通原实验
通信原理实验指导书(8个实验)
实验一 CPLD 可编程数字信号发生器实训一、实验目的1、熟悉各种时钟信号的特点及波形;2、熟悉各种数字信号的特点及波形。
二、实验设备与器件1、通信原理实验箱一台;2、模拟示波器一台。
三、实验原理1、CPLD 可编程模块电路的功能及电路组成CPLD可编程模块(芯片位号:U101)用来产生实验系统所需要的各种时钟信号和数字信号。
它由 CPLD可编程器件 ALTERA公司的 EPM7128(或者是Xilinx 公司的 XC95108)、编程下载接口电路(J104)和一块晶振(OSC1)组成。
晶振用来产生系统内的16.384MHz 主时钟。
本实验要求参加实验者了解这些信号的产生方法、工作原理以及测量方法,才可通过CPLD可编程器件的二次开发生成这些信号,理论联系实践,提高实际操作能力,实验原理图如图1-1 所示。
2、各种信号的功用及波形CPLD 型号为 EPM7128 由计算机编好程序从 J104 下载写入芯片,OSC1 为晶体,频率为 16.384MHz,经 8 分频得到 2.048MHz 主时钟,面板测量点与EPM7128 各引脚信号对应关系如下:SP101 2048KHz 主时钟方波对应 U101EPM7128 11 脚SP102 1024KHz 方波对应 U101EPM7128 10 脚SP103 512KHz 方波对应 U101EPM7128 9 脚SP104 256KHz 方波对应 U101EPM7128 8 脚SP105 128KHz 方波对应 U101EPM7128 6 脚SP106 64KHz 方波对应 U101EPM7128 5 脚SP107 32KHz 方波对应 U101EPM7128 4 脚SP108 16KHz 方波对应 U101EPM7128 81 脚SP109 8KHz 方波对应 U101EPM7128 80脚SP110 4KHz 方波对应 U101EPM7128 79脚SP111 2KHz 方波对应 U101EPM7128 77脚SP112 1KHz 方波对应 U101EPM7128 76脚SP113 PN32KHz 32KHz伪随机码对应U101EPM7128 75脚SP114 PN2KHz 2KHz伪随机码对应U101EPM7128 74脚SP115 自编码自编码波形,波形由对应 U101EPM7128 73 脚J106 开关位置决定SP116 长 0 长 1 码码形为1、0 连“1”对应 U101EPM7128 70脚、0 连“0”码SP117 X 绝对码输入对应 U101EPM7128 69 脚SP118 Y 相对码输出对应 U101EPM7128 68 脚SP119 F80 8KHz0 时隙取样脉冲对应 U101EPM7128 12 脚此外,取样时钟、编码时钟、同步时钟、时序信号还将被接到需要的单元电路中。
通原实验2 ASK实验
知识要点:数字调制的特点和分类
“数字通信系统”具有很多优点。其中最重要的一点是数字信 号的再生性。数字调制将基带数字信号搬移到更适于传输的高频带, 同时将数字信息加载到高频载波的某一参数上,从而在接收端实现 再生。 虽然从过程上,数字调制似乎与模拟调制类似,但二者最大的区 别是,模拟信号在传输过程中引入的噪声是无法在接收端完全消除 的。而数字调制则有可能(S/N比较好时)做到这一点。
t
1 、4
2ASK 的功率谱特性
为了更深入掌握2ASK信号的性质,除时域分析外,还应进行 频域分析。由于二进制序列一般为随机序列,其频域分析的对象 应为信号功率谱密度。 经分析可知,2ASK信号的双边功率谱密度表达式为: 1 2 2 P2 ASK ( f ) f s P(1 P) G ( f f c ) G ( f f c ) 4
实验应当具备的基础知识
3、数字通信系统的特点
数字通信系统传输的是离散的数字信号,与模拟通信相比,更 能适应现代通信系统的要求。 1、抗干扰能力强,尤其中继传输,可再生而消除噪声的积累; 2、传输差错可以控制,从而改善传输质量; 3、便于使用现代数字信号处理技术来对数字信息进行处理; 4、易于做高保密性的加密处理; 5、可以综合传递各种消息,使通信系统的功能增强。
仪器在使用过程中,不必经常开关电源。 切忌无目的的拨弄仪器面板上的开关和按钮。 仪器设备出现问题,请向老师寻求帮助,请勿随便调换配件。 注意仪表允许安全电压(或电流),切勿超过! 当被测量的大小无法估计时,应从仪表的最大量程开始测试,然 后逐渐减小量程。
通信原理实验
上海工程技术大学通信原理综合实验报告学院电子电气工程学院专业电子信息工程班级学号022211117学生沈文杰指导教师赵晓丽一.验证性实验1.模拟信号源实验一、实验目的1、熟悉各种模拟信号的产生方法及其用途2、观察分析各种模拟信号波形的特点。
二、实验内容1、测量并分析各测量点波形及数据。
2、熟悉几种模拟信号的产生方法、来源及去处,了解信号流程。
三、设计思想利用信号源模块和20M 双踪示波器进行模拟信号源实验。
主要测试点和可调器件说明如下:1、测试点2K同步正弦波:2K的正弦波信号输出端口,幅度由W1调节。
64K同步正弦波:64K的正弦波信号输出端口,幅度由W2调节。
128K同步正弦波:64K的正弦波信号输出端口,幅度由W3调节。
非同步信号源:输出频率范围100Hz~16KHz的正弦波、三角波、方波信号,通过JP2选择波形,可调电阻W4改变输出频率,W5改变输出幅度。
音乐输出:音乐片输出信号。
音频信号输入:音频功放输入点(调节W6改变功放输出信号幅度)。
2、可调器件K1:音频输出控制端。
K2:扬声器控制端。
W1:调节2K同步正弦波幅度。
W2:调节64K同步正弦波幅度。
W3:调节128K同步正弦波幅度。
W4:调节非同步正弦波频率。
W5:调节非同步正弦波幅度。
W6:调节扬声器音量大小。
四、实验方法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。
参考波形如下:2、用示波器测量“非同步信号源”输出波形。
1)将跳线开关JP2选择为“正弦波”,改变W5,调节信号幅度(调节范围为0~4V),用示波器观察输出波形。
2)保持信号幅度为3V,改变W4,调节信号频率(调节范围为0~16KHz),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”,令音乐片加上控制信号,产生音乐信号输出,用示波器在“音乐输出”端口观察音乐信号输出波形。
通原实验4 PAM
还原信号
脉冲调幅与解调系统各单元电路构成与性能要求 : 1)语音限带器
一般用运算放大器和阻容器件组成一个两级二阶巴特沃斯有 源低通滤波器,技术标准为:3dB带宽截止频率为3400Hz,用于限 制最高的信号频率,确保模/数变换性能,提高通信质量。其电 路构成电原理图:
2)抽样脉冲产生器
抽样脉冲一般用振荡器产生,基本技术要求是: 电平要求:高电平 > 2.4V 低电平 < 0.5V 频率:8000Hz 脉冲周期:125µS 脉冲宽度:2Bit(0.976µS) 各路脉冲相邻:3.9µS
a.模拟乘法器构成的抽样门 b.电子开关构成的抽样门
4)低通滤波器电路
一般用运算放大器和阻容器件组成有源低通滤波器,作用 是将调制信号中的基带频谱提取出来,恢复原始信号。常用的 基本电路是:两级二阶巴特沃斯有源低通滤波器。技术标准为: 3dB带宽频率3400Hz,它的质量好坏直接影响着通信系统的质 量。
3、语音编码的基本概念
3、1 语音编码的定义
语音编码就是实现语音信号的模数(A∕D)变换,即将模拟的语音 信号转换成数字的语音信号。
3、2 语音编码的目的
减少信源冗余,解除语音信源的相关性,压缩语音编码的码速率,提
高信源的有效性。
实
验
四
脉冲振幅(PAM) 调制与解调系统实验
PAM信号
模拟信号
研究 内容
实验准备: 电路测试框图如图示
K701(右) K702(左) K001(右) KQ02(右)
在框图中标明各单元电路名称
正弦波:f=1KHz/2Vp-p J005和J006(地).
Vi
t
Vo
测试数 据观察 与记录
1.TP701信号波形与幅度; 2.TP704信号波形与幅度;
通原实验4-数字调制PSK实验
常认为增加一倍;所以DPSK解调大多采用差厚分德相博干学接收追。求卓越
1.8 2DPSK信号解调
B.相干解调-码变换法电路工作原理
以数字序列 =[101001]为例
发送数据 0 1 0 1 0 0 1
2DPSK
0
载波
这就避免了2PSK中的倒π现象发生,为此得到了广泛的工程应用。 相乘输出
低通输出 由以上分析可知,2DPSK与2PSK的波形不同,他们的同一相位
厚德博学 追求卓越
三、实验应知知识
1.数字移相键控PSK调制的基本原理
数字相位调制又称移相键控,简记PSK,二 进制移相键控记作2PSK。它是利用载波相位 的变化来传送数字信息的。
通常有两种类型:
(1)绝对相移(2PSK或BPSK)
(2)相对相移(差分相移/2DPSK 或DBPSK)
厚德博学 追求卓越
1、2DPSK与2PSK信号有相同的功率谱
2、2DPSK与2PSK信号带宽相同,是基带信号带宽Bs的两倍, 即
3、2DPSK与2PSK信号频带利用率也相同,为
B 2DP SB K 2PS K 厚2德fs博学 追求卓越
1.8 2DPSK信号解调
差分相干解调和相干解调-码变换法,后者又称为极性比较-码 变换法。
Ø切忌无目的地拨弄仪器面板上的开关和按钮。
Ø仪器设备出现问题,请向老师寻求帮助,请勿随便调换配件。 Ø注意仪表允许安全电压(或电流),切勿超过!
当被测量的大小无法估计时,应从仪表的最大量程开始测试,然后逐 渐减小量程。
厚德博学 追求卓越
四、实验内容与步骤
实验用数字调制与解调电路模块的基本组成:
PSK调制解调单元模块电路
通信原理实验
通信原理实验报告
通信原理实验报告实验一抽样定理实验二 CVSD编译码系统实验实验一抽样定理一、实验目的所谓抽样。
就是对时间连续的信号隔一定的时间间隔T 抽取一个瞬时幅度值(样值),即x(t)*s(t)=x(t)s(t)。
在一个频带限制在(0,f h)内的时间连续信号f(t),如果以小于等于1/(2 f h)的时间间隔对它进行抽样,那么根据这些抽样值就能完全恢复原信号。
抽样定理告诉我们:如果对某一带宽有限的时间连续信号(模拟信号)进行抽样,且抽样速率达到一定数值时,那么根据这些抽样值就能准确地还原信号。
这就是说,若要传输模拟信号,不一定要传输模拟信号本身,可以只传输按抽样定理得到的抽样值。
二、功能模块介绍1.DDS 信号源:位于实验箱的左侧(1)它可以提供正弦波、三角波等信号,通过连接P03 测试点至PAM 脉冲调幅模块的32P010 作为脉冲幅度调制器的调制信号x(t)。
抽样脉冲信号则是通过P09 测试点连至PAM 脉冲调幅模块。
(2)按下复合式按键旋钮SS01,可切换不同的信号输出状态,例如D04D03D02D01=0010对应的是输出正弦波,每种LED 状态对应一种信号输出,具体实验板上可见。
(3)旋转复合式按键旋钮SS01,可步进式调节输出信号的频率,顺时针旋转频率每步增加100Hz,逆时针减小100Hz。
(4)调节调幅旋钮W01,可改变P03 输出的各种信号幅度。
2.抽样脉冲形成电路模块它提供有限高度,不同宽度和频率的抽样脉冲序列,可通过P09 测试点连线送到PAM 脉冲调幅模块32P02,作为脉冲幅度调制器的抽样脉冲s(t)。
P09 测试点可用于抽样脉冲的连接和测量。
该模块提供的抽样脉冲频率可通过旋转SS01 进行调节,占空比为50%。
3.PAM 脉冲调幅模块它采用模拟开关CD4066 实现脉冲幅度调制。
抽样脉冲序列为高电平时,模拟开关导通,有调制信号输出;抽样脉冲序列为低电平,模拟开关断开,无信号输出。
通信原理实验(3)
实验三脉冲编码调制与解调实验一、实验目的1、掌握脉冲编码调制与解调的原理。
2、掌握脉冲编码调制与解调系统的动态范围和频率特性的定义及测量方法。
3、了解脉冲编码调制信号的频谱特性。
4、了解大规模集成电路TP3067的使用方法。
二、实验内容1、观察脉冲编码调制与解调的结果,分析调制信号与基带信号之间的关系。
2、改变基带信号的幅度,观察脉冲编码调制与解调信号的信噪比的变化情况。
3、改变基带信号的频率,观察脉冲编码调制与解调信号幅度的变化情况。
4、观察脉冲编码调制信号的频谱。
三、实验仪器1、信号源模块2、模拟信号数字化模块3、频谱分析模块(可选)4、终端模块(可选)5、20M双踪示波器一台6、音频信号发生器(可选)一台7、立体声单放机(可选)一台8、立体声耳机(可选)一副9、连接线若干四、实验原理先规定模拟信号进行抽样后,其抽样值还是随信号幅度连续变化的,当这些连续变化的抽样值通过有噪声的信道传输时,接收端就不能对所发送的抽样准确地估值。
如果发送端用预的有限个电平来表示抽样值,且电平间隔比干扰噪声大,则接收端将有可能对所发送的抽样准确地估值,从而有可能消除随机噪声的影响。
脉冲编码调制(PCM)简称为脉码调制,它是一种将模拟语音信号变换成数字信号的编码方式。
脉码系统原理框图如图3-1所示。
PCM主要包括抽样、量化与编码三个过程。
抽样是把时间连续的模拟信号转换成时间离散、幅度连续的抽样信号;量化是把时间离散、幅度连续的抽样信号转换成时间离散、幅度离散的数字信号;编码是将量化后的信号编码形成一个二进制码组输出。
国际标准化的PCM码组(电话语音)是用八位码组代表一个抽样值。
编码后的PCM码组,经数字信道传输,在接收端,用二进制码组重建模拟信号,在解调过程中,一般采用抽样保持电路。
预滤波是为了把原始语音信号的频带限制在300-3400Hz左右,所以预滤波会引入一定的频带失真。
图3-1 PCM 系统原理框图在整个PCM系统中,重建信号的失真主要来源于量化以及信道传输误码。
通信原理实验大全(完整版)
通信实验指导书电气信息工程学院目录实验一AM调制与解调实验 (1)实验二FM调制与解调实验 (5)实验三ASK调制与解调实验 (8)实验四FSK调制与解调实验 (11)实验五时分复用数字基带传输 (14)实验六光纤传输实验 (19)实验七模拟锁相环与载波同步 (27)实验八数字锁相环与位同步 (32)实验一AM调制与解调实验一、实验目的理解AM调制方法与解调方法。
二、实验原理本实验中AM调制方法:原始调制信号为1.5V直流+1KHZ正弦交流信号,载波为20KHZ正弦交流信号,两者通过相乘器实现调制过程。
本实验中AM解调方法:非相干解调(包络检波法)。
三、实验所需部件调制板、解调板、示波器、计算机(数据采集设备)。
四、实验步骤1.熟悉实验所需部件。
2.按下图接线。
3.用示波器(或计算机)分别测出上图所示的几个点的波形,并绘制于下面各图中。
4.结合上述实验结果深入理解AM调制方法与解调方法。
实验一参考结果实验二FM调制与解调实验一、实验目的理解FM调制方法与解调方法。
二、实验原理本实验中FM调制方法:原始调制信号为2KHZ正弦交流信号,让其通过V/F (电压/频率转换,即VCO压控振荡器)实现调制过程。
本实验中FM解调方法:鉴频法(电容鉴频+包络检波+低通滤波)三、实验所需部件调制板、解调板、示波器、计算机(数据采集设备)。
四、实验步骤1.熟悉实验所需部件。
2.按下图接线。
3.用示波器(或计算机)分别测出上图所示的几个点的波形,并绘制于下面各图中。
4.结合上述实验结果深入理解FM调制方法与解调方法。
实验二参考结果实验三ASK调制与解调实验一、实验目的理解ASK调制方法与解调方法。
二、实验原理本实验中ASK调制方法:键控法(原始数字信号采用250HZ方波信号代替,载波为2KHZ正弦交流信号,利用方波信号切换开关电路实现调制过程。
本实验中ASK解调方法:非相干解调(包络检波法)。
三、实验所需部件调制板、解调板、示波器、计算机(数据采集设备)。
通信原理实验思考题答案
通信原理实验指导书思考题答案实验一思考题P1-4:1、位同步信号和帧同步信号在整个通信原理系统中起什么作用?答:位同步和帧同步是数字通信技术中的核心问题,在整个通信系统中,发送端按照确定的时间顺序,逐个传输数码脉冲序列中的每个码元,在接收端必须有准确的抽样判决时刻(位同步信号)才能正确判决所发送的码元。
位同步的目的是确定数字通信中的各个码元的抽样时刻,即把每个码元加以区分,使接收端得到一连串的码元序列,这一连串的码元序列代表一定的信息。
通常由若干个码元代表一个字母(符号、数字),而由若干个字母组成一个字,若干个字组成一个句。
帧同步的任务是把字、句和码组区分出来。
尤其在时分多路传输系统中,信号是以帧的方式传送的。
克服距离上的障碍,迅速而准确地传递信息,是通信的任务,因此,位同步信号和帧同步信号的稳定性直接影响到整个通信系统的工作性能。
2、自行计算其它波形的数据,利用U006和U005剩下的资源扩展其它波形。
答:在实验前,我们已经将四种波形在不同频段的数据写入了数据存储器U005(2864)并存放在固定的地址中。
当单片机U006(89C51)检测到波形选择开关和频率调节开关送入的信息后,一方面通过预置分频器调整U004(EPM7128)中分频器的分频比(分频后的信号频率由数码管M001~M004显示);另一方面根据分频器输出的频率和所选波形的种类,通过地址选择器选中数据存储器U005中对应地址的区间,输出相应的数字信号。
该数字信号经过D/A转换器U007(TLC7528)和开关电容滤波器U008(TLC14CD)后得到所需模拟信号。
自行扩展其它波形时要求非常熟悉信号源模块的硬件电路,最好先用万用表描出整个硬件电路。
此题建议让学生提供设计思路,在设计不成熟的情况很容易破坏信号源。
提示如下:工作流程同已有的信号源,波形的数据产生举例如下:a=sin(2.0*PI*(float)i/360.0)+1.0;/产生360个正弦波点,表示一个周期波形数据/k=(unsigned char)(a/2.0*255.0);/数字化所有点以便存储/将自己产生的360个点追加到数据存储器U005(2864)并存放在后续的固定的地址中,根据单片机U006(89C51)编程选中对应U005的地址,循环周期显示输出即为我们所设计的波形。
通原报告_BPSK传输系统实验
BSK 传输系统实验一、 实验目的1、 了解Nyquist 基带传输设计准则;2、熟悉升余弦基带传输信号的特点;3、掌握眼图信号的观察方法并学习和评价眼图信号;4、掌握BPSK 调制和解调的基本原理;5、熟悉BPSK 调制载波包络的变化;6、观察BPSK 解调数据反相的现象;二、 实验仪器1、JH5001通信原理基础实验箱一台 2、双踪示波器一台 3、函数信号发生器 一台三、 实验原理(一)BPSK 调制理论上二进制相移键控(BPSK )可以用幅度恒定,而其载波相位随着输入信号m (1、0码)而改变,通常这两个相位相差180°。
如果每比特能量为E b ,则传输的BPSK 信号为:)2cos(2)(c c bb f T E t S θπ+=其中 ⎩⎨⎧===11800000m m c θ(二)BPSK 解调接收的BPSK 信号可以表示成:)2cos(2)()(θπ+=c bb f T E t a t R 为了对接收信号中的数据进行正确的解调,这要求在接收机端知道载波的相位和频率信息,同时还要在正确时间点对信号进行判决。
这就是我们常说的载波恢复与位定时恢复。
1、载波恢复对二相调相信号中的载波恢复有很多的方法,最常用的有平方变换法、判决反馈环等。
在BPSK 解调器中,载波恢复的指标主要有:同步建立时间、保持时间、稳态相差、相位抖动等。
本地恢复载波信号的稳态相位误差对解调性能存在影响,若提取的相干载波与输入载波没有相位差,则解调输出的信号为212)()('b b T E t a t a =;若存在相差Δ,则输出信号下降cos 2Δ倍,即输出信噪比下降cos 2Δ,其将影响信道的误码率性能,使误码增加。
对BPSK 而言,在存在载波恢复稳态相差时信道误码率为:]cos [210∆=N E erfc P b e 2、位定时 抽样时钟在信号最大点处进行抽样,保证了输出信号具有最大的信噪比性能,从而也使误码率较小。
《通信原理实验》DBPSK、QPSK、眼图等实验
《通信原理实验》DBPSK、QPSK、眼图等实验一、实验目的1、了解眼图与信噪比、码间干扰之间的关系及其实际意义。
2、掌握眼图观测的方法并记录研究,3、掌握DBPSK调制和解调的基本原理。
4、掌握DBPSK数据传输过程,熟悉典型电路。
5、熟悉DBPSK调制载波包络的变化6、掌握QPSK调制原理。
7、了解OQPSK调制原理。
8、了解眼图与信噪比、码间干扰之间的关系及其实际意义。
9、掌握眼图观测的方法并记录研究。
二、实验器材1、主控&信号源模块,9号、10号、13号、17号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、低通信道模拟框图2、DBPSK实验原理框图3、DBPSK非相干解调框图4、QPSK/OQPSK调制框图5、QPSK/OQPSK解调框图5、低通信道模拟框图四、实验步骤实验项目一低通信道模拟和眼图实验1、在主控菜单中分别设置不同截止频率的低通信道,观察17号模块信道输出波形的“眼睛”大小,并分析原因。
截止频率为6KHz:截止频率为5.5KHz:截止频率为5KHz:截止频率为4.5KHz:注:第一个图中CH1(上面的波形)为CLK,CH2(下面的波形)为信道输出。
由图可知,随着截止频率的减小,“眼睛”张开的越来越小。
“眼睛”张开的大小反映着码间串扰的强弱,说明截止频率越小,码间串扰越大。
2、再在主控菜单中分别设置有成形滤波的低通信道,对比观测不带成形滤波的低通信道的输出眼图波形,并分析原因。
截止频率为6KHz:截止频率为5.5KHz:截止频率为5KHz:截止频率为4.5KHz:注:第一个图中CH1(上面的波形)为CLK,CH2(下面的波形)为信道输出。
通过与不带成形滤波的低通信道的输出眼图波形对比观察,发现带成形滤波的输出效果比不带成形滤波的效果要好。
实验项目二ASK调制1、分别观测DIN1和相对码,TH7(I-out)和P1(调制输出)。
观测DIN1和相对码:I-out和调制输出:注:第一个图中CH1(上面的波形)为DIN1,CH2(下面的波形)为相对码;第二个图中CH1(上面的波形)为I-out,CH2(下面的波形)为调制输出。
通信原理实验6
实验六PCM编译码及A/μ律转换实验一、实验目的1、掌握脉冲编码调制与解调的原理。
2、掌握脉冲编码调制与解调系统的动态范围和频率特性的定义及测量方法。
3、了解脉冲编码调制信号的频谱特性。
4、熟悉了解W681512。
二、实验器材1、主控&信号源模块、1号、3号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、实验原理框图图2-1 1号模块W681512芯片的PCM编译码实验图2-2 3号模块的PCM编译码实验图2-3 A/μ律编码转换实验2、实验框图说明图2-1中描述的是信号源经过芯片W681512经行PCM编码和译码处理。
W681512的芯片工作主时钟为2048KHz,根据芯片功能可选择不同编码时钟进行编译码。
在本实验的项目一中以编码时钟取64K为基础进行芯片的幅频特性测试实验。
图2-2中描述的是采用软件方式实现PCM编译码,并展示中间变换的过程。
PCM编码过程是将音乐信号或正弦波信号,经过抗混叠滤波(其作用是滤波3.4kHz以外的频率,防止A/D转换时出现混叠的现象)。
抗混滤波后的信号经A/D转换,然后做PCM编码,之后由于G.711协议规定A律的奇数位取反,μ律的所有位都取反。
因此,PCM 编码后的数据需要经G.711协议的变换输出。
PCM译码过程是PCM编码逆向的过程,不再赘述。
A/μ律编码转换实验中,如实验框图2-3所示,当菜单选择为A律转μ律实验时,使用3号模块做A律编码,A律编码经A转μ律转换之后,再送至1号模块进行μ律译码。
同理,当菜单选择为μ律转A律实验时,则使用3号模块做μ律编码,经μ转A律变换后,再送入1号模块进行A律译码。
四、实验步骤实验项目一测试W681512的幅频特性概述:该项目是通过改变输入信号频率,观测信号经W681512编译码后的输出幅频特性,了解芯片W681512的相关性能。
1、关电,按表格所示进行连线。
步)模块1:TH8(PCM编码输出)模块1:TH7(PCM译码输入)接入译码输入信号2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【PCM编码】→【1号模块】→【第一路PCM 编译码方式】→【A律PCM编译码】。
通原第二次实验资料
第二部分通信原理重要部件实验实验1 抽样定理及其应用实验一、实验目的1.通过对模拟信号抽样的实验,加深对抽样定理的理解;2.通过PAM调制实验,使学生能加深理解脉冲幅度调制的特点;3.学习PAM调制硬件实现电路,掌握调整测试方法。
二、实验仪器1.PAM脉冲调幅模块,位号:H(实物图片如下)2.时钟与基带数据发生模块,位号:G(实物图片见第3页)3.20M双踪示波器1台4.频率计1台5.小平口螺丝刀1只6.信号连接线3根三、实验原理抽样定理告诉我们:如果对某一带宽有限的时间连续信号(模拟信号)进行抽样,且抽样速率达到一定数值时,那么根据这些抽样值就能准确地还原原信号。
这就是说,若要传输模拟信号,不一定要传输模拟信号本身,可以只传输按抽样定理得到的抽样值。
通常,按照基带信号改变脉冲参量(幅度、宽度和位置)的不同,把脉冲调制分为脉幅调制(PAM)、脉宽调制(PDM)和脉位调制(PPM)。
虽然这三种信号在时间上都是离散的,但受调参量是连续的,因此也都属于模拟调制。
关于PDM和PPM,国外在上世纪70年代研究结果表明其实用性不强,而国内根本就没研究和使用过,所以这里我们就不做介绍。
本实验平台仅介绍脉冲幅度调制,因为它是脉冲编码调制的基础。
抽样定理实验电路框图,如图1-1所示。
本实验中需要用到以下5个功能模块。
1.DDS信号源:它提供正弦波等信号,并经过连线送到“PAM脉冲调幅模块”,作为脉冲幅度调制器的调制信号。
P03测试点可用于调制信号的连接和测量;另外,如果实验室配备了电话单机,也可以使用用户电话模块,这样验证实验效果更直接、更形象,P05测试点可用于语音信号的连接和测量。
2.抽样脉冲形成电路模块:它提供有限高度,不同宽度和频率的的抽样脉冲序列,并经过连线送到“PAM脉冲调幅模块”,作为脉冲幅度调制器的抽样脉冲。
P09测试点可用于抽样脉冲的连接和测量。
该模块提供的抽样脉冲频率可调,占空比为50 0/0。
通信原理实验(1-8)
通信原理实验报告学院:信息工程学院专业:通信工程学号:6姓名:李瑞鹏实验一 带通信道模拟及眼图实验一、实验目的1、 了解眼图与信噪比、码间干扰之间的关系及其实际意义;2、 掌握眼图观测的方法并记录研究。
二、实验器材1、 主控&信号源、9号、13号、17号模块 各一块2、 双踪示波器 一台3、 连接线 若干三、实验原理1、实验原理框图带通信道模拟框图2、实验原理框图带通信道是将直接调制的PSK 信号和经过升余弦滤波后调制的PSK 信号送入带通信道,比较两种状况的眼图。
然后,改变带通信道的带宽重复观测。
四、实验步骤概述:该项目是通过分别改变噪声幅度和带通信道频率范围,观测信道的眼图输出变化情况,了解和分析信道输出原因.1、关电,按表格所示进行连线。
2PSK 调制信号加升余弦滤波的带通信道模拟【250KHz~262KHz带通信道】。
3、此时系统初始状态为:PN15为8K。
4、实验操作及波形观测。
(1)以CLK时钟信号为触发源对比观测LPF-BPSK观测点,观察输出眼图波形。
(2)调节17号板W1噪声幅度调节,调节噪声幅度,观察眼图波形变化。
17号模块测试点TP4可以观察添加的白噪声。
(3)在主控菜单中改变带通信道频率范围,观察输出眼图变化,并分析原因。
五、实验报告1、完成实验并思考实验中提出来的问题。
2、分析实验电路工作原理,简述其工作过程。
3、整理信号在传输过程中的各点波形。
实验二 HDB3码型变换实验一、实验目的1、了解几种常用的数字基带信号的特征和作用。
2、掌握HDB3码的编译规则。
3、了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。
二、实验器材1、主控&信号源、2号、8号、13号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、HDB3编译码实验原理框图HDB3编译码实验原理框图2、实验框图说明我们知道AMI编码规则是遇到0输出0,遇到1则交替输出+1和-1。
而HDB3编码由于需要插入破坏位B,因此,在编码时需要缓存3bit的数据。
通信原理实验
通信原理实验通信原理实验是电子信息类专业学生必修的一门实验课程,通过实验学习,可以更好地理解和掌握通信原理的基本知识和技术。
本文将介绍通信原理实验的一些基本内容和注意事项,希望能够对大家有所帮助。
一、实验目的。
通信原理实验的主要目的是通过实际操作,加深对通信原理的理解,掌握通信系统的基本原理和技术。
具体包括以下几个方面:1. 理解调制解调的原理和方法;2. 掌握数字通信系统的基本原理和技术;3. 熟悉通信系统的信道编解码技术;4. 了解无线通信系统的基本原理和技术。
二、实验内容。
1. 调制解调实验。
调制是指将要传输的信息信号转换成适合传输的信号,而解调则是将传输的信号还原成原始信息信号。
通过调制解调实验,可以了解调制解调的基本原理和方法,包括调制解调的分类、调制解调的特点、调制解调的应用等。
2. 数字通信系统实验。
数字通信系统是指利用数字信号传输信息的通信系统,其优点是抗干扰能力强、传输质量好。
通过数字通信系统实验,可以了解数字通信系统的基本原理和技术,包括数字调制解调技术、数字信号编解码技术等。
3. 信道编解码实验。
信道编解码是指在信道传输过程中对信息进行编码和解码的技术,其目的是提高信息传输的可靠性和安全性。
通过信道编解码实验,可以了解信道编解码的基本原理和方法,包括信道编码原理、信道解码原理、信道编解码技术的应用等。
4. 无线通信系统实验。
无线通信系统是指利用无线电波进行信息传输的通信系统,其特点是传输距离远、覆盖范围广。
通过无线通信系统实验,可以了解无线通信系统的基本原理和技术,包括无线调制解调技术、无线信道编解码技术等。
三、实验注意事项。
1. 实验前应认真学习相关理论知识,了解实验内容和实验步骤;2. 实验中应严格按照实验步骤进行操作,注意实验安全;3. 实验后应认真总结实验结果,分析实验中出现的问题和解决方法;4. 实验报告应写清楚实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果和分析等内容。
通信原理实验四HDB3编解码实验
七、思考题
• 1、 结合HDB3码的编码规则说说 HDB3码的波形为什么不是唯一 • 2、 结合实验波形指出破坏HDB3码 极性交替规律的正脉冲或负脉冲,即 在TPA05上标注0、B-、B+、V-、 V+等符号
• +1-1+1-1+1-1 0000 +1-1 00 • 000V• +1-1+1-1+1-1 0000 -1+1 00 • B+00V+ • -1+1-1+1-1+1 0000 +1-1 00 • B00V-
四、实验原理知识点3: HDBn码
• n阶高密度双极性码 HDBn
• 使用这种码型的目的是解决信息码中出现连 0 串时所带来的问题。 • HDBn的1也是交替的+1和-1半占空归零码表示, 但允许的连0个数被限制为小于或等于n。 • 简单地说, HDBn 码是采用在连 0 码中插入 1 码 的方式破坏连 0 状态。这种“插入”实际上是 用一种特定码组取代n+1位连0码,特定码组被 称 为 取 代 节 。 HDBn 码 的 取 代 节 有 两 种 : B00...0V和00...V,每种取代节都是n+1位码
四、实验原理知识点3:HDBn码
• 应用最广泛的是HDB3码。在HDB3中,n=3, 所以连“0”个数不能大于 3? 。每当出现4个连 0时,就用取代节B00V或000V代替,其中B表 示符合极性交替变化规律的传号,V表示破坏 极性交替规律的传号,也称为破坏点。当两个 相邻V脉冲之间的传号数(1的个数): • 为奇数时,采用000V取代节; • 为偶数时,采用B00V取代节。
• 三、AMI码的特点:
AMI码
中南大学通信原理实验报告(截图完整)
中南大学《通信原理》实验报告学生姓名指导教师学院专业班级完成时间数字基带信号1、实验名称数字基带信号2、实验目的(1)了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
(2)掌握AMI、HDB3码的编码规则。
(3)掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。
(4)掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。
(5)了解HDB3(AMI)编译码集成电路CD22103。
3、实验内容(1)用示波器观察单极性非归零码(NRZ)、传号交替反转码(AMI)、三阶高密度双极性码(HDB3)、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。
(2)用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。
(3)用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。
4、基本原理(简写)本实验使用数字信源模块和HDB3编译码模块。
1、数字信源本模块是整个实验系统的发终端,模块内部只使用+5V电压,其原理方框图如图1-1所示,电原理图如图1-3所示(见附录)。
本单元产生NRZ信号,信号码速率约为170.5KB,帧结构如图1-2所示。
帧长为24位,其中首位无定义,第2位到第8位是帧同步码(7位巴克码1110010),另外16位为2路数据信号,每路8位。
此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号,实验电路中数据码用红色发光二极管指示,帧同步码及无定义位用绿色发光二极管指示。
发光二极管亮状态表示1码,熄状态表示0码。
本模块有以下测试点及输入输出点:• CLK 晶振信号测试点• BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点(2个)• FS 信源帧同步信号输出点/测试点• NRZ-OUT(AK) NRZ信号(绝对码)输出点/测试点(4个)图1-1中各单元与电路板上元器件对应关系如下:•晶振CRY:晶体;U1:反相器7404•分频器U2:计数器74161;U3:计数器74193;U4:计数器40160 •并行码产生器K1、K2、K3:8位手动开关,从左到右依次与帧同步码、数据1、数据2相对应;发光二极管:左起分别与一帧中的24位代码相对应•八选一U5、U6、U7:8位数据选择器4512•三选一U8:8位数据选择器4512•倒相器U20:非门74HC04•抽样U9:D触发器74HC742. HDB3编译码原理框图如图1-6所示。
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f (t )
F ( )
0
t
m
0
m
用 ms (t ) 表示此抽样函数,则有:
(a) 连续信号的频谱
Fs ( )
ms (t ) m(t ) T (t )
f s (t )
m(t )
乘法器
ms (t )
低通滤波器
m(t )
1 TS
1
T (t )
0 图 2-1 抽样与恢复
Ts
t
s m
音频输入 隔离电路 调制电路 低通滤波器 音频输出
C205 103
图 2-5
脉冲幅度调制信号解调电路原理图
四、实验步骤 1. 将信号源模块、PAM、AM 模块、终端模块、频谱分析模块小心地固定在主机箱中, 确保电源接触良好。 2. 插上电源线,打开主机箱右侧的交流开关,再分别按下四个模块中的开关 POWER1、 POWER2、S2、S3,对应的发光二极管 LED001、LED002、D200、D201、LED600、L1、 L2 发光,按一下信号源模块的复位键,四个模块均开始工作。 3 4 3. 将信号源模块产生的 2KHz(峰-峰值在 2V 左右,从信号输出点“模拟输出”输出)的 正弦波送入 PAM、 模块的信号输入点 AM “PAM 音频输入”将信号源模块产生的 62.5KHz , 的方波(从信号输出点 64K 输出)送入 PAMAM 模块的信号输入点“PAM 时钟输入”, 观察“调制输出”和“解调输出”点的波形。 4. 改变“PAM 音频输入“的频率及幅度重复观察各点波形。 5. 改变“PAM 时钟输入”的频率及幅度重复观察各点波形。 五、 实验过程原始记录 “调制输出”和“解调输出”点的波形 改变“PAM 时钟输入“的频率及幅度后波形
0
Ts
t
s m
0
m
s
调输 制出
TP206 TP R204 5.6K
R209 750
解输 调出
TP207 R206 TP 750 9 8 10 U200C C206 103 TL084
(c) 低抽样频率时的抽样信号及频谱(混叠) 图 2-2 采用不同抽样频率时抽样信号的频谱
5 7 6 U200B TL084
1
抽样脉冲
2
图 2-3
PAM音输 频入 S201 TP201 BN TP
B
脉冲幅度调制原理框图
D
调输 制出
+12 3 C222 104 1 R202 100K 2 U200A TL084 S202 BN TP202 TP R203 10K 1 2 U201A 4066 TP206 TP
I/O
11
13
0
m
s
(b) 高抽样频率时的抽样信号及频谱(不混叠)
假设 m(t ) 、 T (t ) 和 ms (t ) 的频谱分别为 M ( ) 、 T ( ) 和 M s ( ) 。按照频率卷积定理,
f s (t )
1
Fs ( )
2
所示。
R208 33K
3
4
1 TS
D
1
R207 33K
广州大学学生实验报告
开课学院及实验室:
学院 实验课程名称 实验项目名称 年级、专业、 班 姓名
m(t ) T (t ) 的傅立叶变换是 M ( ) 和 T ( ) 的卷积:
M s ( ) 1 M ( ) T ( ) 2
2013 年 11 月 7 日
学号 成绩 指导老 师
1 2 fH
, M ( ) 和 T ( ) 的卷积在相邻的周期内存在重叠 则
T 1 是抽样的最大间隔,它被称为奈 2 fH
(亦称混叠),因此不能由 M s ( ) 恢复 M ( ) 。可见,
奎斯特间隔。图 2-2 画出当抽样频率 f s ≥2B 时(不混叠)及当抽样频率 f s <2B 时(混叠)两 种情况下冲激抽样信号的频谱。
R205 10K
所谓脉冲振幅调制, 即是脉冲载波的幅度随基带信号变化的一种调制方式。 如果脉冲载波 是由冲激脉冲组成的,则上述所介绍的抽样定理,就是脉冲幅度调制的原理。 但是,实际上理想的冲激脉冲串物理实现困难,通常采用窄脉冲串来代替。本实验模块采 用 32K 或 64K 或 1MHz 的窄矩形脉冲来代替理想的窄脉冲串,当然,也可以采用外接抽样脉 冲对输入信号进行脉冲幅度调制,本实验采用图 2-3 所示的原理方框图。具体的电路原理图如 C 图 2-4 所示。
1 秒的间隔对 2 fH
1 M ( ) T ( n s ) T n
由卷积关系,上式可写成
M s ( ) 1 M ( ns ) T n
该式表明,已抽样信号 ms (t ) 的频谱 M s ( ) 是无穷多个间隔为ω s 的 M ( ) 相迭加而成。这就意味 着 M s ( ) 中包含 M ( ) 的全部信息。 需要注意, 若抽样间隔 T 变得大于
因为
T
s
2 T
2 T
n
T
( n s )
通信系统原理实验
模拟信号/数字基带信号实验
所以
M s ( )
一、实验目的 1. 通过脉冲幅度调制实验,使学生能加深理解脉冲幅度调制的特点。 2. 通过对电路组成、波形和所测数据的分析,加深理解这种调制方式的优缺点。 3. 通过实验验证抽样定理。 二、实验器材 1. 信号源模块 2. PAM、AM 模块 3. 终端模块(可选) 4. 20M 双踪示波器 一台 5. 频率计(可选) 一台 6. 音频信号发生器(可选) 一台 7. 连接线 若干 三、实验原理 抽样定理表明:一个频带限制在(0, f H)内的时间连续信号 m(t ) ,如果以 它进行等间隔抽样,则 m(t ) 将被所得到的抽样值完全确定。 假定将信号 m(t ) 和周期为 T 的冲激函数 T (t ) 相乘,如图 2-1 所示。乘积便是均匀间隔为 T 秒的冲激序列,这些冲激序列的强度等于相应瞬时上 m(t ) 的值,它表示对函数 m(t ) 的抽样。若
I/O
时钟输入频率变小,解调输出失真变大
2 3 4
B
-12Байду номын сангаас
4
PAM时输 钟入
A
图 2-4
C
脉冲幅度调制电路原理图
图中, 被抽样的信号从 S201 输入, 若此信号为音频信号 (300-3400HZ) 则它经过 TL084 , 1 构成的电压跟随器隔离之后,被送到模拟开关 4066 的第 1 脚。此时,将抽样脉冲由 S202 输 入,其频率大于或等于输入音频信号频率的 2 倍即可,但至少应高于 3400HZ。该抽样脉冲送 到 U201(4066)的 13 脚作为控制信号,当该脚为高电平时,U201 的 1 脚和 2 脚导通,输出 调制信号;当 U201 的 13 脚为低电平时,U201 的 1 脚和 2 脚断开,无波形输出。因此,在 U201 的 2 脚就可以观察到比较理想的脉冲幅度调制信号。 若要解调出原始语音信号,则将调制信号送入截止频率为 3400Hz 的低通滤波器。因为抽 样脉冲的频率远高于输入的音频信号的频率, 因此通过低通滤波器之后高频的抽样时钟信号已 经被滤除,因而,只需通过一低通滤波器便能无失真地还原出原音频信号。解调电路如图 2-5