通信原理實(shí)驗(yàn)講義

1、通信原理實(shí)驗(yàn)講義實(shí)驗(yàn)一信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私舛喾N時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生方法。掌握用數(shù)字電路產(chǎn)生偽隨機(jī)序列碼的實(shí)現(xiàn)方法。了解PCM編碼中的收、發(fā)幀同步信號(hào)的產(chǎn)生過(guò)程。二、實(shí)驗(yàn)器材 雙蹤示波器一臺(tái) 通信系統(tǒng)原理綜合實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)原理信號(hào)發(fā)生器原理框圖如圖所示，包括以下電路：內(nèi)時(shí)鐘信號(hào)源多級(jí)分頻及脈沖編碼調(diào)制系統(tǒng)收發(fā)幀同步信號(hào)產(chǎn)生電路偽隨機(jī)序列碼產(chǎn)生電路簡(jiǎn)易正弦信號(hào)發(fā)生器電路組成帕同步信眺.與產(chǎn)生器f同步信號(hào)帕同步信眺.與產(chǎn)生器f同步信號(hào)分頻器延肘電路一偽隨機(jī)碼四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟按下開(kāi)關(guān)K2和Kioo,接通交流電源，相應(yīng)的的發(fā)光二極管D2和D1O1亮，使電路工作。用內(nèi)時(shí)鐘信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)作為

2、總時(shí)鐘輸入，即把K1o1的腳和腳連接，分別分析各 級(jí)分頻電原理圖并理解其工作過(guò)程，并測(cè)出各測(cè)量點(diǎn)TP101-TP104的波形。觀(guān)察簡(jiǎn)易正弦波信號(hào)時(shí)，按下K1和，相應(yīng)的的發(fā)光二極管D5和D8亮。在測(cè)量TP105 和TP106的波形時(shí)，應(yīng)注意簡(jiǎn)易信號(hào)源頻率選擇開(kāi)關(guān)K1o2的的作用：K1o2-：頻率為2KHzK-：頻率為1KHzK102-：頻率為4KHz同時(shí)注意調(diào)節(jié)wioi ,wio2兩個(gè)電位器觀(guān)察輸出波形的變化。分析偽隨機(jī)碼發(fā)生器的工作原理。偽隨機(jī)碼時(shí)鐘和偽隨機(jī)碼PN都受CPU控制，觀(guān)察時(shí)鐘 不同時(shí)的輸出波形：1）順序按下RESET, START, FSK，測(cè)量TP107和TP108的波形并記錄。

3、2）順序按下RESET, START, PSK，測(cè)量TP107和TP108的波形并記錄。在分析和測(cè)試PCM編碼譯碼電路中使用的8KHz窄脈沖作收發(fā)分頻同步信號(hào)時(shí)，先分析該 電路的各點(diǎn)工作波形與時(shí)序關(guān)系，然后畫(huà)出波形圖，并用示波器對(duì)各個(gè)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，并 作詳細(xì)的分析驗(yàn)證。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求和思考題分析實(shí)驗(yàn)電路的工作原理，敘述其工作過(guò)程。根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄畫(huà)出各測(cè)量點(diǎn)波形。時(shí)鐘信號(hào)的分頻電路能否用其他方法產(chǎn)生，要求電路盡量簡(jiǎn)單清楚。有哪些方法？畫(huà)出 原理圖。理解并分析正弦信號(hào)發(fā)生器電路后，使試用其他方法產(chǎn)生正弦信號(hào)。舉例說(shuō)明并畫(huà)出電 原理圖。實(shí)驗(yàn)二脈沖編譯碼系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募由顚?duì)PCM編譯碼系統(tǒng)

4、工作過(guò)程的理解。2 .掌握PCM編譯碼的時(shí)序關(guān)系。熟悉PCM編譯碼專(zhuān)用集成芯片的使用方法和要求。二、實(shí)驗(yàn)器材 雙蹤示波器一臺(tái) 通信系統(tǒng)原理綜合實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)原理脈沖編碼調(diào)制就是把一個(gè)時(shí)間連續(xù)、取值連續(xù)的模擬信號(hào)變成時(shí)間離散、取值離散的數(shù) 字信號(hào)，它包括抽樣、量化、編碼過(guò)程，所以也把編碼過(guò)程稱(chēng)為模/數(shù)變換，而解碼過(guò)程稱(chēng) 為數(shù)/模變換。PCM的原理如圖所示。語(yǔ)音信號(hào)先經(jīng)過(guò)防混迭低通濾波器得到限帶信號(hào)(300-3400HZ),進(jìn)行脈沖抽樣變成8KHz重復(fù)頻率的抽樣信號(hào)(即離散的脈沖調(diào)幅PAM信號(hào))，然后將幅度連續(xù)的PAM信號(hào)用“四 舍五入”辦法量化為有限個(gè)幅度取值的信號(hào)，再經(jīng)編碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼，

5、為解決均勻量化時(shí) 量化誤差大音質(zhì)差的問(wèn)題，在實(shí)際中采用不均勻選取量化間隔的非線(xiàn)性量化，即量化特性在 小信號(hào)時(shí)分層密量化間隔小，而在大信號(hào)分層疏量化間隔大。在實(shí)際中廣泛應(yīng)用的是A律和 U律兩種對(duì)數(shù)形式的壓縮特性。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1 .按下開(kāi)關(guān)、K2、K3、K4、K100、0，相應(yīng)的的發(fā)光二極管亮，使電路正常工作。把K101的腳和腳連接，用內(nèi)時(shí)鐘信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)作為總時(shí)鐘輸入，依次按下RESET, START, PCM功能鍵，顯示代碼“3”，這樣就給PCM系統(tǒng)中送上三組信號(hào)，即1）2048KHz主時(shí)鐘信號(hào)2）8KHz收發(fā)幀同步信號(hào)3）使能信號(hào)分析編碼工作過(guò)程，在不加信號(hào)的情況下，用示波器測(cè)量TP

6、501-TP504的波形；然后從 信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)單元中輸入一單音頻（1K）正弦信號(hào)TP106至TP001中，再用示波器測(cè)量 TP501-TP504的波形并記錄，并作詳細(xì)的分析驗(yàn)證。分析解碼工作過(guò)程，跳線(xiàn)開(kāi)關(guān)K501設(shè)置為腳和腳連接，把PCM編碼信號(hào)送入解碼器 進(jìn)行解碼，測(cè)量TP505-TP506的波形并記錄，并作詳細(xì)的分析驗(yàn)證。綜合分析PCM編譯碼系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，從信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)單元中輸入另一單音頻（2K或4K） 正弦信號(hào)至TP001中，再用示波器測(cè)量TP501-TP506的波形并記錄，并作詳細(xì)的分析驗(yàn)證。 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求和思考題畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路的實(shí)驗(yàn)方框圖，分析實(shí)驗(yàn)電路的工作原理，敘述其工作過(guò)程

7、。根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄畫(huà)出各測(cè)量點(diǎn)波形，注意對(duì)應(yīng)時(shí)間的相位關(guān)系。TP3067PCM編譯碼器的PCM數(shù)據(jù)速率是多少？在本次實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，為什么要給TP3067提 供2.048兆的時(shí)鐘？認(rèn)真分析TP3067主時(shí)鐘與8KHz分幀收發(fā)同步時(shí)鐘的相位關(guān)系實(shí)驗(yàn)三 二相PSK(DPSK)調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .掌握二相PSK(DPSK)調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)工作原理及電路組成。掌握用CPLD產(chǎn)生偽隨機(jī)序列作為基帶信號(hào)的方法。掌握二相絕對(duì)碼與相對(duì)碼的碼型變換方法。了解以二相PSK(DPSK)解調(diào)的基帶數(shù)字信號(hào)中提取位同步的方法。掌握載波的具體實(shí)現(xiàn)方案。掌握信碼再生電路的實(shí)現(xiàn)方案。二、實(shí)驗(yàn)器材雙蹤示波器一臺(tái)通信系統(tǒng)原

8、理綜合實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)CPLD實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)原理數(shù)字相位調(diào)制又稱(chēng)移相鍵控，它利用載波相位的變化來(lái)傳遞數(shù)字信息的。通常又把它分 成絕對(duì)調(diào)相和相對(duì)調(diào)相兩種方式。PSK在數(shù)字通信系統(tǒng)中是一種極重要的調(diào)制方式,它的抗 噪聲性能及頻帶利用率均優(yōu)于ASK移幅鍵控和FSK移頻鍵控，本實(shí)驗(yàn)采用二相PSK(DPSK)調(diào) 制解調(diào)方式。以下是二相PSK(DPSK)調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)原理框圖。Cl相載波E705輸出再生信碼Cl相載波E705輸出再生信碼四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1按下開(kāi)關(guān)K1、K2、K4、K100、K300、。，相應(yīng)的的發(fā)光二極管亮，使電路接通電源工作。把編好的VHDL程序下載到CPLD中，從實(shí)驗(yàn)箱上接入一個(gè)32K(

9、TP106)的時(shí)鐘信號(hào)到CPLD 的編碼時(shí)鐘端口，同時(shí)斷開(kāi)K301的跳線(xiàn)，把CPLD產(chǎn)生的PN碼送入K301第腳。依次按下RESET, START, PSK功能鍵，顯示代碼“8”，這樣給二相PSK(DPSK)系統(tǒng)送上 控制信號(hào)，系統(tǒng)進(jìn)入正常工作。設(shè)計(jì)正確的跳線(xiàn)開(kāi)關(guān)：K101-:時(shí)鐘輸入；K301斷開(kāi)，把CPLD產(chǎn)生的PN碼送入第二腳；K302-：速率為32K的絕對(duì)碼PN碼(或K302-：速率為32K的相對(duì)碼PN碼)K303-和K303-接通；K304-:載波1MHz輸入(或K304-:載波0.5MHz輸入)；K701-：二相PSK (DPSK)解調(diào)系統(tǒng)接入二相PSK(DPSK)信號(hào)；K702-

10、和K703-接通(或K702-和K703-接通)；K704-接通；K705與K302接法相同分析二相PSK(DPSK)系統(tǒng)調(diào)制工作過(guò)程及原理，用示波器測(cè)量TP301-TP309的波形并記 錄，并作詳細(xì)的分析驗(yàn)證。注意w30i和w303的作用并調(diào)節(jié)之。在正確完成第四步的基礎(chǔ)上，分析二相PSK(DPSK)系統(tǒng)解調(diào)工作過(guò)程及原理，用示波器測(cè)量TP701-TP712的波形并記錄，并作詳細(xì)的分析驗(yàn)證。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求和思考題畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路的實(shí)驗(yàn)方框圖，分析實(shí)驗(yàn)電路的工作原理，敘述其工作過(guò)程。根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄畫(huà)出各測(cè)量點(diǎn)波形，注意對(duì)應(yīng)時(shí)間的相位關(guān)系。調(diào)節(jié)W301會(huì)改變載波的幅度大小，在TP302測(cè)量點(diǎn)，為什么載

11、波幅度增大到一定程度會(huì)出 現(xiàn)波形失真？淤4.怎樣大致估算接收系統(tǒng)的性能好壞?怎么測(cè)量？(眼圖)實(shí)驗(yàn)四通信系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜?shù)字通信系統(tǒng)各級(jí)信號(hào)的波形。理解信號(hào)在信道傳輸過(guò)程中變換原理和方法。了解數(shù)字通信系統(tǒng)性能的測(cè)試方法。二、實(shí)驗(yàn)器材雙蹤示波器通信系統(tǒng)原理綜合實(shí)驗(yàn)箱三、實(shí)驗(yàn)原理為了使學(xué)生對(duì)數(shù)字通信系統(tǒng)有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步加深對(duì)通信系統(tǒng)工作的理解，本 實(shí)驗(yàn)有代表地選擇了增量編碼調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)，二相PSK(DPSK)調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)，信號(hào)發(fā)生器實(shí) 驗(yàn)和中央集中控制器實(shí)驗(yàn)組成一個(gè)較完整的通信系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)其方框圖如圖所示.四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1 按下開(kāi)關(guān)KK四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1 按下開(kāi)關(guān)

12、KK2、 電路接通電源工作。K4、K100、K200、K300、土。尊以昭IK80。，相應(yīng)的的發(fā)光二極管亮，使2 NO|P2.用信號(hào)線(xiàn)把TP106與S001相連，把1-4KHz的正弦波信號(hào)接入到增量調(diào)制編碼器電路中。依次按下RESET，START，SYS功能鍵，顯示代碼“0”，這樣給通信系統(tǒng)送上控制信號(hào)， 系統(tǒng)進(jìn)入正常工作。設(shè)計(jì)正確的跳線(xiàn)開(kāi)關(guān):K101-:系統(tǒng)時(shí)鐘輸入；K102-：2KHz （K102-：1KHz或K102-：4KHz ）的正弦波信號(hào)；K201增量編碼時(shí)鐘輸入-:64K;-：32K;-：16K;-:8KHzK3oi-接通AM信號(hào)（或K3oi-接通PN信號(hào)）；K302-：絕對(duì)碼（或K302-：相對(duì)碼）k303-和K303-接通；K304-:載波1MHz輸入（或K3o4-:載波0.5MHz輸入）；K7oi-：二相PSK （DPSK）解調(diào)系統(tǒng)接入二相PSK（DPSK）信號(hào)；k7o2-和k7o3-接通（或k7o2-和k7o3-接通）；k704-接通；k705與k302接法相同（絕對(duì)碼或相對(duì)碼）K8o1同K2o1 （增量譯碼時(shí)鐘輸入-:64K;-:32K;-:16K;-:8KHz）K8o2-連接PSK解調(diào)電路的再生信號(hào)分析系統(tǒng)工作過(guò)程及原理，先用PN序列代替增量調(diào)制器編碼器輸出的數(shù)字基帶信號(hào)，用 示波器測(cè)量相應(yīng)測(cè)試點(diǎn)的波形并記錄。最后從接收