通信原理实验讲义
通信原理讲义
通信原理讲义第一章绪论1．1 通信系统的组成１.1．1 通信一般系统模型点对点通信模型:反映了通信系统的共性。
1．1．2 模拟通信与数字通信●消息可以分成两类ﻩﻩ离散消息：消息的状态是可数的或离散型的（如符号、文字等）,也称为数字消息。
连续消息：状态连续变化的消息（如语音、图像）,也称为模拟消息。
●消息与电信号之间必须建立单一的对应关系。
通常,消息被载荷在电信号的某以参量上。
ﻩﻩ数字信号:电信号的参量携带离散消息，该参量离散取值。
模拟信号:电信号的参量携带连续消息，参量连续取值。
●相应的通信系统分成两类ﻩ数字通信系统ﻩﻩ模拟通信系统●模拟信号与数字信号之间可以相互转换在信息源中使用模-数（数-模)转换器,接受端使用数－模（模－数)转换器。
●数字通信比模拟通信更能适应对通信技术越来越高的要求（1）数字传输的抗干扰能力强，中继时可以消除噪声的积累；（2）传输差错可以控制；（3）便于使用现代数字信号处理技术对信息进行处理；（4） 易于加密处理;（5） 可以综合传递各种消息,增强系统功能。
● 模拟通信系统模型（点对点）基带信号：携带信息，但具有频率很低的频谱分量,不适宜传输的原始电信号。
已调信号：基带信号经过调之后转换成其频带适合信道传输的信号，也称频带信号。
调制器:将基带信号转变为频带信号的设备。
解调器：将频带信号转变为基带信号的设备。
模拟通信强调变换的线性特性,既已调参量与基带信号成比例。
● 数字通信系统模型（点对点） 强调已调参量与基带信号之间的一一对应。
数字通信需要解决的问题:（2） 编码与解码：通过差错控制编码消除噪声或干扰造成的差错; （3） 加密和解密：对基带信号进行人为“搅乱”；（4） 同步:发送和接收节拍一致,包括：位同步（码元同步)和群同步、帧同步、句同步或码组同步。
数字通信模型:同步环节的位置不固定,图中没有出现。
消息消息数字基带传输模型：● 数字通信的缺点 比模拟通信占据更宽的频带。
通信原理实验讲义
通信原理实验讲义通信原理实验辽宁⼤学信息学院2005年5⽉⽬录实验⼀数字基带信号实验(AMI/HDB3) (3)实验⼆数字调制实验 (7)实验三模拟锁相环与载波同步实验 (11)实验四数字解调实验 (14)实验五全数字锁相环与位同步实验 (18)实验六帧同步实验 (22)实验七数字基带通信系统实验 (25)实验⼋ 2DPSK、2FSK通信系统实验 (29)实验九 AM调制解调通信系统实验 (30)实验⼗ PAM调制解调实验 (33)实验⼗⼀ PCM编译码实验 (36)实验⼗⼆ ADPCM编译码实验 (42)实验⼗三 CVSD调制解调实验 (47)实验⼗四话⾳信号多编码通信系统实验 (51)实验⼗五码型变换实验（CPLD开放模块实验） (53)实验⼗六时分复⽤实验（CPLD开放模块实验） (56)实验⼗七计算机通信实验（CPLD开放模块实验） (59)实验⼗⼋ 5B6B编译码实验（CPLD开放模块实验） (61)实验⼀数字基带信号实验⼀、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。
⼆、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。
三、基本原理本实验使⽤数字信源模块、HDB3编译码模块和可编程逻辑器件模块。
1、数字信源本模块是整个实验系统的发终端，其原理⽅框图如图1-1所⽰。
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。
《通信原理》实验教学讲义
实验一 仪器设备操作使用及抽样定理和脉冲调幅（PAM ）实验一、 实验目的1、掌握实验用仪器设备的操作使用方法2、观察并了解PAM 信号形成、平顶展宽、解调和滤波等过程；3、验证并理解抽样定理，掌握对频谱混迭现象的分析方法；二、 实验内容⏹实验仪器的操作使用； ⏹采用专用集成抽样保持开关完成对输入信号的抽样； ⏹多种抽样时隙的产生； ⏹采用低通滤波器完成对PAM 信号的解调 ； ⏹ 测试输入信号频率与抽样频率之间的关系，观察频谱混迭现象，验证抽样定理；三、 实验原理 利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为抽样，抽样后的信号称为脉冲调幅（PAM ）信号。
在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。
并且，从抽样信号中可以无失真地恢复出原信号。
抽样定理 抽样定理指出，一个频带受限信号)(t m 如果它的最高频率为H f [即)(t m 的频谱中没有H f 以上的分量]，可以唯一地由频率大于或等于2H f 的样值序列所决定。
因此，对于一个最高频率为3400Hz 的语音信号)(t m ，可以用频率大于或等于6800Hz 的样值序列来表示。
用截止频率为H f 的理想低通滤波器可以无失真地恢复原始信号)(t m ，这就说明了抽样定理的正确性。
考虑到低通滤波器特性不可能理想，对最高频率为3400Hz 的语音信号，常采用8KHz 抽样频率，这样可以留出1200Hz 的防卫带。
如果S f <2H f ，就会出现频谱混迭的现象。
在验证抽样定理的实验中，用单一频率H f 的正弦波来代替实际的语音信号。
采用标准抽样频率S f =8KHz ，改变音频信号的频率H f ，分别观察不同频率时，抽样序列和低通滤波器的输出信号，体会抽样定理的正确性。
（一）、电源检查电源的接入点位置请参考电路板上的印刷文字及接线柱颜色，注意电源极性和大小！用万用表（或示波器）确认三组电源的电压极性和电压值为+8V 、-8V 、+15V ，在确认完全无误之前不允许把实验箱和电源连接。
通信原理实验(电子)讲义
实验一脉冲幅度调制(PAM)实验【实验性质】：验证性实验一、实验目的1、加深对取样定理的理解。
2、了解脉冲幅度调制PAM系统的工作过程二、实验预习要求主要预习通信系统原理教材中关于“脉冲模拟调制系统”这—章中的“低通信号的取样定理”、“脉冲幅度调制”等主要章节，其次预习一下PPM、PDM 调制系统。
三、实验仪器仪表：1、双踪示波器一台2、低频信号源一台3、电子与通信原理实验系统实验箱一台四、实验原理（1）、电路组成脉冲幅度调制实验系统图见图1—1所示，主要由输入电路、调制电路、脉冲发生电路、解调滤波电路、功放输出电路等五部分组成。
图1—1 脉冲振幅调制电原理框图（2）、实验电路工作原理这是一种简单的脉冲幅度调制实验，在设计上有一定的普遍性和代表性，比较清晰直观。
为了能使学生在实验时有一个感性认识和方便测试，没有采用大规模集成电路，而是采用分离元件与集成电路相结合的设计。
为了便于学生熟悉整体与部分、分离与集成以及实验中任意改变元件的数值，加强理论与实践相结合。
下面就将电路中五部分的工作原理介绍如下：1、输入电路该电路由低通滤波、陷幅电路等组成，其中低通滤波器主要用在发端的波形编码电路中，即所谓的发端通道电路中，见图1--2。
因此，该电路还用于PCM、增量调制编码电路中。
在其他实验中，遇到该电路将不再介绍。
特别注意后继电路中有二个陷幅二极管D1、D2组成双向陷幅电路，主要防止外加输入信号过大而损坏后面调制电路中的场效应管器件。
图1--2 (PAM、PCM、增量调制)发送通道输入电路电原理图2、调制电路调制电路采用单管调，由场效应管3DJ6F来担任，利用其阻抗高的特点和控制灵敏的优越性，能很好的满足调制要求。
取样脉冲由该管的S极加入，D极输入音频信号，由于场效应管良好的开关特性，在TP602处便可以测到理想的脉冲幅度调制信号，该信号为双极性脉冲幅度信号，不含直流分量。
脉冲序列可表示为：SN(t)=∑P(t-KTS)，其傅氏变换FS(W)=∑C k F(w-kwK)，由此可见，成周期性上、下边带频谱信号。
通信原理实验讲义
实验一 AMT、HDB3编译码综合实验一、实验目的了解由二进制单极性码变换为AMI码HDB3码的编码译码规则，掌握它的工作原理和实验方法。
二、实验内容1．伪随机码基带信号实验2．AMI码实验① AMI码编码实验② AMI码译码实验③ AMI码位同步提取实验3．HDB3编码实验4．HDB3译码实验5．HDB3位同步提取实验6．AMI和HDB3位同步提取比较实验三、基本原理PCM信号在电缆信道中传输时一般采用基带传输方式，尽管是采用基带传输方式，但也不是将PCM编码器输出的单极性码序列直接送入信道传输，因为单极性脉冲序列的功率谱中含有丰富的直流分量和较多的低频分量，不适于直接送人用变压器耦合的电缆信道传输，为了获得优质的传输特性，一般是将单数性脉冲序列进行码型变换，以适应传输信道的特性。
(一)传输码型的选择在选择传输码型时，要考虑信号的传输信道的特性以及对定时提取的要求等。
归结起来，传输码型的选择，要考虑以下几个原则:1．传输信道低频截止特性的影响在电缆信道传输时，要求传输码型的频谱中不应含有直流分量，同时低频分量要尽量少。
原因是PCM端机，再生中继器与电缆线路相连接时，需要安装变压器，以便实现远端供电(因设置无人站)以及平衡电路与不平衡电路的连接。
图3一1是表示具有远端供电时变压器隔离电源的作用，以保护局内设备。
由于变压器的接入，使信道具有低频截止特性，如果信码流中存在直流和低频成分，则无法通过变压器，否则将引起波形失真。
2．码型频谱中高频分量的影响一条电缆中包含有许多线对，线对间由于电磁辐射而引起的串话是随着频宰的升高而加剧，因此要求频谱中高频分量尽量少，否则因串话会限制信号的传输距离或传播容量。
3．定时时钟的提取Array码型频谱中应含有定时时钟信息，以便再生中继器接收端提取必需的时钟信息。
4．码型具有误码检测能力若传输码型有一定的规律性，那么就可根据这一规律性来检测传输质量，以便图3.1变压器的隔离作用做到自动监测。
通信原理实讲义验课件
锁定检测信号观测
锁定状态TPP07
失锁状态TPP07
注释:上左图是锁定状态时,VCO的压控输出电压为最小;当失锁时,失锁 频率偏离中心频率越大,VCO的输出电压越大,TPP07的幅度也就越大.
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同步带测量
注释:上左图是锁定状态,右图则是当 频率加到278.7KHZ时失锁图,左下图 则是减少到149.7KHZ时失锁图,同步 带=278.7-149.7=129KHZ
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VCO自由振荡频率测量
• 实验步骤：
• 1. 将J007接地,用函数信号发生器测量TPP04点的VCO输出 振荡频率f0 .记录每次闪动的频率读数(其读数不太稳定).
• 2. 求VCO在频率512KHZ时的短期频率稳定度△f/ f0 .
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锁定状态测量
• 实验步骤：
•
1.用函数信号发生器从测试信号输入端口J007送入一个
• 2. 缓慢增加函数信号发生器输出频率，直至J007、 TPP04两点波形失步，记录下失步前的频率。
• 3.调整函数信号发生器频率为256KHz，使环路锁定。缓 慢降低函数信号发生器输出频率，直至J007\TPP04两点 波形失步，记录下失步前的频率。
• 4. 计算同步带。
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捕捉带测量
• 实验步骤
TPP07
TPP06
返回
环路锁定过程观测
• 实验步骤：
•
用函数信号发生器从J007送入一256KHz的
TTL方波信号。观测TPP03、TPP05的相位关系，并
用TPP03同步；反复断开和接入测试信号，让锁相环
进行重新锁定状态。此时，观察它们的变化过程（锁
相过程）。
返回
锁定检测信号观测
网络工程信息安全_通信原理实验讲义
网络工程信息安全_通信原理实验讲义一、实验目的1.掌握通信原理的基本概念和原理；2.了解数字通信系统的构成和工作原理；3.学习通信系统中各部件的工作特点及性能指标的测量方法。
二、实验仪器信号发生器、示波器、数字存储示波器、多用测试仪等。
三、实验内容1.信号的频谱分析根据实验要求，使用信号发生器产生不同频率的正弦信号，利用示波器和频谱分析仪进行信号的波形和频谱分析。
2.信号的调制与解调根据实验要求，利用信号发生器产生调制信号，使用示波器和调制解调器进行信号的调制和解调。
3.数字通信系统根据实验要求，使用数字通信系统测试仪，对数字通信系统中的激励特性、传输特性和性能进行测量和分析。
4.通信原理实验综合实验根据实验要求，使用多种仪器和设备，完成一个完整的通信系统的实验。
四、实验原理1.信号的频谱分析信号的频谱是指信号在频率轴上的分布情况，频谱分析是对信号进行频率分解和频谱推导的过程。
常用的频谱分析方法有时域分析和频域分析。
2.信号的调制与解调调制是将低频信号转换为高频信号的过程，解调是将高频信号转换为低频信号的过程。
调制技术有幅度调制、频率调制和相位调制等。
3.数字通信系统数字通信系统是将模拟信号转换为数字信号进行传输和处理的系统。
它包括激励特性、传输特性和性能等方面的参数，通过测试仪器进行测量和分析。
五、实验步骤1.信号的频谱分析a.根据实验要求，使用信号发生器产生不同频率的正弦信号；b.连接示波器和频谱分析仪，将信号输入示波器，并观察信号的波形；c.将信号输入频谱分析仪，利用频谱分析仪进行信号的频谱分析。
2.信号的调制与解调a.根据实验要求，使用信号发生器产生调制信号；b.将调制信号输入调制解调器，利用示波器观察信号的调制和解调效果。
3.数字通信系统a.连接数字通信系统测试仪，按照实验要求进行设置；b.测量和分析数字通信系统的激励特性、传输特性和性能等参数。
4.通信原理实验综合实验a.根据实验要求，准备所需的仪器和设备；b.进行通信原理实验的综合实验，使用多种仪器和设备完成一个完整的通信系统的实验。
(新)通信原理实验PPT课件
五、实验步骤
1．将信号源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， 再按下开关POWER1、POWER2，发光二极 管LED001、LED002发光，按一下复位 键，信号源模块开始工作。
3．模拟信号源部分
①观察“32K正弦波”、“64K正弦波”、“1M正 弦波”各点输出的正弦波波形，对应的电位器“32K 幅度调节”、“64K幅度调节”、“1M幅度调节”可 分别改变各正弦波的幅度。
②按下“复位”按键使U006复位，波形指示灯 “正弦波”亮，波形指示灯“三角波”、“锯齿波”、 “方波”以及发光二极管LED007灭，数码管 M001~M004显示“2000”。
③按一下“波形选择”按键，波形指示灯“三角波” 亮（其他仍熄灭），此时信号输出点“模拟输出”的 输出波形为三角波。逐次按下“波形选择”按键，四 个波形指示灯轮流发亮，此时“模拟输出”点轮流输 出正弦波、三角波、锯齿波和方波。
④将波形选择为正弦波（对应发光二极管
亮），转动旋转编码器K001，改变输出信号
的频率（顺时针转增大，逆时针转减小），
观察“模拟输出”点的波形，并用频率计查
看其频率与数码管显示的是否一致。转动电 位器“幅度调节1”可改变输出信号的幅度， 幅度最大可达3V以上。（注意，发光二极管 LED007熄灭，转动旋转编码器K001时，频 率以1Hz为单位变化；按一下K001， LED007亮，此时转动K001，频率以50Hz为 单位变化；再按一下K001，频率再次以1Hz 为单位变化）
三、实验器材
信号源模块 20M双踪示波器 连接线
一台 若干
四、实验原理
模拟信号源部分
频率调节 单 片 机
波形选择
通信原理实验教程
通信原理实验教程一、实验内容通信原理实验通常包括以下内容：1. 信号的产生与调制：实验通过信号发生器产生不同频率的正弦波信号，然后通过调制电路将正弦波信号调制成不同调制方式的信号，如调频、调幅、调相等。
2. 信号解调与恢复：实验通过解调电路将调制信号进行解调，恢复成原始的信息信号，然后通过滤波电路对信号进行滤波处理，使其更加稳定。
3. 通信系统的性能分析：实验通过各种测试仪器对通信系统进行性能分析，包括信噪比、误码率等指标的测试和分析。
4. 数字通信系统的实验：实验通过数字信号发生器产生数字信号，然后通过数字调制解调技术将数字信号传输到接收端，并对接收信号进行解码等操作。
二、实验仪器设备通信原理实验需要使用的主要仪器设备包括：1. 信号发生器：用于产生各种信号，包括正弦波信号、方波信号、三角波信号等。
2. 示波器：用于观察和测量信号波形，包括幅度、频率、相位等参数。
3. 信号调制解调实验箱：用于进行信号的调制解调实验操作，包括调幅、调频、调相等。
4. 滤波器：用于对信号进行滤波处理，去除杂波，使信号更加稳定。
5. 锁相环电路：用于信号的同步处理，提高信号的稳定性和抗干扰性。
6. 数字信号发生器：用于产生数字信号，进行数字通信系统实验。
三、实验步骤通信原理实验一般按以下步骤进行：1. 信号产生与调制实验：(1) 将信号发生器设置为正弦波形式，并调节频率和幅度。
(2) 将信号通过调制电路进行调幅、调频、调相等操作。
(3) 在示波器上观察和测量调制后的信号波形。
2. 信号解调与恢复实验：(1) 将调制后的信号通过解调电路进行解调操作，恢复成原信号。
(2) 使用示波器观察解调后的信号波形，并进行滤波处理。
(3) 对信号进行稳定性测试，包括信噪比、误码率等指标的测量和分析。
3. 数字通信系统实验：(1) 使用数字信号发生器产生数字信号，并进行数字调制操作。
(2) 将数字信号通过数字调制解调技术传输到接收端，并对接收信号进行解码等操作。
通信原理：实验一 信号源实验
实验一信号源实验一、实验目的1、了解通信原理实验箱的基本结构。
2、熟练掌握主控&信号源模块的使用方法。
3、熟练掌握数字存储示波器的基本使用方法。
4、理解帧同步信号与位同步信号在整个通信系统中的作用。
二、实验内容1、观察频率连续可变正弦信号输出波形。
2、观察128KHZ和256KHZ正弦信号输出波形3、观察位同步信号和帧同步信号的输出。
4、观察PN序列的输出。
三、实验仪器1、主控&信号源模块一块2、数字存储双踪示波器一台3、连接线若干四、实验介绍1、信号源模块在实验箱中名称为---- 主控&信号源模块。
其按键及接口说明如图1-1所示：2、主控&信号源模块功能说明A.模拟信号源功能模拟信号源菜单由“模拟信号源”按键进入，该菜单下按“选择/确定”键可以依次设置：“输出波形” ~ “输出频率” 一 “调节步进” → “音乐输出”-“占空比”(只有在图图1-2模拟信号源菜单示意图注意:上述设置是有顺序的。
例如,从“输出波形”设置切换到“音乐输出”需要按3 次“选择/确定”键。
下面对每一种设置进行详细说明：a. “输出波形”设置输出方波模式下才出现)。
在设置状态下, 选择“选择/确定”就可以设置参数了。
菜单如模拟信号源输出波形：正弦波 输出频率：OOOLOOKHz 调节步进：IOHz 音乐输出：音乐1 模拟信号源 输出波形：方波 输出频率：000 LOOKHz 调节步进：10HZ 音乐输出：音乐1 占空比：50% (a)输出正弦波时没有占空比选项 (b)输出方波时有占空比选项图1-1 主控&信号源按键及接口说明一共有6种波形可以选择:正弦波：输出频率IOHZ~2MHz方波：输出频率IOHZ~200KHz三角波：输出频率IOHZ~200KHzDSBFC （全载波双边带调幅）：由正弦波作为载波，音乐信号作为调制信号。
输出全载波双边带调幅。
DSBSC （抑制载波双边带调幅）：由正弦波作为载波，音乐信号作为调制信号。
通信原理实验教学大纲讲义
《通信原理》课程实验教学大纲课程编号：032031课程总学时：80 实验学时：8课程总学分：4.5适用专业：物联网工程，网络工程一、本课程实验的主要目的与任务通信原理是物联网工程专业必修的一门专业必修课。
本课程的任务是使学生获得通信技术的基本理论与技术，目的在于培养学生分析问题和解决问题的能力以及实践动手能力。
实验是提高同学们深入理解课堂内容的重要环节。
本实验课是配合理论学习单独开出的课程，要学习独立分析和设计基本单元电路，简单的通信系统，培养学生的实际动手能力和分析处理问题的能力，提高调试电路的能力。
通信原理实验是为今后的课程设计和毕业设计奠定基础。
通过实验可巩固和加深对通信原理、通信电路理论的理解。
通过实验教学，使学生进一步加强对通信原理中的基本单元电路的了解，搞清调幅、调频等电路的基本原理和实际电路。
基本任务是：了解每个实验的目的，理解实验方案、实验步骤的合理性，理解实验原理，弄清实验电路的结构和组成。
有效测出所需数据和波形，判别数据和波形的正确性；能应用理论对测得的数据和波形进行分析、整理，并根据实验目的作出结论。
将上述各项要求及实验结果编写成实验报告。
、本课程实验项目三、各实验项目主要实验内容和基本要求实验一幅度调制及解调实验（一）、实验目的研究已调波与调制信号的关系。
掌握AM DSB调制。
（二）、实验器材主控&言号源、1号、17号模块各一块双踪示波器一台连接线若干（三）、实验原理本实验由信号源模块产生幅度调制信号，通过17号模块进行解调。
其中，幅度调制载波为20KHZ正弦波，可在主控模块的【信号源】中设置【输出频率】来改变载频；音频信号为主控模块上MUSIC端口的1K+3K正弦合成波或音乐信号。
信号源中可选择设置调制方式：DSBF（为全载波双边带调幅、DSBS（为抑制载波双边带调幅（四）、实验步骤实验项目幅度调制解调实验概述：该项目通过改变输入信号的波形和幅度，观测幅度调制和解调输出波形，了解幅度调制与解调的基本原理。
通信原理实验-抽样定理
学生实验报告）实际上，考虑到低通滤波器特性不可能理想，对最高频率为3400Hz的语言信号，通常采用8KHz 抽样频率，这样可以留出1200Hz的防卫带。
见图4。
如果fs＜fH，就会出现频谱混迭的现象，如图5所示。
在验证抽样定理的实验中，我们用单一频率fH的正弦波来代替实际的语音信号。
采用标准抽样频率fs＝8KHZ。
改变音频信号的频率fH，分别观察不同频率时，抽样序列和低通滤波器的输出信号，体会抽样定理的正确性。
验证抽样定理的实验方框图如图6所示。
在图8中，连接（8）和（14），就构成了抽样定理实验电路。
由图6可知。
用一低通滤波器即可实现对模拟信号的恢复。
为了便于观察，解调电路由射随、低通滤波器和放大器组成，低通滤波器的截止频率为3400HZ2、多路脉冲调幅系统中的路际串话~多路脉冲调幅的实验方框图如图7所示。
在图8中，连接（8）和（11）、（13）和（14）就构成了多路脉冲调幅实验电路。
分路抽样电路的作用是：将在时间上连续的语音信号经脉冲抽样形成时间上离散的脉冲调幅信号。
N路抽样脉冲在时间上是互不交叉、顺序排列的。
各路的抽样信号在多路汇接的公共负载上相加便形成合路的脉冲调幅信号。
本实验设置了两路分路抽样电路。
多路脉冲调幅信号进入接收端后，由分路选通脉冲分离成n路，亦即还原出单路PAM信号。
图7 多路脉冲调幅实验框图冲通过话路低通滤波器后，低通滤波器输出信号的幅度很小。
这样大的衰减带来的后果是严重的。
但是，在分路选通后加入保持电容，可使分路后的PAM信号展宽到100％的占空比，从而解决信号幅度衰减大的问题。
但我们知道平顶抽样将引起固有的频率失真。
PAM信号在时间上是离散的，但是幅度上趋势连续的。
而在PAM系统里，PAM信只有在被量化和编码后才有传输的可能。
本实验仅提供一个PAM系统的简单模式。
3、多路脉冲调幅系统中的路标串话路际串话是衡量多路系统的重要指标之一。
路际串话是指在同一时分多路系统中，某一路或某几路的通话信号串扰到其它话路上去，这样就产生了同一端机中各路通话之间的串话。
《通信原理》实验手册.
实验1 数字基带信号与AMI/HDB3编译码
实验内容及实验步骤（根据实验数据填写）
本模块有以下信号测试点：
∙ NRZ 译码器输出信号测试点
∙ BS-R 锁相环输出的位同步信号测试点
∙ AMI-HDB3 编码器输出信号测试点
1、熟悉数字信源模块和AMI/HDB3编译码模块的工作原理，接好电源线，打开实验设备电源开关。
2、用示波器观察数字信源模块上的各种信号波形。
将示波器置于外同步触发状态，用信源模块的FS信号作为示波器的外同步触发信号。
示波器探头的地线接在信源模块的GND点，进行下列观察：
实验1 数字基带信号与AMI/HDB3编译码
实验2 数字调制
实验2 数字调制
2DPSK相干解调波形示意图
实验4 数字解调与眼图
实验5数字锁相环与位同步
实验9 PCM时分复用通话与抽样定理
实验9 PCM时分复用通话与抽样定理** 阴影表示频谱混叠。
通信原理实验二
通信原理实验二实验二：调制与解调一、实验目的1. 理解调制与解调的基本概念；2. 掌握调幅（AM）、调频（FM）以及解调的原理；3. 实现AM、FM的信号调制与解调。
二、实验原理1. 调制原理调制是指在通信过程中将信息信号调制到载波上，以便传输的过程。
调制是将信息信号的某些特征参数随时间变化的过程。
1.1 调幅（AM）调制调幅是指通过改变载波的振幅来传输信息的一种调制方式。
调幅信号能够改变载波的背景亮度，使其随着信息信号的变化而变化。
1.2 调频（FM）调制调频是通过改变载波的频率来传输信息的一种调制方式。
调频信号能够改变载波的频率，使其频率随着信息信号的变化而变化。
2. 解调原理解调是指将调制信号中的信息还原出来的过程。
解调过程是调制的逆过程。
2.1 调幅（AM）解调调幅解调是从调幅信号中还原出原始信号的过程。
调幅信号在传输过程中会叠加一定的噪声，因此解调时需要采取一定的处理方法，如包络检波、同步检波等。
2.2 调频（FM）解调调频解调是从调频信号中还原出原始信号的过程。
调频信号在传输过程中对噪声具有较好的抵抗能力，因此解调过程较为简单，常采用频率鉴别解调等方法。
三、实验内容1. 实现AM调制与解调2. 实现FM调制与解调四、实验步骤1. 搭建AM调制电路，将音频信号与载波信号进行调制；2. 实现AM解调，将调制后的信号还原为音频信号；3. 搭建FM调制电路，将音频信号与载波信号进行调制；4. 实现FM解调，将调制后的信号还原为音频信号；5. 测试与观测调制与解调过程中的信号波形变化。
五、实验数据记录与分析（根据实际实验情况填写数据并进行相应的分析）六、实验总结通过本次实验，我们学习了调制与解调的原理，并实际搭建电路进行了AM和FM的调制与解调。
通过观测信号波形变化，我们加深了对调制与解调过程的理解，并掌握了相关的实验操作技巧。
本次实验对我们理解通信原理中的调制与解调起到了很好的辅助作用。
光纤通信实验讲义
光纤通信实验讲义————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：光纤通信实验讲义实验一P-I特性曲线的绘制及光纤熔接机的使用一、实验目的1、学习半导体激光器发光原理2、了解半导体激光器平均输出光功率与注入电流的关系3、掌握半导体激光器P-I曲线的测试及绘制方法4、了解光纤熔接机的操作方法二、实验内容测量半导体激光器功率和注入电流，并画出P-I关系曲线。
使用光纤熔接机实现两根光纤的熔接。
三、实验仪器示波器，RC-GT-III型光纤通信实验系统，光功率计，万用表，光纤熔断器一台。
四、基本原理1、半导体激光器的功率特性及伏安特性图1-1 激光器的功率特性图1-2 激光器的伏安特性半导体激光器的输出光功率与驱动电流的关系如图1-1所示，该特性有一个转折点，相应的驱动电流称为门限电流(或称阈值电流)，用I th表示。
在门限电流以下，激光器工作于自发发射，输出荧光功率很小，通常小于100puW；在门限电流以上，激光器工作于受激发射，输出激光，功率随电流迅速上升，基本上成直线关系。
激光器的电流与电压的关系相似于正向二极管的特性，如图1-2所示，但由于双异质结包含两个PN结，所以在正常工作电流下激光器两极间的电压约为1.2V。
阈值条件就是光谐振腔中维持光振荡的条件。
图1-3 LD半导体激光器P-I曲线示意图半导体激光器具有高功率密度和极高量子效率的特点，微小的电流变化会导致光功率输出变化，是光纤通信中最重要的一种光源，激光二极管可以看作为一种光学振荡器，要形成光的振荡，就必须要有光放大机制，也即激活介质处于粒子数反转分布，而且产生的增益足以抵消所有的损耗。
将开始出现净增益的条件称为阈值条件。
一般用注入电流值来标定阈值条件，也即阈值电流I th，当输入电流小于I th时，其输出光为非相干的荧光，类似于LED发出光，当电流大于I th时，则输出光为激光，且输入电流和输出光功率成线性关系，该实验就是对该线性关系进行测量，以验证P-I的线性关系．在实验中所用到半导体激光器其输出波长为1310nm，带尾纤及FC型接口。
通信原理 PAM讲稿
• （2）、数字表示法： 一般用三位数字表示容量大小，前 两位表示有效数字，第三位数字是倍率。 如：
• 六、注意事项： 1、4066中第7脚接-5V更好，因为接5V可以把电平拉得更低，抽样出来的信 号比接地的要好。
• 2、TL084引脚图
• 3、电路调试注意事项： A、注意是否有效接地 B、电源是否连接正确 C、模拟信号、抽样时钟是否送入
抽样定理要求抽样频率必须大 于、等于待传输信号频率的两倍 【Fs≥2FH】，否则相邻周期的频谱 之间将会产生混叠，而不能正确分 离出原信号的频谱。
• 奈奎斯特抽样定理： 理想抽样时，要从抽样信号中无失 真地恢复原信号，抽样频率应大于2倍信 号最高频率。 抽样频率小于被抽样信号最高频率2 倍时，还原信号的频谱有混叠。 抽样频率大于被抽样信号最高频率2 倍时，还原信号的频谱无混叠。
2、PAM系统：脉冲幅度调制 PAM =Pulse Amplitude ['æ mplitju:d ] Modulation [,mɔdju’leiʃən]
3、PAM是一种最基本的模拟脉 冲调制方式，是用模拟信号对载 波进行振幅调制，通过改变脉冲 幅度的大小来传递信息！它是模 拟信号数字化的必经之路。
• （2）、 色环标注法使用最多。一般地 许多电阻是四色环电阻，而五色环电阻 是精密电阻。
有效 数字 1 有效 数字2 有效 数字 1 有效 数字2 有效 数字3
倍率
误差
倍率
误差
四色环
五色环
• 当电阻为四环时，最后一环必为金色或 银色。那么前两位为有效数字， 第三位 为乘方数，第四位为允差。 • 当电阻为五环时，最後一环与前面四环 距离较大。前三位为有效数字， 第四位 为乘方数， 第五位为允差。
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单/双极性变换器U10：模拟开关4052
双/单极性变换器U13：非门74HC04
相加器U14：或门74LS32
带通U11、U12：运放UA741
限幅放大器U15：运放LM318
锁相环U16：集成锁相环CD4046
下面简单介绍AMI、HDB3码编码规律。
实验十五 码型变换实验（CPLD开放模块实验）…………………………………53
实验十六 时分复用实验（CPLD开放模块实验）…………………………………56
实验十七 计算机通信实验（CPLD开放模块实验）………………………………59
实验十八 5B6B编译码实验（CPLD开放模块实验）………………………………61
1、数字信源
本模块是整个实验系统的发终端，其原理方框图如图1-1所示。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。发光二极管亮状态表示1码，熄状态表示0码。
实验十 PAM调制解调实验.……………………………………………………33
实验十一 PCM编译码实验.………………………………………………………36
实验十二 ADPCM编译码实验.……………………………………………………42
实验十三 CVSD调制解调实验.………………………………………………….47
实验十四 话音信号多编码通信系统实验………………………………………..51
AMI码的编码规律是：信息代码1变为带有符号的1码即+1或-1，1的符号交替反转；信息代码0的为0码。AMI码对应的波形是占空比为0.5的双极性归零码，即脉冲宽度τ与码元宽度（码元周期、码元间隔）TS的关系是τ=0.5TS。
HDB3码的编码规律是：4个连0信息码用取代节000V或B00V代替，当两个相邻V码中间有奇数个信息1码时取代节为000V，有偶数个信息1码（包括0个信息1码）时取代节为B00V，其它的信息0码仍为0码；信息码的1码变为带有符号的1码即+1或-1；HDB3码中1、B的符号符合交替反转原则，而V的符号破坏这种符号交替反转原则，但相邻V码的符号又是交替反转的；HDB3码是占空比为0.5的双极性归零环输出的位同步信号
（AMI）HDB3编码器输出信号
（AMI）HDB3-D（AMI）HDB3整流输出信号
图1-3HDB3编译码方框图
本模块上的开关K1用于选择码型，K1位于左边（A端）选择AMI码，位于右边（H端）选择HDB3码。
图1-3中各单元与各单元器件的对应关系如下：
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。
三、基本原理
本实验使用数字信源模块、HDB3编译码模块和可编程逻辑器件模块。
实验一 数字基带信号实验
一、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。
二、实验内容
实验五 全数字锁相环与位同步实验………………………………………..18
实验六 帧同步实验………………………………………………………………22
实验七 数字基带通信系统实验…………………………………………………25
实验八 2DPSK、2FSK通信系统实验.……………………………………………29
实验九 AM调制解调通信系统实验.………………………………………….30
双/单极性变换及相加器构成一个整流器。整流后的（AMI）HDB3-D信号含有位同步信号频率离散谱。由于位同步频率比较低，很难将有源带通滤波器的带宽做得很窄，它输出的信号BPF是一个幅度和周期都不恒定的正弦信号。对此信号进行限幅放大处理后得到幅度恒定、周期变化的脉冲信号，但仍不能将此信号作为译码器的位同步信号，需作进一步处理。当锁相环的自然谐振频率足够小时，对输入的电压信号可等效为窄带带通滤波器（关于锁相环的基本原理将在实验三中介绍）。本单元中采用电荷泵锁相环构成一个Q值约为35的的窄带带通滤波器，它输出一个符合译码器要求的位同步信号BS-R。
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
FS信源帧同步信号输出点/测试点
NRZ-OUTNRZ信号输出点/测试点
图1-1 数字信源方框图
图1-2 帧结构
2.HDB3编译码
原理框图如图1-3所示。本单元有以下测试点及输出点：
NRZ_IN编码器输入信号
BS_IN位同步输入信号
通信原理实验
辽宁大学信息学院
2005年5月
实验一 数字基带信号实验(AMI/HDB3)…………………………………………3
实验二 数字调制实验…………………………………………………….…….7
实验三 模拟锁相环与载波同步实验…………………………………………11
实验四 数字解调实验……………………………………………………………14
设信息码为0000 0110 0001 0000 0，则NRZ码、AMI码，HDB3码如图1-4所示。
分析表明，AMI码及HDB3码的功率谱如图1-5所示，它不含有离散谱fS成份（fS=1/TS，等于位同步信号频率）。在通信的终端需将它们译码为NRZ码才能送给数字终端机或数模转换电路。在做译码时必须提供位同步信号。工程上，一般将AMI或HDB3码数字信号进行整流处理，得到占空比为0.5的单极性归零码（RZ|τ=0.5TS）。这种信号的功率谱也在图1-5中给出。由于整流后的AMI、HDB3码中含有离散谱fS，故可用一个窄带滤波器得到频率为fS 的正弦波，整形处理后即可得到位同步信号。本单元用CD22103集成电路进行AMI或HDB3编译码。当它的第3脚（HDB3/ AMI）接+5V时为HDB3编译码器，接地时为AMI编译码器。编码时，需输入NRZ码及位同步信号，它们来自数字信源单元，已在电路板上连好。CD22103编码输出两路并行信号+H-OUT和-H-OUT，它们都是半占空比的正脉冲信号，分别与AMI或HDB3码的正极性信号及负极性信号相对应。这两路信号经单/双极性变换后得到AMI码或HDB3。