擇輸出波形，對應(yīng)發(fā)光二極管亮。它可產(chǎn)生頻率為180Hz18KHz的正弦波、180Hz10KHz的三角波和250Hz250KHz的方波信號(hào)。按鍵S7、S8分別可對各波形頻率進(jìn)行增減調(diào)整。 非同步信號(hào)源的電路圖如圖2-2所示，點(diǎn)擊 查看，非同步信號(hào)輸出幅度為04V，通過調(diào)節(jié)W4改變輸出信號(hào)幅度?？衫盟ㄐ缘赜^察通信話路的頻率特性，同時(shí)用作增量調(diào)制、脈沖編碼調(diào)制實(shí)驗(yàn)的模擬輸入信號(hào)?？衫盟ㄐ缘赜^察通信話路的頻率特性，同時(shí)用作增量調(diào)制、脈

27、沖編碼調(diào)制實(shí)驗(yàn)的模擬輸入信號(hào)。 四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理二、二、模擬信號(hào)源實(shí)驗(yàn)?zāi)M信號(hào)源實(shí)驗(yàn) 3 3、音樂信號(hào)產(chǎn)生電路、音樂信號(hào)產(chǎn)生電路功用 音樂信號(hào)產(chǎn)生電路用來產(chǎn)生音樂信號(hào)，作模擬輸入信號(hào)檢查話音信道的開通情況及通話質(zhì)量。工作原理 音樂信號(hào)產(chǎn)生電路見圖2-3，點(diǎn)擊 查看。音樂信號(hào)由U21音樂片厚膜集成電路產(chǎn)生。該片的1腳為電源端，2腳為控制端，3腳為輸出端，4腳為公共地端。VCC經(jīng)R34、D4向U21的1腳提供3.3V電源電壓，當(dāng)2腳通過K1輸入控制電壓+3.3V時(shí)，音樂片即有音樂信號(hào)從第3腳輸出，經(jīng)低通濾波器輸出，輸出端口為“音樂輸出”。四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理二、二、模擬信號(hào)源實(shí)驗(yàn)?zāi)M信

28、號(hào)源實(shí)驗(yàn) 4 4、載波產(chǎn)生電路、載波產(chǎn)生電路功用：載波產(chǎn)生電路用來產(chǎn)生數(shù)字調(diào)制所需的正弦波信號(hào)，頻率有64KHz和128KHz兩種。工作原理：64K載波產(chǎn)生電路如圖2-4所示，點(diǎn)擊 查看；128K載波產(chǎn)生電路如圖2-5所示，點(diǎn)擊 查看。 64KHz（128KHz）方波信號(hào)由CPLD可編程器件U8內(nèi)的邏輯電路通過編程產(chǎn)生?！?4K同步正弦波”（“128K同步正弦波”）為其測量點(diǎn)。U17A（U18A）及周邊的電阻組成一個(gè)同相放大電路，起到隔離放大的作用，U17D（U18D）及周邊的阻容網(wǎng)絡(luò)組成一個(gè)截止頻率為64K(128K)的二階低通濾波器，濾除方波信號(hào)中的高次諧波和雜波。得到正弦波信號(hào)。調(diào)節(jié)W2

29、（W3）改變同相放大器增益，從而改變輸出正弦波的幅度（05V）。四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理二、二、模擬信號(hào)源實(shí)驗(yàn)?zāi)M信號(hào)源實(shí)驗(yàn) 1、將信號(hào)源模塊固定在主機(jī)箱上，將黑色塑封螺釘擰緊，確保電源接觸良好，打開電源；2、用示波器測量“2K同步正弦波”、“64K同步正弦波”、“128K同步正弦波”各點(diǎn)輸出的正弦波波形，對應(yīng)的電位器W1，W2，W3可分別改變各正弦波的幅度；3、用示波器測量“非同步信號(hào)源”輸出波形。 1）按鍵S6選擇為“正弦波”，改變W4，調(diào)節(jié)信號(hào)幅度（調(diào)節(jié)范圍為04V），用示波器觀察輸出波形。 2）保持信號(hào)幅度為3V，改變S7、S8，調(diào)節(jié)信號(hào)頻率（調(diào)節(jié)范圍為180Hz18KHz），用示波器

30、觀察輸出波形。 3）將波形分別選擇為三角波、方波，重復(fù)上面兩個(gè)步驟。查看信號(hào)源模塊點(diǎn)擊五、實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)步驟二、二、模擬信號(hào)源實(shí)驗(yàn)?zāi)M信號(hào)源實(shí)驗(yàn) （3）將波形分別選擇為三角波，方波，重復(fù)上面兩個(gè)步驟。4、將控制開關(guān)K1設(shè)為“ON”，令音樂片加上控制信號(hào)，產(chǎn)生音樂信號(hào)輸出，用示波器在“音樂輸出”端口觀察音樂信號(hào)輸出波形；查看模擬信號(hào)源輸出波形點(diǎn)擊5、實(shí)驗(yàn)結(jié)束關(guān)閉電源，整理波形完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。五、實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)步驟二、二、模擬信號(hào)源實(shí)驗(yàn)?zāi)M信號(hào)源實(shí)驗(yàn) 二、二、模擬信號(hào)源實(shí)驗(yàn)?zāi)M信號(hào)源實(shí)驗(yàn) 圖3-1 抽樣與恢復(fù)三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)圖3-2 采用不同抽樣頻率時(shí)抽樣

31、信號(hào)的頻譜 三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)100 0 10（b）高抽樣頻率時(shí)的抽樣信號(hào)及頻譜（不混疊）（c）低抽樣頻率時(shí)的抽樣信號(hào)及頻譜（混疊）sTsTsmmsssmms圖3-3 平頂抽樣三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)自然抽樣平頂抽樣)(tm)(tT圖3-5 脈沖幅度調(diào)制電路原理圖三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)1TP2PAM-SIN1TP1PAMCLK1TP3PAM TH3THE110uF/16VCOMMON2NC1NO3K1SW SPDTINPUT1NC2V-3NC4NC5NC6OUTPUT7Vos14NC13V+

32、12LOGIC11LOGIC REF10NC9Ch8U2LF398E210uF/16VC1104C29104C31222R41KC20104+12V-12VR7RES2圖3-6 PAM解調(diào)濾波電路三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)R2910k1TP10IN E1010uF/16V321411U7ATL084567U7BTL084R393k3R448k2C21222C27223R3710kR3415k1TP11OUTTH14THR810kVCC1098U7CTL084121314U7DTL084+12V-12VC3512C28102C8222C22102C25222C715

33、2R4110kW110KR4310kR4210k一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三、實(shí)驗(yàn)儀器三、實(shí)驗(yàn)儀器四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理五、實(shí)驗(yàn)框圖五、實(shí)驗(yàn)框圖六、實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)步驟三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過脈沖幅度調(diào)制實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能加深理解脈沖幅度調(diào)制的原理；2、通過對電路組成、波形和所測數(shù)據(jù)的分析，加深理解這種調(diào)制方式的優(yōu)缺點(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、觀察基帶信號(hào)、脈沖幅度調(diào)制信號(hào)、抽樣時(shí)鐘的波形，并注意觀察它們之間的相互關(guān)系及特點(diǎn)；2、改變基帶信號(hào)或抽樣時(shí)鐘的頻率，多次觀察波形。三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAM

34、PAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)1、信號(hào)源模塊 一塊2、模塊1 一塊3、連接線 若干4、20M 雙蹤示波器 一臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)儀器三、實(shí)驗(yàn)儀器三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)（一）基本原理（一）基本原理1、抽樣定理 抽樣定理表明：一個(gè)頻帶限制在（0， ）內(nèi)的時(shí)間連續(xù)信號(hào) ，如果以T 秒的間隔對它進(jìn)行等間隔抽樣，則 將被所得到的抽樣值完全確定。 假定將信號(hào) 和周期為T的沖激函數(shù) 相乘，如圖 所示。乘積便是均勻間隔為T秒的沖激序列，這些沖激序列的強(qiáng)度等于相應(yīng)瞬時(shí)上 的值，它表示對函數(shù) 的抽樣。若用 表示此抽樣函數(shù)，則有：四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解

35、調(diào)調(diào)制解調(diào)Hf21( )m tHf( )m t( )m t）t (T( )m t( )m t( )m ts( )( )( )sTm tm tt 如果連續(xù)信號(hào)的頻帶不是限于0與 之間，而是限制在 （信號(hào)的最低頻率）與 （信號(hào)的最高頻率）之間（帶通型連續(xù)信號(hào)），那么，其抽樣頻率 并不要求達(dá)到 ，而是達(dá)到2B即可，即要求抽樣頻率為帶通信號(hào)帶寬的兩倍。 圖3-2畫出當(dāng)抽樣頻率 2B（無混疊）時(shí)及當(dāng)抽樣頻率 2B（有混疊）時(shí)兩種情況下沖激抽樣信號(hào)的頻譜。點(diǎn)擊 查看。四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)HfHfLfsfHf2sfsf00（a）連續(xù)信號(hào)的頻譜 mm

36、2、脈沖振幅調(diào)制（PAM） 所謂脈沖振幅調(diào)制，即是脈沖載波的幅度隨基帶信號(hào)變化的一種調(diào)制方式。如果脈沖載波是由沖激脈沖組成的，則前面所說的抽樣定理，就是脈沖增幅調(diào)制的原理。但是實(shí)際上真正的沖激脈沖串并不能付之實(shí)現(xiàn)，而通常只能采用窄脈沖串來實(shí)現(xiàn)。因而，研究窄脈沖作為脈沖載波的PAM方式，將具有實(shí)際意義。 PAM方式有兩種：自然抽樣和平頂抽樣。自然抽樣又稱為“曲頂”抽樣，已抽樣信號(hào)ms(t)的脈沖“頂部”是隨m(t)變化的，即在頂部保持了m(t)變化的規(guī)律。平頂抽樣所得的已抽樣信號(hào)如圖3-3所示，點(diǎn)擊 查看。這里每一抽樣脈沖的幅度正比于瞬時(shí)抽樣值，但其形狀都相同。在實(shí)際中，平頂抽樣的PAM信號(hào)常常

37、采用保持電路來實(shí)現(xiàn)，得到的脈沖為矩形脈沖。四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)（二）電路組成（二）電路組成 脈沖幅度調(diào)制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如圖3-4所示，主要由抽樣保持芯片LF398和解調(diào)濾波電路兩部分組成，電路原理圖如圖3-5所示。點(diǎn)擊 查看原理圖。四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)圖3-4 脈沖振幅調(diào)制電路原理框圖（三）實(shí)驗(yàn)電路工作原理（三）實(shí)驗(yàn)電路工作原理 1、PAM調(diào)制電路 LF398是一個(gè)專用的采樣保持芯片，它具有很高的直流精度和較高的采樣速率，器件的動(dòng)態(tài)性能和保持性能可以通過合適的外接保持電容C33達(dá)到

38、最佳。LF398的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示； 四、四、 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)（三）實(shí)驗(yàn)電路工作原理（三）實(shí)驗(yàn)電路工作原理 N1是輸入緩沖放大器，N2是高輸入阻抗射極輸出器。S為邏輯控制采樣/保持開關(guān)，當(dāng)S接通時(shí)，開始采樣；當(dāng)S斷開時(shí)，開始保持。 如圖3-5 所示，被抽樣信號(hào)從PAM-SIN輸入，進(jìn)入LF398的1腳Vi端，經(jīng)內(nèi)部輸入緩沖放大器N1放大后送到模擬開關(guān)S，此時(shí)，將抽樣脈沖作為S的控制信號(hào)，當(dāng)LF398的11腳MCTR端為高電平時(shí)開關(guān)接通，為低電平時(shí)開關(guān)斷開。然后經(jīng)過射極輸出器N2輸出比較理想的脈沖幅度調(diào)制信號(hào)。K1為“平頂抽樣”、“自然

39、抽樣”選擇開關(guān)。四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)2、PAM解調(diào)與濾波電路 解調(diào)濾波電路由集成運(yùn)放電路TL084組成。組成了一個(gè)二階有源低通濾波器，其截止頻率設(shè)計(jì)在3.4KHz左右，因?yàn)樵摓V波器有著解調(diào)的作用，因此它的質(zhì)量好壞直接影響著系統(tǒng)的工作狀態(tài)。該電路還用在接收通道電路中。解調(diào)電路如圖3-6所示，點(diǎn)擊 查看。四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)五、實(shí)驗(yàn)框圖五、實(shí)驗(yàn)框圖三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)1、將信號(hào)源模塊、模塊1固定在主機(jī)箱上，將黑色塑封螺釘擰緊，確保電源接觸良好。

40、2、插上電源線，打開主機(jī)箱右側(cè)的交流開關(guān)，將信號(hào)源模塊和模塊1的電源開關(guān)撥下，觀察指示燈是否點(diǎn)亮，紅燈為+5V電源指示燈，綠燈為-12V電源指示燈，黃色為+12V電源指示燈。（注意，此處只是驗(yàn)證通電是否成功，在實(shí)驗(yàn)中均是先連線，再打開電源做實(shí)驗(yàn)，不要帶電連線）。3、觀測PAM自然抽樣波形（1）用示波器觀測信號(hào)源“2K同步正弦波”輸出，調(diào)節(jié)W1改變輸出信號(hào)幅度，使輸出信號(hào)峰-峰值在3V左右；（2）將信號(hào)源上S4設(shè)為1010，使“CLK1”輸出32K時(shí)鐘；六、實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)步驟三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)（3）將模塊1上K1選到“自然抽樣”；（4）關(guān)閉電源，按如下方式

41、連線，點(diǎn)擊 查看連線。檢查連線是否正確，檢查無誤后打開電源檢查連線是否正確，檢查無誤后打開電源（5）用示波器在“抽樣輸出”處觀察PAM抽樣波形；4、觀測PAM平頂抽樣波形（1）用示波器觀測信號(hào)源“2K同步正弦波”輸出，調(diào)節(jié)W1改變輸出信號(hào)幅度，使輸出信號(hào)峰-峰值在4V左右。六、實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)步驟三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)源端口源端口目標(biāo)端口目標(biāo)端口連線說明連線說明信號(hào)源：“2K同步正弦波”模塊1:“PAM-SIN”提供被抽樣信號(hào)信號(hào)源：“CLK1”模塊1:“PAMCLK”提供抽樣時(shí)鐘（2）將信號(hào)源上S1、S2、S3依次設(shè)為“10000000”、“10000000

42、”、“10000000”，將S5撥為“1000”，使“NRZ”輸出速率為128K，抽樣頻率為：NRZ頻率/8（實(shí)驗(yàn)中的電路，NRZ為“1”時(shí)抽樣，為“0”時(shí)保持。在平頂抽樣中，抽樣脈沖為窄脈沖）。（3）將K1設(shè)為“平頂抽樣”。關(guān)閉電源，按下列方式進(jìn)行連線。（4）打開電源，用示波器在“抽樣輸出”處觀察平頂抽樣波形。5、改變抽樣時(shí)鐘頻率，觀測自然抽樣信號(hào)，驗(yàn)證抽樣定理。六、實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)步驟三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)源端口源端口目標(biāo)端口目標(biāo)端口連線說明連線說明信號(hào)源：“2K同步正弦波”模塊1:“PAM-SIN”提供被抽樣信號(hào)信號(hào)源：“NRZ”模塊1:“PAMCLK”

43、提供抽樣時(shí)鐘6、觀測解碼后PAM波形與原信號(hào)的區(qū)別。（1）步驟3的前3步不變,按如下方式連線：點(diǎn)擊 查看連線（2）將K1設(shè)為“自然抽樣”，用“PAM-SIN”信號(hào)做示波器的觸發(fā)源，用雙蹤示波器對比觀測“PAM-SIN”和“OUT”波形。7、將信號(hào)源產(chǎn)生的音樂信號(hào)輸入到模塊1的“PAM-SIN”，“自然抽樣”和“IN”相連，PAM解調(diào)信號(hào)輸出到信號(hào)源上的“音頻信號(hào)輸入”，通過揚(yáng)聲器聽語音，感性判斷該系統(tǒng)對話音信號(hào)的傳輸質(zhì)量。六、實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)步驟三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)源端口源端口目標(biāo)端口目標(biāo)端口連線說明連線說明信號(hào)源：“2K同步正弦波”模塊1:“PAM-SIN

44、”提供被抽樣信號(hào)信號(hào)源：“CLK1”模塊1:“PAMCLK”提供抽樣時(shí)鐘模塊1:“自然抽樣”模塊1:“IN”將PAM信號(hào)進(jìn)行譯碼觸發(fā)按鈕 看連線三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)提供被抽樣信號(hào)提供抽樣時(shí)鐘1、用示波器觀測2K同步正弦波，調(diào)節(jié)W1使之幅度為3V2、撥碼開關(guān)S4撥為“1010”3、K1撥到“自然抽樣”4、用示波器在“抽樣輸出”處觀察PAM抽樣波形5、K1撥到“平頂抽樣”6、用示波器在“抽樣輸出”處觀察保持信號(hào)波形（結(jié)束結(jié)束）返回返回波形波形三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)改變S4碼型控制抽樣頻率送入要恢復(fù)的信號(hào)在PAM-SIN與OUT處

45、對比觀測波形返回返回波形波形三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)平頂抽樣自然抽樣三、三、抽樣定理和抽樣定理和PAMPAM調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)圖4-5 CVSD編碼器、解碼器方框圖 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三、實(shí)驗(yàn)儀器三、實(shí)驗(yàn)儀器四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理五、實(shí)驗(yàn)框圖五、實(shí)驗(yàn)框圖六、實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)步驟四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握增量調(diào)制編譯碼的基本原理，并理解實(shí)驗(yàn)電路的工作過程；2、了解不同速率的編譯碼，以及低速率編譯碼時(shí)的輸出波形；3、理解連續(xù)可變斜率增量調(diào)制系統(tǒng)

46、的電路組成與基本工作原理；4、熟悉增量調(diào)制系統(tǒng)在不同工作頻率、不同信號(hào)頻率和不同信號(hào)幅度下跟蹤輸入信號(hào)的情況。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、觀察增量調(diào)制編碼各點(diǎn)處的波形并記錄下來；2、觀察增量調(diào)制譯碼各點(diǎn)處的波形并記錄下來；3、工作時(shí)鐘可變時(shí)M編譯碼比較實(shí)驗(yàn)四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)1、信號(hào)源模塊 一塊2、模塊1 一塊3、20M 雙蹤示波器 一臺(tái)4、連接線 若干三、實(shí)驗(yàn)儀器三、實(shí)驗(yàn)儀器四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)（一）基本原理（一）基本原理 增量調(diào)制簡稱為 ，它是繼PCM后出現(xiàn)的又一種模擬信號(hào)數(shù)字化方法。近年來在高速超大規(guī)模集成電路中用作A/D轉(zhuǎn)換器。增量調(diào)制獲

47、得應(yīng)用的主要原因是：1）在比特率較低時(shí)，增量調(diào)制的量化信噪比高于PCM；2）增量調(diào)制的抗誤碼性能好。能工作于誤比特率為10-210-3的信道，而PCM則要求誤比特率為10-410-6；3）增量調(diào)制的編譯碼器比PCM簡單。 我們知道，一位二進(jìn)制碼只能代表兩種狀態(tài)，當(dāng)然就不可能去表示抽樣值的大小?？墒牵靡晃淮a卻可以表示相鄰抽樣值的相對大小，而相鄰抽樣值的相對變化將能同樣反饋模擬信號(hào)的變化規(guī)律。 四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)M 一個(gè)簡單的 系統(tǒng)組成如下圖所示。它由相減器、判決器、本地譯碼器、積分器、抽樣脈沖產(chǎn)生器及低通濾波器組成。本地譯碼器實(shí)際為一脈沖發(fā)生器

48、和積分器，它與接收端的譯碼器完全相同。四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)M 其工作過程如下：消息信號(hào) 與來自積分器的信號(hào) 相減后得到量化誤差信號(hào) 。如果在抽樣時(shí)刻 ，判決器（比較器）輸出則為“1”；反之 時(shí)則為“0”。判決器輸出一方面作為編碼信號(hào)經(jīng)信道送往接收端，另一方面又送往編碼器內(nèi)部的脈沖發(fā)生器：“1”產(chǎn)生一個(gè)正脈沖，“0”產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖，積分后得到 。由于與接收端譯碼器中積分輸出信號(hào)是一致的，因此 常稱為本地譯碼信號(hào)。接收端譯碼器與發(fā)送端編碼器中本地譯碼部分完全相同，只是積分器輸出再經(jīng)過一個(gè)低通濾波器，以濾除高頻分量。四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理四、四、增量

49、調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)( )m t( )m t( )e t( ) 0e t ( ) 0e t ( )m t( )m t 綜上所述，簡單增量調(diào)制電路在實(shí)際通信中沒有得到應(yīng)用是因?yàn)樗男盘?hào)量化噪聲比小，主要是量化階距（量階）固定不變，即為均勻量化。對均勻量化而言，如果量階取值較大，則信號(hào)斜率變化較小的信號(hào)量化噪聲（又稱顆粒噪聲）就大；如果量階取值較小，則信號(hào)斜率較大的量化噪聲（又稱過載噪聲）就大。均勻量化無法使兩種噪聲同時(shí)減小，這樣，以致于信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍變窄，但是它為增量調(diào)制技術(shù)提供了理論基礎(chǔ)。 在語音通信中應(yīng)用較為廣泛的是音節(jié)壓擴(kuò)自適應(yīng)增量調(diào)制，它是在數(shù)字碼流中提取脈沖控制電壓，經(jīng)過音

50、節(jié)平滑，按音節(jié)速率（也就是語音音量的平均周期）去控制量化階距的。在各種音節(jié)壓擴(kuò)自適應(yīng)增量調(diào)制中，連續(xù)可變斜率增量調(diào)制（CVSD）系統(tǒng)用得較多。在實(shí)驗(yàn)箱中，也以連續(xù)可變斜率增量調(diào)制作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行。四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)（二）實(shí)驗(yàn)電路組成及原理（二）實(shí)驗(yàn)電路組成及原理 連續(xù)可變斜率增量調(diào)制（Continuously Variable Slope Delta Modulation），其英文縮寫為CVSD，有專用集成芯片，其型號(hào)有：MC34115，MC3417，MC3418，MC3517，MC3518，MC35115等等。它是美國摩托羅拉（Motorol

51、a）公司生產(chǎn)，只需要一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，在該集成芯片的外圍適當(dāng)接上一些分立元器件作為輔助電路，即可實(shí)現(xiàn)音節(jié)壓擴(kuò)自適應(yīng)增量調(diào)制。若在該芯片管腳的第15端接上不同的電平（高電平或低電平）即可作發(fā)端的編碼器，也可作接收端的譯碼器。點(diǎn)擊 查看CVSD編碼器，解碼器的方框圖。四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng) 與簡單增量調(diào)制相比，發(fā)端的編碼器在反饋回路中增加了自適應(yīng)控制電路，即音節(jié)壓擴(kuò)控制電路，它由三個(gè)部分組成：斜率過載檢測電路：用來檢測過載狀態(tài)，它是由一個(gè)4比特移位寄存器構(gòu)成的輸出四連“1”碼或四連“0”碼，其電路由D觸發(fā)器作移位寄存器，電路輔有與門、或門。斜率過載檢測電路

52、也稱為電平檢測電路。斜率量值控制電路：用來轉(zhuǎn)換量化階距的大小。其電路由RC音節(jié)平滑濾波器、電壓電流轉(zhuǎn)換器和非線性網(wǎng)絡(luò)組成。斜率極性控制電路：用來轉(zhuǎn)化量化階距的極性，當(dāng) 時(shí)，輸出為正極性，當(dāng) 時(shí)，輸出為負(fù)極性，其電路由脈沖幅度調(diào)制器和積分網(wǎng)絡(luò)組成。四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)( ) 0e t ( ) 0e t 其電路的工作過程是這樣的：在輸入端，話音信號(hào) 與話音信號(hào) 進(jìn)行比較，將其比較的結(jié)果 值進(jìn)行判決，若 ，則 輸出“1”碼，若 ，則 輸出為“0”碼，這同簡單增量調(diào)制器編碼方式是相同的。當(dāng)輸入話音信號(hào) 中，連續(xù)出現(xiàn)上升沿或連續(xù)出現(xiàn)下降沿，或者說輸入信號(hào)中

53、正斜率增大或負(fù)斜率增大，在編碼器的輸出端 中將出現(xiàn)連續(xù)的“1”碼或“0”碼，這樣，如果不增加自適應(yīng)控制電路，則將會(huì)出現(xiàn) 無法跟蹤 信號(hào)，而出現(xiàn)過載現(xiàn)象，如下圖所示。因此需在電路中增加自適應(yīng)控制電路 四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)( ) 0e t ( ) 0e t ( )m t( )m t( )e t( )p t( )p t( )m t( )p t( )m t ( )m t 在接收端，在CVSD解碼器的方框圖中，也同樣增加了自適應(yīng)控制裝置，其作用同發(fā)送端的編碼器，它的反饋部分也完全同上述一樣，正是這樣，CVSD編碼器與解碼器在電路結(jié)構(gòu)上只有很小的差別，因此加

54、上一些轉(zhuǎn)換控制電路就可以使它們兩者完全兼容，這正是如前所述，即可作編碼器，又可做解碼電路。 MC系列的數(shù)字信號(hào)壓擴(kuò)M單片集成電路主要性能介紹詳見實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，這里就不作贅述。四、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)原理四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)五、實(shí)驗(yàn)框圖五、實(shí)驗(yàn)框圖四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)五、實(shí)驗(yàn)框圖五、實(shí)驗(yàn)框圖四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)( (一一) )、增量調(diào)制的編碼實(shí)驗(yàn)、增量調(diào)制的編碼實(shí)驗(yàn)1、增量調(diào)制CVSD（M）編碼實(shí)驗(yàn)（1）用示波器測量信號(hào)源“2K同步正弦波”，調(diào)節(jié)W1改變信號(hào)幅度，使輸出峰-峰值為2V的正弦波信號(hào)（2）將信號(hào)源板上S4設(shè)為1010，

55、使“CLK1”輸出32K的時(shí)鐘信號(hào)。（3）關(guān)閉電源，按如下方式連線：點(diǎn)擊 查看連線* * 檢查連線是否正確，檢查無誤后打開電源檢查連線是否正確，檢查無誤后打開電源六、實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)步驟源端口源端口目標(biāo)端口目標(biāo)端口連線說明連線說明信號(hào)源：“2K同步正弦波” 模塊1:“CVSD-SIN”提供音頻信號(hào)信號(hào)源：“CLK1”模塊1:“CLK”提供編碼時(shí)鐘四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)（4）用示波器觀察再生話音信號(hào)（TH7），一致性脈沖輸出（TH8）和CVSD編碼輸出信號(hào)（CVSDOUT）波形。（5）將“2K同步正弦波”改為“非同步正弦波”（參考模擬信號(hào)源調(diào)節(jié)方法，將波形選為正弦波），調(diào)節(jié)

56、W4使f = 800Hz左右，改變輸入信號(hào)幅度,再重復(fù)步驟（4）。（6）保持輸入音頻信號(hào)的幅度不變，改變信號(hào)的頻率，重復(fù)步驟（4）2、工作時(shí)鐘可變狀態(tài)下M編碼比較實(shí)驗(yàn) 用2K同步正弦波輸入，保持峰-峰值2V，改變編碼時(shí)鐘頻率，可選時(shí)鐘有8K、16K、64K。再觀測再生話音信號(hào)（TH7），一致性脈沖輸出（TH8）和CVSD編碼輸出信號(hào)（CVSDOUT）波形，并分析測試結(jié)果。同時(shí)要注意時(shí)間相位關(guān)系。六、實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)步驟四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)( (二二) )、增量調(diào)制的譯碼實(shí)驗(yàn)、增量調(diào)制的譯碼實(shí)驗(yàn)1、單音頻信號(hào)實(shí)驗(yàn)（1）用示波器測量信號(hào)源“2K同步正弦波”，調(diào)節(jié)W1改變信號(hào)

57、幅度，使輸出峰-峰值為2V的正弦波信號(hào)。（2）將信號(hào)源板上S4設(shè)為1010，使“CLK1”輸出32K的時(shí)鐘信號(hào)；（3）關(guān)閉電源，按如下方式連線：點(diǎn)擊 查看連線六、實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)步驟四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)源端口源端口目標(biāo)端口目標(biāo)端口連線說明連線說明信號(hào)源：“2K同步正弦波”模塊1:“CVSD-SIN”提供音頻信號(hào)信號(hào)源：“CLK1”模塊1:“CLK”提供編碼時(shí)鐘模塊1：“CLK”模塊1:“DCLK”提供解碼時(shí)鐘模塊1:“CVSDOUT”模塊1：“CVSD-IN”將CVSD編碼信號(hào)進(jìn)行解碼（4）打開電源，用示波器對比觀測TH7和DOUT輸出波形。并作記錄，注意相位關(guān)系；（5

58、）調(diào)節(jié)信號(hào)源上W1改變輸入音頻信號(hào)的幅度，重復(fù)步驟4，并識(shí)別正常編碼，起始編碼與過載編碼時(shí)的波形。2、話音通信實(shí)驗(yàn)（1）將“2K同步正弦波”改為“非同步正弦波”（參考模擬信號(hào)源的調(diào)節(jié)方法，將波形選為正弦波），調(diào)節(jié)W4使f = 1KHz,調(diào)節(jié)W5使信號(hào)峰-峰值為2V,重復(fù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)步驟； （2）保持信號(hào)幅度不變，調(diào)節(jié)W4，分別取頻率點(diǎn)為300Hz，3400Hz，重復(fù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1的實(shí)驗(yàn)步驟；六、實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)步驟四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)（3）輸入語音或音樂信號(hào)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通信實(shí)驗(yàn)，將CVSD積分電路輸出“DOUT”連接到譯碼接收電路的輸入點(diǎn)“IN”，將譯碼接收“OUT”的

59、信號(hào)送入信號(hào)源/終端模塊輸入點(diǎn)“音頻信號(hào)輸入”，將信號(hào)源上K2撥到“ON”狀態(tài)，接上喇叭，即可放出廣播信號(hào)或音樂信號(hào)進(jìn)行收發(fā)通話，接收端輸出語音幅度可能被放大，也可能被減小，幅度可由終端上的電位器W6進(jìn)行調(diào)節(jié)。電位器功能說明：W2：可調(diào)節(jié)M調(diào)制量階的大小。量階越大，編碼波形中0、1變化越少。W3：功能同編碼量階。六、實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)步驟四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)W2：可調(diào)節(jié)M調(diào)制量階的大小W3：可調(diào)節(jié)編碼量階四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)觸發(fā)按鈕 看連線提供音頻信號(hào)1、用示波器觀測2K同步正弦波，調(diào)節(jié)W1使之幅度為3V2、撥碼開關(guān)S4撥為“1010”3、用示波器

60、觀測TH7、TH8與CVSDOUT三處的波形4、改為非同步正弦波輸入，頻率為800Hz，調(diào)節(jié)W5改變幅度，重復(fù)步驟3返回返回波形波形提供編碼時(shí)鐘5、幅度保持不變，改變信號(hào)頻率，再重復(fù)測試各測試點(diǎn)。（結(jié)束）四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)觸發(fā)按鈕 看連線提供解碼時(shí)鐘將CVSD編碼信號(hào)進(jìn)行解碼輸入1、用示波器觀測TH7與DOUT兩處的波形2、改為非同步正弦波輸入，頻率為1KHz，調(diào)節(jié)W5改變幅度，重復(fù)步驟13、調(diào)節(jié)W4改變頻率，重復(fù)步驟1（結(jié)束結(jié)束）返回返回波形波形四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)四、四、增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)圖5-1 PCM調(diào)制原理框圖 五、