数据通信原理实验报告 (10)

福建农林大学计算机与信息学院

信息工程类

实验报告

课程名称：数据通信原理

姓名：

系：电子信息工程

专业：电子信息工程

年级：

学号：

指导教师：薛岚燕

职称：讲师

2012年12月3日

实验项目列表

福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告

系：电子信息工程专业：电子信息工程年级： 2010 姓名：学号：实验课程：数据通信原理

实验室号：_ 田C－405 实验设备号： 4 实验时间： 11.21

指导教师签字：成绩：

实验一数字信号源实验

1．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、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。

3、掌握数字信号源电路组成原理。

2．实验原理

本模块是实验系统中数字信号源，即发送端，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。

图1-1 数字信源方框图

（1）分频器

74161进行13分频，输出信号频率为341kHz；74193完成÷2、÷4、÷8、÷16运算，输出BS、S1、S2、S3等4个信号；40160是一个二一十进制加计数

器，预置在7状态，完成÷3运算，在Q

0和Q

1

端分别输出选通信号S4、S5。

（2）八选一

采用8路数据选择器4512，它内含了8路传输数据开关、地址译码器和三态驱动器，

（3）三选一

三选一电路原理同八选一电路原理。

（4）倒相与抽样

倒相与抽样电路就是为了满足输入的绝对码信号的上升沿及下降沿与输入的位同步信号的上升沿对齐而设计的，它们使NRZ-OUT及BS-OUT信号满足码变换电路的要求。

3．实验内容

1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、帧同步信号（FS）、位同步时钟（BS）。

2、用示波器观察NRZ、FS、BS三信号的对应关系。

3、学习电路原理图。

4．主要仪器设备

示波器、通信原理实验箱

5．实验步骤

1、熟悉信源模块的工作原理。

2、打开电源开关及模块电源开关，用示波器观察数字信源模块上的各种信号波形。

3、用同轴电缆将FS输出与示波器外同步信号输入端相连接，把FS作为示波器的外同步信号，进行下列观察：

（1）示波器的两个通道探头分别接NRZ-OUT和BS-OUT，对照发光二极管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作（1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄）；

（2）用拨码K1产生代码×1110010（×为任意代码，1110010为7位帧同步码），K2、K3产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ码特点。

6．实验结果

（1）通道探头分别接NRZ-OUT和BS-OUT相应图如下

拨码K1产生代码相应图如下

输入的K1为01110010 10110010 01010000

7．实验数据处理与分析

<1>通过实验得出NRZ与RZ在波形上有区别，NRZ在一个码元周期内电位维持不变，而RZ在一个码元周期内，高电位只维持一段时间就返回零位。

<2>通过对NRZ，FS，BS三个波形的分析得出NRZ是由帧同步吗和数据共同决定的，BS是信源位同步，与码元周期同步，FS是信源帧同步，是与其帧周期同步。

8．质疑、建议、问题讨论

通过了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点，我掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点，掌握数字信号源电路组成原理。

福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告

系： 电子信息工程 专业： 电子信息工程 年级： 2010 姓名： 学号： 实验课程：数据通信原理

实验室号：_ 田C －405 实验设备号： 13 实验时间： 11.22 指导教师签字： 成绩：

实验二 数字调制实验

1．实验目的

1、掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。

2、掌握用键控法产生2ASK 、2FSK 、2PSK 、2DPSK 信号的方法。

3、掌握相对码波形与2PSK 信号波形之间的关系、绝对码波形与2DPSK 信号波形之间的关系。

4、了解2ASK 、2FSK 、2PSK 、2DPSK 信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。 2．实验内容

1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。

2、用示波器观察2ASK 、2FSK 、2PSK 、2DPSK 信号波形。

3、用频谱仪观察数字基带信号频谱及2ASK 、2FSK 、2DPSK 信号的频谱。 3. 实验原理

（A ）二进制数字调制原理

一．2ASK 1．产生

m(t)t

cos )t (m )t (e c o ω=NRZ

模拟法

键控法

cos c ωe o (t)

1

信息代码2ASK

2．频谱

)t (Cos )t (m )t (cos )t (m )t (e )t (e )(R c c o o eo τωτωττ++=+=

]e e )[(R 4

1cos )(R 21)t (cos t cos )t (m )t (m c c j j m c m c c τωτωττωττωωτ+==+⋅+=-

)]f f (P )f f (P [4

1

)f (P c s c s eo -++=

式中P s (f)为m(t)的功率密度

谱零点带宽 B=2f s =2R B

发滤波器最小带宽可为f s (理论值) 也可将基带信号处理后再进行2ASK 调制

二．2FSK 1．产生

2．频谱 键控法2FSK

)]f f (P )f f (P [

1

)]f f (P )f f

(P [41)f (P

2c 2s 1c 2s 2c 1s 1c 1s eo -+++-++=

式中)(1f p s 是m(t)2s

)f (p 1s =)f (p 2s

s 2c 1c f 2|f f |>-

或

1

f c f c -f s /2 fc+f s /2

相位连续

⎥⎦

⎤⎢⎣⎡+=⎰

dt )t (m K t cos A )t (e F c o ω 相位不连续

()t

cos t m t cos 2c 1c ωω+