通信系统实验指导-通信原理实验指导书gocv.docx

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1、通 信 系 统统 实 验通信教研研室 编青岛科技技大学电电子信息息工程系系二三三年十二二月目 录录实验箱使使用简介介1实验一数数字基带带信号55实验二数数字调制制14实验三模模拟锁相相环与载载波同步步18实验四数数字解调调与眼图图23实验五数数字锁相相环与位位同步228实验六帧帧同步334实验七时时分复用用数字基基带通信信系统338实验八时时分复用用2DPPSK、2FSSK通信信系统443实验九 PCCM编译译码455实验十时时分复用用通话与与抽样定定理533附录通信信原理实实验各单单元电路路原理图图556实验箱使使用简介介为配合通通信原理理课程程的理论论教学，我我们采购购了华中中科技大大学(

2、原原华中理理工大学学)研制制的TXX-5通通信原理理教学实实验系统统。现代通信信包括传传输、复复用、交交换、网网络等四四大技术术。通通信原理理课程程主要介介绍传输输及复用用技术。本本实验系系统涵盖盖了数字字频带传传输的主主要内容容及时分分复用技技术,其其设计思思路是如如下图所所示的两两路PCCM/22DPSSK数字字电话系系统。FSTA BSSLAPCM-APCMAKSTB BSSLBPCM-BBSBKcoswct PCM编码 PCM编码 同 步 复 接码变换2PSK调制发滤波器信道coswctBKAKPCM 收滤波器载波同步低通位同步抽样判决码反变换CPCPFSF1F2F1CPCPSRASR

3、B 帧同步 PCM译码 PCM译码aabb信道编码信道译码AK延迟AK图中STTA、SSTB分分别为发发端的两两路模拟拟话音信信号，BBS为时时钟信号号，SLLA、SSLB为为抽样信信号，FF为帧同同步码，AAK为绝绝对码，BBK为相相对码。在在收端CCP为位位同步信信号，FFS为帧帧同步信信号，FF1、F2为两个个路同步步信号，SSRA、SSRB为为两个PPCM译译码器输输出的模模拟话音音信号。图中发滤滤波器用用来限制制进入信信道的信信号带宽宽，提高高信道的的频带利利用率。收收滤波器器用来滤滤除带外外噪声并并与发滤滤波器、信信道相配配合满足足无码间间串扰条条件。由由于系统统的频率率特性、码码

4、速率与与码间串串扰之间间的关系系比较适适合于软软件仿真真实验，再再考虑到到收端有有关信号号波形的的可观测测性，我我们在本本实验系系统中省省略了发发滤波器器、信道道及收滤滤波器，而而直接将将2PSSK调制制器输出出信号连连接到载载波提取取单元和和相干解解调单元元。信道编译译码实验验也比较较易于用用软件仿仿真，所所以本系系统设计计中也不不考虑。对普通语语音信号号进行编编码而产产生的PPCM信信号是随随机信号号，不适适于用示示波器观观察信号号传输过过程中的的变化。所所以我们们用244比特为为一帧的的周期信信号取代代实际的的数字语语音信号号作为发发端的AAK信号号，该周周期信号号由两路路数据（每每路8

5、比比特）和和7比特特帧同步步码以及及一未定定义比特特复接而而成。在在收端对对两路数数据进行行分接，形形成两路路并行码码和两路路串行码码，发端端的244比特信信号可根根据实验验需要任任意设置置。由两路实实际的话话音信号号(或两两路正弦弦信号)形成的的PCMM时分复复用信号号则不再再经过调调制、解解调而直直接送给给PCMM译码器器，实验验者可以以观察到到PCMM话音（或或正弦信信号）波波形、量量化噪声声、过载载噪声，从从而理解解PCMM编译码码原理。HDB33码及AAMI码码是基带带传输中中的重要要码型，其其编码规规律、位位同步提提取原理理是课堂堂教学中中的重点点和难点点，因此此也是本本实验系系统

6、重点点考虑的的内容。目前MM应用不不广泛且且无统一一的国际际标准，故故本实验验系统中中没有考考虑。TX-33B型通通信原理理教学实实验系统统由下面面十一个个单元构构成，其其印刷电电路板布布局图见见后。 1. 数字信信源单元元 该单元元产生码码速率约约为1770.5KBB的单极极性不归归零码（NNRZ码码），数数字信号号帧长为为24bbit，其其中包括括两路数数字信息息，每路路8biit，另另外8bbit中中的7bbit为为集中插插入帧同同步码，11bitt无定义义。本单单元还产产生了MM序列信信号。2. HHDB33编译码码单元本单元用用CD2221003芯片片完成HHDB33或AMMI码的的

7、编译码码，用带带通滤波波器及电电荷泵锁锁相环提提取位同同步信号号。信源部分分的分频频器、三三选一、倒倒相器、抽抽样以及及(AMMI)HHDB33编译码码专用集集成芯片片CD2221003等电电路的功功能可以以用一片片EPLLD完成成，具体体见附录录四。3. 数数字调制制单元该单元将将NRZZ码对频频率约为为2.2166MHZZ的正弦弦载波进进行调制制，产生生2DPPSK及及2ASSK信号号。将NNRZ码码对2.2166MHZZ及1.6088MHZZ的正弦弦信号进进行调制制产生22FSKK信号。4. 载载波同步步单元该单元采采用平方方环从22DPSSK信号号中提取取相干载载波。5. 22DPSS

8、K解调调单元该单元采采用相干干解调方方法解调调2DPPSK信信号。6. 22FSKK解调单单元该单元采采用过零零检测方方法解调调2FSSK信号号。7. 位位同步单单元该单元用用全数字字锁相环环从信源源的NRRZ信号号中或从从2DPPSK解解调单元元（或22FSKK解调单单元）的的比较器器输出信信号中提提取位同同步信号号。8. 帧帧同步单单元该单元从从信源的的NRZZ信号或或从2DDPSKK解调单单元（或或2FSSK解调调单元）解解调输出出的NRRZ信号号中提取取帧同步步信号。9. 数数字终端端单元该单元输输入NRRZ信号号、位同同步信号号、帧同同步信号号，在位位同步及及帧同步步信号控控制下，将

9、将两路数数字信息息从时分分复用NNRZ信信号分接接出来，并并用发光光二极管管显示。10. PCMM编译码码单元本单元采采用TPP30557芯片片对两路路模拟音音频信号号进行PPCM编编码和译译码。时时分复用用PCMM信号码码速率为为2.0048MMB，帧帧结构类类似于PPCM基基群信号号，但只只传输两两路数字字音频信信号，其其中一路路信号放放在第22个时隙隙，另一一路可放放在第11、2、55、7任任何一个个时隙内内，第00个时隙隙中有77位帧同同步码，其其余299个时隙隙为全00码。11. 两人通通话单元元该单元包包含音频频放大和和衰减电电路，与与PCMM编译码码单元连连接可进进行两人人时分复

10、复用通话话实验。话话音抽样样频率可可选择为为8K/4K/2K Hz。用上述前前8个单单元可构构成一个个理想信信道2DDPSKK或者22FSKK通信系系统，用用1、66、7、88单元可可构成一一个理想想信道数数字基带带通信系系统。利用TXX-5型型实验设设备，可可开设数数字基带带信号、数数字调制制、模拟拟锁相环环与载波波同步、数数字解调调与眼图图、数字字锁相环环与位同同步、帧帧同步、时时分复用用数字基基带通信信系统、时时分复用用2DPPSK/ 2FFSK通通信系统统、PCCM编译译码、时时分复用用通话与与抽样定定理等十十一个实实验。通通过这些些实验，同同学们可可以获得得数字通通信时分分复用技技术

11、及传传输技术术的感性性认识、巩巩固课堂堂上所学学的理论论知识。在学习通通信原理理这门门课之前前，同学学们已基基本具备备了模拟拟电路及及数字电电路的分分析、设设计及调调试能力力，通信信实验的的主要目目的是帮帮助大家家理解通通信系统统的整体体概念及及基本理理论。因因此在实实验指导导书中，不不必详细细地分析析各个单单元电路路的工作作过程，只只说明了了它们的的作用。TX-55型实验验设备所所需三输输出直流流稳压电电源（+5V、33A，+12VV、0.5A，-112V、00.5A）已已内置，实实验时只只需将交交流2220V通通过电源源线接到到实验箱箱左侧的的插座内内。电源源开关在在实验板左左下角，开关中

12、带指示灯。实验其他他必备220MHHZ双踪示示波器，万万用表等等。在某某些实验验步骤中中，需用用频率计计、低失失真度低低频信号号源、失失真仪、频频谱仪等等,但无无这些仪仪器时绝绝大部分分实验内内容仍可可完成。本实验设设备还有有待进一一步完善善，实验验指导书书中也难难免有不不当之处处，期望望同学们们及有关关老师提提出宝贵贵意见。实验一 数字字基带信信号一、 实验目的的 1、了了解单极极性码、双双极性码码、归零零码、不不归零码码等基带带信号波波形特点点。 2、掌掌握AMMI、HHDB33码的编编码规则则。 3、掌掌握从HHDB33码信号号中提取取位同步步信号的的方法。 4、掌掌握集中中插入帧帧同步

13、码码时分复复用信号号的帧结结构特点点。5、了解解HDBB3（AMMI）编编译码集集成电路路CD2221003。二、 实验内容容 1、用用示波器器观察单单极性非非归零码码（NRRZ）、传传号交替替反转码码（AMMI）、三三阶高密密度双极极性码（HHDB33）、整整流后的的AMII码及整整流后的的HDBB3码。 2、用用示波器器观察从从HDBB3码中和和从AMMI码中中提取位位同步信信号的电电路中有有关波形形。3、用示示波器观观察HDDB3、AMMI译码码输出波波形。三、 基本原理理 本实验验使用数数字信源源模块和和HDBB3编译码码模块。 1、数数字信源源 本模块块是整个个实验系系统的发发终端，

14、模模块内部部只使用用+5VV电压，其其原理方方框图如如图1-1所示示，电原原理图如如图1-3所示示（见附附录）。本本单元产产生NRRZ信号号，信号号码速率率约为1170.5KBB，帧结结构如图图1-22所示。帧帧长为224位，其其中首位位无定义义，第22位到第第8位是是帧同步步码（77位巴克克码111100010），另另外166位为22路数据据信号，每每路8位位。此NNRZ信信号为集集中插入入帧同步步码时分分复用信信号，实实验电路路中数据据码用红红色发光光二极管管指示，帧帧同步码码及无定定义位用用绿色发发光二极极管指示示。发光光二极管管亮状态态表示11码，熄熄状态表表示0码码。 本模块块有以下

15、下测试点点及输入入输出点点： CLKK晶振信信号测试试点 BS-OUTT信源位位同步信信号输出出点/测测试点（22个） FS信源帧帧同步信信号输出出点/测测试点 NRZZ-OUUT(AAK)NRZZ信号(绝对码码)输出出点/测测试点（44个） 图1-1中各各单元与与电路板板上元器器件对应应关系如如下：晶振CRYY：晶体体；U11：反相相器74404分频器U2：计数器器741161；U3：计数器器741193；U4：计数器器401160并行码产产生器K1、KK2、KK3：88位手动动开关，从从左到右右依次与与帧同步步码、数数据1、数数据2相相对应；发光二二极管：左起分分别与一一帧中的的24位位代

16、码相相对应 八选一一U5、UU6、UU7：88位数据据选择器器45112 三选一一U8：8位数数据选择择器45512 倒相器器U200：非门门74HHC044 抽样U9：D触发发器744HC774图1-11 数数字信源源方框图图图1-22 帧帧结构下面对分分频器，八八选一及及三选一一等单元元作进一一步说明明。 （1）分分频器 741161进进行133分频，输输出信号号频率为为3411kHzz。7441611是一个个4位二二进制加加计数器器，预置置在3状状态。 741193完完成2、4、8、16运运算，输输出BSS、S11、S22、S33等4个个信号。BBS为位位同步信信号，频频率为1170.5

17、kHHz。SS1、SS2、SS3为33个选通通信号，频频率分别别为BSS信号频频率的11/2、11/4和和1/88。7441933是一个个4位二二进制加加/减计计数器，当当CPDD= PPL =1、时，可可在Q00、Q1、Q2及Q3端分别别输出上上述4个个信号。 401160是是一个二二一十进进制加计计数器，预预置在77状态，完完成3运算算，在QQ0和Q1端分别别输出选选通信号号S4、SS5，这这两个信信号的频频率相等等、等于于S3信信号频率率的1/3。 分频器器输出的的S1、SS2、SS3、SS4、SS5等55个信号号的波形形如图11-4（aa）、（bb）所示示。 （2）八八选一 采用88路

18、数据据选择器器45112，它它内含了了8路传传输数据据开关、地地址译码码器和三三态驱动动器，其其真值表表如表11-1所所示。UU5、UU6和UU7的地地址信号号输入端端A、BB、C并并连在一一起并分分别接SS1、SS2、SS3信号号，它们们的8个个数据信信号输入入端x00 x7分分别K11、K22、K33输出的的8个并行信信号连接接。由表表1-11可以分分析出UU5、UU6、UU7输出出信号都都是码速速率为1170.5KBB、以88位为周周期的串串行信号号。（3）三三选一三选一电电路原理理同八选选一电路路原理。SS4、SS5信号号分别输输入到UU8的地地址端AA和B，UU5、UU6、UU7输出

19、出的3路路串行信信号分别别输入到到U8的的数据端端x3、xx0、xx1，UU8的输输出端即即是一个个码速率率为1770.55KB的的2路时时分复用用信号，此此信号为为单极性性不归零零信号（NNRZ）。图1-44 分分频器输输出信号号波形 （4）倒倒相与抽抽样 图1-1中的的NRZZ信号的的脉冲上上升沿或或下降沿沿比BSS信号的的下降沿沿稍有点点迟后。在在实验二的数数字调制制单元中中，有一一个将绝绝对码变变为相对对码的电电路，要要求输入入的绝对对码信号号的上升升沿及下下降沿与与输入的的位同步步信号的的上升沿沿对齐，而而这两个个信号由由数字信信源提供供。倒相相与抽样样电路就就是为了了满足这这一要求

20、求而设计计的，它它们使NNRZ-OUTT及BSS-OUUT信号号满足码码变换电电路的要要求。表1-11 445122真值表表CBAINHDISZ00000x000100x101000x201100x310000x410100x511000x611100x71001高阻 FS信信号可用用作示波波器的外外同步信信号，以以便观察察2DPPSK等等信号。FS信号号、NRRZ-OOUT信信号之间间的相位位关系如如图1-5所示示，图中中NRZZ-OUUT的无无定义位位为0，帧帧同步码码为111100010，数数据1为为1111100000，数数据2为为0000011111。FFS信号号的低电电平、高高电平

21、分分别为44位和88位数字字信号时时间，其其上升沿沿比NRRZ-OOUT码码第一位位起始时时间超前前一个码码元。图1-55 FFS、NNRZ-OUTT波形 2. HDBB3编译码码 原理框框图如图图1-66所示。本本模块内内部使用用+5VV和-55V电压压，其中中-5VV电压由由-122V电源源经三端端稳压器器79005变换换得到。 本单元元有以下下信号测测试点：NRZ译码器器输出信信号BS-RR锁相环环输出的的位同步步信号（AMII）HDDB3编码器器输出信信号BPF带通滤滤波器输输出信号号 DETT （AAMI）HHDB33整流输输出信号号图1-66 HHDB33编译码码方框图图本模块上上

22、的开关关K4用用于选择择码型，KK4位于于左边（AA端）选选择AMMI码，位位于右边边（H端端）选择择HDBB3码。 图1-6中各各单元与与电路板板上元器器件的对对应关系系如下：HDB33编译码码器U100：HDDB3编译码码集成电电路CDD221103AA单/双极极性变换换器U111：模拟拟开关440522双/单极极性变换换器U122：非门门74HHC044相加器U177：或门门74LLS322带通U133、U114：运运放UAA7411限幅放大大器U155：运放放LM3318锁相环U166：集成成锁相环环CD440466信源部分分的分频频器、三三选一、倒倒相器、抽抽样以及及(AMMI)HH

23、DB33编译码码专用集集成芯片片CD2221003等电电路的功功能可以以用一片片EPLLD（EEPM770644）芯片片完成，说说明见附附录四。 下面简简单介绍绍AMII、HDDB3码编码码规律。 AMII码的编编码规律律是：信信息代码码1变为为带有符符号的11码即+1或-1，11的符号号交替反反转；信信息代码码0的为为0码。AAMI码码对应的的波形是是占空比比为0.5的双双极性归归零码，即即脉冲宽宽度与码元元宽度（码码元周期期、码元元间隔）TTS的关系系是=0.55TS。HDB33码的编编码规律律是：44个连00信息码码用取代代节0000V或或B000V代替替，当两两个相邻邻V码中中间有奇奇

24、数个信信息1码码时取代代节为0000VV，有偶偶数个信信息1码码（包括括0个信信息1码码）时取取代节为为B000V，其其它的信信息0码码仍为00码；信信息码的的1码变变为带有有符号的的1码即即+1或或-1；HDBB3码中11、B的的符号符符合交替替反转原原则，而而V的符符号破坏坏这种符符号交替替反转原原则，但但相邻VV码的符符号又是是交替反反转的；HDBB3码是占占空比为为0.55的双极极性归零零码。 设信息息码为000000 01110 00001 000000 0，则则NRZZ码、AAMI码码，HDDB3码如图图1-88所示。分析表明明，AMMI码及及HDBB3码的功功率谱如如图1-9所示

25、示，它不不含有离离散谱ffS成份（ffS =11/TS，等于于位同步步信号频频率）。在在通信的的终端需需将它们们译码为为NRZZ码才能能送给数数字终端端机或数数模转换换电路。在在做译码码时必须须提供位位同步信信号。工工程上，一一般将AAMI或或HDBB3码数字字信号进进行整流流处理，得得到占空空比为00.5的单单极性归归零码（RRZ|=0.5TS）。这这种信号号的功率率谱也在在图1-9中给给出。由由于整流流后的AAMI、HHDB33码中含含有离散散谱fS，故可可用一个个窄带滤滤波器得得到频率率为fS的正弦弦波，整整形处理理后即可可得到位位同步信信号。图1-88 NNRZ、AAMI、HHDB33

26、关系图图图1-99 AAMI、HHDB33、RZ|=0.55TS频谱 本单元元用CDD221103集集成电路路进行AAMI或或HDBB3编译码码。当它它的第33脚（HHDB33/ AAMI）接接+5VV时为HHDB33编译码码器，接接地时为为AMII编译码码器。编编码时，需需输入NNRZ码码及位同同步信号号，它们们来自数数字信源源单元，已已在电路路板上连连好。CCD2221033编码输输出两路路并行信信号+HH-OUUT和-H-OOUT，它它们都是是半占空空比的正正脉冲信信号，分分别与AAMI或或HDBB3码的正正极性信信号及负负极性信信号相对对应。这这两路信信号经单单/双极极性变换换后得到到

27、AMII码或HHDB33。 双/单单极性变变换及相相加器构构成一个个整流器器。整流流后的DDET信信号含有有位同步步信号频频率离散散谱。由由于位同同步频率率比较低低，很难难将有源源带通滤滤波器的的带宽做做得很窄窄，它输输出的信信号BPPF是一一个幅度度和周期期都不恒恒定的正正弦信号号。对此此信号进进行限幅幅放大处处理后得得到幅度度恒定、周周期变化化的脉冲冲信号，但但仍不能能将此信信号作为为译码器器的位同同步信号号，需作作进一步步处理。当当锁相环环的自然然谐振频频率足够够小时，对对输入的的电压信信号可等等效为窄窄带带通通滤波器器（关于于锁相环环的基本本原理将将在实验验三中介介绍）。本本单元中中采

28、用电电荷泵锁锁相环构构成一个个Q值约约为355的的窄窄带带通通滤波器器，它输输出一个个符合译译码器要要求的位位同步信信号BSS-R。 译码时时，需将将AMII或HDDB3码变换换成两路路单极性性信号分分别送到到CD2221003的第第11、第第13脚脚，此任任务由双双/单变变换电路路来完成成。 当信息息代码连连0个数数太多时时，从AAMI码码中较难难于提取取稳定的的位同步步信号，而而HDBB3中连00个数最最多为33，这对对提取高高质量的的位同信信号是有有利的。这这也是HHDB33码优于于AMII码之处处。HDDB3码及经经过随机机化处理理的AMMI码常常被用在在PCMM一、二二、三次次群的接

29、接口设备备中。在实用的的HDBB3编译码码电路中中，发端端的单/双极性性变换器器一般由由变压器器完成；收端的的双/单单极性变变换电路路一般由由变压器器、自动动门限控控制和整整流电路路完成，本本实验目目的是掌掌握HDDB3编码规规则，及及位同步步提取方方法，故故对极性性变换电电路作了了简化处处理，不不一定符符合实用用要求。 CD2221003的引引脚及内内部框图图如图11-100所示，详详细说明明如下：图1-110 CD2221003的引引脚及内内部框图图（1）NNRZ-IN编码器器NRZZ信号输输入端；（2）CCTX编码时时钟（位位同步信信号）输输入端；（3）HHDB33/ AAMI码型选选择

30、端：接TTTL高电电平时，选选择HDDB3码；接接TTLL低电平平时，选选择AMMI码；（4）NNRZ-OUTTHDBB3译码后后信码输输出端；（5）CCRX译码时时钟（位位同步信信号）输输入端；（6）RRAISS告警指指示信号号（AIIS）检检测电路路复位端端，负脉脉冲有效效；（7）AAISAISS信号输输出端，有有AISS信号为为高电平平，无AALS信信号时为为低电平平；（8）VVSS接地端端；（9）EERR不符合合HDBB3/AMMI编码码规则的的误码脉脉冲输出出端；（10）CCKRHDBB3码的汇汇总输出出端；（11）+HDBB3-INNHDBB3译码器器正码输输入端；（12）LLTF

31、HDBB3译码内内部环回回控制端端，接高高电平时时为环回回，接低低电平为为正常；（13）-HDBB3-INNHDBB3译码器器负码输输入端；（14）-HDBB3-OUUTHDBB3编码器器负码输输出端；（15）+HDBB3-OUUTHDBB3编码器器正码输输出端；（16）VVDD接电源源端（+5V） CD2221003主要要由发送送编码和和接收译译码两部部分组成成，工作作速率为为50KKb/ss10MMb/ss。两部部分功能能简述如如下。 发送部部分： 当HDDB3/ AAMI 端接高高电平时时，编码码电路在在编码时时钟CTTX下降降沿的作作用下，将将NRZZ码编成成HDBB3码（+HDBB3

32、-OOUT、-HDBB3-OOUT两两路输出出）；接接低电平平时，编编成AMMI码。编编码输出出比输入入码延迟迟4个时时钟周期期。 接收部部分： （1）在在译码时时钟CRRX的上上升沿作作用下，将将HDBB3码（或或AMII码）译译成NRRZ码。译译码输出出比输入入码延迟迟4个时时钟周期期。 （2）HHDB33码经逻逻辑组合合后从CCKR端端输出，供供时钟提提取等外外部电路路使用； （3）可可在不断断业务的的情况下下进行误误码监测测，检测测出的误误码脉冲冲从ERRR端输输出，其其脉宽等等于收时时钟的一一个周期期，可用用此进行行误码计计数。 （4）可可检测出出所接收收的AIIS码，检检测周期期由

33、外部部RAIIS决定定。据CCCITTT规定定，在RRAISS信号的的一个周周期（5500ss）内，若若接收信信号中“0”码个数数少于33，则AAIS端端输出高高电平，使使系统告告警电路路输出相相应的告告警信号号，若接接收信号号中“0”码个数数不少于于3，AAIS端端输出低低电平，表表示接收收信号正正常。（5）具具有环回回功能四、 实验步骤骤 本实验验使用数数字信源源单元和和HDBB3编译译码单元元。1、 熟悉数字字信源单单元和HHDB33编译码码单元的的工作原原理。接接好电源源线，打打开电源源开关。2、 用示波器器观察数数字信源源单元上上的各种种信号波波形。 用信源源单元的的FS作作为示波波

34、器的外外同步信信号，示示波器探探头的地地端接在在实验板板任何位位置的GGND点点均可，进进行下列列观察： （1）示示波器的的两个通通道探头头分别接接信源单单元的NNRZ-OUTT和BSS-OUUT，对对照发光光二极管管的发光光状态，判判断数字字信源单单元是否否已正常常工作（11码对应应的发光光管亮，00码对应应的发光光管熄）； （2）用用开关KK1产生生代码111100110（为任意意代码，1111000100为7位位帧同步步码），KK2、KK3产生生任意信信息代码码，观察察本实验验给定的的集中插插入帧同同步码时时分复用用信号帧帧结构，和和NRZZ码特点点。3、 用示波器器观察HHDB33编译

35、单单元的各各种波形形。仍用信信源单元元的FSS信号作作为示波波器的外外同步信信号。（1）示示波器的的两个探探头CHH1和CCH2分分别接信信源单元元的NRRZ-OOUT和和HDBB3单元元的（AAMI）HHDB33，将信信源单元元的K11、K22、K33每一位位都置11，观察察全1码码对应的的AMII码和HHDB33码；再再将K11、K22、K33置为全全0，观观察全00码对应应的AMMI码和和HDBB3码。观观察AMMI码时时将HDDB3单单元的开开关K44置于AA端，观观察HDDB3码码时将KK4置于于H端，观观察时应应注意AAMI、HHDB33码是占占空比等等于0.5的双双极性归归零码。

36、编编码输出出HDBB3（AMMI）比比输入NNRZ-OUTT延迟了了4个码码元。（2）将将K1、KK2、KK3置于于01111 000100 00000 11000 000100 00000态态，观察察并记录录对应的的AMII码和HHDB33码。（3）将将K1、KK2、KK3置于于任意状状态，KK4先置置A（AAMI）端端再置HH（HDDB3）端端，CHH1接信信源单元元的NRRZ-OOUT，CCH2依依次接HHDB33单元的的DETT、BPPF、BBS-RR和NRRZ ，观观察这些些信号波波形。观观察时应应注意： HDBB3单元元的NRRZ信号号（译码码输出）滞滞后于信信源模块块的NRRZ-

37、OOUT信信号（编编码输入入）8个个码元。 DETT是占空空比等于于0.55的单极极性归零零码。 BPFF信号是是一个幅幅度和周周期都不不恒定的的正弦信信号，BBS-RR是一个个周期基基本恒定定（等于于一个码码元周期期）的TTTL电电平信号号。 信源代代码连00个数越越多，越越难于从从AMII码中提提取位同同步信号号（或者者说要求求带通滤滤波的QQ值越高高，因而而越难于于实现），而而HDBB3码则不不存在这这种问题题。本实实验中若若24位位信源代代码中连连零很多多时，则则难以从从AMII码中得得到一个个符合要要求的位位同步信信号，因因此不能能完成正正确的译译码（由由于分离离参数的的影响，各各实

38、验系系统的现现象可能能略有不不同。一一般将信信源代码码置成只只有1个个“1”码的状状态来观观察译码码输出）。若若24位位信源代代码全为为“0”码，则则更不可可能从AAMI信信号（亦亦是全00信号）得得到正确确的位同同步信号号。五、 实验报告告要求 1. 根据实实验观察察和纪录录回答：（1）不不归零码码和归零零码的特特点是什什么？（2）与与信源代代码中的的“1”码相对对应的AAMI码码及HDDB3码是否否一定相相同？为为什么？ 2. 设代码码为全11，全00及01111 00110 000000 11100 00110 000000，给出出AMII及HDDB3码的代代码和波波形。 3. 总结从从

39、HDBB3码中提提取位同同步信号号的原理理。 4. 试根据据占空比比为0.5的单单极性归归零码的的功率谱谱密度公公式说明明为什么么信息代代码中的的连0码码越长，越越难于从从AMII码中提提取位同同步信号号，而HHDB33码则不不存在此此问题。5. 根根据公式式， 计算算环路自自然谐振振频率n，阻尼尼系数和等效效噪声带带宽BLL 。式式中IPP=0.05AA，Koo=8103 radd/s.v ，R36=10，C17=100F。再用Q= foBL计算锁相环等效带通滤波器的品质因数，式中fo=170.5KHZ。实验二 数字字调制一、 实验目的的 1、掌掌握绝对对码、相相对码概概念及它它们之间间的变

40、换换关系。 2、掌掌握用键键控法产产生2AASK、22FSKK、2DDPSKK信号的的方法。 3、掌掌握相对对码波形形与2PPSK信信号波形形之间的的关系、绝绝对码波波形与22DPSSK信号号波形之之间的关关系。4、 了解2AASK、22FSKK、2DDPSKK信号的的频谱与与数字基基带信号号频谱之之间的关关系。二、 实验内容容 1、用用示波器器观察绝绝对码波波形、相相对码波波形。 2、用用示波器器观察22ASKK、2FFSK、22PSKK、2DDPSKK信号波波形。3、用频频谱仪观观察数字字基带信信号频谱谱及2AASK、22FSKK、2DDPSKK信号的的频谱。三、 基本原理理本实验用用到数

41、字字信源模模块和数数字调制制模块。信信源模块块向调制制模块提提供数字字基带信信号（NNRZ码码）和位位同步信信号BSS（已在在实验电电路板上上连通，不不必手工工接线）。调调制模块块将输入入的绝对对码AKK（NRRZ码）变变为相对对码BKK、用键键控法产产生2AASK、22FSKK、2DDPSKK信号。调调制模块块内部只只用+55V电压压。数字调制制单元的的原理方方框图如如图2-1所示示，电原原理图如如图2-2所示示（见附附录）。图2-11 数数字调制制方框图图 本单元元有以下下测试点点及输入入输出点点： CARR2DPPSK信信号载波波测试点点 BK相对码码测试点点 2DPPSK2DPPSK信

42、信号测试试点/输输出点，VVP-PP0.5V 2FSSK2FSSK信号号测试点点/输出出点，VVP-PP0.5V 2ASSK2ASSK信号号测试点点，VPP-P0.55V用2-11中晶体体振荡器器与信源源共用，位位于信源源单元，其其它各部部分与电电路板上上主要元元器件对对应关系系如下：2（A）U8：双D触发器74LS742（B）U9：双D触发器74LS74 滤波器器AV6：三极管管90113，调调谐回路路 滤波器器BV1：三极管管90113，调调谐回路路 码变换换U188：双DD触发器器74LLS744；U119：异异或门774LSS86 2ASSK调制制U222：三路路二选一一模拟开开关40

43、053 2FSSK调制制U222：三路路二选一一模拟开开关40053 2PSSK调制制U211：八选选一模拟拟开关440511 放大器器V5：三极管管90113 射随器器V3：三极管管90113将晶振信信号进行行2分频频、滤波波后，得得到2AASK的的载频22.21665MHHZ。放放大器的的发射极极和集电电极输出出两个频频率相等等、相位位相反的的信号，这这两个信信号就是是2PSSK、22DPSSK的两两个载波波，2FFSK信信号的两两个载波波频率分分别为晶晶振频率率的1/2和1/44，也是是通过分分频和滤滤波得到到的。 下面重重点介绍绍2PSSK、22DPSSK。22PSKK、2DDPSKK

44、波形与与信息代代码的关关系如图图2-33所示。图2-33 22PSKK、2DDPSKK波形 图中假假设码元元宽度等等于载波波周期的的1.55倍。22PSKK信号的的相位与与信息代代码的关关系是：前后码码元相异异时，22PSKK信号相相位变化化1800，相同同时2PPSK信信号相位位不变，可可简称为为“异变同同不变”。2DDPSKK信号的的相位与与信息代代码的关关系是：码元为为“1”时，22DPSSK信号号的相位位变化1180。码码元为“0”时，22DPSSK信号号的相位位不变，可可简称为为“1变00不变”。 应该说说明的是是，此处处所说的的相位变变或不变变，是指指将本码码元内信信号的初初相与上上一码元元内信号号的末相相进行比比较，而而不是将将相邻码码元信号号的初相相进行比比较。实实际工程程中，22PSKK或2DDPSKK信号载载波频率率与码速速率之间间可能是是整数倍倍关系也也可能是是非整数数倍关系系。但不不管是那那种关系系，上述述结论总总是成立立的。 本单元元用码变变换2PSSK调制制方法产产生2