通信原理信号源实验报告.docx

通信原理信号源实验报告.docx

《通信原理信号源实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通信原理信号源实验报告.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

通信原理信号源实验报告

通信原理信号源实验报告

___源实验实验报告（本实验包括CPLD可编程数字___发生器实验与模拟___源实验,共两个实验。

）一、实验目的1、熟悉各种时钟___的特点及波形。

2、熟悉各种数字___的特点及波形。

3、熟悉各种模拟___的产生方法及其用途。

4、观察分析各种模拟___波形的特点。

二、实验内容1、熟悉CPLD可编程___发生器各测量点波形。

2、测量并分析各测量点波形及数据。

3、学习CPLD可编程器件的编程操作。

4、测量并分析各测量点波形及数据。

5、熟悉几种模拟___的产生方法,了解___的、变换过程与使用方法。

三、实验器材1、___源模块

一块2、连接线

若干3、20M双踪示波器

一台四、

实验原理（

（一））DCPLD可编程数字___发生器实验实验原理

CPLD可编程模块用来产生实验系统所需要的各种时钟___与各种数字___。

它由CPLD可编程器件ALTERA公司的EPM240T100C5、下载接口电路与一块晶振组成。

晶振JZ1用来产生系统内的32、768MHz主时钟。

1、CPLD数字___发生器包含以下五部分:

1）时钟___产生电路将晶振产生的32、768MHZ时钟送入CPLD内计数器进行分频,生成实验所需的时钟___。

通过拨码开关S4与S5来改变时钟频率。

有两组时钟输出,输出点为“CLK1”与“CLK2”,S4

控制“CLK1”输出时钟的频率,S5控制“CLK2”输出时钟的频率。

2）伪随机序列产生电路通常产生伪随机序列的电路为一反馈移存器。

它又可分为线性反馈移存器与非线性反馈移存器两类。

由线性反馈移存器产生出的周期最长的二进制数字序列称为最大长度线性反馈移存器序列,通常简称为m序列。

以15位m序列为例,说明m序列产生原理。

在图1-1中示出一个4级反馈移存器。

若其初始状态为（0123,,,aaaa）＝（1,1,1,1）,则在移位一次时1a与0a模2相加产生新的输入4110a?

?

?

新的状态变为（1234,,,aaaa）＝（0,1,1,1）,这样移位15次后又回到初始状态（1,1,1,1）。

不难瞧出,若初始状态为全“0”,即“0,0,0,0”,则移位后得到的仍然为全“0”状态。

这就意味着在这种反馈寄存器中应避免出现全“0”状态,不然移位寄存器的状态将不会改变。

因为4级移存器共有24=16种可能的不同状态。

除全“0”状态外,剩下15种状态可用,即由任何4级反馈移存器产生的序列的周期最长为15。

a3a2a1a0+输出图1-1

15位m序列产生___源产生一个15位的m序列,由“PN”端口输出,可根据需要生成不同频率的伪随机码,码型为1111,频率由S4控制,对应关系如表1-2所示。

3）帧同步___产生电路___源产生8K帧同步___,用作脉冲编码调制的帧同步输入,由“FS”输出。

4）NRZ码复用电路以及码选___产生电路码选___产生电路:

主要用于8选1电路的码选___;NRZ码复用电路:

将三路八位串行___送入CPLD,进行固定速率时分复用,复用输出一路24位NRZ码,输出端口为“NRZ”,码速率由拨码开关S5控制,对应关系见表1-2。

5）终端接收解复用电路将NRZ码（从“NRZIN”输入）、位同步时钟（从“BS”输入）与帧同步___（从“FSIN”输入）送入CPLD,进行解复用,将串行码转换为并行码,输出到终端光条（U6与U4）显示。

2、24位NRZ码产生电路

本单元产生NRZ___,___速率根据输入时钟不同自行选择,帧结构如图1-2所示。

帧长为24位,其中首位无定义（本实验系统将首位固定为0）,第2位到第8位就是帧同步码（7位巴克码11___）,另外16位为2路数据___,每路8位。

此NRZ___为集中插入帧同步码时分复用___。

光条（U1、U2与U3）对应位亮状态表示___1,灭状态表示___0。

×1110010××××××××××××××××无定义位帧同步码数据1数据2图1-2帧结构1）并行码产生器由手动拨码开关S1、S2、S3控制产生帧同步码与16路数据位,每组发光二极管的前八位对应8个数据位。

拨码开关拨上为1,拨下为0。

2）八选一电路采用8路数据选择器74LS151,其管脚定义如图1-3所示。

真值表如表1-1所示。

表1-174LS151真值表CBASTRYLLLLD0LLHLD1LHLLD2LHHLD3HLLLD4HLHLD5HHLLD6HHHLD7×××HL图1-3

74LS151管脚定义74LS151为互补输出的8选1数据选择器,数据选择端（地址端）为C、B、A,按二进制译码,从8个输入数据D0～D7中选择一个需要的数据。

STR为选通端,低电平有效。

本___源采用三组8选1电路,U12,U13,U15的地址___输入端A、B、C分别接CPLD输出的74151_A、74151_B、74151_C___,它们的8个数据___输入端D0～D7分别与S1,S2,S3输出的8个并行___相连。

由表1-1可以分析出U12,U13,U15输出___都就是以8位为周期的串行___。

（

（二））模拟___源实验实验原理

模拟___源电路用来产生实验所需的各种低频___:

同步正弦波___、非同步___与音乐信

号。

（一）同步___源（同步正弦波发生器）1、功用同步___源用来产生与编码数字___同步的2KHz正弦波___,可用在PAM抽样定理、增量调制、PCM编码实验,作为模拟输入___。

在没有数字存贮示波器的条件下,用它作为编码实验的输入___,可在普通示波器上观察到稳定的编码数字___波形。

2、电路原理图2-1为同步正弦___发生器的电路图。

它由2KHz方波___产生器（图中省略了）、同相放大器与低通滤波器三部分组成。

C25333321411U19ATL0841098U19CTL084R1920KC35472W1100K2K1TP32KC7104C19104C14104+12V-12VR76k8R106k8R96k8R1510kTH1TH图2-1

同步正弦波产生电路2KHz的方波___由CPLD可编程器件U8内的逻辑电路通过编程产生。

“2K同步正弦波”为其测量点。

U19A及周边的电阻组成一个的同相放大电路,起到隔离与放大作用,。

U19C及周边的阻容网络组成一个截止频率为2K的二阶低通滤波器,滤除方波___里的高次谐波与杂波,得到正弦波___。

调节W1改变同相放大器的放大增益,从而改变输出正弦波的幅度（0～5V）。

（二）非同步___源非同步___源利用混合___SoC型8位单片机C8051F330,采用DDS（直接数字频率合成）技术产生。

通过波形选择器S6选择输出波形,对应发光二极管亮。

它可产生频率为180Hz~18KHz的正弦波、180Hz~10KHz的三角波与250Hz~250KHz的方波___。

按键S7、S8分别可对各波形频率进行增减调整。

非同步___输出幅度为0~4V,通过调节W4改变输出___幅度。

可利用它定性地观察通信话路的频率特性,同时用作增量调制、脉冲编码调制实验的模拟输入___。

32184U10ATL082C4104-12V+12VC31041TP4非同步信号调节幅度TH8TH32184U11ATL082R61100W4100KS6SW-PBS7SW-PBS8SW-PBR3010KR6015KC38330PC41100P567U10BTL082C40330PR2722KR2827KR2910KR3347KC26104C24104+12V-12VC37330PP0.31P0.22P0.1___0.04GND5VDD6RST/C2CK7P2.0/C2D8P1.79P0.420P0.519P0.618P0.717P1.016P1.115P1.214P1.31___1.412P1.511P1.610U5C8051F3303.3VR596203.3VC2CKC2DC33104C30104C43100uD9LEDD10LEDD11LEDR77330R78330R80330R76100R74100R73100波形选择频率

+频率

-567U11BTL082R8310KR823.3KselR811KX013X___X215X312X41X55X62X74INH6A11B10C9VEE7X3VCC16GND8U14CD4051sel+12V567U20BTL082R8710KR853.3KR211K567U9BTL082+12V-12VC42330PR8415KR716.8KR233.3KC44200PR2510K32184U9ATL082sel132184U20ATL082R8810KR863.3KR221Ksel1+12V-12V（三）音乐___产生电路1、功用音乐___产生电路用来产生音乐___,作模拟输入___检查话音信道的开通情况及通话质量。

2、工作原理D43.3VR34100E410uF/16V1234U21K1___IN1TP10MUSICVCCTH7THC6104C9104+12V-12V32184U7AR4751kR524k7R56100kC10153R628k2R4010k567U7BC22682C11102C20222图2-3音乐___产生电路音乐___产生电路见图2-3。

音乐___由U21音乐片厚膜集成电路产生。

该片的1脚为电源端,2脚为控制端,3脚为输出端,4脚为公共地端。

VCC经R34、D4向U21的1脚提供3、3V电源电压,当2脚通过K1输入控制电压+3、3V时,音乐片即有音乐___从第3脚输出,经低通滤波器输出,输出端口为“音乐输出”（四）载波产生电路1、功用载波产生电路用来产生数字调制所需的正弦波___,频率有64KHz与128KHz两种。

2、工作原理64K载波产生电路如图2-4所示,128K载波产生电路如图2-5所示64KHz（128KHz）的方波___由CPLD可编程器件U8内的逻辑电路通过编程产生。

“64K同步正弦波”（“64K”同步正弦波）为其测量点。

U17A（U18A）及周边的电阻组成一个的同相放大电路,起到隔离与放大作用。

U17D（U18D）及周边的阻容网络组成一个截止频率为64K（128KHz）的二阶低通滤波器,滤除方波___里的高次谐波与杂波,得到正弦波___。

调节W2（W3）改变同相放大器的放大增益,从而改变输出正弦波的幅度（0～5V）。

321411U17ATL084C31104W250KR1451KR2447K121___U17DTL0841TP164KC21470pfC28200pfR354k7R3110K64kC18104C15104C39102R547k+12V-12VTH2TH图2-4

64K载波产生电路321411U18ATL084C32104W350KR1651KR2639k121___U18DTL0841TP2128KC23330pfC29100pfR363k3R328k2128kC2104C12104C17470pfR7239k+12V-12VTH3TH图2-5

128K载波产生电路五、实验结果1、

观测时钟___输出波形。

拨码开关时钟

拨码开关时钟000032、768M1000128K000116、384M100164K00108、192M101032K00114、096M101116K01002、048M11008K01011、024M11014K0110512K11102K0111256K11111K根据上面表格进行测量:

2、

用示波器观测帧同步___输出波形

3、用示波器观测伪随机___输出波形

4、

观测NRZ码输出波形1）将拨码开关S1,S2,S3设置为“0111010101010”,S5设为“1010”,用示波器观测“NRZ”输出波形。

2）保持码型不变,改变码速率（改变S5设置值）,用示波器观测“NRZ”输出波形。

3）保持码速率不变,改变码型（改变S1、S2、S3设置值）,用示波器观测“NRZ”输出波形。

1、用示波器测量“2K同步正弦波”、“64K同步正弦波”、“128K同步正弦波”各点输出的正弦波波形,对应的电位器W1,W2,W3可分别改变各正弦波的幅度。

2、用示波器测量“非同步___源”输出波形。

1）按键S6选择为“正弦波”,改变W4,调节___幅度（调节范围为0～4V）,用示波器观察输出波形。

2）保持___幅度为3V,改变S7、S8,调节___频率（调节范围为180Hz~18KHz）,用示波器观察输出波形。

3）将波形分别选择为三角波、方波,重复上面两个步骤。

3、将控制开关K1设为“ON”,令音乐片加上控制___,产生音乐___输出,用示波器在“音乐输出”端口观察音乐___输出波形。

通信原理实验报告

CPLD可编程数字___发生器实验

一、实验目的

1、熟悉各种时钟___的特点及波形。

2、熟悉各种数字___的特点及波形。

二、实验内容

1、熟悉CPLD可编程___发生器各测量点波形。

2、测量并分析各测量点波形及数据。

三、实验仪器

1、通信原理0号模块一块2、示波器一台

四、实验原理

1、CPLD数字___发生器，包括以下五个部分：

①时钟___产生电路；②伪随机码产生电路；③帧同步___产生电路；

④NRZ码复用电路及码选___产生电路；⑤终端接收解复用电路。

2、24位NRZ码产生电路

本单元产生NRZ___，___速率可根据输入时钟不同自行选择，帧结构如下图所示。

帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧-，管理类，工作总结类，工作计划类文档，下载--

同步码，另外16路为2路数据___，每路8位。

此NRZ___为集中插入帧同步码时分复用___。

LED亮状态表示1码，熄状态表示0码。

五、实验框图

六、实验步骤

1、观测时钟___输出波形。

___源输出两组时钟___，对应输出点为“CLK1”和“CLK2”，拨码开关S4的作用是改变第一组时钟“CLK1”的输出频率，拨码开关S5的作用是改变第二组时钟“CLK2”的输出频率。

拨码开关拨上为1，拨下为0，拨码开关和时钟的对应关系如下表所示

按如___式连接示波器和测试点：

启动仿真开关，开启各模块的电源开关。

1）根据表1-2改变S4，用示波器观测第一组时钟___“CLK1”的输出波形；2）根据表1-2改变S5，用示波器观测第二组时钟___“CLK2”的输出波形。

2、用示波器观测帧同步___输出波形。

___源提供脉冲编码调制的帧同步___，在点“FS”输出，一般时钟设置为、-，管理类，工作总结类，工作计划类文档，下载--

256K，在后面的实验中有用到。

按如___式连接示波器和测试点：

启动仿真开关，开启各模块的电源开关。

将拨码开关S4分别设置为“0100”、“0111”或别的数字，用示波器观测“FS”的输出波形。

3、用示波器观测伪随机___输出波形

伪随机___码型为111100010011010，码速率和第一组时钟速率相同，S4控制。

按如___式连接示波器和测试点：

4、观测NRZ码输出波形

___源提供24位NRZ码，码型拨码开关S1，S2，S3控制，码速率和第二组时钟速率相同，S5控制。

按如___式连接示波器和测试点：

示波器通道通道１目标测试点PN说明PN序列启动仿真开关，开启各模块的电源开关。

1）将拨码开关S1，S2，S3设置为“011___1100110010101010”，S5设为“1010”，用示波器观测“NRZ”输出波形。

`

2）保持码型不变，改变码速率，用示波器观测“NRZ”输出波形。

3）保持码-，管理类，工作总结类，工作计划类文档，下载--

速率不变，改变码型，用示波器观测“NRZ”输出波形。

七、实验结果

1．

CLK10000

CLK10001

CLK10010

CLK10011

CLK10100

CLK10101

CLK20000

CLK20001

CLK20010

随着时钟频率的变小，即周期逐渐变大2、

S40100

S40111

频率越小产生的脉冲就越多，存在整数倍的关系，与位数有关系。

是256HZ的8倍，即2的3次方，波形是其三倍。

3、

S40000

S4改为0001

一定时间之后图形出现循环，每个周期内0和1出现的概率相等。

4、

S5改为0001

模拟___源实验

一、实验目的

1、熟悉各种模拟___的产生方法及其用途。

2、观察分析各种模拟___波形的特点。

二、实验内容

1、测量-，管理类，工作总结类，工作计划类文档，下载--

并分析各测量点波形及数据。

2、熟悉几种模拟___的产生方法，了解___的、变换过程和使用方法。

三、实验仪器

1、通信原理0号模块一块

2、示波器一台

四、实验原理

滤波器三部分组成。

模拟___源电路用来产生实验所需的各种低频___：

同步正弦波___、非同步___、音乐___和载波___。

1、同步正弦波___1）功用

同步___源用来产生与编码数字___同步的2KHz正弦波___，可用在PAM抽样定理、增量调制、PCM编码实验，作为模拟输入___。

2）电路原理

图2-1为同步正弦___发生器的电路图。

它2KHz方波___产生器、同相放大器和低通

2KHz的方波___CPLD可编程器件U8内的逻辑电路通过编程产生。

“2K同步正弦波”为其测量点。

U19A及周边的电阻组成一个的同相放大电路，起到隔离和放大作用。

U19C及周边的阻容网络组成一个截止频率为2K的二阶低通滤波-，管理类，工作总结类，工作计划类文档，下载--

器，滤除方波___里的高次谐波和杂波，得到正弦波___。

调节W1改变同相放大器的放大增益，从而改变输出正弦波的幅度。

2、非同步___源

非同步___源利用混合___SoC型8位单片机C8051F330，采用DDS（直接数字频率合成）技术产生。

通过波形选择器S6选择输出波形，对应发光二极管亮。

它可产生频率为180Hz~18KHz的正弦波、180Hz~10KHz的三角波和250Hz~250KHz的方波___。

按键S7、S8分别可对各波形频率进行增减调整。

非同步___输出幅度为0~4V，通过调节W4改变输出___幅度。

可利用它定性地观察通信话路的频率特性，同时用作增量调制、脉冲编码调制实验的模拟输入___。

图2-2非同步___发生器电路

3、载波产生电路1）功用

载波产生电路用来产生数字调制所需的正弦波___，频率有64KHz和128KHz两种。

2）工作原理

64K载波产生电路如图2-4所示，128K载波产生电路-，管理类，工作总结类，工作计划类文档，下载--

如图2-5所示

64KHz（128KHz）的方波___CPLD可编程器件U8内的逻辑电路通过编程产生。

“64K同步正弦波”为其测量点。

U17A（U18A）及周边的电阻组成一个的同相放大电路，起到隔离和放大作用。

U17D（U18D）及周边的阻容网络组成一个截止频率为64K的二阶低通滤波器，滤除方波___里的高次谐波和杂波，得到正弦波___。

调节W2（W3）改变同相放大器的放大增益，从而改变输出正弦波的幅度。

图2-464K载波产生电路

图2-5128K载波产生电路

五、实验步骤

1、按如___式连接示波器和测试点：

示波器通道通道１目标测试点2K同步正弦波说明2K同步正弦波启动仿真开关，开启各模块的电源开关。

用示波器测量“2K同步正弦波”输出波形、调节W1可改变___输出幅度。

同理，观测“64K同步正弦波”、“128K同步正弦-，管理类，工作总结类，工作计划类文档，下载--

波”各点输出的波形，对应的电位器W2，W3可分别改变各正弦波的幅度。

2、用示波器测量“非同步模拟___”输出波形。

按如___式连接示波器和测试点：

示波器通道通道１目标测试点非同步模拟___说明正弦波、方波、三角波启动仿真开关，开启各模块的电源开关。

1）按键S6选择为“正弦波”，改变W4，调节___幅度，用示波器观察输出波形。

2）保持___幅度为3V，改变S7、S8，调节___频率，用示波器观察输出波形。

3）将波形分别选择为三角波、方波，重复上面两个步骤。

六、结果分析

各图形所对应的W1、W2、W3、W4、W5可分别改变图形的幅值，逆时针旋转幅值将会变大，但是改变频率并不影响图形的幅值。

1、

2K同步正弦波

64K同步正弦波

128K同步正弦波

2、正弦波

未调整时

幅度3V保持不变，改变频率

方波

未-，管理类，工作总结类，工作计划类文档，下载--

调整时

改变频率后

三角波

未调整时

改变频率后

振幅键控调制与解调实验

一、实验目的

1、掌握用键控法产生ASK___的方法。

2、掌握ASK非相干解调的原理。

二、实验内容

1、观察ASK调制___波形2、观察ASK解调___波形。

三、实验仪器

1、通信原理0号模块一块2、通信原理3号模块一块3、通信原理4号模块一块4、通信原理7号模块一块5、示波器一台

四、实验原理

调制___为二进制序列时的数字频带调制称为二进制数字调制。

于被调载波有幅度、频率、相位三个___的可控参量，当用二进制___分别调制这三种参量时，就形成了二进制振幅键控（2ASK）、二进制移频键控、二进制移相键控（2PSK）三种最基本的数字频带调制___，而每种调制___的受控参量只有两种离散变换状态。

1）2A