通信系統(tǒng)原理A實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

品文檔實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書統(tǒng)原理A_ 子信息工程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱1、信號(hào)源與頻譜分析實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí) 2、脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)(PCM)實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)帶傳輸實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)4、數(shù)字調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)與話路通信綜合實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)2011-9-8品文檔 實(shí)驗(yàn)一信號(hào)源與頻譜分析實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn) 7 的實(shí)驗(yàn)電路工作原理 7五、實(shí)驗(yàn)裝置熟悉的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 10 七、信號(hào)源實(shí)驗(yàn)電路工作原理 10八、信號(hào)源認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 13 2、簡(jiǎn)易正弦信號(hào)發(fā)生器 13九、信號(hào)源認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 13十、觀察信號(hào)的波形和分析正弦和方波的數(shù)字頻譜，并記錄 13十一、討論思考題 13十二、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 13實(shí)驗(yàn)二脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)(PCM)實(shí)驗(yàn) 15 二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求 15三、實(shí)驗(yàn)所用儀表 15四、實(shí)驗(yàn)電路工作原理 15 八、討論思考題 20九、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 20實(shí)驗(yàn)三數(shù)字基帶傳輸實(shí)驗(yàn) 21 八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 26實(shí)驗(yàn)四(1)FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn) 28品文檔 三、實(shí)驗(yàn)儀器儀表: 28四、實(shí)驗(yàn)電路工作原理 28 八、討論思考題 33九、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 34實(shí)驗(yàn)四(2)二相PSK(DPSK)調(diào)制實(shí)驗(yàn) 34一:實(shí)驗(yàn)?zāi)康?34二:預(yù)習(xí)要求 34三:實(shí)驗(yàn)儀器儀表 34 五:實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 391、偽隨機(jī)碼的設(shè)置 392、二相PSK調(diào)制器 403、二相DPSK調(diào)制器 40六:實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及主要波形說(shuō)明 40七、觀察信號(hào)的波形 41 九、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 41實(shí)驗(yàn)四(3)二相(PSK,DPSK)解調(diào)及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) 42 三、實(shí)驗(yàn)儀器材 42四、實(shí)驗(yàn)電路工作原理 42 六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及主要波形說(shuō)明 45七觀察信號(hào)的波形：參考波形的跳線為：S800、S804、S805、S850、S850、S852451-21-21-21-21-21-2八、討論思考題 45九、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 45實(shí)驗(yàn)五時(shí)分復(fù)用與話路通信綜合實(shí)驗(yàn) 46一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?46二預(yù)習(xí)要求 46三實(shí)驗(yàn)儀器儀表 46四實(shí)驗(yàn)電路工作原理 46五實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 48六實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及主要波形說(shuō)明 48七觀察信號(hào)的波形 49八討論思考題 49九實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 49品文檔一：概述電子與通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹本通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)將單片計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)和通信原理等基礎(chǔ)知識(shí)靈活地運(yùn)用在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中。本系統(tǒng)可以獨(dú)立、組合、綜合完成26項(xiàng)實(shí)驗(yàn)或示教。實(shí)驗(yàn)電路原理清楚、設(shè)計(jì)新穎，重點(diǎn)突出，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富、波形測(cè)量點(diǎn)的選擇準(zhǔn)確具有代表性。同時(shí)理論分析與實(shí)際動(dòng)手相結(jié)合，以理論指導(dǎo)實(shí)踐，以實(shí)踐驗(yàn)證基本原理為目標(biāo)，提高學(xué)生的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題等能力以及通過(guò)有目的選擇完成實(shí)驗(yàn)或示教項(xiàng)目，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固理論基本知識(shí)，建立通信系統(tǒng)完整的概念。一、電子與通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)總方框通信系統(tǒng)基本鎖相環(huán)頻率合成器增量調(diào)制編碼電路增量調(diào)制譯碼電路解調(diào)器制器中央處理控制單元通信系統(tǒng)二、系統(tǒng)單元電路組成的認(rèn)識(shí):本系統(tǒng)由下列15個(gè)模塊組成：4、脈沖振幅調(diào)制(PAM)系統(tǒng)單元5、脈沖編碼調(diào)制編碼、譯碼(PCM)系統(tǒng)單元8、基本鎖相環(huán)與鎖相式數(shù)字頻率合成器(VCO)系統(tǒng)單元品文檔三、通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的總體認(rèn)識(shí):CPU控制下，由實(shí)驗(yàn)者根據(jù)實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容與基本原理，在人工操作與CPU自動(dòng)控制相結(jié)合下，可以獨(dú)立進(jìn)行或綜合完成26個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：4、脈沖振幅調(diào)制(PAM)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)6、脈沖編碼解調(diào)(PCMCODEC)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)四、電子與通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)元器件總體布局分布品文檔系統(tǒng)布局圖品文檔實(shí)驗(yàn)一信號(hào)源與頻譜分析實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪^(guò)程預(yù)習(xí)單片微型計(jì)算機(jī)原理及其應(yīng)用，通信系統(tǒng)原理等相應(yīng)教材。三、實(shí)驗(yàn)儀器儀表一臺(tái)四、實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)電路工作原理中央集中控制器是該綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的中心控制部分，它控制著各部分實(shí)驗(yàn)電路的工作，采用MCS-51單片機(jī)技術(shù)，對(duì)全部系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集中管理與控制，學(xué)生上機(jī)。(一)電路組成圖1-1是通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中央控制單元原理框圖圖1-2是通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中央控制單元電原理圖(二)電路基本工作原理顯示電路(液晶顯示電路(液晶)各實(shí)驗(yàn)?zāi)K圖1-1中央控制單元原理框圖品文檔圖1-2中央控制單元電路品文檔1、鍵盤輸入電路在擴(kuò)展AT89C51單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)，除了配置擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器外，也要對(duì)I/O口的擴(kuò)展進(jìn)行考慮，這主要使單片機(jī)能按照要求工作，就必須將必要的命令和數(shù)據(jù)輸入到單片機(jī)中。這就需要配置一定的輸入設(shè)備。在本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，輸入設(shè)備選用的是鍵盤，鍵盤是單片機(jī)中一個(gè)關(guān)鍵的部件，它能實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人工干預(yù)單片機(jī)的主要手段，其鍵盤與單片機(jī)系統(tǒng)接口電路框圖如圖1-2所示。本實(shí)驗(yàn)箱有四個(gè)功能鍵，他們與各實(shí)驗(yàn)單元及代碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表1-1：表1-1PAMPAM：脈沖振幅調(diào)制單元PCM：脈沖編碼調(diào)制單元M：增量調(diào)制編碼單元VCO：基本鎖相環(huán)單元PSK：移相鍵控調(diào)制解調(diào)單元FSK：移頻鍵控調(diào)制解調(diào)單元EYE：眼圖實(shí)驗(yàn)SETPN：設(shè)置偽隨機(jī)碼用于設(shè)置偽隨機(jī)碼的0(低)電平用于設(shè)置偽隨機(jī)碼的1(高)電平用于確認(rèn)各實(shí)驗(yàn)?zāi)K系統(tǒng)復(fù)位說(shuō)明：后按確認(rèn)鍵進(jìn)入此模塊，即送出該實(shí)驗(yàn)所必須的1鍵只在偽隨機(jī)碼功能下才能使用。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供的是16位的偽隨機(jī)碼。(3)復(fù)位鍵：系統(tǒng)復(fù)位，但不改變當(dāng)前設(shè)置的偽隨機(jī)碼。如需初值則應(yīng)上電復(fù)位。(4)按下復(fù)位鍵后在液晶上將會(huì)顯示*AEDK—SCE*然后進(jìn)入各項(xiàng)功能。WWW．AEDK．COM在對(duì)單片機(jī)擴(kuò)展應(yīng)用時(shí)，有時(shí)單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的運(yùn)算或處理的結(jié)果，也要通過(guò)一定的方式輸出，這就需要一定的輸出設(shè)備，在本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，采用了字符型的液晶顯示模塊。元，增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)以及基本鎖相環(huán)與鎖相式頻率合成器系統(tǒng)單元，這些系統(tǒng)CPU中央控制單元的管理與控制。圖2-2是它的原理圖。例如在做脈沖編碼調(diào)制PCM實(shí)驗(yàn)時(shí)，控制輸入PCM實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所需的工作時(shí)鐘2.048MHz，PCM編碼與譯碼所需的收發(fā)分幀同步信號(hào)8KHz，以及PCM系統(tǒng)的集成芯片所需的控制電壓都應(yīng)加到PCM系統(tǒng)電路中，這樣PCM系統(tǒng)才能正常工作。用8031的I/O口直接控制。品文檔啟動(dòng)電路來(lái)運(yùn)行程序，這時(shí)只要按一下鍵盤上的功能鍵“復(fù)位”鍵即可。五、實(shí)驗(yàn)裝置熟悉的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)按下設(shè)置鍵1下與確認(rèn)鍵，進(jìn)入PAM實(shí)驗(yàn)。(2)按下設(shè)置鍵2下與確認(rèn)鍵，進(jìn)入PCM實(shí)驗(yàn)。(3)按下設(shè)置鍵3下與確認(rèn)鍵，進(jìn)入M實(shí)驗(yàn)。(4)按下設(shè)置鍵4下與確認(rèn)鍵，進(jìn)入VCO實(shí)驗(yàn)。(5)按下設(shè)置鍵5下與確認(rèn)鍵，進(jìn)入PSK實(shí)驗(yàn)。(6)按下設(shè)置鍵6下與確認(rèn)鍵，進(jìn)入FSK實(shí)驗(yàn)。(7)按下設(shè)置鍵7下與確認(rèn)鍵，進(jìn)入EYE實(shí)驗(yàn)。(8)按下設(shè)置鍵8下與確認(rèn)鍵，進(jìn)入SETPN實(shí)驗(yàn)。此時(shí)可按自己要求按0或1鍵置16位偽隨機(jī)碼。與通信原理各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須先對(duì)所有的時(shí)鐘信號(hào)加以了解、熟悉，以便能順利的進(jìn)的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。 信號(hào)發(fā)生器單元的電路圖如圖2-2，信號(hào)發(fā)生器單元的布局圖如圖2-3圖2-1XC95108內(nèi)信號(hào)發(fā)生器原理框圖圖2-2音頻信號(hào)和數(shù)字信號(hào)發(fā)生圖2-3信號(hào)發(fā)生器面板圖(一)電路工作原理CPLD可編程模塊可用來(lái)產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所需要的各種時(shí)鐘信號(hào)和各種數(shù)字信輸出端輸出一個(gè)比較理想的4.096MHz方波信號(hào)，經(jīng)開(kāi)關(guān)S001選擇后到2-3XC95108內(nèi)進(jìn)行一系列的分頻電路，產(chǎn)生所需的信號(hào)，分配給各個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K。其原理框圖見(jiàn)圖2-1。外部時(shí)鐘信號(hào)源可通過(guò)IN1接入同時(shí)將短路套置于開(kāi)關(guān)S001，這樣就可產(chǎn)生1-2鐘信號(hào)。2、簡(jiǎn)易正弦信號(hào)發(fā)生器簡(jiǎn)易正弦信號(hào)發(fā)生由ICL8038信號(hào)發(fā)生芯片產(chǎn)生，除了能產(chǎn)生正弦波外也能產(chǎn)品文檔八、信號(hào)源認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、用內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)作為總時(shí)鐘輸入S001開(kāi)關(guān)接2、3，分別分析各級(jí)2、簡(jiǎn)易正弦信號(hào)發(fā)生器九、信號(hào)源認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)作。十、觀察信號(hào)的波形和分析正弦和方波的數(shù)字頻譜，并記錄ST0&T001波形；2-3，2：T011&T012波形；T006&T007波形；4：T008&T009波形；6：T002&T003波形7：T005&T004波形8：T017&T018波形9：T019&T016波形10：T016&T015波形11：T054&T055波形12：T054&T056波形十一、討論思考題振說(shuō)明，并畫出電路圖。十二、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求3、對(duì)實(shí)驗(yàn)討論思考題加以分析，并做出原理圖與工作波形圖4、寫出本實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)，對(duì)本實(shí)驗(yàn)有什么要求與意見(jiàn)提出來(lái)。品文檔實(shí)驗(yàn)二脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)(PCM)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腜CM二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求PCM節(jié)，三、實(shí)驗(yàn)所用儀表1、雙蹤示波器一臺(tái)2、通信原理實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)3、低頻信號(hào)源一臺(tái)四、實(shí)驗(yàn)電路工作原理 (一)電路組成脈沖編碼調(diào)制面板圖如圖4―2所示。 (二)實(shí)驗(yàn)電路工作原理1、TP3067芯片資料簡(jiǎn)介：該電路是NATIONALSEMICONDCTOR公司生產(chǎn)的單片串行接口的PCM編解碼和濾波器，它能夠?qū)⒛M話音進(jìn)行A律的PCM編碼，并可對(duì)A律PCM程控交換系統(tǒng)與電話通信設(shè)備中。表4－1TP3067編譯碼集成電路引出端排列和功能框圖功放正向輸出模擬地功放反向輸出功放反向輸入解碼端濾波器輸出正電源(十5V)解碼端幀同步脈沖PCM數(shù)據(jù)輸入解碼端位時(shí)鐘輸入解碼端主時(shí)鐘輸入或掉編碼主時(shí)鐘輸入編碼位時(shí)鐘輸入PCM數(shù)據(jù)輸出編碼端幀同步脈沖輸入指示信號(hào)輸出，在編碼時(shí)隙為低電平反饋控制輸入話音放大器輸出入入負(fù)電源(－5V)號(hào)VPO＋GNDAVPO﹣VPIVFROVCCFSRDRBLKR/CLKSELMCLKR/號(hào)MCLKxBCLKxDxFSxTSXANLBVFx﹣VFx+B腳號(hào)123456789腳號(hào)0品文檔PDNPDN電控制輸入圖4-1PCM編碼譯碼電路圖4-2PCM編碼、譯碼電路面板圖TP3067編譯碼集成電路引出端排列和功能框圖圖4-3TP3067引出端排列圖圖4-4TP3067內(nèi)部功能框圖TP3067可以組成模擬用戶線與程控交換設(shè)備間的接口，包含有話音A律編解碼器、自、RC濾波器、開(kāi)關(guān)電容低通濾波器、話音推動(dòng)功放等功能。TP3067具有完整的話音到PCM和PCM到話音的A律壓擴(kuò)編解碼功能。它的編碼和解碼工作既可同時(shí)進(jìn)行，也可異步進(jìn)行。 (1)同步工作時(shí)，主時(shí)鐘加到MCLKx端上，移位時(shí)鐘加到BCLKx端上，主時(shí)鐘的頻率通過(guò)BCLKR/CLKSEL選擇。如果BCLKR/CLKSEL＝0，主時(shí)鐘為1.536MHz或1.544MHz如果BCLKR/CLKSEl＝l，主時(shí)鐘為2.048MHz。移位時(shí)鐘可以從64k1Iz到2.048MHz，需和主品文檔時(shí)鐘同步。在這種方式下，編解碼主時(shí)鐘和移位時(shí)鐘相同。 (2)異步工作時(shí)，MCLKR和MCLKx上均需2.048MHz時(shí)鐘，兩者可以不同步，但若要性能最佳，兩者應(yīng)該同步，同樣BCLKx和BCLKR/CLKSEL端上也要加入編碼和譯碼時(shí)鐘,分別用作編碼輸出與譯碼輸入的PCM碼流的移位時(shí)鐘，兩者均可以從64kHz到2.048MHz。RRFSx和FS分別為編碼和解碼的幀同步脈沖。FSx和FSRR帶通濾波器和采樣保持電路，A/D變換器(具有A律壓縮特性)。譯碼部分是通過(guò)具有A律驅(qū)動(dòng)線路變壓器，第一功放可將從譯碼濾波器輸出的±2.5V電壓提升到±3.3V(負(fù)載為300歐姆)，第二級(jí)功放可對(duì)平衡負(fù)載再提高6dB。A編碼為：10101010編碼為：11010101或01010101、取值離散的數(shù)字信號(hào)后在信道中進(jìn)行傳輸。的信號(hào)。該模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)抽樣后還應(yīng)當(dāng)包含原信號(hào)中所有信息，也就是說(shuō)能無(wú)失真的恢復(fù)原s抽樣值用最接近的電平值來(lái)表示。量化是在編碼過(guò)程中同時(shí)完成的，故編碼過(guò)程也成為模/數(shù)變換，可記作A/D。由此可見(jiàn)，脈沖編碼調(diào)制方式就是一種傳遞模擬信號(hào)的數(shù)字通信方式。PCM原理如圖4―1所示。輸入的語(yǔ)音信號(hào)先經(jīng)防混疊低通濾波器，得到限帶信號(hào) (300~3400Hz)，進(jìn)行脈沖抽樣，變成8KHz重復(fù)頻率的抽樣信號(hào)(即離散的脈沖調(diào)幅PAM解碼方式，是在PCM1解碼還是在PCM2解碼。實(shí)驗(yàn)五中講到。下面以PCM1為例：語(yǔ)音信號(hào)輸入有兩種方式選擇：S302：為D301D和D301C的輸入放大電路S302：為通過(guò)話機(jī)經(jīng)用戶接口電路輸入。2-3解碼方式有兩種：S300：將PCM1編碼信號(hào)送本芯片的解碼，同時(shí)開(kāi)關(guān)SA300S300：將PCM1編碼信號(hào)和PCM2編碼信號(hào)組成一路信號(hào)送解碼開(kāi)關(guān)SA300，當(dāng)開(kāi)關(guān)2-3本模塊解調(diào)后的信號(hào)可通過(guò)PAM單元的功率放大模塊，使解調(diào)后的語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)喇叭品文檔傳出。S340：PCM1解調(diào)輸出的信號(hào)。S340：PCM2解調(diào)輸出的信號(hào)。1-22-3五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、在不加信號(hào)的情況下，用雙蹤示波器測(cè)量T301-T306各測(cè)量點(diǎn)處的波形，仔細(xì)觀察。T301~T306各點(diǎn)波形，畫出各點(diǎn)波形并分析其相位關(guān)系。3、從外加信號(hào)發(fā)生器中輸入一正弦信號(hào)至SIN300中，重復(fù)上述“2”的過(guò)程及步驟。上，繼續(xù)測(cè)量T301~T306個(gè)測(cè)量點(diǎn)處的波形。并畫出波形，作詳細(xì)分析。事項(xiàng)及主要波形說(shuō)明a)2048KHz主時(shí)鐘信號(hào)b)8KHZ1收發(fā)分幀同步信號(hào)c)8KHZ2收發(fā)分幀同步信號(hào)d)選通4066的高電平信號(hào)。S300：PCM1編碼信號(hào)S300：PCM1和PCM2編碼信號(hào)。1-22-3S320：PCM2編碼信號(hào)S320：PCM1和PCM2編碼信號(hào)選擇1-22-3S302：輸入外接信號(hào)S302：輸入話音信號(hào)。1-22-3S303：輸入外接信號(hào)S303：輸入話音信號(hào)1-22-3RP301。T302：PCM編碼數(shù)字信號(hào)。T303：頻率為8KHZ的編碼幀同步信號(hào)。T306：解碼輸出的模擬信號(hào)。1-21-2 (或者S303，S320，SA320往上撥)。SIN320接入1K左右的正弦波。1-21-21：T301&T306波形2：T304&T305波形八、討論思考題1、TP3067PCM編碼器輸出的PCM數(shù)據(jù)的速率是多少？在本次實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，為什么要給九、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求圖，注意對(duì)應(yīng)相位關(guān)系。本次實(shí)驗(yàn)有何改進(jìn)意見(jiàn)。品文檔實(shí)驗(yàn)三數(shù)字基帶信號(hào)傳輸實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解HDB3(AMI)編譯碼集成電路CD22103。二、預(yù)習(xí)要求認(rèn)真預(yù)習(xí)《通信系統(tǒng)原理》中數(shù)字基帶信號(hào)的有關(guān)內(nèi)容。三、實(shí)驗(yàn)儀器四、實(shí)驗(yàn)電路及基本原理一臺(tái)一臺(tái)一臺(tái)(一)電路組成HDB3/AMI編譯碼模塊原理圖如圖14-2所示。HDB3/AMI編譯碼模塊面板圖如圖14-3所示。(二)實(shí)驗(yàn)電路工作原理CD22103的引腳及內(nèi)部框圖臺(tái)圖14-1所示，引腳功能如下：圖14-1CD22103的引腳及內(nèi)部框圖圖14-2HDB3/AMI編/解碼原理圖輸入輸輸入輸入圖14-3HDB3/AMI面板圖 (1)NRZ-IN編碼器NRZ信號(hào)輸入端； (2)CTX編碼時(shí)鐘(位同步信號(hào)) (3)HDB3/AMI碼型選擇端；接TTL高電選擇HDB3碼；接TTL低電平時(shí)，選擇AMI碼； (4)NRZ-OUTHDB譯碼后信碼輸出端；3 (5)CRX譯碼時(shí)鐘(位同步信號(hào)) (6)RAIS告警指示信號(hào)(AIS)檢測(cè)電路復(fù)位端，負(fù)脈沖有效； (7)AISAIS信號(hào)輸出端，有AIS信號(hào)為高電平，無(wú)ALS信號(hào)時(shí)為低電 (8)V接地端； (9)ERR不符合HDB/AMI編碼規(guī)則的誤碼脈沖輸出端；3 (10)CKRHDB碼的匯總輸出端；3 (11)+HDB-INHDB譯碼器正碼輸入端；33 (12)LTFHDB譯碼內(nèi)部環(huán)回控制端，接高電平為環(huán)回，接低電平為正常；3 (13)-HDB-INHDB譯碼器負(fù)碼輸入端；33 (14)-HDB-OUTHDB譯碼器負(fù)碼輸出端；33 (15)+HDB-OUTHDB譯碼器正碼輸入端；33 (16)V接電源端(+5V)DDCD22103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-10Mb/s。兩下。當(dāng)HDB/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NRZ3碼編成HDB碼(+HDB-OUT、-HDB-OUT兩路輸出)；接低電平時(shí)，編成AMI碼。333編碼輸出比輸入碼延遲4個(gè)時(shí)鐘周期。 (1)、在譯碼時(shí)鐘CRX的上升沿作用下，將HDB碼(或AMI碼)譯成NRZ碼。譯3碼輸出比輸入碼延遲4個(gè)時(shí)鐘周期。 (2)、HDB碼經(jīng)邏輯組合后從CRX端輸出，供時(shí)鐘提取等外部電路使用。3 (3)、可在不斷業(yè)務(wù)的情況下進(jìn)行誤碼監(jiān)測(cè)，檢測(cè)出的誤碼脈沖從ERR端輸出，其脈寬等于收時(shí)鐘的一個(gè)周期，可用此進(jìn)行誤碼計(jì)數(shù)。 信號(hào)的一個(gè)周期(500s)內(nèi)，若接收信號(hào)中“0”碼個(gè)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(hào)；若接收信號(hào)中“0”碼個(gè)數(shù)不少于品文檔3，AIS端輸出低電平，表示接收信號(hào)正常。 (5)、具有環(huán)回功能。2、HDB編譯碼基本工作原理3原理框圖、電原理圖分別如圖14-5和圖14-1所示。本模塊內(nèi)部使用+5V和-5V電壓，其中-5V電壓由-12V電源經(jīng)三端穩(wěn)壓器7905變換得到。本單元的編譯碼框圖如下所示：整流器NRZ-INNRZ-IN雙-單相加器雙-單相加器編譯碼器(AMI)鎖相環(huán)(AMI)(AMI-D)鎖相環(huán)(AMI)圖14-4HDB編譯碼方框圖3中各單元元器件的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：3D1：HDB編譯碼集成電路CD22103A3D2：模擬開(kāi)關(guān)4052D7：非門74HC04D8：或門74LS32D5：運(yùn)放LM318D6：集成鎖相環(huán)CD4046本模塊上的開(kāi)關(guān)XB1用于選擇碼型，XB1位于下邊(AMI端)選擇AMI碼，位于上邊 (HDB3端)選擇HDB碼。3AMI碼的全稱：傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼。AMI碼的編碼規(guī)律是：信息代碼1變?yōu)閹в蟹?hào)的1碼即+1或-1，1的符號(hào)交替反轉(zhuǎn)；信息代碼0的為0碼。AMI碼對(duì)應(yīng)的波形是占空比為0.5的雙極性歸零碼，即脈沖寬度τ與碼元寬度(碼元周期、碼元間隔)T的關(guān)系是τ=0.5T。SS制符號(hào)序列變成了一個(gè)三進(jìn)制符號(hào)序列，而且也是一個(gè)二進(jìn)制符號(hào)變換成一個(gè)三進(jìn)制符號(hào)。把一個(gè)二進(jìn)制符號(hào)變換成一個(gè)三進(jìn)制符號(hào)所構(gòu)成的碼稱為1B／1T碼型。但是當(dāng)它用來(lái)獲取HDB碼的全稱：三階高密度碼。3HDB碼保留了AMI碼所有的優(yōu)點(diǎn)(如前所述)，還可將連碼限制在3個(gè)以內(nèi)，克服了3AMI碼如果長(zhǎng)連“0”過(guò)多對(duì)提取定時(shí)鐘不利的缺點(diǎn)。HDB碼的編碼規(guī)律是：4個(gè)連續(xù)0信息碼用取代節(jié)000V或B00V代替，當(dāng)兩個(gè)相鄰V3碼中間有奇數(shù)個(gè)信息1碼時(shí)取代節(jié)為000V，有偶數(shù)個(gè)信息1碼(包括0個(gè)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?hào)的1碼即+1或-1；HDB3品文檔的符號(hào)又是交替反轉(zhuǎn)的；HDB碼是占空比為0.5的雙極性歸零碼。3設(shè)信息碼為00000110000100000，則NRZ碼、AMI碼、HDB碼如圖14-6所示3信息編碼0000011000010000NRZ形AMI代碼000001-1000010000AMI波形HDB3代碼B00V0-11-B00-V1000VHDB3波形圖14-5HDB3編碼示意圖本單元用CD22103集成電路進(jìn)行AMI或HDB編譯碼。當(dāng)它的第3腳(HDB/AMI)33接+5V時(shí)為HDB編譯碼器，接地時(shí)為AMI編譯碼器。3編碼時(shí)，需輸入NRZ碼及位同步信號(hào)，它們來(lái)自數(shù)字信源單元，已在電路板上連好。CD22103編碼輸出兩路并行信號(hào)+HDB3OUT和-HOUT，它們都是半占空比的正脈沖信號(hào)，分別與AMI或HDB碼的正極性信號(hào)及負(fù)極性信號(hào)相對(duì)應(yīng)。這兩路信號(hào)經(jīng)單/雙性變換后得3到AMI碼或HDB。3雙/單極性變換及相加器構(gòu)成一個(gè)整流器。整流后的(AMI)HDB-D信號(hào)含有位同步3的信號(hào)是一個(gè)幅度和周期都不恒定的正弦信號(hào)(T09)。對(duì)此信號(hào)進(jìn)行限幅放大處理后得到幅 (關(guān)于鎖相環(huán)的基本原理已在實(shí)驗(yàn)七中介紹)輸出一個(gè)符合譯碼器要求的位同步信號(hào)(T10)。譯碼時(shí)，需將AMI或HDB碼變換成兩路單極性信號(hào)分別送到CD22103的第11、第133當(dāng)信息代碼連0個(gè)數(shù)太多時(shí)，從AMI碼中較難于提取穩(wěn)定的位同步信號(hào)，而HDB中3連0個(gè)數(shù)最多為3，這對(duì)提取高質(zhì)量的位同信號(hào)是有利的。這也是HDB碼優(yōu)于AMI碼之處。3HDB碼及經(jīng)過(guò)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。3在實(shí)用的HDB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/3單極性變換電路一般由變壓器、自動(dòng)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(duì)極性變換電路作了簡(jiǎn)化處理，不一定符合實(shí)用要求。(1)用示波器觀察數(shù)字信源單元上的各種信號(hào)波形。連接T11(M序列)或T22(1000序列)到T01-IN。(2)測(cè)量T08，比較用HDB3和AMI編碼的區(qū)別。觀察相應(yīng)的波形并將它記錄下來(lái)。通過(guò)開(kāi)關(guān)XB1選擇編碼方式。本實(shí)驗(yàn)中若4位信源代碼中只有1個(gè)“1”碼，則無(wú)法從AMI碼中得到一個(gè)符合要能從AMI信號(hào)(亦是全0信號(hào))得到正確的位同步信號(hào)。信源代碼連0個(gè)數(shù)越多，越難于從AMI碼中提取位同步信號(hào)(或者說(shuō)要求帶通濾波器的Q值越高，因而越難于實(shí)品文檔現(xiàn))。而HDB碼則不存在這種問(wèn)題。3(1)用示波器觀察HDB3編譯單元的各種波形。(2)用示波器觀察單極性非零碼(NRZ)、信號(hào)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。(3)用示波器觀察從HDB3碼中和從AMI碼中提取門同步信號(hào)的電路中有關(guān)波形。六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及主要波形說(shuō)明：(1)+5V，+12V，-12V電壓(2)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)S01為ON；相應(yīng)的HL01發(fā)光兩極管亮。T11：信源位同步信號(hào)輸出點(diǎn)/測(cè)試點(diǎn)(M序列輸出)T22：信源幀同步信號(hào)輸出點(diǎn)/測(cè)試點(diǎn)(1000序列輸出)T08：編碼器輸出信號(hào)(正負(fù))。T09：帶通濾波器輸出信號(hào)T10：鎖相環(huán)輸出的位同步信號(hào)(256KHZ)T2：譯碼器輸出信號(hào)，波形同T01，稍有延時(shí)。參考波形連線：將T11與T01-IN八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求(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(duì)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011100100000110000100000，給出AMI及HDB3碼的代碼和波4、試根據(jù)占空比為0.5的單極性歸零碼的功率譜密度公式說(shuō)明為什么信息代碼中的連0碼越長(zhǎng)，越難于從AMI碼中提取位同步信號(hào)，而HDB3碼則不存在此問(wèn)題。振頻率ωn，阻尼系數(shù)ζ和等效噪聲帶寬BL。式中IP=0.05A，K0=8π×103rad/s.v。再用Q=f/B計(jì)算鎖相環(huán)等效帶通濾波器的品質(zhì)因數(shù)，式中f=170.5KHz。0L0將C改為1000μf，重新計(jì)算鎖相環(huán)等效帶通濾波器的品質(zhì)因數(shù)。17品文檔實(shí)驗(yàn)四(1)FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二、預(yù)習(xí)要求:實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)《通信原理》關(guān)于二進(jìn)制頻率鍵控FSK及解調(diào)有關(guān)章節(jié)。三、實(shí)驗(yàn)儀器儀表:2、通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)一個(gè)四、實(shí)驗(yàn)電路工作原理(一)電路組成FSK調(diào)制的電原理圖如圖13-1所示。FSK解調(diào)的電原理圖如圖13-2所示。FSK調(diào)制解調(diào)的面板圖如圖13-3所示。(二)實(shí)驗(yàn)電路的工作原理種調(diào)制解調(diào)方式容易實(shí)現(xiàn)，抗噪聲和抗衰減性較強(qiáng)，因此在中低速數(shù)據(jù)傳輸中得到了較為廣泛的應(yīng)用。SK信號(hào)可以分為相位離散和相位連續(xù)兩種情形。若兩個(gè)振蕩頻率分別有不同的獨(dú)立振蕩器提擬開(kāi)關(guān)2開(kāi)通。此時(shí)輸出f2=16KHz，于是可在輸出端得到已調(diào)的FSK信號(hào)。電路中的兩路載頻(f1，f2)由內(nèi)時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生，經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)S900，S901送入。兩路載頻分別經(jīng)過(guò)來(lái)改變載波的幅值。FSK解調(diào)采用集成電路模擬鎖相環(huán)解調(diào)器。f那么在鎖相環(huán)濾波器輸出端就可以得到調(diào)節(jié)的基帶信號(hào)序列。品文檔FSK鎖相環(huán)解調(diào)器中的集成鎖相環(huán)選用了MC14046，其芯片簡(jiǎn)介見(jiàn)實(shí)驗(yàn)七。MC14046集成電路內(nèi)有兩個(gè)數(shù)字鑒相器(PD1，PD2)、一個(gè)壓控振蕩器(VCOUT)，還有輸入放大電路等，環(huán)路低通濾波器接在集成電路的外部。圖13-1FSK調(diào)制原理圖品文檔圖13-2FSK解調(diào)原理圖品文檔圖13-3FSK調(diào)制解調(diào)面板圖捉時(shí)間前提，盡量減小環(huán)路低通濾波器的寬帶。由圖13-2可知，當(dāng)輸入信號(hào)為32KHZ時(shí)，環(huán)路鎖定，環(huán)路對(duì)輸入信號(hào)中的32KHZ載波處于跟蹤狀態(tài)。此時(shí)鑒相器PC2輸出端(13腳)為低電平，鎖定指示輸出PCP(1腳)為高電平，鑒相器PC1輸出(2腳)為低電平，PC1輸出和鎖定指示輸出經(jīng)或非門D951A (74LS32)和D952A(74LS14)后輸出低電平，再經(jīng)箝位電路V952、R955、C952和非門D952B(74LS14)后輸出為高電平，最后經(jīng)過(guò)D952C(74LS14)、D952D(74LS14)整形電當(dāng)輸入信號(hào)為16KHZ時(shí)，環(huán)路失鎖。此時(shí)環(huán)路對(duì)16KHZ載波的跟蹤破壞，鑒相器輸入端的兩個(gè)比較信號(hào)存在頻差，經(jīng)鑒相器PD1后輸出一串無(wú)規(guī)則矩形脈沖，而鎖定指示(第B則矩形脈沖，這些矩形脈沖經(jīng)箝位電路及非門D952C(74LS14)、D952D(74LS14)后輸出可見(jiàn)，環(huán)路對(duì)32KHZ載頻鎖定時(shí)輸出高電平，對(duì)16KHZ載波輸出失鎖時(shí)就輸出低電得到解調(diào)輸出的基帶信號(hào)序列。(1)將載波信號(hào)輸入S9001-2：16KHZ方波，S9011-2：32KHZ方波。(2)基帶信號(hào)由S902控制。的2與3腳不能相連，否則FSK解調(diào)電路解調(diào)不出此時(shí)的數(shù)字基帶信碼信號(hào)。品文檔測(cè)試FSK解調(diào)電路各測(cè)量點(diǎn)波形，并作詳細(xì)分析。(1)在CA951上插電容(1800pf-2500pf之間)，調(diào)節(jié)RP950、RP951的電阻值，使鎖相環(huán)中的壓控振蕩器工作在32KHZ。(2)注意選擇不同的數(shù)字基帶信號(hào)的速率。有可設(shè)置的偽隨機(jī)碼(設(shè)置方法見(jiàn)實(shí)驗(yàn)十) (2KHZ)、1010交替碼(8KHZ)。由信號(hào)轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)S902進(jìn)行選擇；(3)短路套套在S9501-2，將FSK信號(hào)給解調(diào)電路，注意觀察“1”“0”碼內(nèi)所含載波的頻(4)觀察FSK調(diào)制端的基帶信號(hào)，比較兩者波形，觀察是否失真六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及主要波形說(shuō)明：進(jìn)入FSK模塊。1-21-2S902：碼元速率為2KHz的偽隨機(jī)碼，S902：8KHZ方波。1-22-3T900：16KHZ方波。T902：16KHZ載頻信號(hào)，同時(shí)可調(diào)節(jié)RP901改變幅值。T903：32KHZ載頻信號(hào)，同時(shí)可調(diào)節(jié)RP900改變幅值。T904：T905的反相輸出。T905：數(shù)字基帶信碼輸入。T906：信號(hào)疊加后輸出。由開(kāi)關(guān)S950至TT950：解調(diào)信號(hào)輸入。T951：解調(diào)電路的工作時(shí)鐘。調(diào)節(jié)RP950、RP951、改變CA951上的電容值。T952：解調(diào)輸出數(shù)字基帶信碼，波形同T904。1-21-21-21-21-21-21-21-2品文檔 S什么？九、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)四(2)二相PSK(DPSK)調(diào)制實(shí)驗(yàn)一:實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握二相PSK(DPSK)調(diào)制的工作原理及電路組成。二:預(yù)習(xí)要求認(rèn)真預(yù)習(xí)《通信原理》中關(guān)于PSK調(diào)制有關(guān)章節(jié)的內(nèi)容。三:實(shí)驗(yàn)儀器儀表一臺(tái)一臺(tái)一臺(tái)四:實(shí)驗(yàn)電路工作原理絕對(duì)移相鍵控(PSK)是直接調(diào)相法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，也就是用輸入的基帶信號(hào)直接控制已輸入載波相位的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)相位監(jiān)控。(一)電路組成二相PSK(DPSK)調(diào)制電原理圖如圖10-1所示。二相PSK(DPSK)調(diào)制面板圖如圖10-2所示。(二)電路基本工作原理把它分成絕對(duì)相移和相對(duì)相移兩種方式。所謂絕對(duì)移相，就是利用載波不同相位的絕對(duì)值來(lái)傳遞信息。號(hào)。我們把這種調(diào)制方式成為數(shù)字相位調(diào)制。即移相鍵控PSK調(diào)制在數(shù)字通信系統(tǒng)中是極為重要的調(diào)制方式，它的抗干擾能力及通頻帶的利用率分廣泛的應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)采用的是二相PSK調(diào)制，其它還有四相移相鍵控(QPSK)、八相移相鍵控(8PSK)、正交部分響應(yīng)(QPRS)、十六進(jìn)制正交調(diào)幅(16QAM)等。號(hào)的碼元時(shí)隙傳送消息為“1”時(shí)，發(fā)送相位為號(hào)。品文檔S(t)=Acos(t+0)1001傳送消息“0”時(shí)，發(fā)送相位為180o的振蕩信號(hào)：品文檔圖10-1PSK調(diào)制電路圖10-2調(diào)制電路面板圖00000S(t)=0t為其他000S(t)=Acos(t)0t<T101000S(t)=00送的調(diào)相信號(hào)也相應(yīng)的為一隨機(jī)振蕩序列，其相位與消息相對(duì)應(yīng)。下面對(duì)圖10-1的電路圖作分析：從電路中可知，來(lái)自實(shí)驗(yàn)二信號(hào)發(fā)生器的1.024M方波信號(hào)輸入至開(kāi)關(guān)S704，經(jīng)過(guò)耦合HCpfCpfR (1K)、RP700(100K)精密可調(diào)電位器，組成反相運(yùn)算變換器。將1.024MHz的方波信號(hào)可改變輸出信號(hào)的頻率。由V700(9013)等元件組成的是射隨器電路，它起隔離作用。模擬信號(hào)的倒相通常采用運(yùn)放作倒相器，在本實(shí)驗(yàn)電路中，如圖10－1所示，電路由D704(LM318)、R710(10KΩ)組成，來(lái)自1.024MHz載波信號(hào)經(jīng)電阻R710，輸入到高速運(yùn)放益電位器RP701(100K)。品文檔電路以及模擬開(kāi)關(guān)電路等，本實(shí)驗(yàn)采用的是模擬開(kāi)關(guān)4066作乘法器，4066是一種4路雙向模擬開(kāi)關(guān)，其中每一路引腳互相獨(dú)立。：(1)對(duì)控制輸入電壓的要求：(2)對(duì)輸入、輸出信號(hào)的要求：要求輸入信號(hào)電平Vis或輸出端的信號(hào)電平Vcs不超越電源電壓范圍(-Vss~+Vdd)否則會(huì)大大降低模擬開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)電阻和大大增加模擬開(kāi)關(guān)的導(dǎo)4066的導(dǎo)通電阻Ron≤500Ω，截止電阻Roff≥50MΩ，每路間偏差小于50Ω。(3)對(duì)傳輸信號(hào)的要求：電路中，采用+5V、-5V的雙電源供電方式。(4)對(duì)芯片內(nèi)不用開(kāi)關(guān)的處理關(guān)沒(méi)有用到，此時(shí)應(yīng)把其余沒(méi)有用到的模擬開(kāi)關(guān)控制端接到VSS或VDD上，否則在懸空路時(shí)應(yīng)該考慮到。下面再作詳細(xì)分析4066多路雙向模擬開(kāi)關(guān)在本實(shí)驗(yàn)電路中的工作原理。由圖10-1可知：0相載波與π相載波分別加到模擬開(kāi)關(guān)1：D703A(4066)的輸入端 (1腳)、模擬開(kāi)關(guān)2：D703B(4066)的輸入端(11腳)，在數(shù)字基帶信號(hào)的信碼中，它的正極性加到模擬開(kāi)關(guān)1的輸入控制端(13腳)，它反極性加到模擬開(kāi)關(guān)2的輸入控制端(12腳)。用來(lái)控制兩個(gè)同頻反相載波的通端。當(dāng)信碼為“l(fā)”碼時(shí)，模擬開(kāi)關(guān)1的輸入控制端為高電平，模擬開(kāi)關(guān)1導(dǎo)通，輸出0相載波，而模擬開(kāi)關(guān)2的輸入控制端為低電平，模擬開(kāi)關(guān)2截止。反之，當(dāng)信碼為“0”碼時(shí)，模擬開(kāi)關(guān)1的輸入控制端為低電平，模擬開(kāi)關(guān)1截件下，可獲得比其他調(diào)制方式(例如：ASK、FSK)更低的誤碼率，因而這種方式廣泛應(yīng)用在實(shí)際通信系統(tǒng)中。收端也必須有這樣一個(gè)相同的基準(zhǔn)相位作參考，如果這個(gè)參考相位發(fā)生變化(0相變?chǔ)邢嗷颚邢嘧?相)，則恢復(fù)的數(shù)字信息就會(huì)發(fā)生0變1或1變0，從而造成錯(cuò)誤的恢復(fù)。在實(shí)際端相對(duì)移相(DPSK)方式。DPSK利用前后相鄰碼元對(duì)應(yīng)的載波相對(duì)相移來(lái)表示數(shù)字信息的一種相移鍵控方式。設(shè)載波相對(duì)相移用Δφ表示，(Δφ定義為本碼元初相與前一碼元初相之差)，而且：Δφ=0時(shí)，表示數(shù)字信息“0”。則數(shù)字信息序列與DPSK信號(hào)的相位關(guān)系可舉例說(shuō)明如下：品文檔數(shù)字信息:0011100101DPSK信號(hào)相位:000π0πππ00πDPSK信號(hào)的產(chǎn)生，通常是將輸入信息碼(絕對(duì)碼)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)碼器變成相對(duì)碼，再去進(jìn)行二相入轉(zhuǎn)碼器，接收BPSK信號(hào)時(shí)，則不接轉(zhuǎn)碼器。K增量調(diào)制編碼器輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)或脈沖編碼調(diào)制PCM編碼器輸出的數(shù)字信號(hào))作為絕對(duì)碼序列{an}，通過(guò)差分編碼器變成相對(duì)碼序列{bn}，然后再用相對(duì)碼序列,進(jìn)行絕對(duì)移相所謂絕對(duì)碼：就是以寬帶信號(hào)碼元的電平直接表示數(shù)字信息的，如規(guī)定高電平代表所謂相對(duì)碼(差分碼)：就是用基帶信號(hào)碼元的電平與前一碼元的電平有無(wú)變化來(lái)表示數(shù)字信息的，如規(guī)定：相對(duì)碼中有跳變表示1，無(wú)跳變表示0。設(shè)輸入的絕對(duì)碼an為1110010碼,則經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)碼器后輸出的相對(duì)碼bn為1011100，即我們?cè)O(shè)置S701，使Qm列的電路為一反饋移存器。它的顯著特點(diǎn)是：(a)隨機(jī)特性(b)預(yù)先可確定性(c)可重復(fù)實(shí)現(xiàn)。從而在實(shí)際通信領(lǐng)域中等，都用到偽隨機(jī)碼發(fā)生器，作為主要的數(shù)據(jù)源，用來(lái)產(chǎn)生偽隨機(jī)序列。CLKDATA-IN圖10-3偽隨機(jī)序列發(fā)生框圖由圖10-3可知：本實(shí)驗(yàn)電路采用可預(yù)置數(shù)值的16位移存器組成的偽隨機(jī)序列發(fā)生器。將數(shù)據(jù)寫入后通過(guò)循環(huán)移位得到16位PN碼。五:實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、偽隨機(jī)碼的設(shè)置11011001010的偽隨機(jī)碼。時(shí)已進(jìn)入偽隨機(jī)碼設(shè)置。品文檔然后：按“0”(低電平)，“1”(高電平)鍵設(shè)置所需的PN碼，改完后按下“確認(rèn)”鍵，最后：如想退出偽隨機(jī)碼的設(shè)置模塊，直接按“設(shè)置”鍵。2、二相PSK調(diào)制器做二相PSK實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須把開(kāi)關(guān)K700的1腳與2腳相連接。用內(nèi)載波發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)作輸入載波信號(hào)，載波輸入通過(guò)S704選擇。觀察T700-T706各測(cè)量點(diǎn)的波形。3、二相DPSK調(diào)制器做二相DPSK實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須把開(kāi)關(guān)K700的2腳與3腳相連接。用內(nèi)載波發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)作輸入載波信號(hào)，載波輸入通過(guò)S704選擇。加人差分編碼器電路來(lái)傳輸二相DPSK信號(hào)，觀察T700-T706各測(cè)量點(diǎn)的波形。六:實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及主要波形說(shuō)明LPSK模塊。如T704波形太密，按示波器中*10MAG按鍵，將波形擴(kuò)張10倍。K700：偽隨機(jī)碼，速率為32KHZ的絕對(duì)碼。1-2K700：偽隨機(jī)碼，速率為32KHz的相對(duì)碼。2-3K700：128KHZ方波，碼序列為1010碼。4-5K700：64KHZ方波，碼序列為1100碼。5-6S700：偽隨機(jī)碼。1-2S700：增量調(diào)制輸出。2-31-22-3S703：PSK的0相調(diào)制信號(hào)輸出1-2S703：PSK的π相調(diào)制信號(hào)輸出3-4T700：PSK載波信號(hào)輸入。T701：數(shù)字基帶信號(hào)偽隨機(jī)碼輸出波形。T702：輸入0相載波信號(hào)。T704/T705：PSK調(diào)制信號(hào)輸出波形T706：PSK調(diào)制信號(hào)疊加輸出波形。品文檔七、觀察信號(hào)的波形參考波形的跳線為：S700、S704、K700、S703、S7032-11-21-21-23-45：T701(絕對(duì)碼K700)&T707(相對(duì)碼K700)波形1-22-31、當(dāng)改變RP701，使“π相載波”點(diǎn)輸出正弦波幅度為零時(shí)，調(diào)制器輸出波形怎樣？是反相，而用同一個(gè)基帶信碼分別控制兩個(gè)模擬開(kāi)關(guān)，去調(diào)制兩個(gè)互相倒相的載波，則3、調(diào)節(jié)RP700會(huì)改變載波幅度的大小，在T703測(cè)量點(diǎn)，為什么載波增大到一定程度時(shí)會(huì)出現(xiàn)波形失真?5、設(shè)給定一組偽隨機(jī)碼，試畫出對(duì)這個(gè)碼組進(jìn)行DPSK調(diào)制的波形。九、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求2、簡(jiǎn)述DPSK調(diào)制電路的工作原理及工作過(guò)程。4、根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試記錄(波形、頻率、相位、幅度以及時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系)依此畫出調(diào)制器各品文檔實(shí)驗(yàn)四(3)二相(PSK,DPSK)解調(diào)及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握二相(PSK、DPSK)解調(diào)器的工作原理與系統(tǒng)電路組成。。3、掌握載波鎖相環(huán)技術(shù)指標(biāo)(同步帶、捕捉帶)的測(cè)試方法。4、掌握二相(PSK，DPSK)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)的測(cè)試方法。二、預(yù)習(xí)要求認(rèn)真預(yù)習(xí)《通信原理》中關(guān)于PSK解調(diào)有關(guān)章節(jié)的內(nèi)容。三、實(shí)驗(yàn)儀器材2、信號(hào)源3、頻率計(jì)4、萬(wàn)用表5、通信原理實(shí)驗(yàn)箱四、實(shí)驗(yàn)電路工作原理(一)電路組成二相PSK(DPSK)解調(diào)器的電原理圖如圖11-1所示。二相PSK(DPSK)解調(diào)器的面板圖如圖11-2所示。二相PSK(DPSK)的載波為1.024KHZ，碼元速率32kit/s，16kbit/s可選擇。本通信原理實(shí)驗(yàn)箱選擇有代表性的同相正交環(huán)鎖相環(huán)解調(diào)電路作為基本實(shí)驗(yàn)，下面分析。(二)實(shí)驗(yàn)電路的工作原理一、同相正交環(huán)鎖相環(huán)解調(diào)電路。數(shù)字調(diào)相信號(hào)的解調(diào)有多種方法，如相干解調(diào)法(極性比較法)、相位比較法、鎖相環(huán)法。本實(shí)驗(yàn)采用的是同相正交環(huán)鎖相環(huán)解調(diào)電路。1、二相(PSK，DPSK)信號(hào)輸入電路模擬信號(hào)放大電路，進(jìn)一步輸入小信號(hào)的二相PSK(DPSK)信號(hào)進(jìn)行放大后送至鑒相1與2分別進(jìn)行鑒相。提供的。VCO壓控振蕩器給出兩路互相正交的載波信號(hào)分別送至兩鑒相器，輸入的二相 (PSK，DPSK)信號(hào)經(jīng)過(guò)兩個(gè)鑒相器D809A、D809B(4066)分別鑒相后，由低通濾波器D801A、D801B(TL084)濾除載波頻率以上的高頻分量，分別送入兩判決器D803、D802(LM311)進(jìn)行判決后得到基帶信號(hào)Ud1與Ud2，其中Ud1中包含著碼元信息但無(wú)法對(duì)VCO壓控振蕩器D810進(jìn)行控制。只有將Ud1、Ud2經(jīng)過(guò)D804A(74LS86)基帶模擬相乘后，就可以去掉碼元信息，得到反映VCO輸出信號(hào)與輸入載波間相位差的誤差控制電壓，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)VCO壓控振蕩器D810(74LS124)的控制。其中還有環(huán)路濾波器：R812、RP800及C811(4700pf)等電路組成。品文檔圖11-1PSK解調(diào)器的電原理圖圖11-2PSK面板圖2的控制信號(hào)輸入端的控制信號(hào)分別為0相載波信號(hào)與л/2相載波信號(hào)。這樣經(jīng)過(guò)兩鑒相器輸出的鑒相信號(hào)再通過(guò)有源低通濾波器濾掉其高頻分量，再由兩比較判決去解調(diào)出數(shù)字基帶UdUdR812、RP800、C811濾波后輸出了一個(gè)平滑的誤差控制電壓去控制VCO壓控振蕩器中雙電壓控制振蕩器74LS124中的第一個(gè)壓控振蕩器，它的中心振蕩輸出頻率范圍從1HZ到60MHZ(而74LS124的中心振蕩頻率范圍是1HZ到20MHZ)，工作環(huán)境溫度在0-70℃，當(dāng)電源電壓工作在+5V、t驗(yàn)電路中，調(diào)節(jié)精密電位器RP801(100K?)的阻值，使頻率控制輸入電壓(74LS124的2腳)與范圍控制輸入電壓(74LS124的3腳)基本相等，此時(shí)，當(dāng)電源電壓為+5V時(shí)，才符S的六腳為使能端，低電平有效，它開(kāi)啟壓控振蕩器工作；若為高電平時(shí)，74S124第二個(gè)壓控振蕩器不用，故12腳與13腳之間不接。當(dāng)74LS124的第七腳輸出的振蕩中心振蕩頻率偏離4.096MHZ時(shí),此時(shí)一方面可調(diào)節(jié)CA800的電容值，另一方面也可調(diào)節(jié)RP801阻值，用頻率計(jì)監(jiān)視測(cè)量點(diǎn)T804上的頻率值，使其準(zhǔn)確而穩(wěn)定地輸出4.096MHZ的方波信號(hào)。該4.096MHZ的方波信號(hào)經(jīng)過(guò)分頻(÷4)電路：D807與D806兩次分頻變成1.024MHz載波信號(hào)，并完成л/2相移相。由D806A(74LS74)輸出л/2相去鑒相器2的控制信號(hào)輸入端D809A(4066)的13腳，由D806B(74LS74)輸出0相載波信號(hào)去鑒相器變成“0”碼，原來(lái)的“0”碼卻變成了“1”碼，這對(duì)信道傳輸語(yǔ)言信號(hào)影響不大還能進(jìn)服的辦法是在第一級(jí)M分頻電路D807A(74LS74)的置“1”端(4腳)外接上電阻R821 10KΩ)，按鍵開(kāi)關(guān)S803。品文檔當(dāng)解調(diào)環(huán)電路中解調(diào)出的數(shù)字信息與發(fā)端的數(shù)字信息相位反相時(shí)，即相干信號(hào)相位和載波相位反相，則按一下按鍵開(kāi)關(guān)S803，強(qiáng)迫使它的置“1”端送人高電平，使電路Q端輸出為“l(fā)”，Q/端輸出為“0”，迫使相干信號(hào)的相位與載波信號(hào)相位同頻同相，以消除相位誤差。因此我們把用于信號(hào)有時(shí)也稱為0相載波。這是在實(shí)驗(yàn)室克服相位模糊的一種最簡(jiǎn)單的辦法。然而，在實(shí)際通信當(dāng)中，是不能用這種方法解決相位模糊的，這點(diǎn)務(wù)必請(qǐng)同學(xué)們?cè)谶M(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)注意。在實(shí)際通信應(yīng)用中，一般不用絕對(duì)移相，而應(yīng)用相對(duì)移相，在解調(diào)時(shí)，采用相位比較法(也叫差分相干解調(diào)法)能克服相