通信原理实验指导讲义

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1、■■■通信系统原理实验目录实验一信号源及终端实验1实验二脉冲编码调制与解调实验5实验三时分复用与基带传输系统实验14实验四相移键控调制实验16实验五相移键控解调实验20实验六码型变换实验22实验一信号源及终端实验一、实验目的1、了解频率连续变化的各种波形的产生方法。2、熟练掌握信号源模块的使用方法。3、了解终端在整个通信系统中的作用。二、实验内容1、观察频率连续可变信号发牛器输出的各种波形及7段数码管的显示。2、观察点频方波信号的输出。3、观察点频止弦波信号的输出。4、拨动拨码开关，观察码型可变NRZ码的输出

2、。5、观察位同步信号和帧同步信号的输出。6、将原始数字基帶信号和接收到的数字信号送入终端模块，观察发光二极管的显示，判断是否出现误码。三、实验仪器1、信号源模块2、20M双踪示波器一台3、连接线若干四、实验原理信号源模块可以人致分为模拟部分和数字部分，分别产生模拟信号和数字信号。1、模拟信号源部分图模拟信号源部分原理框图模拟信号源部分可以输出频率和幅度可任意改变的正弦波（频率变化范围100Hz〜lOKHz）、三角波（频率变化范围100Hz〜lKHz）、方波（频率变化范围100Hz〜lOKHz）、锯齿波（频率变

3、化范围100Hz-lKHz）以及32KHz、64KHz的点频正弦波（幅度可以调节），各种波形的频率和幅度的调节方法请参考实验步骤。该部分电路原理框图如图1・1所示。在实验前，我们己经将各种波形在不同频段的数据写入了数据存储器U04,并存放在固定的地址屮。当单片机U03检测到波形选择开关和频率调节开关送入的信息后，一方面通过预置分频器调整U01中分频器的分频比（分频后的信号频率由数码管SM01〜SM04显示）；另一方面根据分频器输出的频率和所选波形的种类，通过地址选择器选中数据存储器U04中对应地址的区间，输出

4、相应的数字信号。该数字信号经过D/A转换器U05和开关电容滤波器U06后得到所需模拟信号。2、数字信号源部分数字信号源部分可以产生多种频率的点频方波、NRZ码（可通过拨码开关SW01、SW02、SW03改变码型）以及位同步信号和帧同步信号。绝人部分电路功能由U01来完成，通过拨码开关SW04、SW05可改变整个数字信号源位同步信号和帧同步信号的速率，该部分电路原理框图如图1・2所示。图1・2数字信号源部分原理框图晶振出來的方波信号经3分频后分别送入分频器和另外一个可预置分频器分频，前一分频器分频后可得到102

5、4KHZ、256KHz、64KHz、32KHz、8KHz的方波以及SKHz的窄脉冲信号。可预置分频器的分频值可通过拨码开关SW04、SW05來改变，分频比范围是1〜9999c分频后的信号即为整个系统的位同步信号（从信号输出点“BS”输出）。数字信号源部分还包括一个NRZ码产生电路，通过该电路可产生以24位为一帧的周期性NRZ码序列，该序列的码型可通过拨码开关SW01、SW02、SW03來改变。在后继的码型变换、时分复用、CDMA等实验中，NRZ码将起到十分重要的作用。3、终端数字部分本实验小数字基带信号的接收

6、与发送均为串行通信，每一帧为24位。实验时将接收到的数字信号、位同步信号、帧同步信号分别从输入点“DATA2”、“BS2”、“FS2,哒入U04,它为一可编程逻辑器件，通过其经串/并转换后由发光二极管D25〜D48分别显示；然后再将原始数字棊带信号、位同步信号、帧同步信号分別从输入点“DATA1”、“BS1”、“FS1”送入U04,经串/并转换后由发光二极管D01〜D24分别显示。通过比较这两组发光二极管的亮灭情况，就可以直观判断接收到的数字信号是否出现了误码。两组数字信号的串/并转换均在U04内部完成，具工

7、作原理如2以位同步信号为时钟，数字信号逐位移入三片串联的74164CA位移位寄存器，三级串联后可保存24位数据），三片74164的输出脚分别连至三片74374（八上升沿D触发器）的输入端，当帧同步信号的上升沿到来时，一-帧完整的数字信号（24位）恰好全部移入三片74164,此时三片74374开始读数，24位数字信号被读入24个D触发器的D端。因为帧同步信号的高电平维持时间小于一位码元的宽度，所以帧同步信号每來一个上升沿时，74374只能从外部读入一位数据，其它时间处于锁存状态，从而避免了数据的错误读写。读入D

8、端的数据在触发器时钟的控制卜-从Q端输出驱动发光二极管,从而实现数据传输的串/并转换。同理，实现数据传输的并/串转换也采用类似的电路，在此不再重述。特别值得注意的是，送入终端模块的数字信号必须是以24位为一帧的周期性信号。五、实验步骤示波器校准：用（2Vp-p,lKHz）信号校正测试棒及示波器的灵敛度。1、将信号源模块、终端模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。2、插上电源线，打开主机箱右侧的