通信原理實(shí)驗(yàn)24-通信系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí)驗(yàn)二十四 通信系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.語音信號及通信系統(tǒng)原理綜合實(shí)驗(yàn)2.單臺實(shí)驗(yàn)箱實(shí)現(xiàn)單工通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)3.兩臺實(shí)驗(yàn)箱實(shí)現(xiàn)雙工通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.熟悉數(shù)字通信系統(tǒng)各級信號的波形。 2.理解信號在信道傳輸過程中的變換原理和方法。 3.了解數(shù)字通信系統(tǒng)性能的測試方法。二. 實(shí)驗(yàn)電路工作原理為了使學(xué)生對數(shù)字通信系統(tǒng)有一個感性認(rèn)識，進(jìn)一步加深對通信系統(tǒng)工作的理解，本實(shí)驗(yàn)是在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，有代表性地選擇了增量編碼調(diào)制實(shí)驗(yàn)，二相PSK(DPSK)調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，信號發(fā)生器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和中央集中控制器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，組成一個較完整的通信系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)，也即模擬一個簡易

2、數(shù)字通信系統(tǒng)。實(shí)際上這個實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)就是實(shí)驗(yàn)一、二、三、五、九、十等實(shí)驗(yàn)的結(jié)合。圖14-1是該系統(tǒng)較詳細(xì)的電路方框圖。下面就以圖14-1來敘述各部分功能的作用。 方框 1 ：音頻信號發(fā)生器。 方框 2 ：內(nèi)時(shí)鐘信號源。 方框 3 ：增量調(diào)制編、譯碼系統(tǒng)的時(shí)鐘信號。 時(shí)鐘速率有64KHz、32KHz、16KHz與8KHz。目的是讓學(xué)生通過選擇不同的時(shí)鐘速率看增量調(diào)制編碼與譯碼的波形如何，進(jìn)一步加深對信道通頻帶帶寬概念的理解。 方框 4 ：CPLD輸出偽隨機(jī)碼作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息源。這樣在進(jìn)行通信系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)時(shí)，既可以傳輸經(jīng)過模/數(shù)變換后的音頻信號(如語言信號，收錄機(jī)播放的音樂信號或單一音頻正弦波信號)

3、，又可以直接傳輸數(shù)據(jù)信息，讓電路輸出的偽隨機(jī)序列信號波形的碼元速率為32KHz。 方框 5 ：外加音頻信號源。這在實(shí)驗(yàn)箱電路中是沒有的，必須要由外加入。它可以是語音信號，也可以是音樂信號，也可以是正弦波信號，信號輸入通過開關(guān)J106選擇。 方框 6 ：增量調(diào)制編碼電路。它的作用是將輸入的音頻信號變成數(shù)字信號，它的時(shí)鐘速率有64KHz、32KHz、16KHz及8KHz四種方式可供選擇。它的編碼方式是由CPLD控制器控制工作的，電路見實(shí)驗(yàn)五圖5-4所示。關(guān)于詳細(xì)工作原理及工作過程見實(shí)驗(yàn)五。 方框 7 ：一個碼型變換器。 它的作用是把輸入的絕對碼變成相對碼。電路見實(shí)驗(yàn)九中內(nèi)容。這主要是為了在二相PS

4、K調(diào)制方式中克服接收端的相位模糊而采用的。 方框 8 ：絕對移相鍵控(PSK)調(diào)制器。它根據(jù)輸入數(shù)字基帶信號的極性變化(“1”碼或“0”碼)發(fā)送兩個相位差為的調(diào)相波，把發(fā)送基帶信號的頻譜搬移到適合于通信信道傳輸?shù)念l段，在實(shí)驗(yàn)中，頻率為1024KHz，電路見實(shí)驗(yàn)九。方框 9 ：1024KHz載波發(fā)生器電路。 方框 10 ：一個二相PSK調(diào)相波信號接收放大電路。因?yàn)檎{(diào)相波信號經(jīng)過信道傳輸后的波形變小了。因而在PSK解調(diào)器解調(diào)之前先把信號波形放大后再進(jìn)行解調(diào)。電路見實(shí)驗(yàn)九。 方框 11 ：載波提取鎖相環(huán)電路。電路見實(shí)驗(yàn)九。關(guān)于它的原理及工作過程見實(shí)驗(yàn)九中的內(nèi)容，這里不再講述。前面已講過，該電路實(shí)際是

5、同相正交鎖相環(huán)載波提取電路，它的特點(diǎn)是：在提取載波的同時(shí)，數(shù)字基帶信號也已經(jīng)解調(diào)出來。因此，解調(diào)出來的數(shù)字基帶一方面送位同步恢復(fù)電路提取位同步信號，另一方面送到信碼再生電路用位同步信號對該數(shù)字基帶信碼重新進(jìn)行抽樣判決。 方框 12 ：位同步恢復(fù)電路。電路見實(shí)驗(yàn)十，它是從解調(diào)出的數(shù)字基帶信號提取位同步信息，一方面作為再生碼元信號抽樣判決的定時(shí)基準(zhǔn)，另一方面作為增量調(diào)制譯碼電路的抽樣時(shí)鐘信號，有關(guān)它的詳細(xì)工作原理及過程見實(shí)驗(yàn)十。這里不再講述。 方框 13 ：一個信碼再生電路。電路見實(shí)驗(yàn)十，它是用位同步信號作為再生時(shí)鐘。對解調(diào)出的數(shù)字基帶信號重新進(jìn)行抽樣判決。輸出新的再生數(shù)字基帶信碼，一方面作為數(shù)據(jù)

6、直接輸出；另一方面作為增量調(diào)制譯碼電路的接收信碼。 方框 14 ：碼型反變換電路。電路見實(shí)驗(yàn)十所示。它的功能是把判決再生的數(shù)字基帶信碼(相對碼)恢復(fù)成絕對碼序列。 方框 15 ：接收端增量調(diào)制系統(tǒng)譯碼電路。它是把數(shù)字化的音頻信號恢復(fù)成模擬信號。它的取樣速率有64KHz、32KHz、16KHz，再生時(shí)鐘32KHz，可供選擇。在進(jìn)行該項(xiàng)綜合實(shí)驗(yàn)時(shí)，只有選擇再生時(shí)鐘32KHz，它的譯碼方式是由CPLD控制的。它恢復(fù)出的模擬信號要送入音頻放大電路進(jìn)行音頻功率放大。 方框 16 ：音頻功率放大電路。電路見實(shí)驗(yàn)五所示。它把增量調(diào)制譯碼電路輸出的音頻信號進(jìn)行放大，去推動揚(yáng)聲器。把信息傳送給收信者。 方框 1

7、7 ：再生信碼或是碼型反變換電路的輸出再生信碼。實(shí)質(zhì)上是轉(zhuǎn)換開關(guān)K703的2腳輸出端。在此端可以測量輸出數(shù)字信號波形。在測量點(diǎn)TP711處可觀察到此波形。至此，我們把通信系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)按功能框圖作了一一解釋，對組成一個較為完整的通信傳輸系統(tǒng)有了一定的了解。三. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 用偽隨機(jī)碼序列做綜合實(shí)驗(yàn)先用偽隨機(jī)碼序列代替增量調(diào)制編碼器輸出的數(shù)字基帶信號，逐一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。最后從接收端中還原出偽隨機(jī)碼序列。語音信號及通信系統(tǒng)原理綜合實(shí)驗(yàn)按照圖14-1進(jìn)行連接。2. 單音頻信號源做綜合實(shí)驗(yàn)斷開偽隨機(jī)碼序列，用音頻信號作信號源，送入增量調(diào)制系統(tǒng)編碼電路的輸入端中，再逐一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。最后從揚(yáng)聲器中還原出音頻信號

8、來。3. 廣播信號做綜合實(shí)驗(yàn)最后再用小話筒或錄音機(jī)作信號源，逐一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。觀察實(shí)驗(yàn)的每一結(jié)果。單臺實(shí)驗(yàn)箱實(shí)現(xiàn)單工通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)按照圖14-2進(jìn)行連接。4. 兩臺實(shí)驗(yàn)箱實(shí)現(xiàn)雙工編碼綜合實(shí)驗(yàn)兩臺實(shí)驗(yàn)箱實(shí)現(xiàn)雙工編碼通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)按照圖14-3進(jìn)行連接。用音頻信號作信號源，送入甲實(shí)驗(yàn)箱的增量調(diào)制系統(tǒng)編碼電路的輸入端S107中，通過導(dǎo)線相連接到乙實(shí)驗(yàn)箱的增量調(diào)制系統(tǒng)譯碼電路的輸入端J801的5與6腳相連，再逐一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。最后從乙實(shí)驗(yàn)箱的揚(yáng)聲器中還原出音頻信號來。5. 兩臺實(shí)驗(yàn)箱實(shí)現(xiàn)雙工調(diào)制解調(diào)綜合實(shí)驗(yàn)兩臺實(shí)驗(yàn)箱實(shí)現(xiàn)調(diào)制解調(diào)雙工通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)按照圖14-4進(jìn)行連接。用音頻信號作信號源，送入甲實(shí)驗(yàn)箱的增量調(diào)制系統(tǒng)編碼電路的輸入端S107中，信號從PSK 調(diào)制電路輸出，通過導(dǎo)線相連接到乙實(shí)驗(yàn)箱的PSK解調(diào)電路的輸入端K701的2與3腳相連，再逐一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。最后從乙實(shí)驗(yàn)箱的揚(yáng)聲器中還原出音頻信號來。四. 實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng) 1.認(rèn)真領(lǐng)會本次實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)思想，仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)電路的工作過程及原理。在動手之前做到實(shí)驗(yàn)系