通信原理实验报告模板总Word文档格式.docx

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实验名称

数字基带信号

成绩评定

教师签名

所用仪器

设备

1.TX-3B型通信与案例教学实验箱

2.示波器一台

3.数字信源模块

4.AMI，HDB3编译码模块

实验目的

要求

1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。

2、掌握AMI、HDB3码的编码规则。

3、掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。

4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。

5、了解HDB3（AMI）编译码集成电路CD22103。

实

验

内

容

1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、传号交替反转码（AMI）、三阶高密度双极性码（HDB3）、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。

2、用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。

3、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。

步

骤

或

本实验使用数字信源单元和HDB3编译码单元。

1、熟悉数字信源单元和HDB3编译码单元的工作原理。

接好电源线，打开电源开关。

2、用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。

用信源单元的FS作为示波器的外同步信号，示波器探头的地端接在实验板任何位置的GND点均可，进行下列观察：

（1）示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ-OUT和BS-OUT，对照发光二极管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作（1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄）；

（2）用开关K1产生代码×

1110010（×

为任意代码，1110010为7位帧同步码），K2、K3产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ码特点。

3、用示波器观察HDB3编译单元的各种波形。

仍用信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号。

（1）示波器的两个探头CH1和CH2分别接信源单元的NRZ-OUT和HDB3单元的AMI-HDB3，将信源单元的K1、K2、K3每一位都置1，观察全1码对应的AMI码（开关K4置于左方AMI端）波形和HDB3码（开关K4置于右方HDB3端）波形。

再将K1、K2、K3置为全0，观察全0码对应的AMI码和HDB3码。

观察时应注意AMI、HDB3码的码元都是占空比为0.5的双极性归零矩形脉冲。

编码输出AMI-HDB3比信源输入NRZ-OUT延迟了4个码元。

（2）将K1、K2、K3置于011100100000110000100000态，观察并记录对应的AMI码和HDB3码。

1.将K1、K2、K3置于任意状态，K4先置左方（AMI）端再置右方（HDB3）端，CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的DET、BPF、BS-R和NRZ，观察这些信号波形。

收

获

与

体

会

华北电力大学实验报告

专业

电子与通信工程系

200903020224

同组人

星国文

班级

电子0902

示波器SS-5705A，TX-3B通信原理教学实验系统

1.了解单极性、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。

2.掌握AMI、HDB3码的编码规则。

3.掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。

1.用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、传号交替反转码（AMI）、三阶高密度双极性码（HDB3）、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。

2.用示波器观察从HDB3码和从AMI码中提取的位同步信号波形。

3.用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。

原

理

方

案

1、数字信源

本模块是整个实验系统的发终端，模块内部只使用+5V电压，本单元产生NRZ信号，信号码速率约为170.5KB，。

帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16位为2路数据信号，每路8位。

此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号，实验电路中数据码用红色发光二极管指示，帧同步码及无定义位用绿色发光二极管指示。

发光二极管亮状态表示1码，熄状态表示0码。

2.HDB3编译码

本单元有以下信号测试点：

NRZ译码器输出信号

BS-R锁相环输出的位同步信号

（AMI）HDB3编码器输出信号

BPF带通滤波器输出信号

DET（AMI）HDB3整流输出信号

本模块上的开关K4用于选择码型，K4位于左边A（AMI端）选择AMI码，位于右边H（HDB3端）选择HDB3码。

信源部分的分频器、三选一、倒相器、抽样以及（AMI）HDB3编译码专用集成芯片CD22103等电路的功能可以用一片EPLD（EPM7064）芯片完成

AMI码的编码规律是：

信息代码1变为带有符号的1码即+1或-1，1的符号交替反转；

信息代码0的为0码。

AMI码对应的波形是占空比为0.5的双极性归零码，即脉冲宽度τ与码元宽度（码元周期、码元间隔）TS的关系是τ=0.5TS。

HDB3码的编码规律是：

4个连0信息码用取代节000V或B00V代替，当两个相邻V码中间有奇数个信息1码时取代节为000V，有偶数个信息1码（包括0个信息1码）时取代节为B00V，其它的信息0码仍为0码；

信息码的1码变为带有符号的1码即+1或-1；

HDB3码中1、B的符号符合交替反转原则，而V的符号破坏这种符号交替反转原则，但相邻V码的符号又是交替反转的；

HDB3码是占空比为0.5的双极性归零码。

AMI与HDB3码对比

AMI码优点：

提取时钟方法方便，无直流分量。

高低频分量小，误码检容易。

缺点：

连零会对时钟提取产生影响。

HDB3码：

码序列中0的连续长度为3，解决了AMI码的问题。

单极性不归零波形

信号脉冲的零电平和正电平分别对应着二进制代码0和1.在整个码元期间电平保持不变，其特点：

极性单一，含直流分量脉冲之间无间隔。

出现连0序列时无位同步序号

2.将K1、K2、K3置于任意状态，K4先置左方（AMI）端再置右方（HDB3）端，CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的DET、BPF、BS-R和NRZ，观察这些信号波形。

数

据

记

录

第2页

结

果

及

分

析

问

题

答

问题：

不归零码和归零码的特点是什么？

12月28日AM

数字调制

1.掌握绝对码、相对码的概念及它们之间的变换关系。

2.掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号的方法。

3.相对码波形与2PSK信号波形之间的关系、绝对码波形与2DPSK信号波形之间的关系。

1.用示波器观察绝对码、相对码波形。

2.用示波器观察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形。

问题1：

设相对码为全１、全0或10011010，求绝对码。

答案：

问题2：

总结绝对码至相对码的变换规律、相对码至绝对码的变换规律并设计一个由相对码至绝对码的变换电路。

数字解调

掌握2DPSK相干解调原理。

1.用示波器观察2DPSK相干解调器各点波形;

2.观察相位模糊现象。

总结2DPSK克服相位模糊现象的机理。

12月30日PM

PCM编译码

1.掌握PCM编译码原理。

2.掌握PCM基群信号的形成过程及分接过程。

1.用示波器观察两路音频信号的编码结果，观察PCM基群信号。

2.改变音频信号的幅度，观察和测试译码器输出信号的信噪比变化情况。

设PCM通信系统传输两路话音，每帧三个时隙，每路话音各占一个时隙，另一个时隙为帧同步时隙，使用TP3057编译码器。

求：

时分复用信号码速率、帧结构。

时分复用数字基带通信系统

1.掌握时分复用数字基带通信系统的基本原理及数字信号传输过程。

2.掌握位同步信号、帧同步信号在数字分接中的作用。

1.用数字信源模块、数字终端模块、位同步模块及帧同步模块连成一个理想信道时分复用数字基带通信系统，使系统正常工作。

2.用示波器观察分接后的数据信号、用于数据分接的帧同步信号、位同步信号。

帧同步信号在对复用数据进行分接时起何作用，用实验结果加以说明。

成绩

评定

教师

签名

通信系统设计

设计

题目

1．掌握通信的基本概念与通信系统的构成原理；

2．熟悉通信系统各构成部分的作用。

3．将通信理论与实际通信系统结合。

调研和查找资料，设计一个实际通信系统，撰写详细设计报告；

可以根据自己的选题，如果条件具备可进行系统的配置和调试。

实验

1．画出系统构成框图；

2．说明工作原理、过程及采用的关键技术；

3．根据所设计的系统的需求，确定系统性能指标（带宽、信噪比、速率、误码率、时延、抖动、信元丢失率等）；

4．列出系统所需的设备、厂家与型号；

5．给出所设计系统的大致价格。

所需

厂家

型号

系统大致价格

系统性能指标

系

统

构

成

框

图

、

工

作

过

程

关

键

技

术