2022年通信原理实验正文 .pdf

1 实验一CPLD 可编程数字信号发生器实验实验项目名称： CPLD 可编程数字信号发生器实验项目性质：验证性所属课程名称：数字通信原理实验计划学时： 2 一、实验目的 1熟悉各种时钟信号的特点及波形 2熟悉各种数字信号的特点及波形二、实验电路的工作原理1、CPLD 可编程模块电路的功能及电路组成图 2-1 是 CPLD 可编程模块的电路图。 CPLD 可编程模块 （芯片位号： U101 ）用来产生实验系统所需要的各种时钟信号和数字信号。 它由 CPLD 可编程器件 ALTERA 公司的 EPM7128( 或者是 Xilinx公司的 XC95108) 、编程下载接口电路 （J101）和一块晶振（OSC1 ）组成。晶振用来产生系统内的16.384MHz主时钟。本实验要求参加实验者了解这些信号的产生方法、工作原理以及测量方法，才可通过 CPLD 可编程器件的二次开发生成这些信号，理论联系实践， 提高实际操作能力。2、各种信号的功用及波形CPLD 型号为 EPM7128 由计算机编好程序从J101 下载写入芯片， OSC1 为晶体，频率为 16.384MHz ，经 8 分频得到 2.048MHz主时钟，面板测量点与 EPM7128 各引脚信号对应关系如下：SP101 2048kHz 主时钟方波对应 U101EPM7128 11脚SP102 1024kHz 方波对应 U101EPM7128 10脚SP103 512kHz 方波对应 U101EPM7128 9脚SP104 256kHz 方波对应 U101EPM7128 8脚SP105 128kHz 方波对应 U101EPM7128 6脚SP106 64K 方波对应 U101EPM7128 5脚SP107 32K 方波对应 U101EPM7128 4脚SP108 16K 方波对应 U101EPM7128 81脚SP109 8K 方波对应 U101EPM7128 80脚SP110 4K 方波对应 U101EPM7128 79脚SP111 2K 方波对应 U101EPM7128 77脚SP112 1K 方波对应 U101EPM7128 76脚SP113 PN32K 32kHz伪随机码对应 U101EPM7128 75脚SP114 PN2K 2kHz伪随机码对应 U101EPM7128 74脚SP115 自编自编码波形，波形由对应 U101EPM7128 73脚 J102开关位置决定SP116 长0 长1 码码 形 为1 、 0 连 “1”对 应U101EPM7128 70脚与 1、0 连“0”码SP117 X 绝对码输入对应 U101EPM7128 69脚SP118 Y 相对码输出对应 U101EPM7128 68脚SP119 F80 8kHZ时隙取样脉冲对应 U101EPM7128 12脚此外，取样时钟、编码时钟、同步时钟、时序信号还将被接到需要的单元电路中。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 29 页 - - - - - - - - - 2 图 1-1 CPLD可 编 程 模 块 电 路 图PN32kHz 、PN2kHz伪随机码的码型均为111100010011010 ，不同的是码元宽度不一样，PN2kHz 的码元宽度 S1/2K0.5ms，PN32kHz 的码元宽度 S1/32k=0.03125ms。注：本实验平台中所有数字信号都是由同一个信号源OSC1分频产生，所以频率相同或者频率成倍数关系的数字信号，都有相对固定的相位关系。三、实验内容1熟悉通信原理实验系统电路组成。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 29 页 - - - - - - - - - 3 2熟悉信号发生器各测量点信号波形。3测量并分析各测量点波形及数据。四、实验（设计）仪器设备和材料清单TLS-T302通信原理实验箱一台、 20M双踪模拟示波器一台、铜铆孔连接线若干、电源线一根。五、实验步骤本次实验使用了实验平台中 “数字信号源模块”，平台中的 GND 为接地点， 所有 GND都已连接在一起。 测量各点波形前请先关闭电源，接好示波器探头后再开启实验箱右侧的电源开关，探头的地线夹子应先接地。1、记录波形和相关数据。用探头CH1:CH2同时测量以下各点，同时记录其波形和频率（SP101:SP102 ，SP101:SP103 ，SP106:SP107 ，SP107:SP108 ，SP110:SP111 ） 。用 CH1:CH2 同时测量 SP113:SP107 ， 调节示波器观察并记录32KHZ 伪随机码 （SP113 ）的 15 个码的码型，计算出32KHZ伪随机码的周期和码元宽度。用 CH1:CH2 同时测量 SP114:SP111 ， 调节示波器观察并记录2KHZ伪随机码 （SP114 ）的 15 个码的码型， 计算出 2KHZ伪随机码的周期和码元宽度，同时指出 32KHZ伪随机码（SP113 ）与 2KHZ伪随机码（ SP114 ）之间的联系和区别。用 CH1:CH2 同时测量 SP119:SP109 ，调节示波器观察并记录8KHZ时隙取样脉冲信号的波形和频率。用示波器的一个探头连接SP115 ，调节 CPLD 芯片右侧的 8 个白色小开关时，观察并描述波形有何变化。用示波器的一个探头连接SP116 ，观察并记录长 0 长 1 码（SP116 ）的波形。六、各测量点波形说明以下信号均由 CPLD 可编程器件 EPM7128 芯片编程产生并送往各测量点。SP101:2048KHZ 的时钟信号 , 用于 PCM 编码主时钟信号，该点波形为将来做识字程控交换实验打下基础 . SP102 ：1024KHz的时钟信号，作为PSK调制模块中产生载频信号用。SP103 ：512Hz的时钟信号。SP104 ：256KHz的时钟信号。SP105 ：128KHz的时钟信号，作为FSK调制模块中产生载波信号用。SP106 ：64KHz的时钟信号，作为FSK调制模块中产生载波信号用。SP107 ：32KHz的时钟信号，可用于观察32KHZ伪随机码眼图使用。SP108 ：16KHz的时钟信号。SP109: 8KHz的时钟信号，抽样定理实验中抽样时钟信号。SP110: 4KHz的时钟信号 . SP111: 2KHz的时钟信号SP112: 1KHz的时钟信号 . SP113: 15 位的伪随机序列码，码元速率为32Kb/S，码型为 111100010011010 。该波形用来输岀到 PSK调制等模块单元，作为数字基带信号。SP114 ： 2KHz伪随机码SP119 ：8KHZ时隙取样脉冲信号，用于PCM 实验中的脉冲时钟信号。七、实验报告要求1理解伪随机码 SP113的 32Kb/S、SP114的 2KHz的概念。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 29 页 - - - - - - - - - 4 2根据实验测试记录，画出SP101:SP102 ，SP101:SP103 ，SP106:SP107 ，SP107:SP108 ，SP110:SP111 ，SP113:SP107 ，SP114:SP111 ，SP116 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 29 页 - - - - - - - - - 5 实验二各种模拟信号源实验实验项目名称：各种模拟信号源实验项目性质：验证性所属课程名称：数字通信原理实验计划学时： 2 一、实验目的1 熟悉各种模拟信号的产生方法及其用途2 观察分析各种模拟信号波形的特点。二、电路工作原理模拟信号发生器电路用来产生实验所需的各种音频信号：同步正弦波信号、非同步简易正弦波信号、话音信号、音乐信号等。1、 同步信号源同步信号源用来产生与编码数字信号同步的2KHz正弦波信号，可作为抽样定理 PAM 、增量调制 CVSD 编码、 PCM 编码实验的输入音频信号。在没有数字存贮示波器的条件下，用它作为取样及编码实验的输入信号，可在普通示波器上观察到稳定的取样及编码数字信号波形。图 2-1 同步信号源电路图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 29 页 - - - - - - - - - 6 2、非同步信号源图 2-2 非同步信号源电路图非同步正弦波信号源是一个简易信号发生器，它可产生频率为 0.3 10KHz的可调正弦波信号，输出幅度为010V （一般使用范围04V）且幅度由 VR204连续可调。在没有数字存贮示波器的条件下，用它作为取样及编码实验的输入信号，可在普通示波器上观察到稳定的取样及编码数字信号波形。3、音乐信号源图 2-3 音乐信号源电路图音乐信号产生电路用来产生音乐信号送往音频终端电路，以检查话音信道的开通情况及通话质量。音乐信号由U203音乐片厚膜集成电路产生。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 29 页 - - - - - - - - - 7 图 2-4 音频功率放大器电路图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 29 页 - - - - - - - - - 8 4、音频功率放大器音频功率放大器采用LM386单片集成功放，模拟信号从SP207引入， VR调节音量，J204 控制与喇叭的连接，当J204 的 1、2 连接时，喇叭接通； 2、3 连接时喇叭断开。三、实验内容 1用示波器在相应测试点上测量各点波形：同步信号源、非同步信号源、音乐信号源。2熟悉上述各种信号的产生方法、来源及去处，了解信号流程。四、实验（设计）仪器设备和材料清单TLS-T302通信原理实验箱一台、 20M双踪模拟示波器一台、铜铆孔连接线若干、电源线一根。五、实验步骤本实验平台中的 GND 为接地点， 所有 GND 都已连接在一起。 连线时或测量各点波形前请先关闭电源 ，接好连接线和示波器探头后再开启实验箱右侧的电源开关，探头的地线夹子应先接地 . ( 一) 同步信号源实验1、连接 SP111和 SP201 ，将 CPLD产生的2KHz 方波信号 (SP111)送入同步信号电路(SP201)；2、记录波形和相关数据。用探头 CH1:CH2 同时测量 TP201:TP202 ，同时记录其波形、峰峰值和频率。测量同步正弦波信号时可能出现失真，失真原因及改正方法 : 信号出现底部失真 , 可通过调节电位器 VR201来改正 . ( 二) 非同步信号源实验1、观察波形和相关数据。用示波器的一个探头连接TP203 ，分别调节 VR202 、VR203 、VR204 ，观察与指出波形有何变化规律。( 三) 音频功率放大实验1、将音乐信号源（ SP204 ）连接到音频功率放大器的输入端（SP207 ） ，触发 SW201 ，可将音乐信号从喇叭中播放出来（将J203 的 1-2、J204 的 1-2 连通） ，同时调节 VR205 。2、观察波形变化并记录数据。用示波器的一个探头连接TP206 ，通过示波器观察音乐信号的频率变化范围，记录此范围。用探头 CH1:CH2 同时测量 TP206:TP207的频谱图，观察音乐信号（ TP206 ）经过低通滤波后（ TP207 ）的信号频谱的细微变化，描述此变化。用探头 CH1:CH2 同时测量 TP207:TP208 ，调节 VR205 ，观察两测量点信号的变化，结合电路图分析并解释调节VR205所产生变化的原因。3、将信号 SP108 、SP110 、SP111 、SP112分别由相应铜铆孔输出， 通过连接线接入SP207铜铆孔，此时有些信号可由喇叭输出，而有些信号无法从喇叭中输出，试解释其原因。六、模拟信号源模块有关器件接口介绍：TP201 ：2KHz方波，由 EPM7128 芯片编程产生。TP202 ：同步正弦波输出，频率2KHz; TP203 ：非同步信号输出，一般使用范围300Hz 3.4KHz; TP204 ：音乐信号输出， SW201 触发后产生 ; SP207 ：功放输入 ; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 29 页 - - - - - - - - - 9 SW201 ：音乐信号触发开关（有些无需触发）电位器调节：VR201 ：同步正弦波信号幅度调节; VR202 ：非同步正弦信号频率调节; VR203 ：非同步正弦信号占空比调节（某些型号不可调节）。VR204 ：非同步正弦信号幅度调节; VR205 ：功放放大幅度调节。七、实验报告要求1分析电路图 2-1、图 2-2、图 2-4 的实现原理，简述其工作过程。2画出实验步骤中所记录的波形，并回答实验步骤中所提出的问题。3写出本实验的心得体会，对本实验有什么要求与意见提出来。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 29 页 - - - - - - - - - 10 实验三抽样定理与PAM调制解调实验实验项目名称：抽样定理与PAM 调制解调实验项目性质：验证性实验所属课程名称：数字通信原理实验计划学时： 2 一、实验目的1、通过对模拟信号抽样的实验, 加深对抽样定理的理解。2、通过 PAM 调制实验，使学生能加深理解脉冲幅度调制的特点。3、通过对电路组成、波形和所测数据的分析，了解PAM 调制方式的优缺点。二、实验电路的工作原理取样也称抽样、采样，是把时间连续的模拟信号变换为时间离散信号的过程。抽样定理是指 : 一个频带限制在 (0,fH) 赫内的时间连续信号m(t), 如果以 T1/2fH 秒的间隔对它进行等间隔抽样 , 则 m(t) 将被所得到的抽样值完全确定. 根据取样脉冲的特性， 取样分为理想取样、自然取样（亦称曲顶取样） 、瞬时取样（亦称平顶取样） ；根据被取样信号的性质，取样又分为低通取样和带通取样。虽然取样种类很多，但是间隔一定时间，抽取连续信号的样值，把信号从时间上离散，这是各种取样共同的作用。取样是模拟信号数字化及时分多路的理论基础。抽样定理和脉冲幅度调制系统框图如图3-1 所示, 实验电原理图如图3-2 所示，由输入电路、高速电子开关电路、脉冲发生电路、解调滤波电路、功放输出电路等五部分组成。图 3-1 脉冲振幅调制电路原理框图取样电路是用 4066 模拟门电路实现。当取样脉冲为高电位时，取出信号样值；当取样脉冲为低电位， 输出电压为 0，这样便完成了取样。 本电路属低通信号的自然取样。根据取样定理， 取样后的信号还原为原信号要通过理想低通滤波器，本滤波电路系统用有源低通滤波器代替理想低通滤波器完成还原。三、实验内容1抽样定理实验2脉冲幅度调制 PAM 与系统实验。四、实验（设计）仪器设备和材料清单TLS-T302通信原理实验箱一台、 20M双踪模拟示波器一台、铜铆孔连接线若干、电源线一根。语音信号放大电路低通滤波器电路抽样时钟产生电功放PAM 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 29 页 - - - - - - - - - 11 图 4-2 抽样定理实验电路图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 29 页 - - - - - - - - - 12 五、实验步骤（一）抽样与 PAM 调制解调实验1、连线（ 连线时或测量各点波形前请先关闭电源）将 2KHZ的方波 (SP111)送入同步信号源的输入端 （SP201 ）, 然后将产生的正弦波信号（SP202 ）连接到抽样电路的输入端（SP301 ） 。SP302接入一个 16KHZ抽样时钟信号SP108 。连接 SP303和 SP306 ，将抽完样的信号（ SP303 ）送入 PAM 解调电路的输入端（SP306 ） 。2、记录波形和相关数据用探头 CH1:CH2 同时测量以下各点， 同时记录其波形、峰峰值和频率（TP301:TP302 ，TP301:TP303 ，TP303:TP304 ） 。将 SP302分别接入不同频率的抽样时钟信号（8KHZ方波信号 SP109 、4KHZ方波信号 SP110 ） ，重复步骤 1、2。观察当抽样频率不同时，各测量点的波形的变化。（二）音乐信号源的PAM 调制解调实验1、连线（ 连线时或测量各点波形前请先关闭电源）连接 SP204与 SP301 、SP303与 SP306 、SP305与 SP207 ， ，将 SP302分别接入不同的抽样时钟信号频率（ SP108-SP112 ） ，听辨音乐信号的质量变化，指出随着抽样频率的变化，音乐信号的质量变化情况。六、各测量点波形说明TP301 ：模拟信号输入，信号幅度不宜过大。若幅度过大，抽样信号的波形就会失真，因此需调整送入的模拟信号的峰峰值（在1.5-2V 之间） 。方法是：调整相应的模拟信号输入, 建议采用同步正弦波作为输入信号。TP302 ：抽样时钟信号输入。其抽样时钟波形自行选择输入，有16KHz方波、 8KHz 方波、4KHz方波。TP303 ：抽样信号输出。由于信号经过放大和滤波等电路，输出与输入波形有延时或放缩，关系式为：（t ）=kS(t+ t). TP304 ：PAM 解调输出。七、实验报告要求1分析电路图 4-2 的工作原理，叙述其工作过程。2画出实验步骤中所记录的波形，并回答实验步骤中所提出的问题。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 29 页 - - - - - - - - - 13 话 音输 出话 音输 入解 码量 化滤 波低 通解 调( 接 收 )( 发 送 )抽 样信 道再 生P CM信 号编 码发 送放 大实验四脉冲编码调制PCM 实验项目名称：脉冲编码调制PCM 实验项目性质：验证性所属课程名称：数字通信原理与技术实验计划学时： 3 . 实验目的 1. 加深对 PCM 编码过程的理解。 2. 熟悉 PCM 编、译码专用集成芯片的功能和使用方法。 3. 了解 PCM 系统的工作过程。二. 实验电路工作原理脉冲调制就是把一个时间连续、 取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散的数字信号后在信道中传输。脉冲编码调制就是对模拟信号先抽样，量化、编码的过程。所谓抽样，就是在抽样脉冲来到的时刻提取对模拟信号在该时刻的瞬时值，抽样把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。抽样速率的下限是由抽样定理确定的。在该实验中，抽样速率采用8Kbit/s 。所谓量化， 就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散，即用一组规定的电平， 把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示。一个模拟信号经过抽样量化后， 得到已量化的脉冲幅度调制信号，它仅为有限个数值。所谓编码， 就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。然而，实际上量化是在编码过程中同时完成的，故编码过程也称为模/ 数变换，可记作 A/D。图 4-1 PCM原理框图在编码电路中，它要经过取样、量化、编码，如图4-2 所示。到底在什么时候被取样，在什么时候输出PCM 码则由 AD控制来决定，同样PCM 码被接收到译码电路后经过译码、低通滤波、放大，最后输出模拟信号，把这两部分集成在一个芯片上就是一个单路编译码器。编码器把模拟信号变换成数字信号的规律一般有二种，一种是律十五折线变换法。另一种是A律十三折线非线性交换法，这是一种比较常用的变换法。模拟信号经取样后就进行A律十三折线变换，最后变成8 位 PCM 码，在单路编译码器中，经变换后的 PCM 码是在一个时隙中被发送出去， 这个时序号是由 A/D 控制电路来决定的，而在其它时隙时编码器是没有输出的，即在一个 PCM 帧里只有一个由它自己的A/D 控制电路决定的时隙里输出8 位 PCM 码，同样在一个 PCM 帧里，它的译码电路也只能在一个名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 29 页 - - - - - - - - - 14 T S XDRDXGN DAV P O - 5 V+ 5 VVB BV CCR4R 3+模拟入V P O +V F X I +V F XI -R1R-+-R 21 7X MTA / D定 时 和控 制/ P DNMCL K XMC L K R滤波 器R C有 源基 准电 压低通滤 波器比效器开关电 容CL K S E LB CL K XB C L K R/F S RF S XDA CS / H逻 辑控 制RE GCL KR C VOERE G滤波 器R C有 源滤 波器开关电 容带通A NL B （ 模拟环 回路控 制入）DA CS / H零逻 辑自 动1 381 562 021 11 01 2971 41 81 91345GS X1 6V P IV F R O由它自己的 D/A 控制电路决定的时序里， 从外部接收 8 位 PCM 码。其实单路编译码器的发送时序和接收时序还是可由外部电路来控制的，编译码器的发送时序由A/D 控制电路来控制。我们定义为FSx和 FSr，它的周期和 PCM 的周期要相同，都为125S，这样，每来一个 FSx，其 Codec就输出一个 PCM 码，每来一个 FSr，其 Codec就从外部输入一个 PCM 码。图 42 A/D及 D/A 电路框图PCM 编译码电路主要由芯片TP3067及外围电路构成。每个 TP3067芯片 U401含有一路 PCM 编码器和一路 PCM 译码器。模拟信号经过编译码器时，在编码电路中，它要经过取样、量化、编码； PCM码被接收到译码电路后经过译码、低通滤波、放大，最后输出模拟信号， 把这两部分集成在一个芯片上就是一个单路编译码器，它只能为一个用户服务，即在同一时刻只能为一个用户进行A/D 及 D/A 变换。图 4-3 TP3067逻辑方框图模 拟 信 号模 拟 信 号A-D控制编 码量 化取 样PCM 码D-A控制放 大低 通PCM 码译 码名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 29 页 - - - - - - - - - 15 10MCLKR/PDN1BCLKR/CLKSELDR98FSRVCC763VFROVPI45VPO-GNDA2VPO+MCLKX1120BCLKXDX13121514FSXTSXVFXI+ANLB181617GSX19VBBVFXI-图 4-4 TP3067 管脚排列图TP3067管脚排列引脚符号与功能说明符号功能VPO+ ：接收功率放大器的同相输出；GNDA ：模拟地，所有信号均以该引脚为参考点；VPO- ：接收功率放大器的倒相输出；VPI：接收功率放大器的倒相输入；VFRO ：接收滤波器的模拟输出；VCC ：正电源引脚， VCC = +5V士 5% ；FSR ：接收帧同步脉冲， FSR为 8kHz脉冲序列；DR ：接收帧数据输入， PCM 数据随着 FSR前沿移入 DR ；BCLKRCLKSEL：在 FSR的前沿后把数据移入DR 的位时钟，其频率可从 64kHz2.048MHz ；MCLKRPDN： 接收主时钟，其频率可以为1.536MHz 、1.544MHz或 2.048MHz ；MCLKX ： 发送主时钟，其频率可以是1.536MHz ，1.544MHz或 2.048MHz ；BCLKX ： PCM数据从 DX上移出的位时钟，频率从64kHz2.048MHz ，必须与 MCLKX 同步；DX ：由 FSX启动的三态 PCM 数据输出；FSX ：发送帧同步脉冲输入，它启动BCLKX 并使 DX上 PCM 数据移到 DX上；ANLB ：模拟环路控制输入，在正常工作时必须置为逻辑“0”；GSX ：发送输入放大器的模拟输出。用来在外部调节增益；VFXI- ：发送输入放大器的倒相输入；VFXI+ ：发送输入放大器的非倒相输入；VBB ：负电源引脚， VBB = -5V 5% 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 29 页 - - - - - - - - - 16 图 4-5 PCM电路原理图三、实验内容1、用同步正弦波信号观察PCM 八比特编码的实验；2、脉冲编码调制（ PCM ）及系统实验；四、实验（设计）仪器设备和材料清单TLS-T302通信原理实验箱一台、 20M双踪模拟示波器一台、铜铆孔连接线若干、电源线一根。五、实验步骤1、连线（ 连线时或测量各点波形前请先关闭电源）SP201连接 SP111,SP401接入模拟信号源 (SP202: 2KHZ 的正弦波 ) ， SP405 接入主时钟信号 (SP101：2048KHz)； SP408 接入发时序 / 收时序的取样脉冲信号 (SP119：8KHZ脉冲)； SP407接入的编 / 译码时钟信号 (SP101：2048KHZ) 。2、记录波形和相关数据用 探 头 测 量 以 下 各 点 ， 记 录 其 波 形 和 频 率 :TP401:TP408， TP405:TP407，TP406:TP402 ；用示波器的两个探头同时测量TP407:TP402,记录波形 , 同时测量并记录TP402 的单个码元的码元宽度；同时测量TP408:TP402,记录 TP402 在一个信源周期(0.5ms) 里的 4 个抽样点所对应的PCM 编码信号的 8bit 组合；测量并记录TP401:TP404的波形和时延差 . 将 SP407分别接入不同频率的编/ 译码时钟信号（ 1024KHZ的方波信号SP102 、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 29 页 - - - - - - - - - 17 512KHZ方波信号 SP103 ，有些型号的实验箱无法实现512KHZ或 1024KHZ的编/ 译码时钟的 PCM 编码） ，用探头 CH1:CH2 同时测量 TP405:TP407 、TP406:TP402 、TP407:TP402(记录 TP402的单个码的码元宽度 ) ， 观察并分析当编译码时钟频率发生变化时，PCM 编码输出信号 TP402中单个码元的码元宽度如何变化，为什么？六、各测量点波形说明TP401 ：该点为输入的模拟信号，若幅度过大，则被限幅电路限幅成方波，因此信号波形幅度尽量小一些 (建议辐值为 1V 左右) 。方法是，改变外部信号源的幅度大小，或调节电位器 VR201。建议采用同步正弦波作为输入信号；TP402 ：PCM 编码输出的数字信号，为8 比特编码；TP403 ：PCM 译码系统接收输入的数字信号，波形同SP402 ；TP404 ：为 PCM 译码输出的模拟信号，波形应与SP401同；TP405 ：接入主时钟 2048KHz方波；TP406 ：收时序频率为 8KHz的帧同步信号（矩形窄脉冲）；TP407 ：PCM 编码时钟信号，有512K、1024K 、2048KHz三种频率可选；TP408 ：发时序频率为 8KHz的帧同步信号（矩形窄脉冲）；TP409：PCM 译码时钟信号，有512K、1024K、2048KHz 三种频率可选。图 4-6 时分多路复用波形分析示意图八、实验报告要求1. 画出实验电路的实验方框图，并简述其工作过程。2. 画出实验步骤中所记录的波形，并回答实验步骤中所提出的问题。3. 本实验中 , 单路 PCM 编码器输出的 PCM 数据的信息速率是多少？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 29 页 - - - - - - - - - 18 实验五 FSK调制解调实验实验项目名称： FSK调制解调实验项目性质：验证性所属课程名称：数字通信原理实验计划学时： 4一. 实验目的1、掌握 FSK(ASK) 调制的工作原理及电路组成; 2、掌握利用锁相环解调FSK的原理和实现方法。二. 实验电路工作原理数字调频又称移频键控FSK ，是利用载频频率变化来传递数字信息。FSK调制解调电路中， 输入的基带信号分成两路， 一路控制 f1=64KHz的载频，另一路经倒相去控制 f2=128KHz的载频。当基带信号为“ 1”时，模拟开关 1 打开，模拟开关2 关闭，此时输出 f1=64KHz ，当基带信号为 “0”时，模拟开关 1 关闭，模拟开关 2 开通。此时输出 f2=128KHz ，于是可在输出端得到已调的FSK信号。两路载频 (f1、f2) 由内时钟信号发生器产生，两路载频分别经射随、选频滤波、射随、再送至模拟开关。FSK解调电路中主要由锁相环解调器组成。它锁定在FSK的一个载频如 f1上，对应输出高电平，而对另一载频 f2失锁，对应输出低电平， 那么在锁相环路滤波器输出端就可以得到解调的基带信号序列。图 5-1 FSK调制解调电原理框图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 29 页 - - - - - - - - - 19 图 5-2 FSK 调制电路图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 29 页 - - - - - - - - - 20 图 5-3 FSK 解调电路图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 29 页 - - - - - - - - - 21 三、实验内容1、FSK(ASK) 调制实验；2、利用锁相环解调FSK实验；四、实验（设计）仪器设备和材料清单TLS-T302通信原理实验箱一台、 20M双踪模拟示波器一台、铜铆孔连接线若干、电源线一根。五、实验步骤1、连线（ 连线时或测量各点波形前请先关闭电源） SP603接入码元速率为2KB/s 的 111100010011010伪随机码信号（ SP114 ） ，开关J602 接好， SP601和 SP602分别接入 128KHz时钟信号（ SP105 ）和 64KHz的时钟信号（SP106 ） 。连接 SP605和 SP701 ，将调制好的 FSK信号（SP605 ）送入 FSK解调电路的输入端（ SP701 ） 。2、记录波形和相关数据用探头测量以下各点： TP603:TP604 、TP605:TP606 （同时，调节示波器， 找到 TP605中“0”和“1”的交界处进行观察） 、TP606:TP702 、TP606:TP704，记录其波形、频率和相位关系。如果解调输出端TP704信号严重失真 , 可通过调节 VR701来调节压控振荡器输出时钟 TP702 点的中心频率，使之工作在64KHZ 左右(55KHZ-88KHZ之间即可 ),使得锁相环对 64KHZ 的信号进行锁定 ,从来改善失真。当双刀开关 J602 的 1-2 相连 3-4 断开或 1-2 断开 3-4 相连时，用示波器观察两种情况下的 TP605:TP606 ，记下波形和频率。3、认真分析图 5-3 中的电路， 将示波器的两个探头 （CH1:CH2 ）同时加在 TP605:TP703 、二极管 D701的两端、二极管 D701的负端和 TP704，记录这些波形。六、各测量点波形说明TP601 ：128KHz方波信号，由 U101芯片(EPM7128)编程产生。TP602：64KHz 方波信号，由 U101 芯片(EPM7128)编程产生。TP603 ：128KHz载波信号。TP604：64KHz 载波信号。 . TP605： 数字基带信码信号输入， 码元速率为 2KHz 的 111100010011010码或 2KHz 方波。TP606： FSK 调制信号输出， 此测量点需使用双踪对比测量， 另一踪（触发）测量 TP605。TP702 ： FSK解调电路中压控振荡器输出时钟的中心频率，正常工作时应为 64KHz左右跳动(55KHZ-88KHZ 之间) ，若有偏差，可调节电位器VR701 ；TP704 ：FSK解调信号输出，即数字基带信码信号输出，波形同TP605 。注：在 FSK解调时，数字基带信号的频率与载频的频率应满足4F fc2的关系，否则它们的频谱重叠， FSK解调电路解调不出此时的数字基带信码信号。七、思考题1. 改变 4046的哪些外围元件参数对其解调正确输出有影响？2. 分析其输出数字基带信号序列与发送数字基带信号序列相比有否产生延迟，什么情况下会出现解调输出的数字基带信号序列反向的问题? 八、实验报告要求1. 分析实验电路图 5-2、图 5-3 的电路实现原理，叙述其工作过程。2画出实验步骤中所记录的波形及相关数据，并回答实验步骤中所提出的问题。3. 对思考题加以分析讨论。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 29 页 - - - - - - - - - 22 实验六 PSK 系统综合实验实验项目名称： PSK系统综合实验实验项目性质：综合性所属课程名称：数字通信原理与技术实验计划学时： 5一. 实验目的 1. 掌握二相 BPSK （DPSK ）调制解调的工作原理及电路组成。 2. 了解载频信号的产生方法。 3. 掌握二相绝对码与相对码的码变换方法。4. 掌握数字基带信号的传输过程。5. 学会观察眼图及其分析方法。二. 实验电路工作原理（一）调制实验：在本实验中，绝对移相键控（PSK ）是采用直接调相法来实现的，也就是用输入的基带信号直接控制已输入载波相位的变化来实现相移键控。图 6-1 PSK/DPSK 调制原理框图本实验中 PSK调制二相 PSK(DPSK) 的载波为 1.024MHz ，数字基带信号有32Kbit/s伪随机码、 2KHz方波、 CVSD 编码信号等。模拟信号 1.024MHz载波输入到载波倒相器的反相输入端，在输出端即可得到一个反相的载波信号， 即 相载波信号