2025年現(xiàn)代通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)分析與探究報(bào)告

廣西科技大學(xué)課程名稱(chēng)：指導(dǎo)教師：成績(jī)?cè)u(píng)估：試驗(yàn)一數(shù)字基帶信號(hào)1、用示波器觀測(cè)單極性非歸零碼(NRZ)、傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼(AMI)、三階高密度此NRZ信號(hào)為集中擴(kuò)入幀同步碼時(shí)分復(fù)用信號(hào)，試驗(yàn)中數(shù)據(jù)碼用紅色發(fā)光二極管指如圖1-2所示。幀長(zhǎng)為24位，其中首位為無(wú)定義位，第2位到第8位是幀同步碼(7位巴克碼1110010),此外16位為2路數(shù)據(jù)信號(hào)，每路8位。本模塊有如下測(cè)試點(diǎn)及輸入輸出點(diǎn)：+5V電源輸入點(diǎn)(2個(gè))信源位同步信號(hào)輸出點(diǎn)/測(cè)試點(diǎn)(2個(gè))>NRZ-0UT(AK)NRZ信號(hào)(絕對(duì)碼)輸出點(diǎn)/測(cè)試點(diǎn)(4個(gè))八選一八選一八選一倒相器抽樣三選一晶振圖1-1數(shù)字信源方框圖圖1-2幀構(gòu)造FS信號(hào)、NRZ-0UT信號(hào)之間的相位關(guān)系如圖1-3所示，圖中NRZ-0UT的無(wú)定義位為0,幀同步碼為1110010,數(shù)據(jù)1為11110000,數(shù)據(jù)2為00001111,FS信號(hào)的低電平，高電平分別為4位和8位數(shù)字信號(hào)時(shí)間，其上升沿比NRZ-0UT碼第一位起始時(shí)間超前一種碼元。UU幀同步碼數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2圖1-3FS、NRZ-0UT波形2.HDB3編譯碼原理框圖如圖1-4所示。本單元有如下信號(hào)測(cè)試點(diǎn)：●-12V-12V電源輸入點(diǎn)●+5V+5V電源輸入點(diǎn)●NRZ譯碼器輸出信號(hào)●BS-R鎖相環(huán)輸出的位同步信號(hào)●(AMI)HDB3編碼器輸出信號(hào)●BPF帶通濾波器輸出信號(hào)●(AMI-D)HDB3-D(AMI)HDB3整流輸出信號(hào)整流器整流器相加器H編譯碼器雙一單單一雙圖1-4HDB3編譯方框圖本模塊上的開(kāi)關(guān)K4用于選擇碼型，K4位于左邊(A端)選擇AMI碼，位于右邊(H端)選擇HDB3碼。AMI、HDB3碼編碼規(guī)律：1、AMI碼的編碼規(guī)律：代碼的0仍變?yōu)閭鞑ゴa的0,而代碼中的1交替地互換為傳播碼+1、-1。例如：信息碼：011100101001000002、HDB3碼的編碼規(guī)律：4個(gè)連0信息碼用取代節(jié)000V或B00V替代，當(dāng)兩個(gè)相鄰V碼中間有奇數(shù)個(gè)信息1碼時(shí)取代節(jié)為000V,有偶數(shù)個(gè)信息1碼(包括0個(gè)信息1碼)時(shí)取代節(jié)為BO0V,其他的信息0碼仍為0碼；信息碼的1碼變?yōu)閹в蟹?hào)的1碼即+1或設(shè)信息碼為00000110000100000,則NRZ碼、AMI碼，HDB3碼如圖1-5所示。圖1-5NRZ、AMI、HDB3關(guān)系圖-H-OUT,它們都是半占空比的正脈沖信號(hào)，分別與AMI或HDB3碼的正極性信號(hào)及負(fù)極性(2)用開(kāi)關(guān)K1產(chǎn)生代碼01110010(1110010為7位幀同步碼),K2、K3產(chǎn)生任意信(4)將K1、K2、K3置于011100100000110000100000態(tài)，觀測(cè)并記錄對(duì)應(yīng)的AMI五、試驗(yàn)匯報(bào)規(guī)定是相似的。當(dāng)信息碼全0時(shí)，AMI碼是全0,沒(méi)有信號(hào)電平的跳變，因此提規(guī)定帶通濾波的Q值越高，因而越難于實(shí)現(xiàn))1、掌握絕對(duì)碼、相對(duì)碼概念及它們之間的變換關(guān)系。2、掌握用鍵控法產(chǎn)生2ASK、2FSK、2DPSK信號(hào)的措施。3、掌握相對(duì)碼波形與2PSK信號(hào)波形之間的關(guān)系、絕對(duì)碼波形與2DPSK信號(hào)波形之間的關(guān)系。1、用示波器觀測(cè)絕對(duì)碼波形、相對(duì)碼波形。2、用示波器觀測(cè)2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信號(hào)波形。3、用頻譜儀觀測(cè)數(shù)字基帶信號(hào)頻譜及2ASK、2FSK、2DPSK信號(hào)的頻譜。本試驗(yàn)用到數(shù)字信源模塊和數(shù)字調(diào)制模塊。信源模塊向調(diào)制模塊提供數(shù)字基帶信號(hào) (NRZ碼)。調(diào)制模塊將輸入的絕對(duì)碼AK(NRZ碼)變?yōu)橄鄬?duì)碼BK、用鍵控法產(chǎn)生2ASK、2FSK、2DPSK信號(hào)。調(diào)制模塊內(nèi)部只用+5V電壓。離K器濾波器K圖2-1數(shù)字調(diào)制方框圖本單元有如下測(cè)試點(diǎn)及輸入輸出點(diǎn)：BS-IN位同步信號(hào)輸入點(diǎn)>NRZ-IN數(shù)字基帶信號(hào)輸入點(diǎn)AK絕對(duì)碼測(cè)試點(diǎn)(與NRZ-IN相似)2DPSK-OUT2DPSK信號(hào)測(cè)試點(diǎn)/輸出點(diǎn)(3個(gè)),Vp-P>0.5V>2FSK-OUT2FSK信號(hào)測(cè)試點(diǎn)/輸出點(diǎn)(3個(gè)),Vp-p>0.5V用2-1中晶體振蕩器與信源共用，位于信源單元，其他各部分與電路板上重要元器件對(duì)2(A)U8:雙D觸發(fā)器74LS74>濾波器AV6:>濾波器BV1:雙D觸發(fā)器74LS74三極管9013,調(diào)諧回路三極管9013,調(diào)諧回路雙D觸發(fā)器74LS74;U19:異或門(mén)74LS86>2ASK調(diào)制U22:三路二選一模擬開(kāi)關(guān)4053·9·2FSK調(diào)制U22:三路二選一模擬開(kāi)關(guān)4053>2PSK調(diào)制U21:八選一模擬開(kāi)關(guān)4051>放大器V5:三極管9013射隨器V3:三極管9013將晶振信號(hào)進(jìn)行2分頻、濾波后，得到2ASK的載頻2.2165MHZ。放大器的發(fā)射極和集電極輸出兩個(gè)頻率相等、相位相反的信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)就是2PSK、2DPSK的兩個(gè)載波，2FSK信號(hào)的兩個(gè)載波頻率分別為晶振頻率的1/2和1/4,也是通過(guò)度頻和濾波得到的。下面重點(diǎn)簡(jiǎn)介2PSK、2DPSK。2PSK、2DPSK波形與信息代碼的關(guān)系如圖2-3所示。圖中假設(shè)碼元寬度等于載波周期的1.5倍。2PSK信號(hào)的相位與信息代碼的關(guān)系是：前后碼元相異時(shí)，2PSK信號(hào)相位變化180,相似時(shí)2PSK信號(hào)相位不變，可簡(jiǎn)稱(chēng)為“異變同不變”。2DPSK信號(hào)的相位與信息代碼的關(guān)系是：碼元為“1”時(shí)，2DPSK信號(hào)的相位變化180。碼元為“0”時(shí)，2DPSK信號(hào)的相位不變，可簡(jiǎn)稱(chēng)為“1變0不變”。應(yīng)當(dāng)闡明的是，此處所說(shuō)的相位變或不變，是指將本碼元內(nèi)信號(hào)的初相與上一碼元內(nèi)信號(hào)的末相進(jìn)行比較，而不是將相鄰碼元信號(hào)的初相進(jìn)行比較。實(shí)際工程中，2PSK或2DPSK信號(hào)載波頻率與碼速率之間也許是整數(shù)倍關(guān)系也也許是非整數(shù)倍關(guān)系。但不管是那種關(guān)系，上述結(jié)論總是成立的。本單元用碼變換——2PSK調(diào)制措施產(chǎn)生2DPSK信號(hào)，原理框圖及波形圖如圖2-4所示。相對(duì)于絕對(duì)碼AK、2PSK調(diào)制器的輸出就是2DPSK信號(hào)，相對(duì)于相對(duì)碼、2PSK調(diào)制器的輸出是2PSK信號(hào)。圖中設(shè)碼元寬度等于載波周期，已調(diào)信號(hào)的相位變化與AK、BK的關(guān)系當(dāng)然也是符合上述規(guī)律的，即對(duì)于AK來(lái)說(shuō)是“1變0不變”關(guān)系，對(duì)于BK來(lái)圖2-4中調(diào)制后的信號(hào)波形也也許具有相反的相位，BK也也許具有相反的序列00100,這取決于載波的參攝影位以及異或門(mén)電路的初始狀態(tài)。而不用2PSK(多進(jìn)制下亦如此，采用多進(jìn)制差分相位調(diào)制MDPSK),此問(wèn)題將在數(shù)字解0t0011四、試驗(yàn)環(huán)節(jié)1.熟悉數(shù)字信源單元及數(shù)字調(diào)制單元的工作原理，直流穩(wěn)壓電源輸出+5V電壓過(guò)數(shù)字信源+5V電源(數(shù)字調(diào)制單元的+5V電源與數(shù)字信源的+5V電源在電路板上已經(jīng)連在一起)2.用示波器CH1接AK,CH2接BK,信源模塊的K1,K2,K3置于任意狀態(tài)(非全零),觀五、試驗(yàn)匯報(bào)規(guī)定答：①絕對(duì)碼至相對(duì)碼的變換規(guī)律：“1”變“0”不變，即絕對(duì)碼的“1”碼時(shí)相對(duì)碼發(fā)生變化，絕對(duì)碼的“0”碼時(shí)相相對(duì)碼的目前碼元與前一碼元相似時(shí)對(duì)應(yīng)的目前絕對(duì)碼為“目前絕對(duì)碼為“1”碼。(同樣，參照碼任意取，因此最終由兩種相反的成果。)的關(guān)系(即2PSK的對(duì)應(yīng)變化與信息代碼之間的關(guān)系)即“1”碼對(duì)應(yīng)的2DPSK信號(hào)的初相相對(duì)于前一碼元內(nèi)2DPSK信號(hào)的末相變化180°,“0”相位無(wú)變化。試驗(yàn)三數(shù)字解調(diào)1.掌握2DPSK相干解調(diào)原理。2.掌握2FSK過(guò)零檢測(cè)解調(diào)原理。二、試驗(yàn)內(nèi)容1.用示波器觀測(cè)2DPSK相干解調(diào)器各點(diǎn)波形。2.用示波器觀測(cè)2FSK過(guò)零檢測(cè)解調(diào)器各點(diǎn)波形。三、基本原理中，規(guī)定載波頻率為碼速率的整數(shù)倍，當(dāng)此關(guān)系不能滿(mǎn)足時(shí)只能用相干解調(diào)法。本試驗(yàn)解調(diào)法用得最多。2FSK信號(hào)的解調(diào)措施有：包絡(luò)括檢波法、相干解調(diào)法、鑒頻法、過(guò)零檢測(cè)法等。器碼反-OUT變換器低通濾運(yùn)放LPF器器121(a)2DPSK相干解調(diào)(b)2FSK過(guò)零檢測(cè)解調(diào)本試驗(yàn)采用相干解調(diào)法解調(diào)2DPSK信號(hào)、采用過(guò)零檢測(cè)法解調(diào)2FSK信號(hào)。2DPSK解調(diào)模塊上有如下測(cè)試點(diǎn)及輸入輸出點(diǎn)：-12V電源輸入點(diǎn)(2個(gè))2DPSK信號(hào)輸入點(diǎn)/測(cè)試點(diǎn)(2個(gè))相干載波輸入點(diǎn)相乘器輸出信號(hào)測(cè)試點(diǎn)低通、運(yùn)放輸出信號(hào)測(cè)試點(diǎn)比較器比較電壓測(cè)試點(diǎn)比較器輸出信號(hào)的輸出點(diǎn)/測(cè)試點(diǎn)(2個(gè))解調(diào)輸出相對(duì)碼測(cè)試點(diǎn)解調(diào)輸出絕對(duì)碼的輸出點(diǎn)/測(cè)試點(diǎn)(3個(gè))位同步信號(hào)輸入點(diǎn)2FSK解調(diào)模塊上有如下測(cè)試點(diǎn)及輸入輸出點(diǎn)：2FSK過(guò)零檢測(cè)輸出信號(hào)測(cè)試點(diǎn)低通濾波器輸出點(diǎn)/測(cè)試點(diǎn)整形輸出輸出點(diǎn)/測(cè)試點(diǎn)位同步信號(hào)輸入點(diǎn)解調(diào)輸出信號(hào)的輸出點(diǎn)/測(cè)試點(diǎn)(3個(gè))DPSK相干解調(diào)器模塊各點(diǎn)波形示意圖如圖3-2所示。圖中設(shè)相干載波位n相。噪聲脈沖無(wú)此脈沖)M圖3-22DPSK相干解調(diào)波形示意圖●圖3-3為2FSK過(guò)零檢測(cè)解調(diào)器各點(diǎn)波形示意圖，圖中設(shè)“1”碼載頻等于碼速率信號(hào)源模塊的+5V輸入點(diǎn)，將+12V、-12V電源分別用導(dǎo)線連接到載波同步模塊的+12V輸入點(diǎn)及數(shù)字解調(diào)模塊的-12V輸入點(diǎn)(數(shù)字解調(diào)及載波同步模塊的+5V、+12V、-12V已在印刷電路板上連通)。塊提取的相干載波CAR-OUT與2DPSK信號(hào)的載波CAR同相(或反相)。(1)將示波器的CH1接數(shù)字調(diào)制單元的BK,CH2接2DPSK解調(diào)單元的MU。MU與BK同相或反相，其波形應(yīng)靠近圖3-2所示的理論波形，調(diào)整電位器R?6使MU峰值不超過(guò)5V(否則LPF信號(hào)也許出現(xiàn)異常)。調(diào)整載波同步單元中的電位器P?或微調(diào)C34來(lái)變化相干載波相位，會(huì)發(fā)現(xiàn)MU波形無(wú)變化但其幅度下降(為何?請(qǐng)思索)。(2)示波器的CH2接LPF,可看到LPF與MU反相。當(dāng)一幀內(nèi)BK中"1"碼“0”碼個(gè)數(shù)相似時(shí)，LPF的正、負(fù)極性信號(hào)電平與0電平對(duì)稱(chēng)，否則不對(duì)稱(chēng)，將示波器調(diào)至4.2FSK解調(diào)試驗(yàn)示波器探頭CH1接數(shù)字調(diào)制單元中的AK,CH2分別接2FSK解調(diào)單元中的FD、LPF、CM及AK-OUT,觀測(cè)2FSK過(guò)零檢測(cè)解調(diào)器的解調(diào)過(guò)程(注意：低通及整形2均有倒相作用)。LPF的波形應(yīng)靠近圖3-3所示的理論波形，若相差較大可微調(diào)整電位信源1、畫(huà)出各測(cè)試點(diǎn)波形，并給以必要的闡明。2、畫(huà)圖時(shí)將波形的相位關(guān)系對(duì)的的表達(dá)出來(lái)，若產(chǎn)生相位闡明原因。3、通過(guò)試驗(yàn)兩種解調(diào)器各有什么優(yōu)缺陷?試驗(yàn)四幀同步1.掌握巴克碼識(shí)別原理。2.掌握同步保護(hù)原理。3.掌握假同步、漏同步、捕捉態(tài)、維持態(tài)概念。1.觀測(cè)幀同步碼無(wú)錯(cuò)誤時(shí)幀同步器的維持態(tài)。2.觀測(cè)幀同步碼有一位錯(cuò)誤時(shí)幀同步器的維持態(tài)和捕捉態(tài)。3.觀測(cè)同步器的假同步現(xiàn)象和同步保護(hù)作用。在時(shí)分復(fù)用通信系統(tǒng)中，為了對(duì)的地傳播信息，必須在信息碼流中插入一定數(shù)量的幀同步碼，可以集中插入、也可以分散插入。本試驗(yàn)系統(tǒng)中幀同步識(shí)別碼為7位巴克碼，集中插入到每幀的第2至第8個(gè)碼元位置上。幀同步模塊的原理框圖如圖4-1所示。本模塊有如下測(cè)試點(diǎn)及輸入輸出點(diǎn)：數(shù)字基帶信號(hào)輸入點(diǎn)(2個(gè))位同步信號(hào)輸入點(diǎn)(2個(gè))巴克碼識(shí)別器輸出信號(hào)測(cè)試點(diǎn)●÷2424分頻器輸出信號(hào)測(cè)試點(diǎn)●TH判決門(mén)限電平測(cè)試點(diǎn)●FS-OUT幀同步信號(hào)測(cè)試點(diǎn)或門(mén)發(fā)相加器與門(mén)2判決器與門(mén)1與門(mén)4從總體上看，本模塊可分為巴克碼識(shí)別器及同步保護(hù)兩部分。巴克碼識(shí)別器包括移位寄存器、相加器和判決器，圖4-1中的其他部分完畢同步保護(hù)功能。當(dāng)基帶信號(hào)里的幀同步碼無(wú)錯(cuò)誤時(shí)(七位全對(duì)),把位同步信號(hào)和數(shù)字基帶信號(hào)輸入給移位寄存器，識(shí)別器就會(huì)有幀同步識(shí)別信號(hào)GAL輸出，多種信號(hào)波形及時(shí)序關(guān)系如圖4-2所示，GAL信號(hào)的上升沿與最終一位幀同步碼的結(jié)束時(shí)刻對(duì)齊。圖中還給出了÷24信號(hào)及幀同步器最終輸出的幀同步信號(hào)FS-OUT,FS-OUT的上升沿稍遲后于GAL的上升沿。圖4-2幀同步器信號(hào)波形÷24信號(hào)是將位同步信號(hào)進(jìn)行24分頻得到的，其周期與幀同步信號(hào)的周期相似(由于一幀24位是確定的),但其相位不一定符合規(guī)定。當(dāng)識(shí)別器輸出一種GAL脈沖信號(hào)時(shí)(即捕捉到一組對(duì)的的幀同步碼),在GAL信號(hào)和同步保護(hù)器的作用下，÷24電路置零，從而使輸出的÷24信號(hào)下降沿與GAL信號(hào)的上升沿對(duì)齊?！?4信號(hào)再送給后級(jí)的單穩(wěn)電路，單穩(wěn)設(shè)置為下降沿觸發(fā)，其輸出信號(hào)的上升沿比÷24信號(hào)的下降沿稍有延遲。同步器最終輸出的幀同步信號(hào)FS是由同步保護(hù)器中的與門(mén)3對(duì)單穩(wěn)輸出的信號(hào)及當(dāng)無(wú)基帶信號(hào)輸入(或雖有基帶信號(hào)輸入但相加器輸出低于門(mén)限值)時(shí)，識(shí)別器沒(méi)有輸出(即輸出為0),與門(mén)1關(guān)閉、與門(mén)2打開(kāi)，單穩(wěn)輸出信號(hào)通過(guò)與門(mén)2后輸入到÷3電路_÷3電路的輸出信號(hào)使?fàn)顟B(tài)觸發(fā)器置“0”,從而關(guān)閉與門(mén)3,同步器無(wú)輸出信號(hào)，此時(shí)Q的高電平把判決器的門(mén)限置為7(P3燈亮)、且關(guān)閉或門(mén)、打開(kāi)與門(mén)1,同步器處在捕捉態(tài)。只要識(shí)別器輸出一種GAL信號(hào)(由于號(hào)是對(duì)的的幀同步信號(hào)的概率很高),與門(mén)4就可以輸出一種置零脈沖使÷24分頻器置零，÷24分頻器輸出與GAL信號(hào)同頻同相的的周期信號(hào)(見(jiàn)圖4-2)。識(shí)別器輸出的GAL脈沖信號(hào)通過(guò)與門(mén)1后使?fàn)顟B(tài)觸發(fā)器置"1",從而打開(kāi)與門(mén)3,輸出幀同步信號(hào)FS-OUT,穩(wěn)輸出信號(hào)不一樣步，故與門(mén)1、與門(mén)4不輸出假識(shí)別信號(hào)，從而使假識(shí)別信號(hào)不影響÷24電路的工作狀態(tài)，與門(mén)3輸出的仍是對(duì)的的幀同步信號(hào)。試驗(yàn)中可根據(jù)判決門(mén)限指維持狀態(tài)保持不變。若識(shí)別器持續(xù)出現(xiàn)三次漏識(shí)別，則÷3電路輸出一種脈沖信號(hào)，使不難看出，若識(shí)別器第一次輸出的脈沖信號(hào)為假識(shí)別信號(hào)(即初次捕捉到的是信息數(shù)據(jù)中與幀同步碼完全相似的碼元序列),則系統(tǒng)將進(jìn)入錯(cuò)誤的同步維持狀態(tài)，由于本當(dāng)然，同步保護(hù)器中的÷3電路的分頻比也可以設(shè)置為其他值，此值越大，在維持率，當(dāng)然還可以采用其他電路措施進(jìn)行后方保護(hù)。低門(mén)限及÷3電路屬于前方保護(hù)，它同步信號(hào)即減少漏同步概率。同步器中的其他保護(hù)電路用來(lái)減少維持態(tài)下的假同步概本試驗(yàn)使用數(shù)字信源模塊，幀同步模塊的+5V電源與位同步模塊的+5V電源已在印刷電路板上連在一起，因此由位同步模塊+5V輸入點(diǎn)輸電源。2、觀測(cè)同步器的維持態(tài)(同步態(tài))將數(shù)字信源單元的K1(左邊的8位微動(dòng)開(kāi)關(guān))置于×1110010狀態(tài)(110010為幀同步碼，×是無(wú)定義位，可任意置“1”或置“0”),K2置為10000000狀態(tài)、K3則置為全0狀態(tài)，示波器CH1接信源單元的NRZ-OUT,CH2分別接幀同步單元的GAL、÷24、TH及FS,觀測(cè)并記錄上述信號(hào)波形以及與NRZ-OUT的相位關(guān)系(注意：TH為0電平，幀同步模塊的P3指示燈熄，P1、P2亮，表達(dá)識(shí)別門(mén)限為6)。使信源的幀同步碼(注意是K1的第2位到第8位)中錯(cuò)一位，重新觀測(cè)上述信號(hào)，此時(shí)GAL、÷24、TH、FS應(yīng)不變。使信源幀同步碼再錯(cuò)一位重作上述觀測(cè)。(此時(shí)同步器應(yīng)轉(zhuǎn)入捕捉態(tài)，僅÷24波形不變，請(qǐng)根據(jù)原理框圖分析思索此過(guò)程)。3、觀測(cè)同步器的捕捉態(tài)(失步態(tài))接通電源，可看到÷24波形的下降沿已不再對(duì)準(zhǔn)第一種數(shù)據(jù)位(相位隨機(jī)),觀測(cè)其他信號(hào)可見(jiàn)TH為高電平，F(xiàn)S無(wú)輸出。將信源K1從剛剛錯(cuò)兩位狀態(tài)還原為僅錯(cuò)一位狀態(tài)，觀測(cè)÷24信號(hào)相位與否變化。再將信源K1還原為對(duì)的的幀同步碼(×1110010),觀測(cè)÷24信號(hào)相位與否變化。分析÷24信號(hào)相位變化原因，從而理解同步器從失步態(tài)轉(zhuǎn)為上步中同步器轉(zhuǎn)為同步狀態(tài)后，使信源單元的K2或K3中出現(xiàn)1110010狀態(tài)(與1110010狀態(tài)有一位不一樣的狀態(tài)也可),示波器CH1接NRZ-0UT,CH2分別接GAL和FS,觀測(cè)識(shí)別器假識(shí)別現(xiàn)象，理解同步保護(hù)電路的保護(hù)作用。五、試驗(yàn)匯報(bào)規(guī)定1.根據(jù)試驗(yàn)成果，畫(huà)出同步器處在同步狀態(tài)及失步狀態(tài)時(shí)同步器各點(diǎn)波形。2.本試驗(yàn)中同步器由同步態(tài)轉(zhuǎn)為捕捉態(tài)時(shí)÷24信號(hào)相位為何不變?答：由于判決器無(wú)輸入，與門(mén)4無(wú)輸出，故24分頻電路無(wú)復(fù)位脈沖，其輸出的24分頻信號(hào)相位保持不變。3.同步保護(hù)電路是怎樣使假識(shí)別信號(hào)不形成假同步信號(hào)的?答：假識(shí)別信號(hào)與或門(mén)輸出信號(hào)不一樣步，與門(mén)1輸出中無(wú)假識(shí)別信號(hào)。因而，假試驗(yàn)九數(shù)字鎖相環(huán)與位同步2.觀測(cè)數(shù)字環(huán)鎖定狀態(tài)下位同步信號(hào)的相位抖動(dòng)現(xiàn)象及相位抖動(dòng)現(xiàn)象及相位抖動(dòng)大小可用窄帶帶通濾波器，鎖相環(huán)來(lái)提取位同步信號(hào)。試驗(yàn)一中用模數(shù)混合鎖相環(huán)(電荷泵鎖相環(huán))提取位同步信號(hào)，它規(guī)定輸入信號(hào)是一種準(zhǔn)周期數(shù)字信號(hào)。試驗(yàn)三中的模擬環(huán)也可以提取位同步信號(hào)，它規(guī)定輸入準(zhǔn)周期正弦信號(hào)。本試驗(yàn)使用數(shù)字鎖相環(huán)提取位同步信號(hào)，它不規(guī)定輸入信號(hào)一定是周期信號(hào)或準(zhǔn)周期信號(hào)，其工作頻率低于模數(shù)環(huán)和模擬環(huán)。用于提取位同步信號(hào)的數(shù)字環(huán)有超前滯后型數(shù)字環(huán)和觸發(fā)器型數(shù)字環(huán)，此試驗(yàn)系統(tǒng)中的位同步提取模塊用的是觸發(fā)器型數(shù)字環(huán)，它具有捕捉時(shí)間短、抗噪能力強(qiáng)等特點(diǎn)。位同步模塊原理框圖如圖9-1所示。其內(nèi)部?jī)H使用+5V電壓。脈沖展寬控制器量化器鑒相器N4Ne“位同步模塊有如下測(cè)試點(diǎn)及輸入輸出點(diǎn)：●+5V+5V電源輸入點(diǎn)(3個(gè))●S-IN基帶信號(hào)輸入點(diǎn)/測(cè)試點(diǎn)(2個(gè))●BS-OUT位同步信號(hào)輸出點(diǎn)/測(cè)試點(diǎn)(3個(gè))位同步器由控制器、數(shù)字鎖相環(huán)及脈沖展寬器構(gòu)成，數(shù)字鎖相環(huán)包括數(shù)字鑒相器、量化器、數(shù)字環(huán)路濾波器、數(shù)控振蕩器等單元。當(dāng)數(shù)字環(huán)輸入信號(hào)的碼速率與數(shù)控振蕩器的固有頻率完全相似時(shí)，環(huán)路鎖定后輸入信號(hào)與反饋信號(hào)(即位同步信號(hào))的相位關(guān)系是固定的且符合抽樣判決器的規(guī)定(當(dāng)然開(kāi)環(huán)時(shí)它們的相位誤差也是固定的，但不符合抽樣判決器的規(guī)定)。輸入信號(hào)碼速率決定于發(fā)送端的時(shí)鐘頻率，數(shù)控振蕩器固有頻率決定于位同步器的時(shí)鐘頻率和數(shù)控振蕩器固有分頻比。由于時(shí)鐘信號(hào)頻率穩(wěn)定度是有限的，故這兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的頻率不也許完全相似，因此鎖相環(huán)輸入信號(hào)碼速率與數(shù)控振蕩器固有頻率不也許完全相等(即環(huán)路固有頻差不為0)。數(shù)字環(huán)位同步器是一種離散同步器，只有當(dāng)輸入信號(hào)的電平發(fā)生跳變時(shí)才也許對(duì)輸入信號(hào)的相位和反饋信號(hào)的相位進(jìn)行比較從而調(diào)整反饋信號(hào)的相位，在兩次相位調(diào)整的時(shí)間間隔內(nèi)，反饋信號(hào)的相位相對(duì)于輸入信號(hào)的相位是變化的，即數(shù)字環(huán)位同步器提取的位同步信號(hào)的相位是抖動(dòng)的，雖然輸入信號(hào)無(wú)噪聲也是如此。顯然，收發(fā)時(shí)鐘頻率穩(wěn)定度越高，數(shù)字環(huán)的固有頻差就越小，提取的位同步信號(hào)的相位抖動(dòng)范圍越小。反之，對(duì)同步信號(hào)的相位抖動(dòng)規(guī)定越嚴(yán)格，則收發(fā)時(shí)鐘的頻率穩(wěn)定度也應(yīng)越高。位同步信號(hào)抖動(dòng)范圍還與數(shù)字位同步器輸入信號(hào)的連“1”或“0”個(gè)數(shù)有關(guān)，連“1”或“0”個(gè)數(shù)越多，兩次相位調(diào)整之間的時(shí)間間隔越長(zhǎng)，位同步信號(hào)的相位抖動(dòng)越大。對(duì)于NRZ碼來(lái)說(shuō)，容許其連"1"、連“0”的個(gè)數(shù)決定于數(shù)字環(huán)的同步保持時(shí)間t。t。與收發(fā)時(shí)鐘頻率穩(wěn)定度ε、碼速率Rg、容許的同步誤差最大值2πη的關(guān)系為：tc的定義是：位同步器輸入信號(hào)斷開(kāi)后，收發(fā)位同步信號(hào)相位誤差不超過(guò)2πη的時(shí)間。用模擬環(huán)位同步器或模數(shù)環(huán)位同步器提取的位同步信號(hào)的相位抖動(dòng)與固有頻差無(wú)關(guān)，但隨信息碼連“1”、連“0”的個(gè)數(shù)增多而增大。本試驗(yàn)使用數(shù)字信源模塊和位同步模塊。1、熟悉位同步單元工作原理。將數(shù)字信源單元的NRZ-0UT連接到位同步單元的S-IN點(diǎn)，接通試驗(yàn)箱電源。調(diào)整信源模塊的K1、K2、K3開(kāi)關(guān)，使NRZ-0UT的連“0”和連“1”個(gè)數(shù)較少。2、觀測(cè)數(shù)字環(huán)的鎖定狀態(tài)和失鎖狀態(tài)。將示波器的兩個(gè)探頭分別接數(shù)字信源單元的NRZ-0UT和位同步單元的BS-0UT,調(diào)整位同步單元上的可變電容C?,觀測(cè)數(shù)字環(huán)的鎖定狀態(tài)和失鎖狀態(tài)。鎖定期BS-OUT信號(hào)上升沿位于NRZ-0UT信號(hào)的碼元中間且在很小范圍內(nèi)抖動(dòng)；失鎖時(shí)，BS-OUT的相位抖動(dòng)很大，也許超過(guò)一種碼元寬度范圍，變得模糊混亂。3、觀測(cè)位同步信號(hào)抖動(dòng)范圍與位同步器輸入信號(hào)連“1”或連“0”個(gè)數(shù)的關(guān)系。五、試驗(yàn)匯報(bào)規(guī)定1、數(shù)字環(huán)位同步