HUT-时分复用通信系统的设计与实现汇总

湖南工业大学

课程设计

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计算机与通信学院（系、部）2015 ~ 2016 学年第 1 学期

课程名称通信原理课程设计指导教师胡永祥职称教授

学生姓名专业班级通信1302 学号

题目时分复用通信系统的设计与实现

成绩起止日期2015 年12 月07 日～2015 年_12 月24 日

目录清单

湖南工业大学

课程设计任务书

2015 —2016 学年第一学期

计算机与通信学院学院（系、部）通信工程专业通信1302 班级课程名称：通信原理课程设计

设计题目：时分复用通信系统的设计与实现

完成期限：自2015 年12 月07 日至2014 年12 月24 日共 3 周

指导教师（签字）：年月日

系（教研室）主任（签字）：年月日

通信原理课程设计

设计说明书

时分复用通信系统的设计与实现

起止日期：2015 年12 月07 日至2015 年12 月24

日

学生姓名

班级通信工程1302

学号

成绩

指导教师(签字)

计算机与通信学院（部）

2015年12 月25日

1、概述 (5)

2、设计基本概念和原理 (12)

2.1数字基带通信系统 (12)

2.2时分复用2DPSK、2FSK通信系统 (12)

3、总体设计 (12)

3.1数字调制的原理 (12)

3.2数字解调的工作原理 (16)

4、详细设计 (20)

5、完成情况 (23)

6、简要的使用说明 (19)

7、总结 (20)

参考文献 (21)

第1部分总则

1.1、目的要求 (5)

1.2、设计步骤与设计说明书的撰写要求 (12)

1.2.1、设计步骤 (12)

1.2.2、设计说明书的撰写要求 (12)

1.3、时间进度安排 (12)

1.4、考核要求 (20)

第二部分课程设计项目内容

2.1、设计目的 (23)

2.2、设计内容 (19)

7、总结 (20)

参考文献 (21)

1、概念

本次课设主要是时分复用系统的设计实验，使学生加深对通信原理的理解，熟悉各类编码方式及数字基带信号的传输方式，相关电路的构成，以及如何实现仿真，为以后的工程设计打下良好基础。

1.1时分复用技术：是将不同的信号相互交织在不同的时间段内，沿着同一个信道传输；在接收端再用某种方法，将各个时间段内的信号提取出来还原成原始信号的通信技术。这种技术可以在同一个信道上传输多路信号。

1.2采用时分复用技术的原因：

为了提高通信系统信道的利用率，话音信号的传输往往采用多路复用通信的方式。这里所谓的多路复用通信方式通常是指：在一个信道上同时传输多个话音信号的技术，有时也将这种技术简称为复用技术。复用技术有多种工作方式，例如频分复用、时分复用以及码分复用等。

2、设计的基本概念和原理

位同步：

在数据通信中最基本的同步方式就是"位同步"(bit synchronization)或比特同步。比特是数据传输的最小单位。位同步（比特同步）是指接收端时钟已经调整到和发送端时钟完全一样，因此接收端收到比特流后，就能够在每一位的中间位置进行判决（如下图所示）。位同步（比特同步）的目的是为了将发送端发送的每一个比特都正确地接收下来。这就要在正确的时刻（通常就是在每一位的中间位置）对收到的电平根据事先已约定好的规则进行判决。

帧同步：

在时分复用通信系统中，为了正确地传输信息，必须在信息码流

中插入一定数量的帧同步码，可以集中插入、也可以分散插入。本实验系统中帧同步识别码为7位巴克码，集中插入到每帧的第2至第8个码元位置上。

数字信源的工作原理：

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74HC74

图1-1 数字信源方框图

数字终端工作原理：

原理框图如图4-1所示，电原理图如图4-2所示(见附录)。它输入单极性非归零信号、位同步信号和帧同步信号，把两路数据信号从时分复用信号中分离出来，输出两路串行数据信号和两个8位的并行数据信号。两个并行信号驱动16个发光二极管，左边8个发光二极管显示第一路数据，右边8个发光二极管显示第二路数据，二极管亮状态表示“1”，熄灭状态表示“0”。两个串行数据信号码速率为数字源输出信号码速率的1/3。

在数字终端模块中，有以下测试点及输入输出点：

• S-IN 时分复用基带信号输入点

• SD 抽样判后的时分复用信号测试点

• BD 延迟后的位同步信号测试点

• FD 整形后的帧同步信号测试点

• D1 分接后的第一路数字信号测试点

• B1 第一路位同步信号测试点

• F1 第一路帧同步信号测试点

• D2 分接后的第二路数字信号测试点

• B2 第二路位同步信号测试点

• F2 第二路帧同步信号测试点