上海求育QY-JXSY48通信原理综合实验箱增强型扩展了PCM时分复用、解复用及帧定位模块功能，增加了噪声源模块、卷积编译码模块、键盘液晶显示模块、MODEM通信接口和计算机通信接口模块，加强了模块间的系统性实验；在中央CPU的统一管理下,可完成各模块单一性实验及模块间的系统性实验,基带数据可由键盘和液晶用人机对话方式设定.电话021-69918115
详细信息：https://www.mmaan.com/cpjs/1543.html
实验项目
实验1 CPLD可编程数字信号发生器实验
实验2 各种模拟信号源实验
实验3 话路终端信号的发送和接收实验
实验4 抽样定理与PAM调制解调实验
实验5 脉冲编码调制PCM
实验6 卷积编码实验
实验7 卷积码的维特比译码
实验8 增量调制编译码系统实验
实验9 VCO锁相环电路实验
实验10 FSK调制解调实验
实验11 二相PSK调制解调实验
实验12 数字同步技术实验
实验13 眼图观察测量实验
实验14 AMI / HDB3编译码过程实验
实验15 通信信道误码测试实验
实验16 通信系统综合实验
实验17 计算机通信接口实验
实验18 液晶显示接口扩展实验
实验19 键盘电路扩展实验
实验20 通信终端编译码系统指标测试实验
实验21 CPLD开放实验
其余扩展性实验
通信原理实验之信号源实验
一、实验目的
1、了解频率连续变化的各种波形的产生方法。
2、理解帧同步信号与位同步信号在整个通信系统中的作用。
3、熟练掌握信号源模块的使用方法。
二、实验内容
1、观察频率连续可变信号发生器输出的各种波形及7段数码管的显示。
2、观察点频方波信号的输出。
3、观察点频正弦波信号的输出。
4、拨动拨码开关,观察码型可变NRZ码的输出。
5、观察位同步信号和帧同步信号的输出。
三、实验仪器
1、信号源模块
2、20M双踪示波器一台
3、频率计(可选一台
4、PC机(可选一台
5、连接线若干
四、实验原理
信号源模块可以大致分为模拟部分和数字部分,分别产生模拟信号和数字信号。
1、模拟信号源部分
模拟信号源部分可以输出频率和幅度可任意改变的正弦波(频率变化范围100Hz~10KHz、三角波(频率变化范围100Hz~1KHz、方波(频率变化范围100Hz~10KHz、锯齿波(频率变化范围100Hz~1KHz以及32KHz、64KHz的点频正弦波(幅度可以调节,各种波形的频率和幅度的调节方法请参考实验步骤。该部分电路原理框图如图1-1所示。
在实验前,我们已经将各种波形在不同频段的数据写入了数据存储器U04,并存放在固定的地址中。当单片机U03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U01中分频器的分频比(分频后的信号频率由数码管SM01~SM04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U04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U05和开关电容滤波器U06
后得到所需模拟信号。
2、数字信号源部分
数字信号源部分可以产生多种频率的点频方波、NRZ码(可通过拨码开关SW01、SW02、SW03改变码型以及位同步信号和帧同步信号。绝大部分电路功能由U01来完成,通过拨码开关SW04、SW05可改变整个数字信号源位同步信号和帧同步信号的速率。
晶振出来的方波信号经3分频后分别送入分频器和另外一个可预置分频器分频,前一分频器分频后可得到1024KHz、256KHz、64KHz、32KHz、8KHz的方波以及8KHz的窄脉冲信号。可预置分频器的分频值可通过拨码开关SW04、SW05来改变,分频比范围是1~9999。分频后的信号即为整个系统的位同步信号(从信号输出点“BS”输出。数字信号源部分还包括一个NRZ码产生电路,通过该电路可产生以24位为一帧的周期性NRZ码序列,该序列的码型可通过拨码开关SW01、SW02、SW03来改变。在后继的码型变换、时分复用、CDMA等实验中, NRZ码将起到十分重要的作用。
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LED01、LED02发光,按一下复位键,信号源模块开始工作。(注意,此处只是验证通电是否成功,在实验中均是先连线,后打开电源做实验,不要带电连线
3、模拟信号源部分
① 观察“32K 正弦波”和“64K 正弦波”输出的正弦波波形,调节对应的电位器的“幅度调节”可分别改变各正弦波的幅度。
② 按下“复位”按键使U03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LED07灭,数码管SM01~SM04显示“2000”。
③ 按一下“波形选择”按键,波形指示灯“三角波”亮(其它仍熄灭,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时(对应发光二极管亮,转动“频率调节”的旋转编码器,可改变输出信号的频率,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。转动对应电位器“幅度调节”可改变输出信号的幅度,幅度最大可达5V以上。(注意:发光二极管LED07熄灭,转动旋转编码器时,频率以1Hz为单位变化;按一下旋转编码器,LED07亮,此时旋转旋转编码器,频率以50Hz为单位变化;再按一下旋转编码器,LED07熄灭,频率再次以1Hz为单位变化
⑤将波形分别选择为三角波、锯齿波、方波,重复上述实验。
⑥电位器W02用来调节开关电容滤波器U06的控制电压,电位器W01用来调节D/A转换器U05的参考电压,这两个电位器在出厂时已经调好,切勿自行调节。
4、数字信号源部分
①拨码开关SW04、SW05的作用是改变分频器的分频比(以4位为一个单元,对应十进制数的1位,以BCD码分别表示分频比的千位、百位、十位和个位,得到不同频率的位同步信号。分频前的基频信号为2MHz,分频比变化范围是1~9999,所以位同步信号频率范围是200Hz~2MHz。例如,若想信号输出点“BS”输出的信号频率为15.625KHz,则需将基频信
号进行128分频,将拨码开关SW04、SW05设置为00000001 00101000,就可以得到15.625KHz 的方波信号。拨码开关SW01、SW02、SW03的作用是改变NRZ码的码型。1位拨码开关就对应着NRZ码中的一个码元,当该位开关往上拨时,对应的码元为1,往下拨时,对应的码元为0。
②将拨码开关SW04、SW05设置为00000001 00000000,SW01、SW02、SW03设置为01110010 00110011 10101010,观察BS、2BS、FS、NRZ波形。
③ 改变各拨码开关的设置,重复观察以上各点波形。
④ 观察1024K、256K、64K、32K、8K、Z8K各点波形(由于时钟信号为晶振输出的24MHz
方波,所以整数倍分频后只能得到的1000K、250K、62.5K、31.25K、7.8125K信号,电路板上的标识为近似值,这一点请注意。
六、输入、输出点参考说明
1、输出点说明
模拟输出:波形种类、幅度、频率均可调节。
各种波形的频率变化范围如下:
正弦波:100Hz~10KHz锯齿波:100Hz~1KHz
方波:100Hz~10KHz三角波:100Hz~1KHz
32KHz正弦波: 31.25KHz正弦波输出点。(幅度最大可达5V以上
64KHz正弦波: 62.5KHz正弦波输出点。(幅度最大可达5V以上
数字输出:
Z8K: 7.8125KHz窄脉冲输出点。
8K: 7.8125KHz方波输出点。
32K: 31.25KHz方波输出点。
64K: 62.5KHz方波输出点。
256K: 250KHz方波输出点。
1024K: 1000KHz方波输出点。
BS:位同步信号输出点。(方波,频率可通过拨码开关SW04、SW05改变
2BS: 2倍位同步信号频率方波输出点。
FS:帧同步信号输出点。(窄脉冲,频率是位同步信号频率的二十四分之一
NRZ: 24位NRZ码输出点。(码型可通过拨码开关SW01、SW02、SW03改变,码速率和位同步信号频率相同
D0-D7:预留端口,便于二次开发实验自行开发。
七、实验思考题
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?
以串行通信为例:一般的波特率设置为9600b/s。并且一帧格式为10b:包括1个起始位,8个数据位,1个停止位。接下来为了确保通信正确,帧同位信号在起始位置位,表示一帧数据开始发送。位同位在每发一个bit置位。这样就相当于帧信号每10个时钟周期置位,位同步信号1个时钟周期置位。发送接收端都设置这个同步信号,就可以正确接收了。
详细信息：https://www.mmaan.com/cpjs/1543.html
实验项目
实验1 CPLD可编程数字信号发生器实验
实验2 各种模拟信号源实验
实验3 话路终端信号的发送和接收实验
实验4 抽样定理与PAM调制解调实验
实验5 脉冲编码调制PCM
实验6 卷积编码实验
实验7 卷积码的维特比译码
实验8 增量调制编译码系统实验
实验9 VCO锁相环电路实验
实验10 FSK调制解调实验
实验11 二相PSK调制解调实验
实验12 数字同步技术实验
实验13 眼图观察测量实验
实验14 AMI / HDB3编译码过程实验
实验15 通信信道误码测试实验
实验16 通信系统综合实验
实验17 计算机通信接口实验
实验18 液晶显示接口扩展实验
实验19 键盘电路扩展实验
实验20 通信终端编译码系统指标测试实验
实验21 CPLD开放实验
其余扩展性实验
通信原理实验之信号源实验
一、实验目的
1、了解频率连续变化的各种波形的产生方法。
2、理解帧同步信号与位同步信号在整个通信系统中的作用。
3、熟练掌握信号源模块的使用方法。
二、实验内容
1、观察频率连续可变信号发生器输出的各种波形及7段数码管的显示。
2、观察点频方波信号的输出。
3、观察点频正弦波信号的输出。
4、拨动拨码开关,观察码型可变NRZ码的输出。
5、观察位同步信号和帧同步信号的输出。
三、实验仪器
1、信号源模块
2、20M双踪示波器一台
3、频率计(可选一台
4、PC机(可选一台
5、连接线若干
四、实验原理
信号源模块可以大致分为模拟部分和数字部分,分别产生模拟信号和数字信号。
1、模拟信号源部分
模拟信号源部分可以输出频率和幅度可任意改变的正弦波(频率变化范围100Hz~10KHz、三角波(频率变化范围100Hz~1KHz、方波(频率变化范围100Hz~10KHz、锯齿波(频率变化范围100Hz~1KHz以及32KHz、64KHz的点频正弦波(幅度可以调节,各种波形的频率和幅度的调节方法请参考实验步骤。该部分电路原理框图如图1-1所示。
在实验前,我们已经将各种波形在不同频段的数据写入了数据存储器U04,并存放在固定的地址中。当单片机U03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U01中分频器的分频比(分频后的信号频率由数码管SM01~SM04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U04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U05和开关电容滤波器U06
后得到所需模拟信号。
2、数字信号源部分
数字信号源部分可以产生多种频率的点频方波、NRZ码(可通过拨码开关SW01、SW02、SW03改变码型以及位同步信号和帧同步信号。绝大部分电路功能由U01来完成,通过拨码开关SW04、SW05可改变整个数字信号源位同步信号和帧同步信号的速率。
晶振出来的方波信号经3分频后分别送入分频器和另外一个可预置分频器分频,前一分频器分频后可得到1024KHz、256KHz、64KHz、32KHz、8KHz的方波以及8KHz的窄脉冲信号。可预置分频器的分频值可通过拨码开关SW04、SW05来改变,分频比范围是1~9999。分频后的信号即为整个系统的位同步信号(从信号输出点“BS”输出。数字信号源部分还包括一个NRZ码产生电路,通过该电路可产生以24位为一帧的周期性NRZ码序列,该序列的码型可通过拨码开关SW01、SW02、SW03来改变。在后继的码型变换、时分复用、CDMA等实验中, NRZ码将起到十分重要的作用。
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LED01、LED02发光,按一下复位键,信号源模块开始工作。(注意,此处只是验证通电是否成功,在实验中均是先连线,后打开电源做实验,不要带电连线
3、模拟信号源部分
① 观察“32K 正弦波”和“64K 正弦波”输出的正弦波波形,调节对应的电位器的“幅度调节”可分别改变各正弦波的幅度。
② 按下“复位”按键使U03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LED07灭,数码管SM01~SM04显示“2000”。
③ 按一下“波形选择”按键,波形指示灯“三角波”亮(其它仍熄灭,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时(对应发光二极管亮,转动“频率调节”的旋转编码器,可改变输出信号的频率,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。转动对应电位器“幅度调节”可改变输出信号的幅度,幅度最大可达5V以上。(注意:发光二极管LED07熄灭,转动旋转编码器时,频率以1Hz为单位变化;按一下旋转编码器,LED07亮,此时旋转旋转编码器,频率以50Hz为单位变化;再按一下旋转编码器,LED07熄灭,频率再次以1Hz为单位变化
⑤将波形分别选择为三角波、锯齿波、方波,重复上述实验。
⑥电位器W02用来调节开关电容滤波器U06的控制电压,电位器W01用来调节D/A转换器U05的参考电压,这两个电位器在出厂时已经调好,切勿自行调节。
4、数字信号源部分
①拨码开关SW04、SW05的作用是改变分频器的分频比(以4位为一个单元,对应十进制数的1位,以BCD码分别表示分频比的千位、百位、十位和个位,得到不同频率的位同步信号。分频前的基频信号为2MHz,分频比变化范围是1~9999,所以位同步信号频率范围是200Hz~2MHz。例如,若想信号输出点“BS”输出的信号频率为15.625KHz,则需将基频信
号进行128分频,将拨码开关SW04、SW05设置为00000001 00101000,就可以得到15.625KHz 的方波信号。拨码开关SW01、SW02、SW03的作用是改变NRZ码的码型。1位拨码开关就对应着NRZ码中的一个码元,当该位开关往上拨时,对应的码元为1,往下拨时,对应的码元为0。
②将拨码开关SW04、SW05设置为00000001 00000000,SW01、SW02、SW03设置为01110010 00110011 10101010,观察BS、2BS、FS、NRZ波形。
③ 改变各拨码开关的设置,重复观察以上各点波形。
④ 观察1024K、256K、64K、32K、8K、Z8K各点波形(由于时钟信号为晶振输出的24MHz
方波,所以整数倍分频后只能得到的1000K、250K、62.5K、31.25K、7.8125K信号,电路板上的标识为近似值,这一点请注意。
六、输入、输出点参考说明
1、输出点说明
模拟输出:波形种类、幅度、频率均可调节。
各种波形的频率变化范围如下:
正弦波:100Hz~10KHz锯齿波:100Hz~1KHz
方波:100Hz~10KHz三角波:100Hz~1KHz
32KHz正弦波: 31.25KHz正弦波输出点。(幅度最大可达5V以上
64KHz正弦波: 62.5KHz正弦波输出点。(幅度最大可达5V以上
数字输出:
Z8K: 7.8125KHz窄脉冲输出点。
8K: 7.8125KHz方波输出点。
32K: 31.25KHz方波输出点。
64K: 62.5KHz方波输出点。
256K: 250KHz方波输出点。
1024K: 1000KHz方波输出点。
BS:位同步信号输出点。(方波,频率可通过拨码开关SW04、SW05改变
2BS: 2倍位同步信号频率方波输出点。
FS:帧同步信号输出点。(窄脉冲,频率是位同步信号频率的二十四分之一
NRZ: 24位NRZ码输出点。(码型可通过拨码开关SW01、SW02、SW03改变,码速率和位同步信号频率相同
D0-D7:预留端口,便于二次开发实验自行开发。
七、实验思考题
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?
以串行通信为例:一般的波特率设置为9600b/s。并且一帧格式为10b:包括1个起始位,8个数据位,1个停止位。接下来为了确保通信正确,帧同位信号在起始位置位,表示一帧数据开始发送。位同位在每发一个bit置位。这样就相当于帧信号每10个时钟周期置位,位同步信号1个时钟周期置位。发送接收端都设置这个同步信号,就可以正确接收了。
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