通信原理V型实验指导北京信息资料.docx

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通信原理V型实验指导北京信息资料

通信原理教学实验系统

RC-TXYL-Ⅵ

实

验

指

导

书

北京百科融创教学仪器设备有限公司

实验一　数字信号源实验

一、实验目的

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、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。

3、掌握数字信号源电路组成原理。

二、实验内容

1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、帧同步信号（FS）、位同步时钟（BS）。

2、用示波器观察NRZ、FS、BS三信号的对应关系。

图1-2帧结构

图1-5FS、NRZ-OUT波形

三、实验步骤

1、打开电源总开关及模块电源开关。

2、用同轴电缆线将FS输出（数字信号源模块右边留有FS同轴电缆线接口）与示波器外同步信号输入端（EXTTRIG）相连接，把FS作为示波器的外同步信号，进行下列观察：

（1）示波器的两个通道探头分别接NRZ-OUT和BS-OUT，对照光栅的状态，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）用拨码开关K1（数字信号源模块三个拨码开关从左到右依次为K1-K3）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。

实验二数字调制实验

一、实验目的

1、掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。

2、掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号的方法。

3、掌握相对码波形与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。

4、了解2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。

二、实验内容

1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。

2、用示波器观察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形。

3、用频谱仪观察数字基带信号频谱及2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱。

图2-1数字调制方框图

本单元有以下测试点及输入输出点：

BS-IN位同步信号输入点

NRZ-IN数字基带信号输入点

CAR2DPSK信号载波测试点

AK绝对码测试点（与NRZ-IN相同）

BK相对码测试点

2DPSK（2PSK）-OUT2DPSK（2PSK）信号测试点/输出点，VP-P>0.5V

2FSK-OUT2FSK信号测试点/输出点，VP-P>0.5V

2ASK-OUT2ASK信号测试点，VP-P>0.5V

三、实验步骤

1、熟悉数字信源单元及数字调制单元的工作原理。

2、连线：

数字调制单元的CLK－IN、BS－IN、NRZ－IN分别连至信源单元CLK－OUT、BS－OUT、NRZ－OUT。

打开电源开关和模块电源开关。

3、用数字信源模块的FS信号作为示波器的外同步信号，示波器CH1接AK，CH2接BK，信源模块的KS1、KS2、KS3置于任意状态（非全0），观察AK、BK波形，总结绝对码至相对码变换规律以及从相对码至绝对码的变换规律。

4、示波器CH1接2DPSK-OUT，CH2分别接AK及BK，观察并总结2DPSK信号相位变化与绝对码的关系以及2DPSK信号相位变化与相对码的关系（此关系即是2PSK信号相位变化与信源代码的关系）。

注意：

2DPSK信号的幅度可能不一致，但这并不影响信息的正确传输。

5、示波器CH1接AK、CH2依次接2FSK-OUT和2ASK-OUT；观察这两个信号与AK的关系。

注意：

“1”码与“0”码对应的2FSK信号幅度可能不相等，这对传输信息是没有影响的。

6、用频谱议观察AK、2ASK、2FSK、2DPSK信号频谱（条件不具备时不进行此项观察）。

应该注明的是：

由于示波器的原因，实验中可能看不到很理想的2FSK、2DPSK波形。

实验三2ASK、2FSK数字解调恢复实验

一、实验目的

1、掌握2ASK过零检测解调原理。

2、掌握2FSK过零检测解调原理。

二、实验内容

1、用示波器观察2ASK过零检测解调器各点波形。

2、用示波器观察2FSK过零检测解调器各点波形。

2FSK解调模块上有以下测试点及输入输出点：

2FSK-IN2FSK信号输入点/测试点

BS-IN位同步信号输入点

FD2FSK过零检测输出信号测试点

LPF低通滤波器输出点/测试点

NRZ（B）位同步提取输出测试点

NRZ－OUT解调输出信号的输出点/测试点

3、用数字信源、数字终端、数字调制、2FSK解调、位同步及帧同步等六个模块，构成一个理想信道时分复用2FSK通信系统并使之正常工作。

三、实验连线图

2ASK数字解调恢复综合实验

数字调制模块

数字信源模块

数字2FSK解调模块

BS-outBS-in

数字终端模块

NRZ-inBS-inFS-in

NRZ-outNRZ-inNRZ-out

Clk-outCLK-in2ASK-out

2FSK-in

BS-in

NRZ（B）

Data-inBS-out

数字锁相环及位同步恢复模块

NRZ-inFS-out

BS-in帧同步恢复模块

（Data-inBS-out选择右边模拟锁相环）

2FSK数字解调恢复综合实验

数字调制模块

数字信源模块

数字2FSK解调模块

BS-outBS-in

数字终端模块

NRZ-inBS-inFS-in

NRZ-outNRZ-inNRZ-out

Clk-outCLK-in2FSK-out

2FSK-in

BS-in

NRZ（B）

Data-inBS-out

数字锁相环及位同步恢复模块

NRZ-inFS-out

BS-in帧同步恢复模块

（Data-inBS-out选择右边模拟锁相环）

实验四2DPSK数字解调恢复实验

一、实验目的

掌握2DPSK相干解调原理。

二、实验内容

用数字信源、数字终端、数字调制、2DPSK解调、载波同步、位同步及帧同步等七个模块构成一个理想信道时分复用2DPSK通信系统并使之正常工作。

三、实验步骤

2DPSK数字解调恢复实验

数字终端模块

NRZ-inBS-inFS-in

数字调制模块

数字2DPSK解调模块

数字信源模块

BS-outBS-inCAR-in

NRZ-outNRZ-inNRZ-out

Clk-outclk-in

BS-in

2DPSK-outNRZ（B）

2DPSK-inCAR-out

载波同步恢复

NRZ-inBS-inFS-out

帧同步恢复模块

Data-inBS-out

数字锁相环及位同步恢复模块

（Data-inBS-out选择右边模拟锁相环）

实验五　CMI编译码实验

一、实验目的

掌握CMI编码/译码原理

二、实验内容

1、学习CMI编译码原理

2、用示波器观察CMI编码结果和译码结果

●CCLK编码时钟输入端

●DIN编码数据输入端

●CMI－OUTCMI编码结果输出端

●DCLK译码时钟输入端

●CMI－INCMI译码数据输入端

●DOUT译码结果输出端/

三、实验步骤

1、实验连线：

CCLK：

从数字时钟信号源模块引入一高频时钟，如512K。

DIN：

从数字时钟信号源模块引入一低频时钟，如128K。

CMI－OUT与CMI－IN连接。

DCLK与CCLK连接。

2、用示波器两探头同时观测DIN与CMI－OUT端，分析CMI编码规则。

3、用示波器两探头同时观测DIN与DOUT端，分析CMI译码结果。

四、CMI编码实验接线图

数字时钟信号源

CLK1

CCLKDINCMI-out（编码输出）

DCLKCMI-INDout（译码输出）

CMI编码模块

CLK2

CLK2=4CLK1

实验六　曼彻斯特编译码实验

一、实验目的

掌握曼彻斯特编码/译码原理

二、实验内容

1、学习曼彻斯特编译码原理

2、用示波器观察曼彻斯特编码结果和译码结果

三、实验步骤

1、实验连线：

CCLK：

从数字时钟信号源模块引入一高频时钟，如512K。

DIN：

从数字时钟信号源模块引入一低频时钟，如128K。

M－OUT与M－IN连接。

DCLK与CCLK连接。

2、用示波器两探头同时观测DIN与M－OUT端，分析曼彻斯特编码规则。

3、用示波器两探头同时观测DIN与DOUT端，分析曼彻斯特译码结果。

四、曼彻斯特编码实验接线图

数字时钟信号源

CLK1

CCLKDINM-out（编码输出）

DCLKM-INDout（译码输出）

曼彻斯特编码模块

CLK2

CLK2=4CLK1

实验七差分编译码实验

一、实验目的

掌握差分编码/译码原理

二、实验内容

1、学习差分编译码原理

2、用示波器观察差分编码结果和译码结果

三、实验步骤

1、实验连线：

CCLK：

从数字时钟信号源模块引入一高频时钟，如512K。

DIN：

从数字时钟信号源模块引入一低频时钟，如128K。

DIFF－OUT与DIFF－IN连接。

DCLK与CCLK连接。

2、用示波器两探头同时观测DIN与DIFF－OUT端，分析差分编码规则。

3、用示波器两探头同时观测DIN与DOUT端，分析差分译码结果。

差分编码实验

数字时钟信号源

CLK1

CCLKDINDIFF-out（编码输出）

DCLKDIFF-INDout（译码输出）

差分编码模块

CLK2

CLK2=4CLK1

实验八密勒编译码实验

一、实验目的

掌握密勒编码/译码原理

二、实验内容

1、学习密勒编译码原理

2、用示波器观察密勒编码结果和译码结果

三、实验步骤

1、实验连线：

CCLK：

从数字时钟信号源模块引入一高频时钟，如512K。

DIN：

从数字时钟信号源模块引入一低频时钟，如128K。

MILLER－OUT与MILLER－IN连接。

DCLK与CCLK连接。

2、用示波器两探头同时观测DIN与MILLER－OUT端，分析密勒编码规则。

3、用示波器两探头同时观测DIN与DOUT端，分析密勒译码结果。

密勒码编码实验

数字时钟信号源

CLK1

CCLKDINmiller-out（编码输出）

DCLKmiller-INDout（译码输出）

miller编码模块

CLK2

CLK2=4CLK1

实验九HDB3编译码通信系统实验

一、实验目的

1、掌握AMI、HDB3码的编码规则。

2、掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。

二、实验内容

1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、三阶高密度双极性码（HDB3）、　　　　　　整流后的HDB3码。

2、用示波器观察从HDB3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译码输出波形。

三、实验步骤

1、实验连线：

CCLK：

从数字信号源模块引入BS-OUT。