通信原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書使用

實(shí)驗(yàn)一信號(hào)源實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解頻率連續(xù)變化的各種波形的產(chǎn)生方法。2、了解NRZ碼、方波、正弦波等各種信號(hào)的頻譜。3、理解幀同步信號(hào)與位同步信號(hào)在整個(gè)通信系統(tǒng)中的作用。4、熟練掌握信號(hào)源模塊的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、觀察頻率連續(xù)可變信號(hào)發(fā)生器輸出的各種波形及7段數(shù)碼管的顯示。2、觀察點(diǎn)頻方波信號(hào)的輸出。3、觀察點(diǎn)頻正弦波信號(hào)的輸出。4、撥動(dòng)撥碼開關(guān)，觀察碼型可變NRZ碼的輸出。5、觀察位同步信號(hào)和幀同步信號(hào)的輸出。6、觀察NRZ碼、方波、正弦波、三角波、鋸齒波的頻譜。三、實(shí)驗(yàn)儀器1、信號(hào)源模塊2、20M雙蹤示波器 一臺(tái)3、頻率計(jì)（可選） 一臺(tái)4、PC機(jī)（可選） 一臺(tái)5、連接線若干四、實(shí)驗(yàn)原理信號(hào)源模塊可以大致分為模擬部分和數(shù)字部分，分別產(chǎn)生模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。1、模擬信號(hào)源部分模擬信號(hào)源部分可以輸出頻率和幅度任意改變的正弦波（頻率變化范圍100Hz～10KHz）、三角波（頻率變化范圍100Hz～1KHz）、方波（頻率變化范圍100Hz～10KHz）、鋸齒波（頻率變化范圍100Hz～1KHz）以及32KHz、64KHz的點(diǎn)頻正弦波（幅度可以調(diào)節(jié)），各種波形的頻率和幅度的調(diào)節(jié)方法請(qǐng)參考實(shí)驗(yàn)步驟。該部分電路原理框圖如圖1-1所示。在實(shí)驗(yàn)前，我們已經(jīng)將各種波形在不同頻段的數(shù)據(jù)寫入了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器U04,并存放在固定的地址中。當(dāng)單片機(jī)U03檢測(cè)到波形選擇開關(guān)和頻率調(diào)節(jié)開關(guān)送入的信息后，一方面通過(guò)預(yù)置分頻器調(diào)整U01中分頻器的分頻比(分頻后的信號(hào)頻率由數(shù)碼管SM01～SM04顯示)；另一方面根據(jù)分頻器輸出的頻率和所選波形的種類，通過(guò)地址選擇器選中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器U04中對(duì)應(yīng)地址的區(qū)間，輸出相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。該數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器U05和開關(guān)電容濾波器U06后得到所需模擬信號(hào)。圖1-1模擬信號(hào)源部分原理框圖2、數(shù)字信號(hào)源部分?jǐn)?shù)字信號(hào)源部分可以產(chǎn)生多種頻率的點(diǎn)頻方波、NRZ碼（可通過(guò)撥碼開關(guān)SW01、SW02、SW03改變碼型）以及位同步信號(hào)和幀同步信號(hào)。絕大部分電路功能由U01來(lái)完成，通過(guò)撥碼開關(guān)SW04、SW05可改變整個(gè)數(shù)字信號(hào)源位同步信號(hào)和幀同步信號(hào)的速率，該部分電路原理框圖如圖1-2所示。圖1-2數(shù)字信號(hào)源部分原理框圖晶振出來(lái)的方波信號(hào)經(jīng)3分頻后分別送入分頻器和另外一個(gè)可預(yù)置分頻器分頻，前一分頻器分頻后可得到1024KHz、256KHz、64KHz、32KHz、8KHz的方波?？深A(yù)置分頻器的分頻值可通過(guò)撥碼開關(guān)SW04、SW05來(lái)改變，分頻比范圍是1～9999。分頻后的信號(hào)即為整個(gè)系統(tǒng)的位同步信號(hào)（從信號(hào)輸出點(diǎn)“BS”輸出）。數(shù)字信號(hào)源部分還包括一個(gè)NRZ碼產(chǎn)生電路，通過(guò)該電路可產(chǎn)生以24位為一幀的周期性NRZ碼序列，該序列的碼型可通過(guò)撥碼開關(guān)SW01、SW02、SW03來(lái)改變。在后繼的碼型變換、時(shí)分復(fù)用、CDMA等實(shí)驗(yàn)中，NRZ碼將起到十分重要的作用。五、實(shí)驗(yàn)步驟1、將信號(hào)源模塊小心地固定在主機(jī)箱中，確保電源接觸良好。2、插上電源線，打開主機(jī)箱右側(cè)的交流開關(guān)，再按下開關(guān)POWER1、POWER2，發(fā)光二極管LED01、LED02發(fā)光，按一下復(fù)位鍵，信號(hào)源模塊開始工作。（注意，此處只是驗(yàn)證通電是否成功，在實(shí)驗(yàn)中均是先連線，后打開電源做實(shí)驗(yàn)，不要帶電連線）3、模擬信號(hào)源部分① 觀察“32K正弦波”和“64K正弦波”輸出的正弦波波形，調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的電位器的“幅度調(diào)節(jié)”可分別改變各正弦波的幅度。② 按下“復(fù)位”按鍵使U03復(fù)位，波形指示燈“正弦波”亮，波形指示燈“三角波”、“鋸齒波”、“方波”以及發(fā)光二極管LED07滅，數(shù)碼管SM01～SM04顯示“2000”。③ 按一下“波形選擇”按鍵，波形指示燈“三角波”亮（其它仍熄滅），此時(shí)信號(hào)輸出點(diǎn)“模擬輸出”的輸出波形為三角波。逐次按下“波形選擇”按鍵，四個(gè)波形指示燈輪流發(fā)亮，此時(shí)“模擬輸出”點(diǎn)輪流輸出正弦波、三角波、鋸齒波和方波。④ 將波形選擇為正弦波時(shí)（對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管亮），轉(zhuǎn)動(dòng)“頻率調(diào)節(jié)”的旋轉(zhuǎn)編碼器，可改變輸出信號(hào)的頻率，觀察“模擬輸出”點(diǎn)的波形，并用頻率計(jì)查看其頻率與數(shù)碼管顯示的是否一致。轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)應(yīng)電位器“幅度調(diào)節(jié)”可改變輸出信號(hào)的幅度，幅度最大可達(dá)5V以上。（注意:發(fā)光二極管LED07熄滅，轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)編碼器時(shí)，頻率以1Hz為單位變化；按一下旋轉(zhuǎn)編碼器，LED07亮，此時(shí)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)編碼器，頻率以50Hz為單位變化；再按一下旋轉(zhuǎn)編碼器，LED07熄滅，頻率再次以1Hz為單位變化）⑤ 將波形分別選擇為三角波、鋸齒波、方波，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。⑥ 電位器W02用來(lái)調(diào)節(jié)開關(guān)電容濾波器U06的控制電壓，電位器W01用來(lái)調(diào)節(jié)D/A轉(zhuǎn)換器U05的參考電壓，這兩個(gè)電位器在出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)好，切勿自行調(diào)節(jié)。4、數(shù)字信號(hào)源部分① 撥碼開關(guān)SW04、SW05的作用是改變分頻器的分頻比（以4位為一個(gè)單元，對(duì)應(yīng)十進(jìn)制數(shù)的1位，以BCD碼分別表示分頻比的千位、百位、十位和個(gè)位），得到不同頻率的位同步信號(hào)。分頻前的基頻信號(hào)為2MHz，分頻比變化范圍是1～9999，所以位同步信號(hào)頻率范圍是200Hz～2MHz。例如，若想信號(hào)輸出點(diǎn)“BS”輸出的信號(hào)頻率為15.625KHz，則需將基頻信號(hào)進(jìn)行128分頻，將撥碼開關(guān)SW04、SW05設(shè)置為00000，就可以得到15.625KHz的方波信號(hào)。撥碼開關(guān)SW01、SW02、SW03的作用是改變NRZ碼的碼型。1位撥碼開關(guān)就對(duì)應(yīng)著NRZ碼中的一個(gè)碼元，當(dāng)該位開關(guān)往上撥時(shí)，對(duì)應(yīng)的碼元為1，往下?lián)軙r(shí)，對(duì)應(yīng)的碼元為0。② 將撥碼開關(guān)SW04、SW05設(shè)置為0000000100101000，SW01、SW02、SW03設(shè)置為011100100011001110101010，觀察BS、2BS、FS、NRZ波形。③ 改變各撥碼開關(guān)的設(shè)置，重復(fù)觀察以上各點(diǎn)波形。觀察1024K、256K、64K、32K、8K各點(diǎn)波形（由于時(shí)鐘信號(hào)為晶振輸出的24MHz方波，所以整數(shù)倍分頻后只能得到的1000K、250K、62.5K、31.25K、7.8125K信號(hào)，電路板上的標(biāo)識(shí)為近似值，這一點(diǎn)請(qǐng)注意）。將撥碼開關(guān)SW04、SW05設(shè)置為0000000100101000，觀察偽隨機(jī)序列PN15、PN31、PN511的波形。改變撥碼開關(guān)SW04、SW05的設(shè)置，重復(fù)觀察以上各點(diǎn)波形。六、輸入、輸出點(diǎn)參考說(shuō)明1、輸出點(diǎn)說(shuō)明模擬部分輸出：24M：晶振24MHz時(shí)鐘信號(hào)輸出點(diǎn)，峰峰值約為2.3V。模擬輸出：波形種類、波形幅度、波形頻率均可調(diào)。正弦波：100Hz～10KHz，幅度最大可達(dá)4V；三角波：100Hz～1KHz，幅度最大可達(dá)4V；鋸齒波：100Hz～1KHz，幅度最大可達(dá)4V；方波：100Hz～10KHz，幅度最大可達(dá)4V；數(shù)字部分輸出：方波占空比：50%8K： 7.8125KHz方波輸出點(diǎn)。32K： 31.25KHz方波輸出點(diǎn)。64K： 62.5KHz方波輸出點(diǎn)。256K： 250KHz方波輸出點(diǎn)。1024K： 1000KHz方波輸出點(diǎn)。BS： 位同步信號(hào)輸出點(diǎn)，方波，頻率可通過(guò)撥碼開關(guān)SW04、SW05改變。2BS： 2倍位同步信號(hào)頻率的方波輸出點(diǎn)，頻率可通過(guò)撥碼開關(guān)SW04、SW05改變。FS： 幀同步信號(hào)輸出點(diǎn)，窄脈沖，頻率是位同步信號(hào)頻率的1/24。NRZ： 24位NRZ碼輸出點(diǎn)，碼型可通過(guò)撥碼開關(guān)SW01、SW02、SW03改變，碼速率和位同步信號(hào)頻率相同。PN15： N＝24－1＝15的m序列輸出點(diǎn)。PN31： N＝25－1＝31的m序列輸出點(diǎn)。PN511： N＝29－1＝511的m序列輸出點(diǎn)。32KHz正弦波： 31.25KHz正弦波輸出點(diǎn)。（幅度最大可達(dá)4V）64KHz正弦波： 62.5KHz正弦波輸出點(diǎn)。（幅度最大可達(dá)4V）七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、分析實(shí)驗(yàn)電路的工作原理，敘述其工作過(guò)程。2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試記錄，在坐標(biāo)紙上畫出各測(cè)量點(diǎn)的波形圖，并分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)二常規(guī)雙邊帶調(diào)幅與解調(diào)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握常規(guī)雙邊帶調(diào)幅與解調(diào)的原理及實(shí)現(xiàn)方法。2、掌握二極管包絡(luò)檢波原理。3、掌握調(diào)幅信號(hào)的頻譜特性。4、了解常規(guī)雙邊帶調(diào)幅與解調(diào)的優(yōu)缺點(diǎn)。5、了解抑制載波雙邊帶調(diào)幅和解調(diào)的優(yōu)缺點(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、觀察常規(guī)雙邊帶調(diào)幅的波形。2、觀察常規(guī)雙邊帶調(diào)幅波形的頻譜。3、觀察抑制載波雙邊帶調(diào)幅波形。4、觀察常規(guī)雙邊帶解調(diào)的波形。三、實(shí)驗(yàn)儀器1、信號(hào)源模塊2、PAM&AM模塊3、頻譜分析模塊（可選）4、20M雙蹤示波器 一臺(tái)5、頻率計(jì)（可選）一臺(tái)6、音頻信號(hào)發(fā)生器（可選）一臺(tái)7、立體聲單放機(jī)（可選）一臺(tái)8、立體聲耳機(jī)（可選）一副9、連接線 若干四、實(shí)驗(yàn)原理（A）常規(guī)雙邊帶調(diào)幅與解調(diào)1、常規(guī)雙邊帶調(diào)幅所謂調(diào)制，就是在傳送信號(hào)的一方（發(fā)送端）將所要傳送的原始信號(hào)（其頻率一般是較低的）“附加”在高頻振蕩信號(hào)上。所謂將原始信號(hào)“附加”在高頻振蕩上，就是利用原始信號(hào)來(lái)控制高頻振蕩的某一參數(shù)，使這個(gè)參數(shù)隨原始信號(hào)的變化而變化。這里，高頻振蕩波就是攜帶原始信號(hào)的“運(yùn)載工具”，所以也叫載波。而原始信號(hào)我們一般稱之為調(diào)制信號(hào)。在接收信號(hào)的一方也就是接收端再經(jīng)過(guò)解調(diào)（反調(diào)制）把載波所攜帶的信號(hào)取出來(lái)，得到原有的信息，解調(diào)過(guò)程也叫檢波。調(diào)制與解調(diào)都是頻譜變換的過(guò)程，必須用非線性元件才能完成。通常調(diào)制的載波可以分為兩類：用連續(xù)振蕩波形（正弦型信號(hào)）作為載波；用脈沖串或一組數(shù)字信號(hào)作為載波。連續(xù)波調(diào)制是用調(diào)制信號(hào)來(lái)控制正弦型載波的振幅、頻率或相位，因而分為調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相三種方式；脈沖波調(diào)制是先用信號(hào)來(lái)控制脈沖波的振幅、寬度、位置等，然后再用這已調(diào)脈沖對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，脈沖調(diào)制有脈沖振幅、脈寬、脈位、脈沖編碼調(diào)制等多種形式。本實(shí)驗(yàn)?zāi)K所要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是連續(xù)波的振幅調(diào)制與解調(diào)，即常規(guī)雙邊帶調(diào)幅與解調(diào)和抑制載波雙邊帶調(diào)幅與解調(diào)。我們已經(jīng)知道，調(diào)幅波的特點(diǎn)是載波的振幅受調(diào)制信號(hào)的控制作周期性的變化，這變化00000包絡(luò)圖4-1常規(guī)調(diào)幅波形如果用它來(lái)對(duì)載波（）進(jìn)行調(diào)幅，那么，在理想情況下，常規(guī)調(diào)幅信號(hào)為：（4－1）其中調(diào)幅指數(shù)為比例系數(shù)。圖4-1給出了，和的波形圖。從圖中并結(jié)合式（4－1）可以看出，常規(guī)調(diào)幅信號(hào)的振幅由直流分量和交流分量迭加而成，其中交流分量與調(diào)制信號(hào)成正比，或者說(shuō)，常規(guī)調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)（信號(hào)振幅各峰值點(diǎn)的連線）完全反映了調(diào)制信號(hào)的變化。另外還可得到調(diào)幅指數(shù)Ma的表達(dá)式：顯然，當(dāng)Ma>1時(shí)，常規(guī)調(diào)幅波的包絡(luò)變化與調(diào)制信號(hào)不再相同，產(chǎn)生了失真，稱為過(guò)調(diào)制，如圖4-2所示。所以，常規(guī)調(diào)幅要求Ma必須不大于1。00圖4-2過(guò)調(diào)制波形式（4－1）又可以寫成 （4－2）可見(jiàn)，的頻譜包括了三個(gè)頻率分量：（載波）、（上邊頻）和（下邊頻）。原調(diào)制信號(hào)的頻帶寬度是（或），而常規(guī)調(diào)幅信號(hào)的頻帶寬度是2（或2F），是原調(diào)制信號(hào)的兩倍。常規(guī)調(diào)幅將調(diào)制信號(hào)頻譜搬移到了載頻的左右兩旁，如圖4-3所示。000被傳送的調(diào)制信息只存在于邊頻中而不在載頻中，攜帶信息的邊頻分量最多只占總功率的三分之一（因?yàn)镸a000圖4-3常規(guī)調(diào)幅波的頻譜2、雙邊帶調(diào)幅實(shí)驗(yàn)電路雙邊帶調(diào)幅信號(hào)產(chǎn)生的具體電路原理圖如圖4-4所示。圖中MC1496是雙平衡四象限模擬乘法器。通常振幅調(diào)制、同步檢波、鑒頻、混頻、倍頻、鑒相等調(diào)制與解調(diào)的過(guò)程，均可視為兩個(gè)信號(hào)相乘或包含相乘的過(guò)程，所以都可以采用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)上述功能。而且采用模擬乘法器比采用分離器件如二極管和三極管要簡(jiǎn)單的多，性能也要更優(yōu)越。所以目前在無(wú)線通信、廣播電視等方面應(yīng)用較多。本實(shí)驗(yàn)就是采用MC1496作為振幅調(diào)制器。高頻載波信號(hào)從“載波輸入”點(diǎn)輸入，經(jīng)高頻耦合電容C08輸入至U02（MC1496）的10腳。低頻基帶信號(hào)從“音頻輸入”點(diǎn)輸入，經(jīng)低頻耦合電容E05輸入至U02的1腳。C08為高頻旁路電容，E06為低頻旁路電容。調(diào)幅信號(hào)從MC1496的12腳輸出。引腳2與3外接反饋電阻R19，用來(lái)擴(kuò)展調(diào)制信號(hào)的電壓的線性動(dòng)態(tài)范圍，R19增大，線性范圍增大，但乘法器的增益隨之減少。引腳14為負(fù)電源端（雙電源供電時(shí)）或接地端（單電源供電時(shí)）。圖中MC1496芯片引腳1和引腳4接兩個(gè)100Ω和兩個(gè)750Ω電阻及47K電位器用來(lái)調(diào)節(jié)輸入饋通電壓，調(diào)節(jié)P01，可以引入一個(gè)直流補(bǔ)償電壓，由于調(diào)制電壓與直流補(bǔ)償電壓相串聯(lián)，相當(dāng)于給調(diào)制信號(hào)疊加了某一直流電壓后與載波電壓相乘，從而完成普通調(diào)幅。實(shí)際上，從此12腳輸出的調(diào)幅信號(hào)接有一個(gè)U04組成的射隨電路，來(lái)增加電路的帶負(fù)載能力。輸出后的調(diào)幅信號(hào)還要經(jīng)過(guò)濾波，這樣才能保證調(diào)幅信號(hào)的質(zhì)量。雙邊帶調(diào)幅的濾波電路如圖4-5所示。圖4-4雙邊帶調(diào)幅信號(hào)產(chǎn)生電路原理圖圖4-5雙邊帶調(diào)幅信號(hào)的濾波3、常規(guī)雙邊帶解調(diào)在解調(diào)電路中，采用二極管包絡(luò)檢波對(duì)調(diào)幅信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。包絡(luò)檢波是利用常規(guī)雙邊帶調(diào)幅信號(hào)在時(shí)域內(nèi)包絡(luò)變化能反映調(diào)制信號(hào)變化規(guī)律這一特點(diǎn)形成的檢波。調(diào)幅信號(hào)還可以采用相干解調(diào)的方法進(jìn)行解調(diào)。但是包絡(luò)檢波電路比較簡(jiǎn)單，所以在工程中常常用到。包絡(luò)檢波器可以由一個(gè)整流器也就是檢波器和一個(gè)低通濾波器組成。因?yàn)槎O管D02的作用是實(shí)現(xiàn)高頻包絡(luò)檢波，所以要求二極管的正向?qū)▔航翟叫≡胶?，在這里采用的是鍺型二極管1N60，其正向?qū)妷篣F≤0.3V，可以很好的滿足要求。R28為負(fù)載電阻，C14為負(fù)載電容，它的值應(yīng)該選取在高頻時(shí)，其阻抗遠(yuǎn)小于R，可視為短路；而在調(diào)制頻率（低頻）時(shí)，其阻抗則遠(yuǎn)大于R，可視為開路。利用二極管的單向?qū)щ娦院蜋z波負(fù)載RC的充放電過(guò)程，就可以還原出與調(diào)幅信號(hào)包絡(luò)基本一致的信號(hào)。具體電路如圖4-6所示。圖4-6二極管包絡(luò)檢波解調(diào)電路（B）抑制載波雙邊帶調(diào)幅調(diào)幅信號(hào)中的大部分功率被載波占用，而載波本身并不含有基帶信號(hào)的信息。所以，可以不傳輸此載波。這樣就得到我們接下來(lái)要討論的抑制載波雙邊帶調(diào)制。如果輸入的原始信號(hào)沒(méi)有直流分量，則得到的輸出信號(hào)便是無(wú)載波分量的抑制載波雙邊帶調(diào)制信號(hào)。這樣可以節(jié)省發(fā)送載波的功率，也可以提高信號(hào)的傳輸速率。實(shí)現(xiàn)的方法與常規(guī)雙邊帶調(diào)幅方法相同，也是采用模擬乘法器實(shí)現(xiàn)的。如果需要產(chǎn)生抑制載波雙邊帶調(diào)幅波，則仔細(xì)調(diào)節(jié)引腳1與引腳4之間的P01，使MC1496輸入端電路平衡，輸出信號(hào)的幅度逐漸增大，最后出現(xiàn)如圖4－7所示的抑制載波的調(diào)幅信號(hào)。圖4-7乘法器輸出的調(diào)幅波五、實(shí)驗(yàn)步驟1、將信號(hào)源模塊、PAM&AM模塊、頻譜分析模塊小心地固定在主機(jī)箱中，確保電源接觸良好。2、插上電源線，打開主機(jī)箱右側(cè)的交流開關(guān)，再分別按下三個(gè)模塊中的開關(guān)POWER1、POWER2，對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管LED01、LED02發(fā)光，按一下信號(hào)源模塊的復(fù)位鍵，三個(gè)模塊均開始工作。（注意，此處只是驗(yàn)證通電是否成功，在實(shí)驗(yàn)中均是先連線，后打開電源做實(shí)驗(yàn)，不要帶電連線）3、使信號(hào)源模塊的信號(hào)輸出點(diǎn)“模擬輸出”輸出頻率為3.125KHz、峰-峰值為0.5V左右的正弦波,旋轉(zhuǎn)“64K幅度調(diào)節(jié)”電位器使“64K正弦波”處信號(hào)的峰-峰值為1V。4、用連接線連接信號(hào)源模塊的信號(hào)輸出點(diǎn)“模擬輸出”和PAM&AM模塊的信號(hào)輸入點(diǎn)“AM音頻輸入”，以及信號(hào)源模塊的信號(hào)輸出點(diǎn)“64K正弦波”和PAM&AM模塊的信號(hào)輸入點(diǎn)“AM載波輸入”，調(diào)節(jié)PAM&AM模塊的電位器“調(diào)制深度調(diào)節(jié)”，同時(shí)用示波器觀察測(cè)試點(diǎn)“調(diào)幅輸出”處的波形，可以觀察到常規(guī)雙邊帶調(diào)幅波形和抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波形。5、觀察“AM載波輸入”、“AM音頻輸入”、“調(diào)幅輸出”、“濾波輸出”、“解調(diào)幅輸出”各點(diǎn)處輸出的波形。6、用頻譜分析模塊（用法請(qǐng)參考實(shí)驗(yàn)三）分別觀察常規(guī)雙邊帶調(diào)幅時(shí)“AM載波輸入”、“AM音頻輸入”、“調(diào)幅輸出”、“濾波輸出”、“解調(diào)幅輸出”各點(diǎn)頻譜，以及抑制載波的雙邊帶調(diào)幅時(shí)各點(diǎn)頻譜并比較之。（可選）7、改變“AM音頻輸入”的頻率及幅度，重復(fù)觀察各點(diǎn)波形。8、改變“AM載波輸入”的頻率及幅度，重復(fù)觀察各點(diǎn)波形。六、輸入、輸出點(diǎn)參考說(shuō)明1、輸入點(diǎn)參考說(shuō)明AM音頻輸入：模擬信號(hào)輸入點(diǎn)，輸入的信號(hào)即為基帶信號(hào)。AM載波輸入：載波信號(hào)輸入點(diǎn)，頻率應(yīng)遠(yuǎn)高于基帶信號(hào)。2、輸出點(diǎn)參考說(shuō)明調(diào)幅輸出：常規(guī)雙邊帶調(diào)幅與抑制載波雙邊帶調(diào)幅信號(hào)的輸出點(diǎn)。濾波輸出：調(diào)幅信號(hào)經(jīng)低通濾波器后的信號(hào)輸出點(diǎn)。解調(diào)幅輸出：調(diào)幅信號(hào)解調(diào)輸出點(diǎn)。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、分析實(shí)驗(yàn)電路的工作原理，敘述其工作過(guò)程。2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試記錄，在坐標(biāo)紙上畫出各測(cè)量點(diǎn)的波形圖，并分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。3、對(duì)實(shí)驗(yàn)思考題加以分析，按照要求做出回答，并嘗試畫出本實(shí)驗(yàn)的電路原理圖。八、實(shí)驗(yàn)思考題1、為什么常規(guī)雙邊帶調(diào)幅的信息傳輸速率較低，應(yīng)該采用什么樣的方法加以解決？2、單邊帶、雙邊帶、殘留邊帶和抑制載波雙邊帶調(diào)幅這幾種調(diào)制方式各有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？實(shí)驗(yàn)三脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)的基本原理。2、定量分析并掌握模擬信號(hào)按照13折線A律特性編成八位碼的方法。3、通過(guò)了解大規(guī)模集成電路TP3067的功能與使用方法，進(jìn)一步掌握PCM通信系統(tǒng)的工作流程。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、觀察脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)的整個(gè)變換過(guò)程，分析PCM調(diào)制信號(hào)與基帶模擬信號(hào)之間的關(guān)系，掌握其基本原理。2、定量分析不同幅度的基帶模擬正弦信號(hào)按照13折線A律特性編成的八位碼，并掌握該編碼方法。三、實(shí)驗(yàn)儀器1、信號(hào)源模塊2、模擬信號(hào)數(shù)字化模塊3、20M雙蹤示波器 一臺(tái)4、連接線 若干四、實(shí)驗(yàn)原理1、PCM工作原理發(fā)送端接收端發(fā)送端接收端模擬信源抽樣器預(yù)濾波器模擬終端波形編碼器量化、編碼數(shù)字信道波形解碼器重建濾波器抽樣保持、低通圖6-1PCM系統(tǒng)原理框圖上圖中，抽樣是把時(shí)間連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成時(shí)間離散、幅度連續(xù)的抽樣信號(hào)；量化是把時(shí)間離散、幅度連續(xù)的抽樣信號(hào)轉(zhuǎn)換成時(shí)間離散、幅度離散的數(shù)字信號(hào)；編碼是將量化后的信號(hào)編碼形成一個(gè)二進(jìn)制碼組輸出。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的PCM碼組（電話語(yǔ)音）是用八位碼組代表一個(gè)抽樣值。編碼后的PCM碼組，經(jīng)數(shù)字信道傳輸，在接收端，用二進(jìn)制碼組重建模擬信號(hào)。解調(diào)過(guò)程中，一般采用抽樣保持電路。同時(shí)，在對(duì)模擬信號(hào)抽樣之前一般要進(jìn)行預(yù)濾波，預(yù)濾波是為了把原始語(yǔ)音信號(hào)的頻帶限制在300Hz～3400Hz內(nèi)，所以預(yù)濾波會(huì)引入一定的頻帶失真。在整個(gè)PCM通信系統(tǒng)中，重建信號(hào)的失真主要來(lái)源于量化以及信道傳輸誤碼。我們定義信號(hào)與量化噪聲的功率比為信噪比S/N。國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)（ITU-T）詳細(xì)規(guī)定了信噪比的指標(biāo)。下面將詳細(xì)介紹PCM編碼的整個(gè)過(guò)程，由于抽樣原理已在前面實(shí)驗(yàn)中詳細(xì)討論過(guò)，故在此只講述量化及編碼的原理。（1）量化00量化誤差信號(hào)實(shí)際值信號(hào)量化值圖6-2均勻量化過(guò)程示意圖其量化間隔（量化臺(tái)階）取決于輸入信號(hào)的變化范圍和量化電平數(shù)。一旦輸入信號(hào)的變化范圍和量化電平數(shù)被確定后，量化間隔也隨之被確定。例如，輸入信號(hào)的最小值和最大值分用a和b表示，量化電平數(shù)為M，那么，均勻量化的量化間隔為：量化器輸出為：當(dāng)式中為第個(gè)量化區(qū)間的終點(diǎn)，可寫成為第個(gè)量化區(qū)間的量化電平，可表示為上述均勻量化的主要缺點(diǎn)是無(wú)論抽樣值大小如何，量化噪聲的均方根值都固定不變。因此，當(dāng)信號(hào)較小時(shí)，則信號(hào)量化噪聲功率比也很小。這樣，對(duì)于弱信號(hào)時(shí)的量化信噪比就難以達(dá)到給定的要求。通常把滿足信噪比要求的輸入信號(hào)取值范圍定義為動(dòng)態(tài)范圍，那么，均勻量化時(shí)的信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍將受到較大的限制。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，實(shí)際中往往采用非均勻量化的方法。非均勻量化是根據(jù)信號(hào)的不同區(qū)間來(lái)確定量化間隔的。對(duì)于信號(hào)取值小的區(qū)間，其量化間隔也?。环粗?，量化間隔就大。非均勻量化與均勻量化相比，有兩個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)：首先，當(dāng)輸入量化器的信號(hào)具有非均勻分布的概率密度（實(shí)際中往往是這樣）時(shí)，非均勻量化器的輸出端可以得到較高的平均信號(hào)量化噪聲功率比；其次，非均勻量化時(shí)，量化噪聲功率的均方根值基本上與信號(hào)抽樣值成比例，因此量化噪聲對(duì)大、小信號(hào)的影響大致相同，即改善了小信號(hào)時(shí)的信噪比。非均勻量化的實(shí)際過(guò)程通常是將抽樣值壓縮后再進(jìn)行均勻量化。現(xiàn)在廣泛采用兩種對(duì)數(shù)壓縮，美國(guó)采用壓縮律，我國(guó)和歐洲各國(guó)均采用A壓縮律。本實(shí)驗(yàn)?zāi)K采用的PCM編碼方式也是A壓縮律。所謂A壓縮律就是壓縮器具有如下特性的壓縮律：A律壓擴(kuò)特性是連續(xù)曲線，A值不同壓擴(kuò)特性亦不同，在電路上實(shí)現(xiàn)這樣的函數(shù)規(guī)律是相當(dāng)復(fù)雜的。實(shí)際中往往都采用近似于A律函數(shù)規(guī)律的13折線（A=87.6）的壓擴(kuò)特性。這樣，它基本保持連續(xù)壓擴(kuò)特性曲線的優(yōu)點(diǎn)，又便于用數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。本實(shí)驗(yàn)?zāi)K用到的PCM編碼芯片TP3067正是采用這種壓擴(kuò)特性來(lái)進(jìn)行編碼的，如圖6-3所示。圖6-313折線表6-1列出了13折線時(shí)的值與計(jì)算得的值的比較。表6-10101按折線分段的01段落12345678斜率16168421表中第二行的值是根據(jù)時(shí)計(jì)算得到的，第三行的值是13折線分段時(shí)的值?？梢?jiàn)，13折線各段落的分界點(diǎn)與曲線十分逼近，同時(shí)按2的冪次分割有利于數(shù)字化。（2）編碼所謂編碼就是把量化后的信號(hào)變換成代碼，其相反的過(guò)程稱為譯碼。注意這里談?wù)摰木幋a和譯碼與差錯(cuò)控制的編碼和譯碼是完全不同的，前者屬于信源編碼的范疇。在現(xiàn)有的編碼方法中，若按編碼的速度來(lái)分，大致可分為低速編碼和高速編碼兩類。實(shí)際通信一般都采用高速編碼。編碼器的種類大體上也可以歸結(jié)為三類：逐次比較型、折疊級(jí)聯(lián)型和混合型。本實(shí)驗(yàn)?zāi)K中PCM編碼芯片TP3067采用的是逐次比較型編碼。在逐次比較型編碼方式中，無(wú)論采用幾位碼，一般均按極性碼、段落碼、段內(nèi)碼的順序排列。下面結(jié)合13折線的量化來(lái)加以說(shuō)明。表6-2段落碼 表6-3段內(nèi)碼段落序號(hào)段落碼量化級(jí)段內(nèi)碼8111151111141110711013110112110061011110111010105100910018100040117011160110301050101401002001300112001010001000100000在13折線法中，無(wú)論輸入信號(hào)是正是負(fù)，均按8段折線（8個(gè)段落）進(jìn)行編碼，即用8位折疊二進(jìn)制碼來(lái)表示輸入信號(hào)的抽樣量化值。其中，用第一位表示量化值的極性，其余七位（第二位至第八位）則表示抽樣量化值的絕對(duì)大小。具體的做法是：用第二至第四位表示段落碼，它的8種可能狀態(tài)來(lái)分別代表8個(gè)段落的起點(diǎn)電平。其它四位表示段內(nèi)碼，它的16種可能狀態(tài)來(lái)分別代表每一段落的16個(gè)均勻劃分的量化級(jí)。這樣處理的結(jié)果，使8個(gè)段落被劃分成27＝128個(gè)量化級(jí)。段落碼和8個(gè)段落之間的關(guān)系如表6-2所示，段內(nèi)碼與16個(gè)量化級(jí)之間的關(guān)系見(jiàn)表6-3。上述編碼方法是把壓縮、量化和編碼合為一體的方法。2、PCM編譯碼電路TP3067芯片介紹本實(shí)驗(yàn)?zāi)K采用大規(guī)模集成電路TP3067對(duì)語(yǔ)音模擬信號(hào)進(jìn)行PCM編解碼。TP3067在一個(gè)芯片內(nèi)部集成了編碼電路和譯碼電路，是一個(gè)單路編譯碼器。其編碼速率為2.048MHz，每一幀8位數(shù)據(jù)，采用8KHz幀同步信號(hào)。模擬信號(hào)在編碼電路中，經(jīng)過(guò)抽樣、量化、編碼，最后得到PCM編碼信號(hào)。在單路編譯碼器中，經(jīng)變換后的PCM碼是在一個(gè)時(shí)隙中被發(fā)送出去的，在其他的時(shí)隙中編譯碼器是沒(méi)有輸出的，即對(duì)一個(gè)單路編譯碼器來(lái)說(shuō)，它在一個(gè)PCM幀（32個(gè)時(shí)隙）里，只在一個(gè)特定的時(shí)隙中發(fā)送編碼信號(hào)。同樣，譯碼電路也只是在一個(gè)特定的時(shí)隙（此時(shí)隙應(yīng)與發(fā)送碼數(shù)據(jù)的時(shí)隙相同，否則接收不到PCM編碼信號(hào)）里才從外部接收PCM編碼信號(hào)，然后再譯碼輸出。五、實(shí)驗(yàn)步驟1、將信號(hào)源模塊、模擬信號(hào)數(shù)字化模塊小心地固定在主機(jī)箱中，確保電源接觸良好。2、插上電源線，打開主機(jī)箱右側(cè)的交流開關(guān)，再分別按下二個(gè)模塊中的相應(yīng)開關(guān)POWER1、POWER2，對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管LED01、LED02發(fā)光，按一下信號(hào)源模塊的復(fù)位鍵，三個(gè)模塊均開始工作。（注意，此處只是驗(yàn)證通電是否成功，在實(shí)驗(yàn)中均是先連線，后打開電源做實(shí)驗(yàn)，不要帶電連線）3、對(duì)任意頻率、幅度的模擬正弦信號(hào)脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)（1）將信號(hào)源模塊中BCD碼分頻值（撥碼開關(guān)SW04、SW05）設(shè)置為00000000000001，模擬信號(hào)數(shù)字化模塊中撥碼開關(guān)S1設(shè)置為0000，“編碼幅度”電位器（標(biāo)號(hào)為P02）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到頂。（2）信號(hào)源模塊產(chǎn)生一頻率為2KHz，峰-峰值約為2V的正弦模擬信號(hào)，由“模擬輸出”端送入到模擬信號(hào)數(shù)字化模塊的“S-IN”端，再分別連接信號(hào)源模塊的信號(hào)輸出端“64K”、“8K”、“BS”與模擬信號(hào)數(shù)字化模塊的信號(hào)輸入端“CLKB-IN”、“FRAMEB-IN”、“2048K-IN”。開電，觀察“PCMB-OUT”端PCM編碼。（因?yàn)槭菍?duì)隨機(jī)信號(hào)進(jìn)行編碼，所以建議使用數(shù)字存儲(chǔ)示波器觀察。）（3）斷電，分別連接模擬信號(hào)數(shù)字化模塊上編譯碼時(shí)鐘信號(hào)“CLKB-IN”和“CLK2-IN”，幀同步信號(hào)“FRAMEB-IN”和“FRAME2-IN”，PCM編譯碼信號(hào)輸出點(diǎn)“PCMB-OUT”和信號(hào)輸入點(diǎn)“PCM2-IN”。開電，觀察并比較基帶模擬信號(hào)“S-IN”和解調(diào)信號(hào)“JPCM”。（4）改變正弦模擬信號(hào)的幅度及頻率，觀察PCM編碼信號(hào)和解調(diào)信號(hào)隨之的波形變化情況，同時(shí)注意觀察滿載和過(guò)載時(shí)的脈沖幅度和解調(diào)信號(hào)波形，超過(guò)音頻信號(hào)頻帶范圍時(shí)的解調(diào)信號(hào)波形。4、用模擬示波器定量觀察PCM八位編碼實(shí)驗(yàn)（1）斷電，拆除所有信號(hào)連線，將撥碼開關(guān)S1設(shè)置為1111。（2）開電，觀察2KHz基帶信號(hào)“S-IN2”、8KHz幀同步信號(hào)“FRAMEB-IN”、64KHz編碼時(shí)鐘信號(hào)“CLKB-IN”與PCM編碼信號(hào)“PCMB-OUT”的波形。調(diào)節(jié)“編碼幅度”電位器，分析PCM八位編碼中極性碼、段落碼與段內(nèi)碼隨基帶信號(hào)幅值大小的變化而變化的情況。（3）斷電，分別連接信號(hào)點(diǎn)“CLKB-IN”和“CLK2-IN”，“FRAMEB-IN”和“FRAME2-IN”，“PCMB-OUT”和“PCM2-IN”。開電，觀察并比較基帶模擬信號(hào)“S-IN2”和解調(diào)信號(hào)“JPCM”。注：實(shí)驗(yàn)完后務(wù)必將撥碼開關(guān)S1重新設(shè)置為0000。六、輸入、輸出點(diǎn)參考說(shuō)明1、輸入點(diǎn)參考說(shuō)明2048K-IN： 2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)輸入點(diǎn)。S-IN： 模擬信號(hào)輸入點(diǎn)（基帶信號(hào)）。CLKB-IN：PCM編碼64KHz時(shí)鐘信號(hào)輸入點(diǎn)。FRAMEB-IN： PCM編碼8KHz幀同步信號(hào)輸入點(diǎn)。PCM2-IN：譯碼時(shí)的PCM碼信號(hào)輸入點(diǎn)。CLK2-IN： PCM譯碼64KHz時(shí)鐘信號(hào)輸入點(diǎn)。FRAME2-IN： PCM譯碼8KHz幀同步信號(hào)輸入點(diǎn)。2、輸出點(diǎn)參考說(shuō)明S-IN2：2KHz基帶信號(hào)測(cè)試點(diǎn)。PCMB-OUT：PCM調(diào)制信號(hào)輸出點(diǎn)。JPCM： PCM解調(diào)信號(hào)輸出點(diǎn)。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、分析脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)的基本工作原理，畫出其流程框圖，并解釋每一步的作用。2、記錄實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。3、回答實(shí)驗(yàn)思考題。八、實(shí)驗(yàn)思考題TP3067PCM編碼器輸出的PCM碼的速率是多少？在本實(shí)驗(yàn)中，為什么要給TP3067提供2.048MHz的時(shí)鐘？實(shí)驗(yàn)四碼型變換實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解幾種常見(jiàn)的數(shù)字基帶信號(hào)。2、掌握常用數(shù)字基帶傳輸碼型的編碼規(guī)則。3、掌握用FPGA實(shí)現(xiàn)碼型變換的方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、觀察NRZ碼、RZ碼、BRZ碼、BNRZ碼、AMI碼、CMI碼、HDB3碼、BPH碼的波形。2、觀察全0碼或全1碼時(shí)各碼型的波形。3、觀察HDB3碼、AMI碼、BNRZ碼的正、負(fù)極性波形。4、觀察NRZ碼、RZ碼、BRZ碼、BNRZ碼、AMI碼、CMI碼、HDB3碼、BPH碼經(jīng)過(guò)碼型反變換后的輸出波形。5、自行設(shè)計(jì)碼型變換電路，下載并觀察輸出波形。三、實(shí)驗(yàn)儀器1、信號(hào)源模塊2、碼型變換模塊3、20M雙蹤示波器 一臺(tái)4、頻率計(jì)（可選）一臺(tái)5、PC機(jī)（可選）一臺(tái)6、連接線 若干四、實(shí)驗(yàn)原理1、編碼規(guī)則（A）二元碼最簡(jiǎn)單的二元碼中基帶信號(hào)的波形為矩形，幅度取值只有兩種電平。常用的二元碼有如下幾種：①NRZ碼NRZ碼的全稱是單極性不歸零碼，在這種二元碼中用高電平和低電平（這里為零電平）分別表示二進(jìn)制信息“1”和“0”，在整個(gè)碼元期間電平保持不變。例如：RZ碼RZ碼的全稱是單極性歸零碼，與NRZ碼不同的是，發(fā)送“1”時(shí)在整個(gè)碼元期間高電平只持續(xù)一段時(shí)間，在碼元的其余時(shí)間內(nèi)則返回到零電平。換句話說(shuō)，信號(hào)脈沖寬度小于碼元寬度。通常均使脈沖寬度等于碼元寬度的一半如下圖所示。例如：BNRZ碼BNRZ碼的全稱是雙極性不歸零碼，在這種二元碼中用正電平和負(fù)電平分別表示“1”和“0”。與單極性不歸零碼相同的是整個(gè)碼元期間電平保持不變，因而在這種碼型中不存在零電平。例如：不難看出還應(yīng)當(dāng)存在一種雙極性歸零碼，它兼有雙極性和歸零的特點(diǎn)。但由于它的幅度取值存在三種電平，因此我們將它歸入三元碼。④BPH碼BPH碼的全稱是數(shù)字雙相碼（DigitalDiphase），又叫分相碼(Biphase，Split-phase)或曼徹斯特碼（Manchester），它是對(duì)每個(gè)二進(jìn)制代碼分別利用兩個(gè)具有兩個(gè)不同相位的二進(jìn)制新碼去取代的碼；或者可以理解為用一個(gè)周期的方波表示“1”碼，用該方波的反相來(lái)表示“0”碼，其編碼規(guī)則之一是：001（零相位的一個(gè)周期的方波）；110（π相位的一個(gè)周期的方波）。例如：BPH碼可以用單極性非歸零碼（NRZ）與位同步信號(hào)的模二和來(lái)產(chǎn)生。雙相碼的特點(diǎn)是只使用兩個(gè)電平，而不像前面二種碼具有三個(gè)電平。這種碼既能提取足夠的定時(shí)分量，又無(wú)直流漂移，編碼過(guò)程簡(jiǎn)單。但這種碼的帶寬要寬些。⑤CMI碼CMI碼的全稱是傳號(hào)反轉(zhuǎn)碼，與數(shù)字雙相碼類似，也是一種二電平非歸零碼。其編碼規(guī)則如下：信息碼中的“1”碼交替用“11”和“00”表示，“0”碼用“01”表示。例如：這種碼型有較多的電平躍變，因此，含有豐富的定時(shí)信息。該碼已被ITU-T推薦為PCM四次群的接口碼型。在光纖傳輸系統(tǒng)中有時(shí)也用CMI碼作線路傳輸碼型。⑥BRZ碼BRZ碼的全稱是雙極性歸零碼，與BNRZ碼不同的是，發(fā)送“1”和“0”時(shí)，在整個(gè)碼元期間高電平或低電平只持續(xù)一段時(shí)間，在碼元的其余時(shí)間內(nèi)則返回到零電平。例如：⑦AMI碼AMI碼的全稱是傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼，其編碼規(guī)則如下：信息碼中的“0”仍變換為傳輸碼的“0”；信息碼中的“1”交替變換為傳輸碼的“+1、－1、＋1、－1、…”。例如：AMI碼的主要特點(diǎn)是無(wú)直流成分，接收端收到的碼元極性與發(fā)送端完全相反也能正確判斷。譯碼時(shí)只需把AMI碼經(jīng)過(guò)全波整流就可以變?yōu)閱螛O性碼。由于其具有上述優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛應(yīng)用。但該碼有一個(gè)重要缺點(diǎn)，即當(dāng)用它來(lái)獲取定時(shí)信息時(shí)，由于它可能出現(xiàn)長(zhǎng)的連0串，因而會(huì)造成提取定時(shí)信號(hào)的困難。⑧HDB3碼HDB3碼的全稱是三階高密度雙極性碼，其編碼規(guī)則如下：將4個(gè)連“0”信息碼用取代節(jié)“000V”或“B00V”代替，當(dāng)兩個(gè)相鄰“V”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)）時(shí)取代節(jié)為“B00V”，其它的信息“0”碼仍為“0”碼，這樣，信息碼的“1”碼變?yōu)閹в蟹?hào)的“1”碼即“+1”或“－1”。例如：HDB3碼中“1”、“B”的符號(hào)符合交替反轉(zhuǎn)原則，而“V”的符號(hào)破壞這種符號(hào)交替反轉(zhuǎn)原則，但相鄰“V”碼的符號(hào)又是交替反轉(zhuǎn)的。HDB3碼的特點(diǎn)是明顯的，它除了保持AMI碼的優(yōu)點(diǎn)外，還增加了使連0串減少到至多3個(gè)的優(yōu)點(diǎn)，而不管信息源的統(tǒng)計(jì)特性如何。這對(duì)于定時(shí)信號(hào)的恢復(fù)是十分有利的。HDB3碼是ITU-T推薦使用的碼之一。本實(shí)驗(yàn)電路只能對(duì)碼長(zhǎng)為24位的周期性NRZ碼序列進(jìn)行編碼。2、電路原理將信號(hào)源產(chǎn)生的NRZ碼和位同步信號(hào)BS送入U(xiǎn)01進(jìn)行變換，可以直接得到各種單極性碼和各種雙極性碼的正、負(fù)極性編碼信號(hào)（因?yàn)镃PLD的I/O口不能直接接負(fù)電平，所以只能將分別代表正極性和負(fù)極性的兩路編碼信號(hào)分別輸出，再通過(guò)外加電路合成雙極性碼），如HDB3的正、負(fù)極性編碼信號(hào)送入U(xiǎn)02的選通控制端，控制模擬開關(guān)輪流選通正、負(fù)電平，從而得到完整的HDB3碼。解碼時(shí)同樣也需要先將雙極性的HDB3碼變換成分別代表正極性和負(fù)極性的兩路信號(hào)，再送入CPLD進(jìn)行解碼，得到NRZ碼。其它雙極性碼的編、解碼過(guò)程相同。①NRZ碼從信號(hào)源“NRZ”點(diǎn)輸出的數(shù)字碼型即為NRZ碼，其產(chǎn)生過(guò)程請(qǐng)參考信號(hào)源工作原理。②BRZ、BNRZ碼將NRZ碼和位同步信號(hào)BS分別送入雙四路模擬開關(guān)U03的控制端作為控制信號(hào)，在同一時(shí)刻，NRZ碼和BS信號(hào)電平高低的不同組合（00、01、10、11）將控制U03分別接通不同的通道，輸出BRZ碼和BNRZ碼。X通道的4個(gè)輸入端X0、X1、X2、X3分別接－5V、GND、＋5V、GND，在控制信號(hào)控制下輸出BRZ碼；Y通道的4個(gè)輸入端Y0、Y1、Y2、Y3分別接－5V、－5V、＋5V、＋5V，在控制信號(hào)控制下輸出BNRZ碼。解碼時(shí)通過(guò)電壓比較器U07將雙極性的BRZ和BNRZ碼轉(zhuǎn)換為兩路單極性碼，即雙（極性）—單（極性）變換，再送入U(xiǎn)01進(jìn)行解碼，恢復(fù)出原始的NRZ碼。③RZ、BPH碼這兩種碼型的編、解碼方法與BRZ、BNRZ是一樣的，但因?yàn)槭菃螛O性的碼型，所以編、解碼過(guò)程可以直接在U01中完成，在這里不再贅述。④AMI碼由于AMI碼是雙極性的碼型，所以它的變換過(guò)程分成了兩個(gè)部分。首先，在U01中，將NRZ碼經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)鐘為BS的JK觸發(fā)器后，再與NRZ信號(hào)相與后得到控制信號(hào)AMIB，該信號(hào)與NRZ碼作為控制信號(hào)送入單八路模擬開關(guān)U06的控制端，U06的輸出即為AMI碼。解碼過(guò)程與BNRZ碼一樣，也需先經(jīng)過(guò)雙—單變換，再送入U(xiǎn)01進(jìn)行解碼。⑤HDB3碼HDB3碼的編、解碼框圖分別如圖9-1、9-2所示，其編、解碼過(guò)程與AMI碼相同，這里不再贅述。圖9-1HDB3編碼原理框圖圖9-2HDB3解碼原理框圖⑥CMI碼由于是單極性波形，CMI碼的編解碼過(guò)程全部在U01中完成，其編碼電路原理框圖如圖9-3所示：圖9-3CMI編碼原理框圖五、實(shí)驗(yàn)步驟1、將信號(hào)源模塊、碼型變換模塊小心地固定在主機(jī)箱中，確保電源接觸良好。2、插上電源線，打開主機(jī)箱右側(cè)的交流開關(guān)，再分別按下兩個(gè)模塊中的開關(guān)POWER1、POWER2，對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管LED01、LED02發(fā)光，按一下信號(hào)源模塊的復(fù)位鍵，兩個(gè)模塊均開始工作。（注意，此處只是驗(yàn)證通電是否成功，在實(shí)驗(yàn)中均是先連線，后打開電源做實(shí)驗(yàn)，不要帶電連線）3、將信號(hào)源模塊的撥碼開關(guān)SW04、SW05設(shè)置為0000010100000000，SW01、SW02、SW03設(shè)置為0111000101011。按實(shí)驗(yàn)一的介紹，此時(shí)分頻比千位、十位、個(gè)位均為0，百位為5，因此分頻比為500，此時(shí)位同步信號(hào)頻率應(yīng)為4KHz。觀察BS、2BS、NRZ各點(diǎn)波形。4、編碼實(shí)驗(yàn)：（在每次改變編碼方式后，請(qǐng)按下復(fù)位鍵）（1）RZ編碼實(shí)驗(yàn)a、將“編碼方式選擇”撥碼開關(guān)撥為10000000，則編碼實(shí)驗(yàn)選擇為RZ方式。b、將信號(hào)源模塊與碼型變換模塊上以下三組輸入/輸出點(diǎn)用連接線連接：BS與BS、2BS與2BS、NRZ與NRZ。c、從“編碼輸出1處”觀察RZ編碼。（如果發(fā)現(xiàn)波形不正確，請(qǐng)按下復(fù)位鍵后繼續(xù)觀察）（2）BPH編碼實(shí)驗(yàn)a、將“編碼方式選擇”撥碼開關(guān)撥為01000000，則編碼實(shí)驗(yàn)選擇為BPH方式。b、將信號(hào)源模塊與碼型變換模塊上以下三組輸入/輸出點(diǎn)用連接線連接：BS與BS、2BS與2BS、NRZ與NRZ。c、從“編碼輸出1處”觀察BPH編碼。（如果發(fā)現(xiàn)波形不正確，請(qǐng)按下復(fù)位鍵后繼續(xù)觀察）（3）CMI編碼實(shí)驗(yàn)a、將“編碼方式選擇”撥碼開關(guān)撥為00100000，則編碼實(shí)驗(yàn)選擇為CMI方式。b、將信號(hào)源模塊與碼型變換模塊上以下三組輸入/輸出點(diǎn)用連接線連接：BS與BS、2BS與2BS、NRZ與NRZ。c、從“編碼輸出1處”觀察CMI編碼。（如果發(fā)現(xiàn)波形不正確，請(qǐng)按下復(fù)位鍵后繼續(xù)觀察）（4）HDB3編碼實(shí)驗(yàn)a、將“編碼方式選擇”撥碼開關(guān)撥為00010000，則編碼實(shí)驗(yàn)選擇為HDB3方式。b、將信號(hào)源模塊與碼型變換模塊上以下三組輸入/輸出點(diǎn)用連接線連接：BS與BS、2BS與2BS、NRZ與NRZ。c、從“編碼輸出2處”觀察HDB3編碼。（如果發(fā)現(xiàn)波形不正確，請(qǐng)按下復(fù)位鍵后繼續(xù)觀察）（5）BRZ編碼實(shí)驗(yàn)a、將“編碼方式選擇”撥碼開關(guān)撥為00001000，則編碼實(shí)驗(yàn)選擇為BRZ方式。b、將信號(hào)源模塊與碼型變換模塊上以下三組輸入/輸出點(diǎn)用連接線連接：BS與BS、2BS與2BS、NRZ與NRZ。c、從“BRZ”處觀察BRZ編碼。（如果發(fā)現(xiàn)波形不正確，請(qǐng)按下復(fù)位鍵后繼續(xù)觀察）（6）BNRZ編碼實(shí)驗(yàn)a、將“編碼方式選擇”撥碼開關(guān)撥為00000100，則編碼實(shí)驗(yàn)選擇為BNRZ方式。b、將信號(hào)源模塊與碼型變換模塊上以下三組輸入/輸出點(diǎn)用連接線連接：BS與BS、2BS與2BS、NRZ與NRZ。c、從“BNRZ”處觀察BNRZ編碼。（如果發(fā)現(xiàn)波形不正確，請(qǐng)按下復(fù)位鍵后繼續(xù)觀察）（7）AMI編碼實(shí)驗(yàn)a、將“編碼方式選擇”撥碼開關(guān)撥為00000010，則編碼實(shí)驗(yàn)選擇為AMI方式。b、將信號(hào)源模塊與碼型變換模塊上以下三組輸入/輸出點(diǎn)用連接線連接：BS與BS、2BS與2BS、NRZ與NRZ。c、從“編碼輸出2處”觀察AMI編碼。（如果發(fā)現(xiàn)波形不正確，請(qǐng)按下復(fù)位鍵后繼續(xù)觀察）5、解碼實(shí)驗(yàn)：（在每次改變解碼方式后，請(qǐng)按下復(fù)位鍵）（1）RZ解碼實(shí)驗(yàn)a、將“編碼方式選擇”撥碼開關(guān)撥為10000000，則編碼實(shí)驗(yàn)選擇為RZ方式。b、在RZ編碼方式的前提下，用線連接“編碼輸出1”與“解碼輸入1”。c、從“解碼輸出處”觀察RZ解碼。并將示波器設(shè)為雙蹤狀態(tài)比較解碼信號(hào)與信號(hào)源的NRZ碼（如果發(fā)現(xiàn)波形不正確，請(qǐng)按下復(fù)位鍵后繼續(xù)觀察）（2）BPH解碼實(shí)驗(yàn)a、將“編碼方式選擇”撥碼開關(guān)撥為01000000，則編碼實(shí)驗(yàn)選擇為BPH方式。b、在BPH編碼方式的前提下，用線連接“編碼輸出1”與“解碼輸入1”。c、從“解碼輸出處”觀察BPH解碼。并將示波器設(shè)為雙蹤狀態(tài)比較解碼信號(hào)與信號(hào)源的NRZ碼（如果發(fā)現(xiàn)波形不正確，請(qǐng)按下復(fù)位鍵后繼續(xù)觀察）（3）CMI解碼實(shí)驗(yàn)a、將“編碼方式選擇”撥碼開關(guān)撥為00100000，則編碼實(shí)驗(yàn)選擇為CMI方式。b、在CMI編碼方式的前提下，用線連接“編碼輸出1”與“解碼輸入1”。c、從“解碼輸出處”觀察CMI解碼。并將示波器設(shè)為雙蹤狀態(tài)比較解碼信號(hào)與信號(hào)源的NRZ碼（如果發(fā)現(xiàn)波形不正確，請(qǐng)按下復(fù)位鍵后繼續(xù)觀察）（4）HDB3解碼實(shí)驗(yàn)a、將“編碼方式選擇”撥碼開關(guān)撥為00010000，則編碼實(shí)驗(yàn)選擇為HDB3方式。b、在HDB3編碼方式的前提下，用線連接“編碼輸出2”與“解碼輸入2”。c、分別觀察雙路輸出1，雙路輸出2，并與解碼輸入2相比較。d、從“解碼輸出處”觀察HDB3解碼。并將示波器設(shè)為雙蹤狀態(tài)比較解碼信號(hào)與信號(hào)源的NRZ碼（如果發(fā)現(xiàn)波形不正確，請(qǐng)按下復(fù)位鍵后繼續(xù)觀察）（5）BRZ解碼實(shí)驗(yàn)a、將“編碼方式選擇”撥碼開關(guān)撥為00001000，則編碼實(shí)驗(yàn)選擇為BRZ方式。b、在BRZ編碼方式的前提下，用線連接“BRZ”與“BRZ解碼輸入”。c、觀察“BRZ-1”處輸出波形，并與“BRZ解碼輸入”處波形進(jìn)行比較。d、從“解碼輸出處”觀察BRZ解碼。并將示波器設(shè)為雙蹤狀態(tài)比較解碼信號(hào)與信號(hào)源的NRZ碼（如果發(fā)現(xiàn)波形不正確，請(qǐng)按下復(fù)位鍵后繼續(xù)觀察）（6）BNRZ解碼實(shí)驗(yàn)a、將“編碼方式選擇”撥碼開關(guān)撥為00000100，則編碼實(shí)驗(yàn)選擇為BNRZ方式。b、在BNRZ編碼方式的前提下，用線連接“BNRZ”與“解碼輸入2”。c、分別觀察雙路輸出1，雙路輸出2，并與解碼輸入2進(jìn)行比較。d、從“解碼輸出處”觀察BNRZ解碼。并將示波器設(shè)為雙蹤狀態(tài)比較解碼信號(hào)與信號(hào)源的NRZ碼（如果發(fā)現(xiàn)波形不正確，請(qǐng)按下復(fù)位鍵后繼續(xù)觀察）（7）AMI解碼實(shí)驗(yàn)a、將“編碼方式選擇”撥碼開關(guān)撥為00000010，則編碼實(shí)驗(yàn)選擇為AMI方式。b、在AMI編碼方式的前提下，用線連接“編碼輸出2”與“解碼輸入2”。c、分別觀察雙路輸出1，雙路輸出2，并與解碼輸入2進(jìn)行比較。d、從“解碼輸出處”觀察AMI解碼。并將示波器設(shè)為雙蹤狀態(tài)比較解碼信號(hào)與信號(hào)源的NRZ碼（如果發(fā)現(xiàn)波形不正確，請(qǐng)按下復(fù)位鍵后繼續(xù)觀察）6、任意改變信號(hào)源模塊上的撥碼開關(guān)SW01、SW02、SW03的設(shè)置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)4、實(shí)驗(yàn)5的內(nèi)容。六、輸入、輸出點(diǎn)參考說(shuō)明1、輸入點(diǎn)說(shuō)明BS： 位同步信號(hào)輸入點(diǎn)。2BS： 2倍位同步頻率方波信號(hào)輸入點(diǎn)。NRZ： NRZ碼輸入點(diǎn)。2、輸出點(diǎn)說(shuō)明編碼輸出1：?jiǎn)螛O性編碼輸出處。（包括RZ、BPH、CMI）編碼輸出2：雙極性編碼輸出處。（包括HDB3、AMI）BRZ： BRZ編碼輸出點(diǎn)。BNRZ： BNRZ編輸出點(diǎn)。BRZ解碼輸入：BRZ解碼輸出點(diǎn)。BRZ-1： BRZ編碼單極性輸出點(diǎn)。解碼輸入1：?jiǎn)螛O性解碼輸入點(diǎn)。解碼輸入2： 雙極性解碼輸入點(diǎn)。雙路輸出1： 雙極性解碼正極性信號(hào)輸出點(diǎn)。雙路輸出2：雙極性解碼負(fù)極性信號(hào)輸出點(diǎn)。解碼輸出： 解碼輸出點(diǎn)。（同NRZ碼）七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、分析實(shí)驗(yàn)電路的工作原理，敘述其工作過(guò)程。2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試記錄，在坐標(biāo)紙上畫出各測(cè)量點(diǎn)的波形圖，并分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。3、對(duì)實(shí)驗(yàn)思考題加以分析，按照要求做出回答，并嘗試畫出本實(shí)驗(yàn)的電路原理圖。八、實(shí)驗(yàn)思考題2、已知信息代碼為1，求相應(yīng)的AMI碼、HDB3碼、CMI碼及雙相碼。實(shí)驗(yàn)五PSK(DPSK)調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握絕對(duì)碼、相對(duì)碼的概念以及它們之間的變換關(guān)系和變換方法。2、掌握產(chǎn)生PSK(DPSK)信號(hào)的方法。3、掌握PSK(DPSK)信號(hào)的頻譜特性。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、觀察絕對(duì)碼和相對(duì)碼的波形。2、觀察PSK(DPSK)信號(hào)波形。3、觀察PSK(DPSK)信號(hào)頻譜。4、觀察PSK(DPSK)相干解調(diào)器各點(diǎn)波形。三、實(shí)驗(yàn)儀器1、信號(hào)源模塊2、數(shù)字調(diào)制模塊3、數(shù)字解調(diào)模塊4、同步提取模塊5、頻譜分析模塊（可選）6、20M雙蹤示波器 一臺(tái)7、連接線若干四、實(shí)驗(yàn)原理1、2PSK(2DPSK)調(diào)制原理2PSK信號(hào)是用載波相位的變化表征被傳輸信息狀態(tài)的，通常規(guī)定0相位載波和π相位載波分別代表傳1和傳0，其時(shí)域波形示意圖如圖13-1所示。設(shè)二進(jìn)制單極性碼為an，其對(duì)應(yīng)的雙極性二進(jìn)制碼為bn，則2PSK信號(hào)的一般時(shí)域數(shù)學(xué)表達(dá)式為： （13－1）其中：則（13－1）式可變?yōu)椋海?3－2）圖13-12PSK信號(hào)的時(shí)域波形示意圖由（13－1）式可見(jiàn)，2PSK信號(hào)是一種雙邊帶信號(hào)，其雙邊功率譜表達(dá)式與2ASK的幾乎相同，即為： （13－3）2PSK信號(hào)的譜零點(diǎn)帶寬與2ASK的相同，即（Hz） （13－4）我們知道，2PSK信號(hào)是用載波的不同相位直接去表示相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)而得出的，在這種絕對(duì)移相的方式中，由于發(fā)送端是以某一個(gè)相位作為基準(zhǔn)的，因而在接收系統(tǒng)也必須有這樣一個(gè)固定基準(zhǔn)相位作參考。如果這個(gè)參考相位發(fā)生變化，則恢復(fù)的數(shù)字信息就會(huì)與發(fā)送的數(shù)字信息完全相反，從而造成錯(cuò)誤的恢復(fù)。這種現(xiàn)象常稱為2PSK的“倒π”現(xiàn)象，因此，實(shí)際中一般不采用2PSK方式，而采用差分移相（2DPSK）方式。2DPSK方式即是利用前后相鄰碼元的相對(duì)載波相位值去表示數(shù)字信息的一種方式。例如，假設(shè)相位值用相位偏移x表示（x定義為本碼元初相與前一碼元初相之差），并設(shè)則數(shù)字信息序列與2DPSK信號(hào)的碼元相位關(guān)系可舉例表示如下：數(shù)字信息： 0 0 1 1 1 0 0 1 0 12DPSK信號(hào)相位： 0 0 0 π 0 π π π 0 0 π或： π π π 0 π 0 0 0 π π 0圖13-2為對(duì)同一組二進(jìn)制信號(hào)調(diào)制后的2PSK與2DPSK波形。圖13-22PSK與2DPSK波形對(duì)比從圖中可以看出，2DPSK信號(hào)波形與2PSK的不同。2DPSK波形的同一相位并不對(duì)應(yīng)相同的數(shù)字信息符號(hào)，而前后碼元相對(duì)相位的差才唯一決定信息符號(hào)。這說(shuō)明，解調(diào)2DPSK信號(hào)時(shí)并不依賴于某一固定的載波相位參考值。只要前后碼元的相對(duì)相位關(guān)系不破壞，則鑒別這個(gè)關(guān)系就可以正確恢復(fù)數(shù)字信息，這就避免了2PSK方式中的“倒π”現(xiàn)象發(fā)生。同時(shí)我們也可以看到，單純從波形上看，2PSK與2DPSK信號(hào)是無(wú)法分辨的。這說(shuō)明，一方面，只有已知移相鍵控方式是絕對(duì)的還是相對(duì)的，才能正確判定原信息；另一方面，相對(duì)移相信號(hào)可以看成是把數(shù)字信息序列（絕對(duì)碼）變換成相對(duì)碼，然后再根據(jù)相對(duì)碼進(jìn)行絕對(duì)移相而形成。為了便于說(shuō)明概念，我們可以把每個(gè)碼元用一個(gè)如圖13-3所示的矢量圖來(lái)表示。圖中，虛線矢量位置稱為基準(zhǔn)相位。在絕對(duì)移相中，它是未調(diào)制載波的相位；在相對(duì)移相中，它是前一碼元載波的相位。如果假設(shè)每個(gè)碼元中包含有整數(shù)個(gè)載波周期，那么，兩相鄰碼元載波的相位差既表示調(diào)制引起的相位變化，也是兩碼元交界點(diǎn)載波相位的瞬時(shí)跳變量。根據(jù)ITU-T的建議，圖13-3（a）所示的移相方式，稱為A方式。在這種方式中，每個(gè)碼元的載波相位相對(duì)于基準(zhǔn)相位可取0、π。因此，在相對(duì)移相后，若后一碼元的載波相位相對(duì)于基準(zhǔn)相位為0，則前后兩碼元載波的相位就是連續(xù)的；否則，載波相位在兩碼元之間要發(fā)生跳變。圖13-3（b）所示的移相方式，稱為B方式。在這種方式中，每個(gè)碼元的載波相位相對(duì)于基準(zhǔn)相位可取π/2。因而，在相對(duì)移相時(shí)，相鄰碼元之間必然發(fā)生載波相位的跳變。這樣，在接收端接收該信號(hào)時(shí)，如果利用檢測(cè)此相位變化以確定每個(gè)碼元的起止時(shí)刻，即可提供碼元定時(shí)信息，這正是B方式被廣泛采用的原因之一。圖13-3二相調(diào)制移相信號(hào)矢量圖2DPSK的調(diào)制原理與2FSK的調(diào)制原理類似，也是用二進(jìn)制基帶信號(hào)作為模擬開關(guān)的控制信號(hào)輪流選通不同相位的載波，完成2DPSK調(diào)制，其調(diào)制的基帶信號(hào)和載波信號(hào)分別從“PSK基帶輸入”和“PSK載波輸入”輸入，差分變換的時(shí)鐘信號(hào)從“PSK-BS輸入”點(diǎn)輸入，其原理框圖如圖13-4所示：圖13-42DPSK調(diào)制原理框圖2、2PSK（2DPSK）解調(diào)原理2DPSK解調(diào)最常用的方法是極性比較法和相位比較法，這里采用的是極性比較法對(duì)2DPSK信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，原理框圖如圖13-5所示。2DPSK調(diào)制信號(hào)從“PSK-IN”輸入，位同步信號(hào)從“PSK-BS”輸入，同步載波從“載波輸入”點(diǎn)輸入。調(diào)制信號(hào)經(jīng)過(guò)U09（MC1496）與載波信號(hào)相乘后，去掉了調(diào)制信號(hào)中的載波成分，再經(jīng)過(guò)低通濾波器去除高頻成分，得到包含基帶信號(hào)的低頻信號(hào)，對(duì)此信號(hào)進(jìn)行抽樣判決（抽樣判決器由U12（74HC74）構(gòu)成，其時(shí)鐘為基帶信號(hào)的位同步信號(hào)），那么可以得到2PSK的解調(diào)信號(hào)。再經(jīng)過(guò)逆差分變換電路（由U12（74HC74）、U13（74HC86）組成），就可以得到2DPSK的解調(diào)信號(hào)了。 圖13-52PSK（2DPSK）解調(diào)原理框圖五、實(shí)驗(yàn)步驟1、將信號(hào)源模塊、數(shù)字調(diào)制模塊、數(shù)字解調(diào)模塊、同步提取模塊、頻譜分析模塊小心地固定在主機(jī)箱中，確保電源接觸良好。2、插上電源線，打開主機(jī)箱右側(cè)的交流開關(guān)，再分別按下五個(gè)模塊中的開關(guān)POWER1、POWER2，對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管LED01、LED02發(fā)光，按一下信號(hào)源模塊的復(fù)位鍵，五個(gè)模塊均開始工作。（注意，此處只是驗(yàn)證通電是否成功，在實(shí)驗(yàn)中均是先連線，后打開電源做實(shí)驗(yàn)，不要帶電連線）3、PSK調(diào)制實(shí)驗(yàn)（1）將信號(hào)源模塊產(chǎn)生的碼速率為15.625KHz的周期性NRZ碼和64KHz的正弦波（幅度為3V左右）分別送入數(shù)字調(diào)制模塊的信號(hào)輸入點(diǎn)“PSK（DPSK）基帶輸入”和“PSK（DPSK）載波輸入”。（2）將數(shù)字調(diào)制模塊中的撥位開關(guān)S01撥到0，以信號(hào)輸入點(diǎn)“PSK基帶輸入”的信號(hào)為內(nèi)觸發(fā)源，用雙蹤示波器同時(shí)觀察點(diǎn)“PSK基帶輸入”與“PSK調(diào)制輸出”的波形。并將這兩點(diǎn)的信號(hào)送入頻譜分析模塊進(jìn)行分析，觀察其頻譜。（3）改變送入的基帶信號(hào)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。4、PSK解調(diào)實(shí)驗(yàn)（1）將信號(hào)源模塊的位同步信號(hào)的頻率恢復(fù)為15.625KHz，用信號(hào)源模塊產(chǎn)生的NRZ碼為基帶信號(hào)，將同步信號(hào)提取模塊的撥碼開關(guān)SW01的第一位撥上。將數(shù)字解調(diào)模塊中的撥位開關(guān)S01撥到0，合理連接信號(hào)源模塊與數(shù)字調(diào)制模塊，使數(shù)字調(diào)制模塊的信號(hào)輸出點(diǎn)“PSK調(diào)制輸出”能輸出正確的PSK調(diào)制波形。（2）將“PSK調(diào)制輸出”的輸出信號(hào)送入數(shù)字解調(diào)模塊的信號(hào)輸入點(diǎn)“PSK-IN”，將“PSK調(diào)制輸出”的波形送入同步信號(hào)提取模塊的信號(hào)輸入點(diǎn)“S-IN”，使信號(hào)輸出點(diǎn)“載波輸出”能輸出提取出的正確的載波信號(hào)（方法請(qǐng)參考實(shí)驗(yàn)十五），再將該點(diǎn)的輸出波形送入數(shù)字解調(diào)模塊的信號(hào)輸入點(diǎn)“載波輸入”，觀察信號(hào)輸出點(diǎn)“PSK-OUT”處的波形，并調(diào)節(jié)標(biāo)號(hào)為“PSK/DPSK判決電壓調(diào)節(jié)”的電位器，直到在該點(diǎn)觀察到穩(wěn)定的NRZ碼為止(電位器W01可調(diào)節(jié)乘法器的平衡度，該處在出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)好，請(qǐng)勿自行調(diào)節(jié))。將點(diǎn)“PSK-OUT”輸出的波形送入同步信號(hào)提取模塊的信號(hào)輸入點(diǎn)“NRZ-IN”，再將同步信號(hào)提取模塊的信號(hào)輸出點(diǎn)“位同步輸出”輸出的波形送入數(shù)字解調(diào)模塊的信號(hào)輸入點(diǎn)“PSK-BS”，觀察信號(hào)輸出點(diǎn)“OUT4”、“PSK解調(diào)輸出”處的波形，并與信號(hào)源產(chǎn)生的NRZ碼進(jìn)行比較?？蓪⑿盘?hào)源產(chǎn)生的NRZ碼與“PSK解調(diào)輸出”進(jìn)行比較，可觀察到“倒π”現(xiàn)象。（3）改變信號(hào)源產(chǎn)生的NRZ碼的設(shè)置，重復(fù)上述觀察。并觀察當(dāng)提取出的載波在兩種不同相位時(shí)，輸出的NRZ碼有何異同。。5、DPSK調(diào)制實(shí)驗(yàn)（1）將信號(hào)源模塊的信號(hào)輸出點(diǎn)“BS”與數(shù)字調(diào)制模塊的信號(hào)輸入點(diǎn)“DPSK位同步輸入”相連接，將信號(hào)源模塊產(chǎn)生的碼速率為15.625KHz的周期性NRZ碼和64KHz的正弦波（幅度為3V左右）分別送入數(shù)字調(diào)制模塊的信號(hào)輸入點(diǎn)“DPSK基帶輸入”和“DPSK載波輸入”。（2）將數(shù)字調(diào)制模塊中的撥位開關(guān)S01撥到1，用雙蹤示波器同時(shí)觀察點(diǎn)“DPSK基帶輸入”與“差分編碼輸出”輸出的波形。以信號(hào)輸入點(diǎn)“差分編碼輸出”的信號(hào)為內(nèi)觸發(fā)源，用示波器同時(shí)觀察點(diǎn)“差分編碼輸出”和“DPSK調(diào)制輸出”的波形。并將這兩點(diǎn)的信號(hào)送入頻譜分析模塊進(jìn)行分析，觀察其頻譜。（3）改變送入的基帶信號(hào)和載波信號(hào)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。6、DPSK解調(diào)實(shí)驗(yàn)（1）將信號(hào)源模塊的位同步信號(hào)的頻率恢復(fù)為15.625KHz，用信號(hào)源模塊產(chǎn)生的NRZ碼為基帶信號(hào)，將同步信號(hào)提取模塊的撥碼開關(guān)SW01的第一位撥上。將數(shù)字調(diào)制模塊中的撥位開關(guān)S01撥到1，合理連接信號(hào)源模塊與數(shù)字調(diào)制模塊，使數(shù)字調(diào)制模塊的信號(hào)輸出點(diǎn)“DPSK調(diào)制輸出”能輸出正確的DPSK調(diào)制波形。（2）將“DPSK調(diào)制輸出”的輸出信號(hào)送入數(shù)字解調(diào)模塊的信號(hào)輸入點(diǎn)“DPSK-IN”，將“DPSK調(diào)制輸出”的波形送入同步信號(hào)提取模塊的信號(hào)輸入點(diǎn)“S-IN”，使信號(hào)輸出點(diǎn)“載波輸出”能輸出提取出的正確的載波信號(hào)（方法請(qǐng)參考實(shí)驗(yàn)十四），再將該點(diǎn)的輸出波形送入數(shù)字解調(diào)模塊的信號(hào)輸入點(diǎn)“載波輸入”，觀察信號(hào)輸出點(diǎn)“DPSK-OUT”處的波形，并調(diào)節(jié)標(biāo)號(hào)為“PSK/DPSK判決電壓調(diào)節(jié)”的電位器，直到在該點(diǎn)觀察到穩(wěn)定的NRZ碼為止(電位器W01可調(diào)節(jié)乘法器的平衡度，該處在出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)好，請(qǐng)勿自行調(diào)節(jié))。將點(diǎn)“DPSK-OUT”輸出的波形送入同步信號(hào)提取模塊的信號(hào)輸入點(diǎn)“NRZ-IN”，再將同步信號(hào)提取模塊的信號(hào)輸出點(diǎn)“位同步輸出”輸出的波形送入數(shù)字解調(diào)模塊的信號(hào)輸入點(diǎn)“PSK-BS”，觀察信號(hào)輸出點(diǎn)“OUT4”、“DPSK解調(diào)輸出”處的波形，并與信號(hào)源產(chǎn)生的NRZ碼進(jìn)行比較。（3）改變信號(hào)源產(chǎn)生的NRZ碼的設(shè)置，重復(fù)上述觀察。并觀察當(dāng)提取出的載波在兩種不同相位時(shí)，輸出的NRZ碼有何異同。六、輸入、輸出點(diǎn)參考說(shuō)明1、信號(hào)輸入點(diǎn)參考說(shuō)明PSK/DPSK基帶輸入： PSK/DPSK基帶信號(hào)輸入點(diǎn)。PSK/DPSK載波輸入： PSK/DPSK載波信號(hào)輸入點(diǎn)。DPSK-BS輸入： PSK差分編碼時(shí)鐘輸入點(diǎn)。PSK/DPSK-IN： PSK/DPSK調(diào)制信號(hào)輸入點(diǎn)。PSK/DPSK-BS： PSK/D