通信原理試驗24通信系統(tǒng)綜合試驗

1、實驗十四通信系統(tǒng)綜合實驗121實驗二十四通信系統(tǒng)綜合實驗實驗內(nèi)容1. 語音信號及通信系統(tǒng)原理綜合實驗2單臺實驗箱實現(xiàn)單工通信系統(tǒng)實驗3兩臺實驗箱實現(xiàn)雙工通信系統(tǒng)實驗實驗?zāi)康?. 熟悉數(shù)字通信系統(tǒng)各級信號的波形。2. 理解信號在信道傳輸過程中的變換原理和方法。3. 了解數(shù)字通信系統(tǒng)性能的測試方法。實驗電路工作原理為了使學生對數(shù)字通信系統(tǒng)有一個感性認識，進一步加深對通信系統(tǒng)工作的理解，本實驗是在前面實驗的基礎(chǔ)上，有代表性地選擇了增量編碼調(diào)制實驗，二相PSK（DPSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)實驗，信號發(fā)生器系統(tǒng)實驗和中央集中控制器系統(tǒng)實驗的基礎(chǔ)上，組成一個較完 整的通信系統(tǒng)綜合實驗，也即模擬一個簡易數(shù)字通信系統(tǒng)

2、。實際上這個實驗系統(tǒng)就是實驗以圖14-1方框方框方框一、二、三、五、九、十等實驗的結(jié)合。圖14-1是該系統(tǒng)較詳細的電路方框圖。下面就來敘述各部分功能的作用。n :音頻信號發(fā)生器。2_ :內(nèi)時鐘信號源。3-:增量調(diào)制編、譯碼系統(tǒng)的時鐘信號。時鐘速率有64KHz、32KHz、16KHz與8KHz。目的是讓學生通過選擇不同的時鐘速率看 增量調(diào)制編碼與譯碼的波形如何，進一步加深對信道通頻帶帶寬概念的理解。方框4_ : CPLD俞出偽隨機碼作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息源。這樣在進行通信系統(tǒng)綜合實驗時，既可以傳輸經(jīng)過模/數(shù)變換后的音頻信號（如語言信號，收錄機播放的音樂信號或單一 音頻正弦波信號），又可以直接傳輸數(shù)據(jù)

3、信息，讓電路輸出的偽隨機序列信號波形的碼元 速率為32KHz=方框5_ :外加音頻信號源。這在實驗箱電路中是沒有的，必須要由外加入。它可以 是語音信號，也可以是音樂信號，也可以是正弦波信號，信號輸入通過開關(guān)J106選擇。方框LI :增量調(diào)制編碼電路。它的作用是將輸入的音頻信號變成數(shù)字信號，它的時 鐘速率有64KHz 32KHz、16KHz及8KHz四種方式可供選擇。它的編碼方式是由CPLD控制器控制工作的，電路見實驗五圖5-4所示。關(guān)于詳細工作原理及工作過程見實驗五。方框7ZI :一個碼型變換器。它的作用是把輸入的絕對碼變成相對碼。電路見實驗九中內(nèi)容。這主要是為了在二相 PSK調(diào)制方式中克服接

4、收端的相位模糊而采用的。方框8_ :絕對移相鍵控（PSK）調(diào)制器。它根據(jù)輸入數(shù)字基帶信號的極性變化（“1碼或“ 0”碼）發(fā)送兩個相位差為n的調(diào)相波，把發(fā)送基帶信號的頻譜搬移到適合于通信信 道傳輸?shù)念l段，在實驗中，頻率為1024KHZ,電路見實驗九。方框9: 1024KHZ載波發(fā)生器電路。方框時：一個二相PSK調(diào)相波信號接收放大電路。因為調(diào)相波信號經(jīng)過信道傳輸后 的波形變小了。因而在 PSK解調(diào)器解調(diào)之前先把信號波形放大后再進行解調(diào)。電路見實驗 九。方框 仞：載波提取鎖相環(huán)電路。電路見實驗九。關(guān)于它的原理及工作過程見實驗九 中的內(nèi)容，這里不再講述。前面已講過，該電路實際是同相正交鎖相環(huán)載波提取電

5、路，它的特點是：在提取載 波的同時，數(shù)字基帶信號也已經(jīng)解調(diào)出來。因此，解調(diào)出來的數(shù)字基帶一方面送位同步恢 復(fù)電路提取位同步信號，另一方面送到信碼再生電路用位同步信號對該數(shù)字基帶信碼重新進行抽樣判決。方框12_ :位同步恢復(fù)電路。電路見實驗十，它是從解調(diào)出的數(shù)字基帶信號提取位同 步信息，一方面作為再生碼元信號抽樣判決的定時基準，另一方面作為增量調(diào)制譯碼電路 的抽樣時鐘信號，有關(guān)它的詳細工作原理及過程見實驗十。這里不再講述。方框13 :一個信碼再生電路。電路見實驗十，它是用位同步信號作為再生時鐘。對 解調(diào)出的數(shù)字基帶信號重新進行抽樣判決。輸出新的再生數(shù)字基帶信碼，一方面作為數(shù)據(jù) 直接輸出；另一方面

6、作為增量調(diào)制譯碼電路的接收信碼。方框i4 :碼型反變換電路。電路見實驗十所示。它的功能是把判決再生的數(shù)字基帶 信碼（相對碼）恢復(fù)成絕對碼序列。方框15:接收端增量調(diào)制系統(tǒng)譯碼電路。它是把數(shù)字化的音頻信號恢復(fù)成模擬信號。它的取樣速率有 64KHz、32KHz、16KHz,再生時鐘 32KHz，可供選擇。在進行該項綜合實 驗時，只有選擇再生時鐘 32KHz它的譯碼方式是由 CPLD控制的。它恢復(fù)出的模擬信號要 送入音頻放大電路進行音頻功率放大。方框佝：音頻功率放大電路。電路見實驗五所示。它把增量調(diào)制譯碼電路輸出的音 頻信號進行放大，去推動揚聲器。把信息傳送給收信者。方框 低：再生信碼或是碼型反變換

7、電路的輸出再生信碼。實質(zhì)上是轉(zhuǎn)換開關(guān)K703的2腳輸出端。在此端可以測量輸出數(shù)字信號波形。在測量點TP711處可觀察到此波形。至此，我們把通信系統(tǒng)綜合實驗按功能框圖作了一一解釋，對組成一個較為完整的通 信傳輸系統(tǒng)有了一定的了解。實驗內(nèi)容1. 用偽隨機碼序列做綜合實驗先用偽隨機碼序列代替增量調(diào)制編碼器輸出的數(shù)字基帶信號，逐一進行實驗。最后從 接收端中還原出偽隨機碼序列。語音信號及通信系統(tǒng)原理綜合實驗按照圖14-1進行連接。2. 單音頻信號源做綜合實驗斷開偽隨機碼序列，用音頻信號作信號源，送入增量調(diào)制系統(tǒng)編碼電路的輸入端中， 再逐一進行實驗。最后從揚聲器中還原出音頻信號來。3. 廣播信號做綜合實驗

8、最后再用小話筒或錄音機作信號源，逐一進行實驗。觀察實驗的每一結(jié)果。單臺實驗箱實現(xiàn)單工通信系統(tǒng)實驗按照圖14-2進行連接。-路電生發(fā)鐘時的端送發(fā)自來位同步恢復(fù)電路信碼再生電路碼形反變換電路音頻放大電路增量調(diào)制譯碼電路數(shù)據(jù)輸岀碼信器碼編制調(diào)量增自來鐘時生再6 2I7|6增載波提取鎖相環(huán)接收放大電路I4件器程編歲13量調(diào)制編碼器音頻信號源2 K載發(fā)器D岀隨碼C輸偽機多級分頻圖框統(tǒng)系驗實合綜實驗十四通信系統(tǒng)綜合實驗1U1"K31 3收端低通濾波驗實統(tǒng)系信通工單現(xiàn)實箱驗實臺單2-彳圖K解調(diào)鐘時生再2U&PK調(diào)制M編碼發(fā)送放大電路CT301T1AHAT實驗十四通信系統(tǒng)綜合實驗125Is5

9、QZP發(fā)送放大電路M編碼端收端發(fā)7nu§M編碼發(fā)送放大電路收端低通濾波箱驗實方乙,端6收1八8M譯碼收端低通濾波驗實統(tǒng)系信通碼編工雙現(xiàn)實箱驗實臺兩3-彳圖收端低通濾波端收驗實統(tǒng)系信通工雙調(diào)解制調(diào)現(xiàn)實箱驗實臺兩4-彳圖箱驗實方乙M譯碼1ny81nwGJ 16 50035P2uoftrt-qkCP1AWAT552PZWAPT端收 箱驗實方甲IXZ0P552P4. 兩臺實驗箱實現(xiàn)雙工編碼綜合實驗兩臺實驗箱實現(xiàn)雙工編碼通信系統(tǒng)實驗按照圖14-3進行連接。用音頻信號作信號源，送入甲實驗箱的增量調(diào)制系統(tǒng)編碼電路的輸入端S107中，通過導(dǎo)線相連接到乙實驗箱的增量調(diào)制系統(tǒng)譯碼電路的輸入端J801的5與6腳相連，再逐一進行實驗。最后從乙實驗箱的揚聲器中還原出音頻信號來。5. 兩臺實驗箱實現(xiàn)雙工調(diào)制解調(diào)綜合實驗兩臺實驗箱實現(xiàn)調(diào)制解調(diào)雙工通信系統(tǒng)實驗按照圖14-4進行連接。用音頻信號作信號源，送入甲實驗箱的增量調(diào)制系統(tǒng)編碼電路的輸入端S107中，信號從PSK調(diào)制電路輸出，通過導(dǎo)線相連接到乙實驗箱的PSK解調(diào)電路的輸入端 K701的2與3腳相連，再逐一進行實驗。最后從乙實驗箱的揚聲器中還原出音頻信號來。四.實驗步驟及注意事項1. 認真領(lǐng)會本次實驗的指導(dǎo)思想，