實(shí)驗(yàn)一 數(shù)字基帶信號與HDB3編碼實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)一 數(shù)字基帶信號與HDB3編碼實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1了解單極性碼、雙極性碼、歸零碼、不歸零碼等基帶信號波形特點(diǎn) 2掌握AMI、HDB3碼編碼規(guī)則 3掌握從HDB3信號中提取位同步信號的方法 4掌握集中插入幀同步碼時(shí)分復(fù)用信號的幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 5了解HDB3編譯碼集成電路CD22103二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1用示波器觀察單極性非歸零碼（NRZ）、傳號交替反轉(zhuǎn)碼（AMI）、三階高密度雙極性碼（HDB3）、整流后的AMI碼及整流后的HDB3碼。 2用示波器觀察從HDB3碼中和從AMI碼中提取位同步信號的電路中有關(guān)波形。 3用示波器觀察HDB3、AMI譯碼輸出波形。三、基本原理 本實(shí)驗(yàn)使用數(shù)字信源模塊和HDB3

2、編譯碼模塊。 1數(shù)字信源模塊 本模塊是整個實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的發(fā)終端，其原理方框圖如圖1-1所示。本單元產(chǎn)生NRZ信號，信號碼速率約為170. 5KB，幀結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。幀長為24位，其中首位無定義，第2位到第8位是幀同步碼（7位巴克碼1110010），另外16位為2路數(shù)據(jù)信號，每路8位。此NRZ信號為集中插入幀同步碼時(shí)分復(fù)用信號。發(fā)光二極管亮狀態(tài)表示1碼，熄狀態(tài)表示0碼。 圖11 數(shù)字信元模塊原理方框圖 圖12 數(shù)字基帶信號幀結(jié)構(gòu) 本模塊有以下測試點(diǎn)及輸入輸出點(diǎn)：u u CLK晶振信號測試點(diǎn)u u BS-OUT信源位同步信號輸出點(diǎn)測試點(diǎn)u u FS信源幀同步信號輸出點(diǎn)測試點(diǎn)u u NRZ-OUT

3、NRZ信號輸出點(diǎn)測試點(diǎn) 數(shù)字信源模塊的電路原理圖中各單元與元器件對應(yīng)關(guān)系如下：u u 晶振 CRY：晶體；U l：反相器7404u u 分頻器 U2：計(jì)數(shù)器74161；U3：計(jì)數(shù)器74193；U4：計(jì)數(shù)器40160u u 并行碼產(chǎn)生器 K3、K1、K2：8位手動開關(guān)，從左到右依次與幀同步碼、數(shù)據(jù)1、數(shù)據(jù)2相對應(yīng)；發(fā)光二極管左起分別與一幀中的24位代碼相對應(yīng)u u 八選一 U5、U6、U7：8位數(shù)據(jù)選擇器4512u u 三選一 U8：8位數(shù)據(jù)選擇器4512u u 倒相器 U20：非門74HC04u u 抽樣 U9： D觸發(fā)器74HC74下面對分頻器，八選一及三選一等單元作進(jìn)一步說明。（1）分頻器

4、 74161進(jìn)行13分頻，輸出信號頻率為341kHz。74161是一個4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，預(yù)置在3狀態(tài)。74193完成除2,除 4, 除8,除16運(yùn)算，輸出BS, Sl、S2, S3等4個信號。BS為位同步信號，頻率為170. 5kHz。S1、S2、S3為3個選通信號，頻率分別為BS信號頻率的12、1/4和1/8。74193是一個4位二進(jìn)制加減計(jì)數(shù)器，當(dāng)CPD=PL =1、MR= 0時(shí)，可在Q0、Q1、Q2及Q3端分別輸出上述4個信號。40160是一個二一十進(jìn)制加計(jì)數(shù)器，預(yù)置在7狀態(tài)，完成除3運(yùn)算，在Q0和Q1端分別輸出選通信號S4、S5，這兩個信號的頻率相等，等于S3信號頻率的1/3。分頻

5、器輸出的S1、S2、S3、S4、S5等5個信號的波形如圖1-3 (a)和1-3（b)所示。圖13 分頻器輸出波形圖 （2）八選一 采用8路數(shù)據(jù)選擇器4512，它內(nèi)含了8路傳輸數(shù)據(jù)開關(guān)、地址譯碼器和三態(tài)驅(qū)動器，其真值表如表1-1所示。U5、U6和U7的地址信號輸入端A、B、C并連在一起并分別接S1、S2、S3信號，它們的8個數(shù)據(jù)信號輸入端x0一x7分別與K1、K2, K3輸出的8個并行信號連接。由表11可以分析出U5、U6、U7輸出信號都是碼速率為170. 5KB，以8位為周期的串行信號。 （3）三選一 三選一電路原理同八選一電路原理。S4、S5信號分別輸入到U8的地址端A和B，U5、U6、U7

6、輸出的3路串行信號分別輸入到U8的數(shù)據(jù)端x3、 x0、 x1，U8的輸出端即是一個碼速率為170. 5KB的2路時(shí)分復(fù)用信號，此信號為單極性不歸零信號（NRZ）。（4）倒相與抽樣 圖1-1中的NRZ信號的脈沖上升沿或下降沿比BS信號的下降沿稍有點(diǎn)遲后。在實(shí)驗(yàn)二的數(shù)字調(diào)制單元中，有一個將絕對碼變?yōu)橄鄬Υa的電路，要求輸入的絕對碼信號的上升沿及下降沿與輸入的位同步信號的上升沿對齊，而這兩個信號由數(shù)字信源模塊提供。倒相與抽樣電路就是為了滿足這一要求而設(shè)置的，它們使NRZ-OUT及BS-OUT信號滿足碼變換電路的要求。 FS信號可用作示波器的外同步信號，以便觀察2DPSK等信號。FS信號、NRZ一OUT

7、信號之間的相位關(guān)系如圖1-4所示，圖中NRZ-OUT的無定義位為0，幀同步碼為1110010，數(shù)據(jù)1為11110000，數(shù)據(jù)2為0000111。FS信號的低電平、高電平分別為4位和8位數(shù)字信號時(shí)問，其上升沿比NRZOUT碼第一位起始時(shí)間超前一個碼元。圖14 FS、NRZ-OUT波形對應(yīng)圖 2HDB3編譯碼 該電路的原理框圖如圖1-5所示。 圖15 HDB3編碼電路原理框圖本單元有以下測試點(diǎn)及輸出點(diǎn)：l l NRZ 譯碼器輸出信號l l BS-R 鎖相環(huán)輸出的位同步信號l l (AMI）HDB3 編碼器輸出信號l l BPF 帶通濾波器輸出信號l l （AMI）HDB3-D (AMI）HDB3整

8、流輸出信號 本模塊上的開關(guān)K4用于選擇碼型，K4位于左邊(A端）選擇AMI碼，位于右邊（H端）選擇HDB3碼。 HDB3編碼電路中各單元與各單元器件的對應(yīng)關(guān)系如下：u u HDB3編澤碼器 U10 ：HDB3編譯碼集成電路CD22103Au u 單雙極性變換器 U11：模擬開關(guān)4052u u 雙單極性變換器 U12：非門74HC04u u 相加器 U17：或門74 LS32u u 帶通 U13、U14：運(yùn)放UA741u u 限幅放大器 U15：運(yùn)放LM318u u 鎖相環(huán) U16：集成鎖相環(huán)CD4046下面簡單介紹AMI、HDB3碼編碼規(guī)律。 AMI碼的編碼規(guī)律是：信息代碼1變?yōu)閹в蟹柕?碼

9、即+1或-1，1的符號交替反轉(zhuǎn)；信息代碼0的為0碼。AMI碼對應(yīng)的波形是占空比為0.5的雙極性歸零碼，即脈沖寬度與碼元寬度（碼元周期、碼元間隔）T壇的關(guān)系是T=0.5Ts。 HDB3碼的編碼規(guī)律是：4個連0信息碼用取代節(jié)000v或B00V代替，當(dāng)兩個相鄰v碼中間有奇數(shù)個信息l碼時(shí)取代節(jié)為000v，有偶數(shù)個信息1碼（包括0個信息1碼）時(shí)取代節(jié)為B00V，其它的信息0碼仍為0碼；信息碼的1碼變?yōu)閹в蟹柕?碼即+1或-1；HDB3碼中1、B的符號符合交替反轉(zhuǎn)原則，而v的符號破壞這種符號交替反轉(zhuǎn)原則，但相鄰v碼的符號又是交替反轉(zhuǎn)的；HDB3碼是占空比為0.5的雙極性歸零碼。 設(shè)信息碼為0000 01

10、10 0001 0000，則NRZ碼、AM1碼，HDB3碼如圖1-6所示。 分析表明，AMI碼及HDB3碼的功率譜如圖1-7所示，它不含有離散譜fs成份(fs =I /Ts,等于位同步信號頻率）。在通信的終端需將它們譯碼為NRZ碼才能送給數(shù)字終端機(jī)或數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。在做譯碼時(shí)必須提供位同步信號。工程上，一般將AMT或HDB3碼數(shù)字信號進(jìn)行整流處理，得到占空比為0.5的單極性歸零碼。這種信號的功率譜也在圖17中給出。由于整流后的AMI、HDB3碼中含有離散譜fs，故可用一個窄帶濾波器得到頻率為fs的正弦波，整形處理后即可得到位同步信號。圖16 NRZ、AMI、HDB3編碼關(guān)系對應(yīng)圖圖17 NRZ、

11、AMI、HDB3頻譜關(guān)系圖本單元用CD22103集成電路進(jìn)行AMI或HDB3編譯碼。當(dāng)它的第3腳(HDB3/AMI )接+5V時(shí)為HDB3編譯碼器，接地時(shí)為AMI編譯碼器。編碼時(shí)，需輸入NRZ碼及位同步信號，它們來自數(shù)字信源模塊單元，已在電路板上連好。CD22103編碼輸出兩路并行信號十H-OUT和H-OUT打，它們都是半占空比的正脈沖信號，分別與AMI或HDB3碼的正極性信號及負(fù)極性信號相對應(yīng)。這兩路信號經(jīng)單雙極性變換后得到AMI碼或HDB3 。 雙單極性變換及相加器構(gòu)成一個整流器。整流后的(AM I) HDB3D信號含有位同步信號頻率離散譜。由于位同步頻率比較低，r很難將有源帶通濾波器的帶

12、寬做得很窄，它輸出的信號即BPF是一個幅度和周期都不恒定的正弦信號。對此信號進(jìn)行限幅放大處理后得到幅度恒定、周期變化的脈沖信號，但仍不能將此信號作為譯碼器的位同步信號，需作進(jìn)一步處理。當(dāng)鎖相環(huán)的自然諧振頻率足夠小時(shí)，對輸入的電壓信號可等效為窄帶帶通濾波器（關(guān)于鎖相環(huán)的基本原理將在實(shí)驗(yàn)三中介紹）。本單元中采用電荷泵鎖相環(huán)構(gòu)成一個Q值約為35的的窄帶帶通濾波器，它輸出一個符合譯碼器要求的位同步信號BS - R.。譯碼時(shí)，需將AMI或HDB3碼變換成兩路單極性信號分別送到CD22103的第11、第13腳，此任務(wù)由雙單變換電路來完成。當(dāng)信息代碼連0個數(shù)太多時(shí)，從AMI碼中較難于提取穩(wěn)定的位同步信號，而

13、HDB3中連0個數(shù)最多為3，這對提取高質(zhì)量的位同步信號是有利的。這也是HDB3碼優(yōu)于AMI碼之處。HDB3碼及經(jīng)過隨機(jī)化處理的AMI碼常被用在PCM一、二、三次群的接口設(shè)備中。在實(shí)用的HDB3編譯碼電路中，發(fā)端的單雙極性變換器一般由變壓器完成；收端的雙單極性變換電路一般由變壓器、自動門限控制和整流電路完成，本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖钦莆誋DB3編碼規(guī)則，及位同步提取方法，故對極性變換電路作了簡化處理，不一定符合實(shí)用要求。CD22103集成芯片的引腳圖如圖18所示。圖18 CD22103集成芯片的引腳圖 CD22103主要由發(fā)送編碼和接收譯碼兩部分組成，工作速率為50Kb/s-10Kb/s。兩部分功能簡述如下

14、： 發(fā)送部分： 當(dāng)HDB3/AMI端接高電平時(shí)，編碼電路在編碼時(shí)鐘CTX下降沿的作用下，將NRZ碼編成HDB3碼；接低電平時(shí)，編成AM I碼。編碼輸出比輸入碼延遲4個時(shí)鐘周期。 接收部分：（1）在譯碼時(shí)鐘CRX的上升沿作用下，將HDB3碼（或AMI碼）譯成NRZ碼。譯碼輸出比輸入碼延遲4個時(shí)鐘周期。（2）HDB3碼經(jīng)邏輯組合后從CKR端輸出，供時(shí)鐘提取等外部電路使用。（3）可在不斷業(yè)務(wù)的情況下進(jìn)行誤碼監(jiān)測，檢測出的誤碼脈沖從ERR端輸出，其脈寬等于收時(shí)鐘的一個周期，可用此進(jìn)行誤碼計(jì)數(shù)。（4）可檢測出所接收的AIS碼，檢測周期由外部RAIS決定。據(jù)CCITT規(guī)定，在RAIS信號的一個周期內(nèi)，若接

15、收信號中“0”碼個數(shù)少于3，則AIS端輸出高電平，使系統(tǒng)告警電路輸出相應(yīng)的告警信號，若接收信號中“0”碼個數(shù)不少于3，AIS端輸出低電平，表示接收信號正常。四、實(shí)驗(yàn)步驟1熟悉信源模塊和HDB3編譯碼模塊的工作原理。2用示波器觀察數(shù)字信源模塊上的各種信號波形。 用FS作為示波器的外同步信號，進(jìn)行下列觀察： （1）示波器的兩個通道探頭分別接NRZ-OUT和BS-OUT，對照發(fā)光二極管的發(fā)光狀態(tài)，判斷數(shù)字信源單元是否己正常工作CI碼對應(yīng)的發(fā)光管亮，0碼對應(yīng)的發(fā)光管熄）: （2）用KI產(chǎn)生代碼x1110410（x為任意代碼，1110010為7位幀同步碼），K2, K3產(chǎn)生任意信息代碼，觀察本實(shí)驗(yàn)給定的

16、集中插入幀同步碼時(shí)分復(fù)用信號幀結(jié)構(gòu)，和NRZ碼特點(diǎn)。3用示波器觀察HDB3編譯單元的各種波形。 用信源模塊的FS信號作為示波器的外同步信號。 （1)示波器的兩個探頭CHI和CH2分別接NRZ-OUT和（AM I) HDB3，將信源模塊K1、K2, K3的每一位都置1，觀察并記錄全1碼對應(yīng)的AMI碼和HDB3碼；再將Kl, K2, K3置為全0,觀察全0碼對應(yīng)的AMI碼和HDB3碼。觀察AMI碼時(shí)將開關(guān)K4置于A端，觀察HDB3碼時(shí)將K4置于H端，觀察時(shí)應(yīng)注意編碼輸出(AMI)HDDB3輸入NRZ-OUT延遲了4個碼元。 （2）將K1、K2、K3置于0111 0010 0000 1100 001

17、0 0000態(tài)，觀察并記錄對應(yīng)的AMI碼和HDB3碼。 （4）將KI、K2、K3置于任意狀態(tài)，K4置A或H端，CH1接NRZ-OUT，CH2分別接CAMI) HDB3-D, BPF, BS-R和NRZ，觀察這些信號波形。觀察時(shí)應(yīng)注意：n n NRZ信號（譯碼輸出）遲后于NRZ-OUT信號（編碼輸入）8個碼元。n n AMI, HDB3碼是占空比等于0.5的雙極性歸零碼，AMI-D, HDB3-D是占空比等于0.5的單極性歸零碼。n n BPF信號是一個幅度和周期都不恒定的正弦信號，BS-R是一個周期基本恒定（等于一個碼元周期）的TTL電平信號。n n 本實(shí)驗(yàn)中若24位信源代碼中只有I個“1“碼

18、，則無法從AMI碼中得到一個符合要求的位同步信號，因此不能完成正確的譯碼。若24位信源代碼全為u0;碼，則更不可能從AMI信號（亦是全0信號）得到正確的位同步信號。信源代碼連0個數(shù)越多，越難于從AMI碼中提取位同步信號（或者說要求帶通濾波的Q值越高，因而越難于實(shí)現(xiàn)），譯碼輸出NRZ越不穩(wěn)定。而HDB3碼則不存在這種問題。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察和記錄回答：（1）不歸零碼和歸零碼的特點(diǎn)是什么？（2）與信源代碼中的“1”碼相對應(yīng)的AMI碼及HDB3碼是否一定相同？為什么？2設(shè)代碼為全1，全0及0111 0010 0000 1100 0010 0000給出AMI及HDB3的代碼和波形。3總結(jié)H

19、DB3及AMI編碼規(guī)則及其各自特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)二 數(shù)字調(diào)制實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1掌握絕對碼、相對碼概念及它們之間的變換關(guān)系2 2掌握用鍵控法產(chǎn)生2ASK、2FSK、2DPSK信號的方法3 3掌握相對碼波形與2PSK信號波形之間的關(guān)系以及絕對碼波形與2DPSK信號波形之間的關(guān)系。4 4 了解2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信號的頻譜與數(shù)字基帶信號頻譜之間的關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1用示波器觀察絕對碼波形和相對碼波形相互變換過程。 2用示波器觀察2ASK, 2FSK, 2PSK, 2DPSK信號波形。 3用頻譜儀觀察數(shù)字基帶信號頻譜及2ASK, 2FSK, 2DPSK信號的頻譜。三、基本原理 本實(shí)驗(yàn)

20、使用數(shù)字信源模塊和數(shù)字調(diào)制模塊。信源模塊向調(diào)制模塊提供位同步信號和數(shù)字基帶信號（NRZ碼）。調(diào)制模塊將輸入的NRZ絕對碼變?yōu)橄鄬Υa、用鍵控法產(chǎn)生2ASK, 2FSK, 2DPSK信號。數(shù)字調(diào)制單元的原理方框圖如圖2-1所示。將晶振信號進(jìn)行2分頻、濾波后，得到2ASK的載頻2MHZ 。放大器的發(fā)射極和集電極輸出兩個頻率相等、相位相反的信號，這兩個信號就是2PSK、2DPSK的兩個載波，2FSK信號的兩個載波頻率分別為晶振頻率的1/2和1/4,也是通過分頻和濾波得到的。 圖21 數(shù)字調(diào)制模塊電路原理方框圖 圖中假設(shè)碼元寬度等于載波周期的1.5倍。2PSK信號的相位與信息代碼的關(guān)系是：前后碼元相異時(shí)

21、，2PSK信號相位變化180度,相同時(shí)2PSK信號相位不變，可簡稱為“異變同不變”。2DPSK信號的相位與信息代碼的關(guān)系是：碼元為“1”時(shí)，2DPSK信號的相位變化180度。碼元為“0”時(shí)，2DPSK信號的相位不變，可簡稱為“1變0不變”。 應(yīng)該說明的是，此處所說的相位變或不變，是指將本碼元內(nèi)信號的初相位與上一碼元內(nèi)信號的末相位進(jìn)行比較，而不是將相鄰碼元信號的初相位進(jìn)行比較。實(shí)際工程中，2PSK或2DPSK信號載波頻率與碼速率之間可能是整數(shù)倍關(guān)系也可能是非整數(shù)倍關(guān)系。但不管是那種關(guān)系，上述結(jié)論總是成立的。本單元用碼變換2PSK調(diào)制方法產(chǎn)生2DPSK信號，原理框圖及波形圖如圖22、23所示。相對

22、于絕對碼AK, 2PSK調(diào)制器的輸出就是2DPSK信號，相對于相對碼、2PSK調(diào)制器的輸出是2PSK信號。圖中設(shè)碼元寬度等于載波周期，已調(diào)信號的相位變化與AK, BK的關(guān)系當(dāng)然也是符合上述規(guī)律的，即對于AK來說是”1變0不變”關(guān)系，對于BK來說是“異變同不變”關(guān)系，由AK到BK的變換也符合“1變0不變”規(guī)律。 圖22 2PSK與2DPSK變換圖圖23 2DPSK解調(diào)原理框圖 圖2-3中調(diào)制后的信號波形也可能具有相反的相位，BK也可能具有相反的序列即00100，這取決于載波的參考相位以及異或門電路的初始狀態(tài)。 2DPSK通信系統(tǒng)可以克服上述2PSK系統(tǒng)的相位模糊現(xiàn)象，故實(shí)際通信中采用2DPSK而

23、不用2PSK（多進(jìn)制下亦如此，采用多進(jìn)制差分相位調(diào)制MDPSK），此問題將在數(shù)字解調(diào)實(shí)驗(yàn)中再詳細(xì)介紹。設(shè)碼元寬度為Ts，fs=lTs在數(shù)值上等于碼速率，2ASK、2PSK（2DPSK）、2FSK的功率譜密度如圖2-4所示。可見，2ASK, 2PSK（2DPSK）的功率譜是數(shù)字基帶信號m (t)功率譜的線性搬移，故常稱2ASK為線性調(diào)制信號。多進(jìn)制的MASK、MPSK (MDPSK）、MFSK信號的功率譜與二進(jìn)制信號功率譜類似。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中m (t)是一個周期信號，故m (t)有離散譜，因而2ASK、2PSK（2DPSK）、2FSK也具有離散譜。 圖24 2ASK、2PSK（2DPSK）、2FS

24、K信號功率譜四、實(shí)驗(yàn)步驟1 1熟悉數(shù)字信源單元及數(shù)字調(diào)制單元的工作原理。2 2連線：數(shù)字調(diào)制單元的CLK、BS-IN、NRZ-IN分別連至信源單元CLK、BS-OUT、NRZ-OUT。3 3用數(shù)字信源模塊的FS信號作為示波器的外同步信號，示波波CH1接AK，CH2接BK，信源模塊的K1、K2、K3置于任意狀態(tài)（非全0），觀察AK, BK波形，總結(jié)絕對碼至相對碼變換規(guī)律以及從相對碼至絕對碼的變換規(guī)律。4 4示波器CH1接2DPSK-OUT，CH2分別接AK及BK，觀察并總結(jié)2DPSK信號相位變化與絕對碼的關(guān)系以及2DPSK信號相位變化與相對碼的關(guān)系（此關(guān)系即是2PSK信號相位變化與信源代碼的關(guān)系

25、）。注意：2DPSK信號的幅度不一致，但這并不影響信息的正確傳輸。5 5示波器CH1接AK、CH2依次接2FSK-OUT和2ASK-OUT；觀察這兩個信號與AK的關(guān)系（注意“l(fā)”碼與“0”碼對應(yīng)的2FSK信號幅度可能不相等，這對傳輸信息是沒有影響的）。 應(yīng)該注明的是：由于示波器的原因，實(shí)驗(yàn)中可能看不到很理想的2FSK、2DPSK波形。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1 1設(shè)絕對碼為全1、全0或10011010，求相對碼。2 2設(shè)相對碼為全1、全0或l00l 1010，求絕對碼。3 3設(shè)信息代碼為10011010，載頻分別為碼元速率的1倍和1.5倍，畫出2DPSK及2PSK信號波形。4 4總結(jié)絕對碼至相對碼變換

26、規(guī)律、相對碼至絕對碼的變換規(guī)律，并設(shè)計(jì)一個由相對碼至絕對碼的變換電路。，5 5總結(jié)2DPSK信號的相位變化與絕對碼的關(guān)系以及2DPSK信號的相位變化與相對碼的關(guān)系（即2PSK的相位變化與信息代碼之間的關(guān)系）實(shí)驗(yàn)三 數(shù)字解調(diào)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)臉目的1掌握2DPSK相干解調(diào)原理。2掌握2FSK過零檢測解調(diào)原理二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1用示波器觀察2DPSK相干解調(diào)原理過程2用示波器觀察2FSK過零檢測解調(diào)原理過程三、基本原理用相干解調(diào)或差分相干解調(diào)法（相位比較法）都可解調(diào)2DPSK信號，在相位比較法中，要求載波頻率為碼速率的整數(shù)倍，當(dāng)此關(guān)系不能滿足時(shí)只能用相干解調(diào)法，本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，2DPSK載波頻率等碼速率的13倍，

27、兩種解調(diào)方法都可用。而實(shí)際工程中相干解調(diào)法用得最多。2FSK信號的解調(diào)方法有：包絡(luò)括檢波法、相干解調(diào)法、鑒頻法、過零檢測法等。本實(shí)驗(yàn)采用相干解調(diào)2DPSK信號、采用過零檢測法解調(diào)2FSK信號。圖31給出了數(shù)字解調(diào)模塊的電路原理框圖。 圖31 數(shù)字解調(diào)模塊的電路原理框圖在實(shí)際應(yīng)用的通信系統(tǒng)中，解調(diào)器的輸入端都有一個帶通濾波器用來濾除帶外的信道白噪聲并確保系統(tǒng)的頻率特性符合無碼間串?dāng)_條件。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中為簡化實(shí)驗(yàn)設(shè)備，發(fā)端即數(shù)字調(diào)制的輸出端沒有帶通濾波器、信道是理想的，故解調(diào)器輸入端就沒加帶通濾波器。下面對2DPSK相干解調(diào)電路中的一些具體問題加以說明。比較器的輸出CM-OUT為TTL電平信號，它不

28、能作為相對碼直接送給碼反變換器，因?yàn)樗⒉皇且粋€標(biāo)準(zhǔn)的單極性非歸零碼，其單個“1”碼對應(yīng)的正脈沖的寬度可能小于碼元寬度、也可能大于碼元寬度。另外，當(dāng)LPF中有噪聲時(shí)，CM-OUT中還會出現(xiàn)噪聲脈沖。異或門74LS86輸出的絕對碼波形的高電平上疊加有小的干擾信號，經(jīng)U34整形后即可去掉。DPSK相干解調(diào)器模塊各點(diǎn)波形示意圖如圖3-2所示。圖中設(shè)相干載波為兀相位。圖32 2DPSK相干解調(diào)器模塊各點(diǎn)波形示意圖2FSK解調(diào)器工作原理及有關(guān)問題說明如下：圖3-3為2FSK過零檢測解調(diào)器各點(diǎn)波形示意圖，圖中設(shè)“1”碼載頻等于碼速率的兩倍，“0”碼載頻等于碼速率。圖33 2FSK過零檢測解調(diào)器各點(diǎn)波形示意

29、圖整形1和整形2的功能與比較器類似，在其輸入端將輸入信號疊加在2.5上。7 4 HC0 4的狀態(tài)轉(zhuǎn)換電平約為2. 5V，可把輸入信號進(jìn)行硬限幅處理。整形1將正弦2FSK信號變?yōu)門TL電平的2FSK信號。整形2和抽樣電路共同構(gòu)成一個判決電平為2. 5V的抽樣判決器。單穩(wěn)1、單穩(wěn)2分別被設(shè)置為上升沿觸發(fā)和下降沿觸發(fā)，它們與相加器一起共同對TT L電平的2FSK信號進(jìn)行微分、整流處理。LPF不是TTL電平信號且不是標(biāo)準(zhǔn)的非歸零碼，必須進(jìn)行抽樣判決處理。U34對抽樣判決輸出信號進(jìn)行整形。必須說明一點(diǎn)，2FSK和2DPSK解調(diào)的信號碼不能為全0或全I(xiàn)，否則抽樣判決器不能正常工作。四、實(shí)驗(yàn)步驟本實(shí)驗(yàn)使用數(shù)

30、字信源模塊、數(shù)字調(diào)制模塊、2DPSK解調(diào)模塊及2FSK解調(diào)模塊，它們之間的信號連結(jié)方式如圖4-5所示。實(shí)際通信系統(tǒng)中解調(diào)器的位同步信號來自位同步提取單元。本實(shí)驗(yàn)中這個信號直接來自數(shù)字信源。在做2DPSK解調(diào)實(shí)驗(yàn)時(shí)，位同步信號送給2DPSK解調(diào)單元，做2FSK解調(diào)實(shí)驗(yàn)時(shí)則送到2FSK解調(diào)單元。 1按圖3-4將五個模塊的信號輸出、輸入點(diǎn)連在一起。 圖34 數(shù)字解調(diào)試驗(yàn)連線圖 2檢查數(shù)字信源模塊和數(shù)字調(diào)制模塊是否己在正常工作。32DPSK解調(diào)實(shí)驗(yàn)（1）用數(shù)字信源模塊中的FS信號作為示波器外同步信號，將示波器的CH1接數(shù)字調(diào)制單元的BK, CH2接2DPSK解調(diào)單元的MU。 MU與BK同相或反相，其波

31、形應(yīng)接近圖3-2所示的理論波形。（2）示波器的CH2接LPF，可看到LPF與MU反相。當(dāng)一幀內(nèi)BK中“1”碼“0”碼個數(shù)相同時(shí)，LPF的正、負(fù)極性信號與0電平對稱，否則不對稱。將示波器調(diào)至失步狀態(tài)，可觀察到眼圖。（3）斷開、接通電源若干次，觀察數(shù)字調(diào)制單元的BK與2DPSK解調(diào)單元的MU 、LPF、BK之間的關(guān)系，再觀察數(shù)字調(diào)制單元中AK信號與2DPSK解調(diào)單元的MU、L PF、BK、AK-OUT信號之間的關(guān)系。AK-OUT信號之間的關(guān)系。 42FSK解調(diào)實(shí)驗(yàn)示波器探頭CH1接數(shù)字調(diào)制單元中的AK, CH2分別2FSK解調(diào)單元中的FD、LPF、CM及AK-OUT，觀察2FSK過零檢測解調(diào)器的解

32、調(diào)過程（注意：低通及整形都有倒相作用）。LPF的波形應(yīng)接近圖3-3所示的理論波形。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1設(shè)絕對碼為1001101，相干載波數(shù)率等于碼速率的1.5倍，根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察得到的規(guī)律，畫出CAR-OOT與CAR同相、反相時(shí)2DPSK相干解調(diào)MU、 LPF、BS、BK、AK波形，總結(jié)2DPSK克服相位模糊現(xiàn)象的機(jī)理（設(shè)運(yùn)放無倒相作用）。2設(shè)信息代碼為1001101，2FSK的兩個載頻分別為碼速率的四倍和兩倍，根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察得到的規(guī)律，畫出2FSK過零檢測解調(diào)器輸入的2FSK波形及FD、LPF、AK波形（設(shè)低通濾波器及整形2都無倒相作用）。實(shí)驗(yàn)四 幀同步實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握巴克碼識別原理。2掌握同

33、步保護(hù)原理。3了解假同步、漏同步、捕捉態(tài)、維持態(tài)概念。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1觀察幀同步碼無錯誤時(shí)幀同步器的維持態(tài)。2觀察幀同步碼有一位錯誤時(shí)幀同步器的維持態(tài)和捕捉態(tài)。3觀察同步器的假同步現(xiàn)象和同步保護(hù)作用。三、基本原理 在時(shí)分復(fù)用通信系統(tǒng)中，為了正確地傳輸信息，必須在信息碼流中插入一定數(shù)量的幀同步碼，可以集中插入、也可以分散插入。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中幀同步碼為位巴克碼，集中插入到每幀的第2至第8個碼元位置上。 幀同步模塊的原理框圖如圖41所示。圖41 幀同步模塊的原理框圖 本模塊有以下測試點(diǎn)及輸入輸出點(diǎn)：n n S-IN數(shù)字基帶信號輸入點(diǎn)n n BSIN位同步信號輸入點(diǎn)n n GAL巴克碼識別器輸出信號測試點(diǎn)

34、n n 2424分頻器輸出信號測試點(diǎn)n n TH判決門限電平測試點(diǎn)n n FS0UT幀同步信號輸出點(diǎn)測試點(diǎn) 圖4-1中各單元與電路單元器件的對應(yīng)關(guān)系如下：l l 24分頻器 U60, U61：計(jì)數(shù)器4017；U58：C, U58：E：或門4071l l 移位寄存器 U50, U51：四位移位寄存器74175l l 相加器 A2：可編程邏輯器件GAL20V8l l 判決器 A2：可編程邏輯器件GAL20V8l l 單穩(wěn) U59：單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器4528l l 與門1 U56： A：與門7408l l 門2 U56： C：與門4708l l 與門3 U56：D：與門7408l l 與門4 U56： B

35、：與門7408l l 或門 U58：A：或門4071l l 3分頻器 U54：計(jì)數(shù)器4017l l 觸發(fā)器 U55：JK觸發(fā)器4027從總體上看，本模塊可分為巴克碼識別器及同步保護(hù)兩部分。巴克碼識別器包括移位寄存器、相加器和判決器，圖4-1中的其余部分完成同步保護(hù)功能。移位寄存器由兩片74175組成，移位時(shí)鐘信號是位同步信號。當(dāng)7位巴克碼全部進(jìn)入移位寄存器時(shí)，U50的Q1、Q2、Q3、Q4及U51的Q2、Q3、Q4都為1，它們輸入到相加器A2的數(shù)據(jù)輸入端，軟件內(nèi)置判別門限為1110010，TH為低電平。當(dāng)基帶信號里的幀同步碼無錯誤時(shí)（七位全對），把位同步信號和數(shù)字基帶信號輸入給移位寄存器，識別

36、器就會有幀同步識別信號GAL輸出，各種信號波形及時(shí)序關(guān)系如圖4-2所示，GAL信號的上升沿與最后一位幀同步碼的結(jié)束時(shí)刻對齊。圖中還給出了24信號及幀同步器最終輸出的幀同步信號FS-OUT， FS-OUT的上升沿稍遲后于GAL的上升沿。24信號是將位同步信號進(jìn)行24分頻得到的，其周期與幀同步信號的周期相同（因?yàn)橐粠?4位是確定的），但其相位不一定符合要求。當(dāng)識別器輸出一個GAL脈沖信號時(shí)（即捕獲到一組正確的幀同步碼），在GAL信號和同步保護(hù)器的作用下，除24電路置零，從而使輸出的24信號下降沿與GAL信號的上升沿對齊。24信號再送給后級的單穩(wěn)電路，單穩(wěn)設(shè)置為下降沿觸發(fā)，其輸出信號的上升沿比24信

37、號的下降沿稍有延遲。圖42 幀同步模塊信號波形對應(yīng)圖同步器最終輸出的幀同步信號FS-OUT是由同步保護(hù)器中的與門3對單穩(wěn)輸出的信號及狀態(tài)觸發(fā)器的Q端輸出信號進(jìn)行“與”運(yùn)算得到的。電路中同步保護(hù)器的作用是減小假同步和漏同步。當(dāng)無基帶信號輸入（或雖有基帶信號輸入但相加器輸出低于門限值）時(shí)，識別器沒有輸出（即輸出為0），與門1關(guān)閉、與門2打開，單穩(wěn)輸出信號通過與門2后輸入3電路，3電路的輸出信號使?fàn)顟B(tài)觸發(fā)器置0從而關(guān)閉與門3，同步器無輸出信號，此時(shí)Q的高電平把判決器的門限置為7 (P3燈亮）且關(guān)閉或門、打開與門1，同步器處于捕捉態(tài)。只要識別器輸出一個GAL信號（因?yàn)榕袥Q門限比較高，這個GAL信號是正

38、確的幀同步信號的概率很高），與門4就可以輸出一個置零脈沖使/24分頻器置零，24分頻器輸出與GAL信號同頻相的的周期信號（見圖42）。識別器輸出的GAL脈沖信號通過與門1后使?fàn)顟B(tài)觸發(fā)器置“1”，從而打開與門3，輸出幀同步信號FS-OUT，同時(shí)使判決器門限降為6（P3燈熄）、打開或門、同步器進(jìn)入維持狀態(tài)。在維持狀態(tài)下，因?yàn)榕袥Q門限較低，故識別器的漏識別概率減小，假識別概率增加。但假識別信號與單穩(wěn)輸出信號不同步，故與門1、與門4不輸出假識別信號，從而使假識別信號不影響24電路的工作狀態(tài)，與門3輸出的仍是正確的幀同步信號。實(shí)驗(yàn)中可根據(jù)判決門限指示燈P3判斷同步器處于何種狀態(tài)，P3亮為捕捉態(tài)P3熄為同

39、步態(tài)。在維持狀態(tài)下，識別器也可能出現(xiàn)漏識別。但由于漏識別概率比較小，連續(xù)幾幀出現(xiàn)漏識別的概率更小。只要識別器不連續(xù)出現(xiàn)三次漏識別，則3電路不輸出脈沖信號，維持狀態(tài)保持不變。若識別器連續(xù)出現(xiàn)三次漏識別，則3電路輸出一個脈沖信號，使維持狀態(tài)變?yōu)椴蹲綉B(tài)，重新捕捉幀同步碼，不難看出，若識別器第一次輸出的脈沖信號為假識別信號（即首次捕獲到的是信息數(shù)據(jù)中與位同步碼完全相同的碼元序列），則系統(tǒng)將進(jìn)入錯誤的同步維持狀態(tài)，由于本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是連續(xù)傳輸以一幀為周期的周期信號，所以此狀態(tài)將維持下去，但在實(shí)際的信息傳輸中不會連續(xù)傳送這種周期信號，因此連續(xù)幾幀都輸出假識別信號的概率極小，所以這種錯誤的同步維持狀態(tài)存在的時(shí)間

40、是短暫的。當(dāng)然，同步保護(hù)器中的3電路的分頻比也可以設(shè)置為其它值，此值越大，在維持狀態(tài)下允許的識別器的漏識別概率也越大。在維持態(tài)下對同步信號的保護(hù)措施稱為前方保護(hù)，在捕捉態(tài)下的同步保護(hù)措施稱為后方保護(hù)。本同步器中捕捉態(tài)下的高門限屬于后方保護(hù)措施之一，它可以減少假同步概率，當(dāng)然還可以采取其它電路措施進(jìn)行后方保護(hù)。低門限及3電路屬于前方保護(hù)，它可以保護(hù)已建立起來的幀同步信號，避免識別器偶爾出現(xiàn)的漏識別造成幀同步器丟失幀同步信號即減少漏同步概率。同步器中的其它保護(hù)電路用來減少維持態(tài)下的假同步概率。四、實(shí)驗(yàn)步驟本實(shí)驗(yàn)使用數(shù)字信源模塊及幀同步模塊1熟悉數(shù)字信源模塊和幀同步模塊，將S-IN, BS-IN分別

41、連至信源的NRZ-OUT和BS-OUT。2觀察同步器的維持態(tài)（同步態(tài)） 將數(shù)字信源模塊的K3（左邊的8位微動開關(guān)）置于X1110010狀態(tài)（110010為幀同步碼，X是無定義位，可任意置“I”或置“0”），K1、K2置于任意狀態(tài)（但不要出現(xiàn)與1110010相同或只差一位的碼序列），示波器CH1接NRZ-OUT，CH2分別接GAL，24、TH及FS-OUT，觀察并紀(jì)錄上述信號波形（注意：TH為0電平，幀同步模塊的P3指示燈熄）。使信源幀同步碼（注意是K3的第2位到第8位）中錯一位，重新作上述觀察，此時(shí)GAL、24、TH、FS-OUT應(yīng)不變。使信源幀同步碼再錯一位重作上述觀察，此時(shí)同步器應(yīng)轉(zhuǎn)入捕捉

42、態(tài)，僅24波形不變。3觀察同步器的捕捉態(tài)（失步態(tài)）先斷開幀同步模塊輸入信號S-IN，然后使信源幀同步碼只錯一位，數(shù)據(jù)代碼中不出現(xiàn)1110010序列，然后接通幀同步模塊輸入信號，則同步器處于失步態(tài)。示波器CH1接NRZ-OUT ，CH2分別接GAL、24、TH及FS-OUT，觀察并記錄上述信號波形。使幀同步碼恢復(fù)為1110010，觀察24信號相對于NRZ-OUT信號的相位變化，分析同步器從失步態(tài)轉(zhuǎn)為同步態(tài)的過程。4觀察識別器假識別現(xiàn)象及同步保護(hù)器的保護(hù)作用。將K3置于X 1110010狀態(tài)，K1、K2不出現(xiàn)1110010狀態(tài)，同步器處于同步狀態(tài)后，再使K1或K2出現(xiàn)1110010狀態(tài)（或與111

43、0010狀態(tài)有一位不同），示波器CH1接NRZ-OUT，CH2分別接GAL和FS-OUT，觀察識別器假識別班象及同步保護(hù)電路的保護(hù)作用。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，畫出同步器處于同步狀態(tài)及失步狀態(tài)時(shí)同步器各點(diǎn)波形。2本實(shí)驗(yàn)中同步器由同步態(tài)轉(zhuǎn)為捕捉態(tài)時(shí)24信號相位為什么不變。3同步保護(hù)電路是如何使假識別信號不形成假同步信號的。實(shí)驗(yàn)五 數(shù)字基帶通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握時(shí)分復(fù)用數(shù)字基帶通信系統(tǒng)的基本原理及數(shù)字信號傳輸過程2了解位同步信號抖動、幀同步信號錯位對數(shù)字信號傳輸?shù)挠绊?掌握位同步信號、幀同步信號在數(shù)字分接中的作用二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1用數(shù)字信源模塊、數(shù)字終端模塊及幀同步模塊連成一個理想信道

44、時(shí)分復(fù)用數(shù)字基帶通信系統(tǒng)，使系統(tǒng)正常工作。2設(shè)置不同的數(shù)字隨機(jī)序列，觀察并記錄位同步信號抖動對數(shù)字信號傳輸?shù)挠绊憽?設(shè)置不同的數(shù)字隨機(jī)序列，觀察并記錄幀同步信號錯位對數(shù)字信號傳輸?shù)挠绊憽?用示波器觀察分接后的數(shù)據(jù)信號、用于數(shù)據(jù)分接的幀同步信號、位同步信號。三、基本原理本實(shí)驗(yàn)使用數(shù)字信源模塊、數(shù)字終端模塊及幀同步模塊。 1數(shù)字終端模塊工作原理： 原理框圖如圖5-1所示。它輸入單極性非歸零信號、位同步信號和幀同步信號，把兩路數(shù)據(jù)信號從時(shí)分復(fù)用信號中分離出來，輸出兩路串行數(shù)據(jù)信號和兩個8位的并行數(shù)據(jù)信號。兩個并行信號驅(qū)動16個發(fā)光二極管，左邊8個發(fā)光，二極管顯示第一路數(shù)據(jù)，右邊8個發(fā)光二極管顯示第二

45、路數(shù)據(jù)，二極管亮狀態(tài)表示“1”，熄滅狀態(tài)表示“0”兩個串行數(shù)據(jù)信號碼速率為數(shù)字源輸出信號碼速率的1/3。圖51 數(shù)字終端模塊電路原理框圖 在數(shù)字終端模塊中，有以下測試點(diǎn)及輸入輸出點(diǎn)：FS-IN 幀同步信號輸入點(diǎn)S-IN 時(shí)分復(fù)用基帶信號輸入點(diǎn)BS-IN 位同步信號輸入點(diǎn)SD 抽樣判決后時(shí)分復(fù)用信號測試點(diǎn)BD 延遲后的位同步信號測試點(diǎn)FD 整形后的幀同步信號測試點(diǎn)D1 分接后的第一路數(shù)字信號測試點(diǎn)D2 分接后的第二路數(shù)字信號測試點(diǎn)延遲1、延遲2、延遲3、整形及除3等5個單元可使串并變換器和并串變換器的輸入信號SD、位同步信號及幀同步信號滿足正確的相位關(guān)系，如圖5-2所示。 圖52 數(shù)字終端模塊各

46、點(diǎn)波形圖移位寄存器40174把FD延遲7、8、15、16個碼元周期，得到FD-7、FD- 15、FD-8（即F1)和FD-16（即FZ）等4個幀同步信號。在FD-7及BD的作用下， U65(4094）將第一路串行信號變成第一路8位并行信號，在FD-I5和BD作用下，U70 (4094)將第二路串行信號變成第二路8位并行信號。在F1及B1的作用下，U66(4014)將第一路并行信號變?yōu)榇行盘朌l，在F2及B2的作用下，U71(4014)將第二路并行信號變?yōu)榇行盘朌2。B1和B2的頻率為位同步信號BS頻率的1/3。Dl信號、D2信號的碼速率為信源輸出信號碼速率的1/3。U65、U70輸出的并行

47、信號送給顯示單元。根據(jù)數(shù)字信源和數(shù)字終端對應(yīng)的發(fā)光二極管的亮熄狀態(tài)，可以判斷數(shù)據(jù)傳輸是否正確。串并變換及并串變換電路都有需要位同步信號和幀同步信號，還要求幀同步信號的寬度為一個碼元周期且其上升沿應(yīng)與第一路數(shù)據(jù)的起始時(shí)刻對齊，因而送給移位寄存器U67的幀同步信號也必須符合上述要求。但幀同步模塊提供的幀同步信號脈沖寬度大于兩個碼元的寬度，且?guī)矫}沖的上升沿超前于數(shù)字信源輸出的基帶信號第一路數(shù)據(jù)的起始時(shí)刻約半個碼元（幀同步脈沖上升沿略遲后于位同步信號的上升沿，而位同步信號上升沿位于位同步器輸入信號的碼元中間，由幀同步器工作原理可得到上述結(jié)論），故不能直接將幀同步器提取的幀同步信號送到移位寄存器U6

48、7的輸入端。終端模塊將幀同步器提取的幀同步信號送到單穩(wěn)U64的輸入端，單穩(wěn)U64設(shè)為上升沿觸發(fā)狀態(tài)，其輸出脈沖寬度略小于一個碼元寬度，然后用位同步信號BD對單穩(wěn)輸出抽樣后得到FD，可通過電位器R2來改變BD的相位，從而得到兩種不同的FD信號FD1、FD2，如圖5-3所示。兩種FD的寬度均為一個碼元間隔，但FD1脈沖位于信號SD的數(shù)據(jù)1的第一位，而FD2脈沖位于信號SD的幀同步的最后一位。正確工作狀態(tài)下，BD上升沿應(yīng)處于終端模塊S-IN信號的碼元中間FD應(yīng)為FD1，所以用FDl能正確分接出兩路數(shù)據(jù)，而FD2比FD1超前一位、用FD2分接出來的數(shù)據(jù)是錯誤的。 圖53 SD與FD的兩種波形對應(yīng)圖應(yīng)指

49、出的是，當(dāng)數(shù)字終端采用其它電路或分接出來的數(shù)據(jù)有其它要求時(shí)，對位同步信號及幀同步信號的要求將有所不同，但不管采用什么電路，都需要符合某種相位關(guān)系的幀同步信號和位同步信號才能正確分接出時(shí)分復(fù)用的各路信號。2時(shí)分復(fù)用數(shù)字基帶通信系統(tǒng) 圖54為時(shí)分復(fù)用數(shù)字基帶通信系統(tǒng)原理方框圖。復(fù)接器輸出時(shí)分復(fù)用單極性不歸零碼（NRZ），碼型變換器將NRZ碼變?yōu)檫m于信道傳輸?shù)膫鬏敶a（如HDB3碼等），發(fā)濾波器主要用來限制基帶信號頻帶，收濾器可以濾除一部分噪聲，同時(shí)與發(fā)濾波器、信道一起構(gòu)成無碼間串?dāng)_的基帶傳輸特性。復(fù)接器和分接器都需要位同步信號和幀同步信號。圖54 時(shí)分復(fù)用數(shù)字基帶通信系統(tǒng)原理方框圖本實(shí)驗(yàn)中復(fù)接路數(shù)N

50、=2，信道是理想的、即相當(dāng)于將發(fā)濾波器輸出信號無失真地傳輸?shù)绞諡V波器。為簡化實(shí)驗(yàn)設(shè)備，收、發(fā)濾波器也被省略掉。本實(shí)驗(yàn)的主要目的是掌握位同步信號及幀同步信號在數(shù)字基帶傳輸中的作用，故也可省略碼型變換和反變換單元。四、實(shí)驗(yàn)步驟1熟悉本次實(shí)驗(yàn)使用的數(shù)字信源、幀同步、數(shù)字終端這三個模塊，按照圖5-5將這三個模塊連在一起。 圖55 數(shù)字終端實(shí)驗(yàn)線路連接圖2用示波器CH1觀察數(shù)字信源NRZ波形，判斷是否工作正常。3將數(shù)字信源模塊的K3置于1110010，用示波器CH2觀察幀同步模塊FS-OUT波形及與NRZ相位關(guān)系，判斷是否工作正常。5當(dāng)幀同步單元已正確地提取出幀同步信號時(shí)，通過發(fā)光二極管觀察兩路8bit

51、數(shù)據(jù)是否己正確地傳輸?shù)绞战K端，若不正確，觀察終端模塊的SD信號和FD信號是否符合要求，可調(diào)節(jié)數(shù)字終端單元上的電位器使FD處于SD數(shù)據(jù)1的第一位（見圖7-4）。6用示波器觀察分接出來的兩路8bit周期信號Dl和D2o7調(diào)節(jié)電位器，使FD為圖7-4中的FD2，觀察分接出來的兩路信號，總結(jié)Dl、D2與幀同步信號FD的關(guān)系。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，為什么位同步信號在一定范圍內(nèi)抖動時(shí)并不發(fā)生誤碼？同步信號的這個抖動范圍大概為多少？在圖7-5所示的實(shí)際通信系統(tǒng)中是否存在此現(xiàn)象？為什么。 2幀同步信號在對復(fù)用數(shù)據(jù)進(jìn)行分接時(shí)起何作用，用實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以說明。 3分析數(shù)字終端模塊中串并變換和并串變換電路的

52、工作原理。實(shí)驗(yàn)六 2DPSK、2FSK通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握時(shí)分復(fù)用2DPSK通信系統(tǒng)的基本原理及數(shù)字信號的傳輸過程2掌握時(shí)分復(fù)用2FSK通信系統(tǒng)的基本原理及數(shù)字信號的傳輸過程二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1用數(shù)字信源模塊、數(shù)字終端模塊、數(shù)字調(diào)制模塊、數(shù)字解調(diào)模塊、及幀同步模塊等五個模塊構(gòu)成一個理想信道時(shí)分復(fù)用2DPSK通信系統(tǒng)并使之正常工作。改變數(shù)字信息序列，觀察并記錄2DPSK信號傳輸?shù)恼麄€過程。2用數(shù)字信源模塊、數(shù)字終端模塊、數(shù)字調(diào)制模塊、數(shù)字解調(diào)模塊、及幀同步模塊等五個模塊構(gòu)成一個理想信道時(shí)分復(fù)用2FSK通信系統(tǒng)并使之正常工作。改變數(shù)字信息序列，觀察并記錄2FSK信號傳輸?shù)恼麄€過程。三、基本原理 圖6-1給出了傳輸兩路數(shù)字信號的時(shí)分復(fù)用2DPSK通信系統(tǒng)原理框圖（2FSK通信系統(tǒng)與此類似）。圖中m (t為時(shí)分復(fù)用數(shù)字基帶信號，為NRZ碼，發(fā)濾波器及收濾波器的作用與基帶系統(tǒng)相同。本實(shí)驗(yàn)假設(shè)信道是理想的，收、發(fā)端都無帶通濾波器。M(t)由數(shù)字信源提供，即為NRZ-OUT信號。 圖61 2DPS