南京邮电大学通信原理实验.ppt

南京捷辉科技有限公司, Email:,通信原理实验,捷 辉 科 技,南京捷辉科技有限公司依托南京邮电学院重点实验室雄厚师资和科研队伍，围绕当前高等院校通信实验室改革的核心问题，着眼现代通信技术高素质人才的培养，坚持“源于教育、服务教育、追求卓越、争创一流”的宗旨，不断开发新产品，为我国高校提供一流的通信教学仪器。,JH5001型通信原理综合实验系统,实验内容 第一部分 锁相环实验 第二部分 数字调制技术 第三部分 语音编码技术 第四部分 码型变换技术 第五部分 数字复接技术 第六部分 电话接口技术 第七部分 数据接口技术 第八部分 通信系统及综合测试 第九部分 二次开发,第一部分 锁相环实验,实验一 模拟锁相环模块 实验二 数字锁相环模块,返回,实验一 模拟锁相环模块,实验目的 1. 熟悉模拟锁相环的基本工作原理 2.掌握模拟字锁相环的基本参数及设计,实验内容 1.VCO自由振荡频率测量 2.锁定状态测量 3.锁定频率测量和分频比计算 4.环路锁定过程观测 5.锁定检测信号观测 6.同步带测量 7.捕捉带测量 8.VCO压控灵敏度测量,返回,VCO自由振荡频率测量,实验步骤： 1. 将J007接地,把函数信号发生器方式设置为计数,闸门时间放在100ms或1s,测量TPP04点的VCO输出振荡频率f0 .记录闸门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 .,返回,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256 KHz的TTL方波信号。测量TPP03、TPP05的相位关系。环路锁定该两信号将不存在相差。 2.将KP01设置在1_2位置，重复上述测量步骤。,返回,锁定频率测量和分频比计算,实验步骤： 将函数信号发生器设置在记数状态（频率计）参见右图模拟锁相环模块的框图测量各频率。记录测量结果计算分频比。,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）。,锁定检测信号观测,实验步骤： 将KP01设置在2_3位置，用函数信号发生器产生一个256KHz的TTL信号送入J007，观测锁定检测点TPP07的波形。调整函数信号发生器输出频率使环路失锁和锁定，记录TPP07点的波形变化。,返回,同步带测量,实验步骤 1.用函数信号发生器产生一个256KHz的TTL信号送入J007。测量J007、TPP04的相位关系，用J007同步；正常时环路锁定，该两信号应为同步。 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J007TPP04两点波形失步，记录下失步前的频率。 4. 计算同步带。,返回,捕捉带测量,实验步骤 1. 用函数信号发生器产生一个256KHz的TTL信号送入J007测量J007、TPP04的相位关系，用J007同步；正常时环路锁定，该两信号应为同步。 2. 增加函数信号发生器输出频率，使J007、TPP04两点波形失步；然后缓慢降低函数信号发生器输出频率，直至J007、TPP04两点波形同步。记录下同步一刻的频率。 3.降低函数信号发生器输出频率，使J007、TPP04两点波形失步；然后缓慢增加函数信号发生器输出频率，直至J007、TPP04两点波形同步。记录下同步一刻的频率 4.计算捕捉带。,返回,VCO压控灵敏度测量,实验步骤 用函数信号发生器产生一个256KHz的TTL信号送入J007，将示波器放在DC输入位置，设置500mv/DIV用示波器检测VCO输入的压控电压（TPP06）。缓慢增加函数信号发生器输出频率到276KHz，记录此时TPP05的电压值V1；缓慢降低函数信号发生器输出频率到236KHz，记录此时TPP05的电压值V2。计算压控灵敏度40KHz/（V1-V2）。,返回,VCO自由振荡频率测量,测量TPP04点的VCO输出振荡频率为549.4KHZ到549.6KHZ f/ f0 0.2/549.5=3.6 10-4,返回,锁定状态测量,存在一定的相差,不存在相差,返回,锁定频率测量和分频比计算,这一部分的具体点频率测量请学生自己完成，并可将测得的各点频率与学生用书上的图2.1.1参考来对比.,返回,环路锁定过程观测,注释:上左图是断开测试信号,存在相差未锁定;上右图是接入信号锁定后,总是上升沿对齐,返回,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.,返回,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,返回,捕捉带测量,注释:上左图是由低频往上增加正要锁定时的状态,此时频率为191KHZ,右图则是由高频率向下减时正要锁定的状态,此时频率为276KHZ,所以捕捉带=276-191=85KHZ,返回,VCO压控灵敏度测量,根据测量可得出V1=0.56v,V2=0.08v. 则压控灵敏度=40KHZ/(0.56-0.08) =83.33KHZ/V,返回,实验二 数字锁相环模块,实验目的 1.了解数字锁相环的基本概念 2.熟悉数字锁相环与模拟锁相环的指标 3.掌握全数字锁相环的设计,实验内容 1.数字锁相环锁定状态测量 2.数字锁相环的相位抖动特性测量 3.数字锁相环锁定频率测量和分频比计算 4.数字锁相环锁定过程观测 5.数字锁相环同步带测量 6.数字锁相环捕捉带测量 7.调整信号脉冲观测,返回,数字锁相环锁定状态测量,实验步骤: 测量TPMZ03、TPMZ02的相位关系，用TPMZ03同步；在理论上，环路锁定时该两信号应为上升沿对齐.,返回,数字锁相环的相位抖动特性测量,实验步骤: 以TPMZ03为同步信号，测量TPMZ02，调整示波器时基，使示波器刚好容纳TPMZ02的一个半周期，观察其上升沿。可以观察到其上升较粗（抖动），其宽度与TPMZ02周期的比值的一半即为数字锁相环的时钟抖动。,返回,数字锁相环锁定频率测量和分频比计算,实验步骤: 将函数信号发生器设置在记数状态（频率计）。参见数字锁相环的结构如图的结构，测量各点频率。记录测量结果，计算分频比。,返回,数字锁相环锁定过程观测,实验步骤: 1. 观测TPMZ03、TPMZ02的相位关系，用TPMZ03同步；复位通信原理综合实验系统，则FPGA进行初始化，数字锁相环进行重锁状态。此时，观察它们的变化过程（锁相过程）。 2. 测量TPMZ05波形，复位通信原理综合实验系统，观察调整的变化过程。,返回,数字锁相环同步带测量,实验步骤: 1.用函数信号发生器产生一个64KHz的TTL信号送入J007。测量TPMZ03、TPMZ02的相位关系，用TPMZ03同步；正常时环路锁定，该两信号应为上升沿对齐 2.缓慢增加函数信号发生器输出频率，直至TPMZ03、TPMZ02两点波形失步，记录下失步前的频率。 3.调整函数信号发生器频率，使环路锁定。缓慢降低函数信号发生器输出频率，直至TPMZ03、TPMZ02两点波形失步，记录下失步前的频率。 4.计算同步带。,返回,数字锁相环捕捉带测量,实验步骤: 1.用函数信号发生器产生一个64KHz的TTL信号送入J007。测量TPMZ03、TPMZ02的相位关系，用TPMZ03同步；在理论上，环路锁定时该两信号应为上升沿对齐。 2.增加函数信号发生器输出频率，使TPMZ03、TPMZ02两点波形失步；然后缓慢降低函数信号发生器输出频率，直至TPMZ03、TPMZ02两点波形同步。记录下同步一刻的频率。 3.降低函数信号发生器输出频率，使TPMZ03、TPMZ02两点波形失步；然后缓慢增加函数信号发生器输出频率，直至TPMZ03、TPMZ02两点波形同步。记录下同步一刻的频率。 4.计算捕捉带。,返回,调整信号脉冲观测,实验步骤: 1. 用函数信号发生器产生一个64KHz的TTL信号送入J007。观测数字锁相环调整信号TPMZ05处波形。 2. 增加或降低函数信号发生器输出频率，观测TPMZ05处波形的变化规律。,返回,数字锁相环锁定状态测量,TPMZ03与TPMZ02上升沿,返回,用示波器观测时,存在相位抖动,返回,数字锁相环锁定频率测量和分频比计算,这一部分的具体点频率测量请学生自己完成，并可将测得的各点频率与学生用书上的图2.2.1参考来对比.,返回,数字锁相环锁定过程观测,锁定后，TPMZ03与TPMZ02,锁定后，TPMZ05波形,返回,数字锁相环同步带测量,注释:上左图为降低频率至62KHZ时刚失步图形,右图为增加频率至66KHZ时刚失步的图形,同步带宽为:66-62=4KHZ,返回,数字锁相环捕捉带测量,注释:上左图为低频率提高至62KHZ时刚要同步图形,右图为高频率调至66KHZ时刚要同步的图形,捕捉带宽为:66-62=4KHZ,数字锁相环的同步带和捕捉带是一样的.,返回,调整信号脉冲观测,注释:上左图是64KHZ时TPMZ05的波形,上右图是提高信号发生器发频率后TPMZ05的图形,左下图则是降低频率后TPMZ05的图形.,返回,第二部分 数字调制技术,实验一 FSK传输系统实验 实验二 BPSK传输系统实验 实验三 DBPSK传输系统实验 实验四 汉明码系统,返回,实验一 FSK传输系统实验,一.FSK调制 1.FSK基带信号观测 2.发端同相支路和正交支路信号时域波形观测 3.发端同相支路和正交支路信号的李沙育(x-y)波形观测 4.连续相位FSK调制基带信号观测 5.FSK调制中频信号波形观测,二.FSK解调 1.解调基带FSK信号观测 2.解调基带信号的李沙育(x-y)波形观测 3.接收位同步信号相位抖动观测 4.抽样判决点波形观测 5.解调器位定时恢复与最佳抽样判决点波形观测 6.位定时锁定和位定时调整观测 7.观察在各种输入码字下FSK的输入/输出数据,返回,FSK基带信号观测,实验步骤： 1.选择1码，观察测试点TPi03,测量FSK基带波形周期 2.选择0码,再测一次.,返回,发端同相支路和正交支路信号时域波形观测,实验步骤： 观测TPi03与TPi04两点的波形,分别输入全1(或全0码),测量其两信号是否满足正交关系.,返回,发端同相支路和正交支路信号的李沙育(x-y)波形观测,实验步骤： 将示波器设置在（x-y）方式，可从相平面上观察TPi03和TPi04的正交性，其李沙育应为一个圆。 通过菜单选择在不同的输入码型下进行测量。,返回,连续相位FSK调制基带信号观测,实验步骤： 1. TPM02是发送数据信号，TPi03是基带FSK波形。通过菜单选择为0/1码输入数据信号，以TPM02作为同步信号。观测TPM02与TPi03点波形应有明确的信号对应关系。并且，在码元的切换点发送波形的相位连续。 2. 通过菜单选择为特殊序列码输入数据信号，重复上述测量步骤.,返回,FSK调制中频信号波形观测,实验步骤： 1. 选择0/1码输入数据信号，以TPM02作为同步信号,观测TPM02与TPK03点波形有明确的信号对应关系。 2. 选择特殊序列码输入数据信号，重复上述测量步骤。 3. 断开跳线器Ki01或Ki02，重复上述测量步骤。观测信号波形的变化，分析变化原因。,返回,FSK基带信号观测,1码的基带 信号.,0码的基带信号,返回,发端同相支路和正交支路信号时域波形观测,TPi03和TPi04满足正交关系,返回,发端同相支路和正交支路信号的李沙育(x-y)波形观测,李沙育图形,返回,连续相位FSK调制基带信号观测,0/1码,特殊码序列,返回,FSK调制中频信号波形观测,0/1码,断开ki01或ki02,特殊码序列,返回,解调基带FSK信号观测,实验步骤： 用中频电缆连结KO02和JL02,测量解调基带信号测试点TPJ05，用TPM02作同步. 1. 选择1码（或0码），观测TPJ05测量其信号周期。 2. 选择为0/1码（或特殊码），观测TPJ05, 根据观测结果，分析解调端的基带信号与发送端基带波形（TPi03）不同的原因.,返回,解调基带信号的李沙育(x-y)波形观测,实验步骤： 将示波器设置在（x-y）方式，观察TPJ05和TPJ06的波形。 1. 选择1码（或0码），仔细观测其李沙育信号波形。 2. 选择为0/1码（或特殊码），仔细观测李沙育信号波形,返回,接收位同步信号相位抖动观测,实验步骤： 用发送时钟TPM01信号作同步，选择不同的测试序列测量接收时钟TPMZ07的抖动情况。 思考：为什么全0或全1码下观察不到位定时的抖动？,返回,抽样判决点波形观测,实验步骤： KL01设置在2_3位置，调整电位器WL01, 观察抽样判决点TPN04波形的变化。观察时，示波器的扫描时间取大于2ms级较为合适，观察效果较好。,返回,解调器位定时恢复与最佳抽样判决点波形观测,实验步骤： TPMZ07为接收端DSP调整之后的最佳抽样时刻输入m序列，观察TPMZ07 （以此信号作同步）和TPN04波形的之间的相位关系.,返回,位定时锁定和位定时调整观测,实验步骤： 1. 输入为m序列时，观察TPM01（以此信号作同步）和TPMZ07（收端最佳判决时刻）之间的相位关系。 2.不断按确认键，观察TPMZ07的调整过程和锁定后的相位关系。 3. 输入全1或全0码时重复该实验，解释原因。断开JL02接收中频环路，观测TPM01和TPMZ07之间的相位关系，并解释测量结果的原因。,返回,观察在各种输入码字下FSK的输入/输出数据,实验步骤： 通过菜单选择为不同码型输入数据信号，观测TPM04点输出数据信号是否正确。观测时用TPM02点信号同步。,返回,解调基带FSK信号观测,1码(或0码),特殊码,0/1码,返回,解调基带信号的李沙育(x-y)波形观测,李沙育图形,返回,接收位同步信号相位抖动观测,TPMZ07抖动图.全0和全1下接收数据没有跳变沿,译码器无论从何时开始译码均能正确译码,译码器无须译码,当然就看不到位定时的抖动了.,返回,抽样判决点波形观测,抽样判决点波形,返回,解调器位定时恢复与最佳抽样判决点波形观测,TPMZ07在TPN04的中间点.,返回,位定时锁定和位定时调整观测,全0或全1时可能的相位关系,全0或全1时可能的相位关系,m序列时,TPMZ07与TPM01相位关系 按确认也如此.,注释:全0或全1时也存在上左图的相位关系.在断开JL02时,TPMZ07与TPM01的相位关系是不固定的,收端不能从发端过来的信号提取时钟信号,所以是随机的.,返回,观察在各种输入码字下FSK的输入/输出数据,0/1码,全0或全1,特殊码,返回,实验二 BPSK传输系统实验,实验目的： 1. 掌握BPSK调制和解调的基本原理 2. 掌握BPSK数据传输过程，熟悉典型电路 3. 了解数字基带波形时域形成的原理和方法，掌握滚降系数的概念 4. 掌握BPSK眼图观察的正确方法，能通过观察接收眼图判断信号的传输质量 5. 熟悉BPSK调制载波包落的变化 6. 掌握BPSK载波恢复特点与位定时恢复的基本方法 7. 了解BPSK/DBPSK在噪声下的基本性能,调制部分： 1.BPSK调制基带信号眼图观测 2. I路和Q路调制信号的相平面（矢量图）信号观察 3. BPSK调制信号0/相位测量 4. BPSK调制信号包络观察 解调部分请按 右下脚的按钮,返回,BPSK传输系统实验,解调部分： 1.接收端解调器眼图信号观测 2.解调器失锁时的眼图信号观测 3.接收端I路和Q路解调信号的相平面（矢量图）波形观察 4.解调器失锁时I路和Q路解调信号的相平面（矢量图）波形观察 5.判决反馈环解调器鉴相特性观察 6.解调器PLL环路鉴相器差拍电压和锁定过程观察 7.解调器抽样判决点信号观察,8.解调器失锁时抽样判决点信号观察 9.差分编码信号观测 10.解调数据观察 11.解调器相干载波观测 12.解调器相干载波相位模糊度观测 13.解调器相干载波相位模糊度对解调数据的影响观测 14.解调器位定时恢复信号调整锁定过程观察 15.解调器位定时信号相位抖动观测,返回,BPSK调制基带信号眼图观测,实验步骤： 1. 选择不激活“匹配滤波”方式（未打勾），以TPM01作同步，观测TPi03的波形。 2. 菜单选择激活“匹配滤波”方式（打勾），此时系统构成收发匹配滤波最佳接收机，重复上述实验步骤。仔细观察和区别与上述两种方式下发送信号的眼图（TPi03）的波形。,返回,I路和Q路调制信号的相平面 （矢量图）信号观察,实验步骤： 1. 测量TPi03和TPi04的李沙育（x-y）波形，将示波器设置在（x-y）,通过菜单选择不同的输入码型下进行测量；结合BPSK调制器原理分析测试结果。 2. 通过菜单选择“匹配滤波”方式设置，重复上述实验步骤仔细观察和区别两种方式下矢量图信号。,返回,BPSK调制信号0/相位测量,实验步骤： 输入01码, 观察TPK03，并作为同步信号；另一路连接到TPK06/或TPK07。仔细调整示波器同步观察和验证调制载波在数据变化点发生相位0/翻转,返回,BPSK调制信号包络观察,实验步骤： 将模拟锁相环模块内的跳线开关KP02设置在TEST位置 1. 选择0/1码观测TPK03的信号波形。调整示波器同步，注意观测调制载波的包落变化与基带信号（TPi03）的相互关系。画下测量波形。 2. 用特殊码序列重复上一步实验,返回,BPSK调制基带信号眼图观测,不匹配,匹配,返回,I路和Q路调制信号的相平面 （矢量图）信号观察,不匹配,匹配,返回,BPSK调制信号0/相位测量,0/1码时TPK03与TPK06波形,反相,同相,注释:同相与反相图是将左下图放大10倍后来看的,它们能表示0码到1码之间转换后载波的相位发生了0/ 翻转.,返回,BPSK调制信号包络观察,0/1码,特殊码序列,返回,接收端解调器眼图信号观测,实验步骤： 1. 首先连结KO02和JL02，测量TPJ05，用TPM01作同步。将TPJ05与TPI03比较，接收眼图（有噪声）。 2. 观测TPJ06波形，比较与TPJ05测试波形有什么不同？ 3. 测试模块中的TPN02测试点为接收端经匹配滤波器之后的眼图信号观测点。通过菜单选择“匹配滤波”方式设置，重复上述实验步骤。,返回,解调器失锁时的眼图信号观测,实验步骤： KL01设置在2_3位置（开环），观测TPJ05及TPJ06波形。将示波器时基从正常位置调整25ms/DIV对比观测。,返回,接收端I路和Q路解调信号的相平面（矢量图）波形观察,实验步骤： 测量TPJ05和TPJ06李沙育（x-y）波形。在解调器锁定时，其相位矢量图应为0、两种相位。通过菜单选择在不同的输入码型下进行测量；结合BPSK解调器原理分析测试结果。,返回,解调器失锁时I路和Q路解调信号的相平面（矢量图）波形观察,实验步骤： 将KL01设置在2_3位置，观测接收端失锁时I路和Q路的合成矢量图。掌握解调器失锁时I路和Q路解调信号的相平面（矢量图）波形的变化，分析测量结果。,返回,判决反馈环解调器鉴相特性观察,实验步骤： KL01设置在2_3端，观察TPN03的波形。通信原理综合实验系统中对BPSK信号解调采用判决反馈环解调器，其PLL环路鉴相特性具有锯齿余弦特性。,返回,解调器PLL环路鉴相器差拍电压和锁定过程观察,实验步骤： 将KL01设置在1_2端和2_3端来回切换，仔细观察TPN01点的波形。观测时将示波器时基设定在5ms10 ms，有条件可使用存储示波器观测。,返回,解调器抽样判决点信号观察,实验步骤： 1. 输入m序列，观察TPN04波形（示波器时基在25ms）。 2. 同时观察TPMZ07（以此信号作同步）和TPN04信号波形之间的相位关系。,返回,解调器失锁时抽样判决点信号观察,实验步骤： 将KL01设置在2_3端，观察TPN04信号波形，观测时示波器时基设定在25ms。,返回,差分编码信号观测,实验步骤： 使用汉明编码模块产生的m序列，将SWC01中的H_EN和ADPCM关去除，KC01设置在最右端；KW03设置在OFF（右端），KW01、KW02设置在CH（左端） 通过菜单选择发送数据为“外部数据输入”方式: 1. 将SWC01中M_SEL2跳线器插入，产生7位周期m序列。同时观察TPM02和TPM03，分析编码关系。 2. 将SWC01中M_SEL2和M_SEL2跳线器都插入，产生15位周期m序列，重复上述测量步骤。,返回,解调数据观察,实验步骤： 1.在前一实验设置跳线开关基础上，观察TPM04和TPM02，测量发送与接收数据信号的传输延时。 2. 在“外部数据输入”方式下，重复按选择菜单的确认按键，让解调器重新锁定，观测解调器差分译码电路是否正确译码。,返回,解调器相干载波观测,实验步骤： 首先连结KO02和JL02， 选择特殊码或m序列 1. 测量TPK07和TPLZ07，以TPK07同步。观测收发载波信号的相关关系 2.将KL01设置在2_3端，重复上述测量步骤，观测失锁时收发载波信号的相关关系 3. 将KL01设置在1_2端，断开中频连接电缆，观测无输入信号情况下，解调器载波是否与发端同步。,返回,解调器相干载波相位模糊度观测,实验步骤： 首先连结KO02和JL02， 选择特殊码或m序列测量TPK07和TPLZ07，以TPK07同步。反复的断开和接回中频自环电缆，观测两载波失步后再同步时之间的相位关系。,返回,解调器相干载波相位模糊度对解调数据的影响观测,实验步骤： 首先连结KO02和JL02， 选择特殊码序列。比较TPJ05和TPi03，以TPi03同步。不断的断开和接回中频自环电缆，观测收发眼图信号。（重复按确认按键让解调器重新锁定）分析接收时眼图信号的电平极性发生反转的原因,返回,解调器位定时恢复信号调整锁定过程观察,实验步骤： 1. 选择m序列，观察TPM01（以它作同步）、TPMZ07之间的相位关系。 2. 不断按确认键，观察TPMZ07的调整过程。 3. 断开S002接收中频接头，在没有接收信号的情况下重复该实验，并解释原因。,返回,解调器位定时信号相位抖动观测,实验步骤： 以TPM01信号为同步，在不同的测试码型下观测TPMZ07的相位抖动情况。,返回,接收端解调器眼图信号观测,匹配时，TPi03与TPN02,TPJ05与TPJ06,不匹配时，TPi03与TPN02,TPi03与TPJ05,返回,解调器失锁时的眼图信号观测,TPJ05与TPJ06眼图，失锁时看不清,返回,接收端I路和Q路解调信号的相平面（矢量图）波形观察,锁定时，李沙育图形0， 两种相位,返回,解调器失锁时I路和Q路解调信号的相平面（矢量图）波形观察,未锁定时，李沙育图形不停旋转,返回,判决反馈环解调器鉴相特性观察,未锁定时，环路鉴相图形,返回,解调器PLL环路鉴相器差拍电压和锁定过程观察,KL01设置在1-2位置,KL01设置在2-3位置,返回,解调器抽样判决点信号观察,TPN04点波形,TPMZ07抽样点在TPN04中间位置,返回,解调器失锁时抽样判决点信号观察,KL01设置在2-3位置TPN04的波形,返回,差分编码信号观测,7位m序列,15位m序列,返回,解调数据观察,7位m序列，两信号一致，重复按确认键，始终正确译码。,返回,解调器相干载波观测,TPK07与TPLZ07扩展后一种相位,KL01设置在2-3端，TPLZ07相对,TPK07与TPLZ07扩展后另一种相位,注释：左下图移动可通过电位器WL01，可使波形稳定，同步；相位差有任意性 另外，KL01设置在1-2时，断开中频电缆解调器载波与发端失步。,TPK07移动时所拍图形,返回,解调器相干载波相位模糊度观测,反复断开和接回，TPLZ07和TPK07有时同相，有时反相,返回,解调器相干载波相位模糊度对解调数据的影响观测,相位模糊，导致电平发生反转,返回,解调器位定时恢复信号调整锁定过程观察,注释：上左图为断开K002前的结果，此时不断按确认键，结果不变。当断开K002后，两者之间有以上4种关系存在。,返回,解调器位定时信号相位抖动观测,注释：0/1码和特殊码抖动较小，m序列抖动较大，这几种信 号的TPMZ07时钟位置固定；全0和全1无抖动，但位置不固定上图为TPM01与TPMZ07在扩展后的图形,返回,实验三 DBPSK传输系统实验,实验目的： 1.了解BPSK差分解调的基本工作原理； 2.掌握DBPSK数据传输过程； 3.掌握BPSK/DBPSK性能的测试； 4.熟悉DBPSK在噪声信道下的基本性能； 5.了解DBPSK在衰落信道下的基本性能；,调制 1.差分编码观测 2. DBPSK调制信号眼图观测 3. I路和Q路调制信号的相平面（矢量图）信号观察 4. DBPSK调制信号0/相位测量 5. DBPSK调制信号包络观察 解调 1.接收端解调眼图信号观测 2.接收端I路和Q路调制信号的相平面（矢量图）信号观察 3.解调器抽样判决点信号观察 4.解调数据观察 5.位定时调整锁定过程观察 6.解调器位定时信号相位抖动观测,返回,差分编码观测,实验步骤： 使用汉明编码模块产生的m序列，将SWC01中的H_EN和ADPCM开关去除，KC01设置在最右端；KW03设置在OFF（右端），KW01和KW02设置在CH（左端） 通过菜单选择发送数据为“外部数据输入”方式。 1. 将SWC01中M_SEL1插入，产生7位周期m序列。观察TPM02（或TPC05）和TPM03。 2. 将SWC01中M_SEL2和M_SEL2都插入，产生15位周期m序列，重复上述测量步骤。,返回,DBPSK调制信号眼图观测,实验步骤： 1.通过菜单选择不激活“匹配滤波”方式（未打勾），以TPM01作同步，观测TPi03的波形。 2.通过菜单选择激活“匹配滤波”方式（打勾），重复上述实验步骤。仔细观察和区别与上述两种方式下发送信号眼图（TPi03）的波形。,返回,I路和Q路调制信号的相平面（矢量图）信号观察,实验步骤： 1. 测量TPi03和TPi04李沙育（x-y）波形，通过菜单选择在不同的输入码型下进行测量；结合BPSK调制器原理分析测试结果。 2. 通过菜单选择“匹配滤波”方式设置，重复上述实验步 骤。仔细观察和区别两种方式下矢量图信号。,返回,DBPSK调制信号0/相位测量,实验步骤： 选择01码，将KP02设置在TEST位置。观察TPK03，并作为同步信号；另一路连接到TPK06或TPK07，观察和验证调制载波在数据变化点发生相 位0/翻转。,返回,DBPSK调制信号包络观察,实验步骤： 将KP02设置在TEST位置 1.选择0/1码，观测TPK03的波形与TPi03的相互关系 2.用特殊码序列重复上一步实验 3.用m序列重复上一步实验,返回,差分编码观测,15位m序列,7位m序列,返回,DBPSK调制信号眼图观测,不匹配,匹配,返回,I路和Q路调制信号的相平面（矢量图）信号观察,不匹配,匹配,返回,DBPSK调制信号0/相位测量,0/1码调制包络与参考载波,注释:同相与反相图是将左下图放大10倍后来看的,它们能表示0码到1码之间转换后载波的相位发生了0/ 翻转.,反相,同相,返回,DBPSK调制信号包络观察,注释：左上，0/1码； 右上，特殊码； 左下，m序列。,返回,接收端解调眼图信号观测,实验步骤： 1. 首先连结KO02和JL02，测量TPJ05，观测时用TPM01作同步 2. KL01设置在2_3，调整WL01以改变收发频差，重复上述测量步骤（示波器时基设定在25ms），并分析测试结果。 3. 观测TPJ06，分析解释其原因。 4. 观测TPN02，选择“匹配滤波”方式，重复上述实验步骤。,返回,接收端I路和Q路调制信号的相平面（矢量图）信号观察,实验步骤： 1.测量TPJ05和TPJ06李沙育（x-y）波形，其相位矢量图应为0、相位矢量旋转图，旋转速度取决收发本振频率的频差。 2. KL01设置在2_3位置，调整WL01以改变收发频差，观察测量波形，并分析测试结果。,返回,解调器抽样判决点信号观察,实验步骤： 1. 输入m序列，观察TPN04，示波器时基设定在25ms 2. KL01设置在2_3，调整WL01以改变收发频差，观察对抽样判决点信号波形有无影响。 3. 观察TPMZ07（以此信号作同步）和TPN04波形之间的相位关系。,返回,解调数据观察,实验步骤： 1.在前一实验设置跳线开关基础上，观察TPM04和TPM02。 2.选择 “特殊码序列”方式，测量发送与接收数据信号的传输延时。 3.在“特殊码序列”方式下，重复按选择菜单的确认按键，让解调器重新锁定，观测DBPSK解调器电路是否正确解码。,返回,位定时调整锁定过程观察,实验步骤： 1. 选择m序列，观察TPM01（以它作同步）、TPMZ07之间的相位关系。 2. 不断按确认键，观察TPMZ07的调整过程。 3. 断开K002接收中频接头，重复该步实验并给出原因,返回,解调器位定时信号相位抖动观测,实验步骤： 以TPM01信号为同步，在不同的测试码型下观测TPMZ07的相位抖动情况,返回,接收端解调眼图信号观测,TPM01与TPJ05,KL01设置在2-3，调电位器，TPM01与TPJ05,匹配后KL01放2-3，调电位器TPM01与TPJ05,TPM01与TPJ06,返回,接收端I路和Q路调制信号的相平面（矢量图）信号观察,李沙育图形旋转,KL01放2-3位置，调WL01，基本稳定时的图形,返回,解调器抽样判决点信号观察,KL01放2-3端，调WL01，TPN04图形不变化,TPMZ07与TPN04，抽样时刻在判决图形的中间位置,输入m序列，TPN04图形,返回,解调数据观察,能正确译码,只是存在延迟,具体时间请同学自己测量.,返回,位定时调整锁定过程观察,结论与BPSK解调相同,返回,解调器位定时信号相位抖动观测,结论与BPSK解调相同,返回,实验四 汉明码系统,实验目的： 通过纠错编解码实验，加深对纠错编解码理论的理解； 准备工作： 设置成BPSK或DBPSK，插入H-EN，断开ADPCM，KC01设置在m序列， M_SEL1和 M_SEL2拔下，m序列输出为1/0码。KW01和KW02设置在LOOP，KW03设置在ON位置。,实验内容： 1.编码规则验证 2.译码数据输出测量 3.译码同步过程观测 4.发端加错信号观测 5.收端错码检测能力观测和错码纠错性能测量,返回,编码规则验证,实验步骤： 1. 观测TPC01和TPC05，以TPC01同步。 2. 设置m序列（10：M_SEL2插入、M_SEL1拔下），观测TPC01和TPC05，以TPC01作同步。 3. 设置其它m序列方式，重复上述测量步骤。,返回,译码数据输出测量,实验步骤： 1. 观测TPC01和TPW07，以TPC01同步。 2. 设置不同的m序列方式，重复上述实验。,返回,译码同步过程观测,实验步骤： 插入SWC01中H_EN，ADPCM。KW01、KW02设置在2_3位置 1. 检测TPW03。断开SWC01中的H_EN，观测TPW03变化；然后插入H_EN，观测汉明译码的同步过程，记录测量结果。 2. 将ADPCM数据换为m序列，重复上述测量步骤。,返回,发端加错信号观测,实验步骤： 插入SWC01 中的H_EN，ADPCM。KW01、KW02设置在LOOP位置（右端），KW03设置在工作位置0N。 1. 测量TPC03和TPW03，以TPC03同步。此时无错码。 2. 将SWC01中E_MOD0接入，产生1位错码，定性观测汉明译码能否检出错码 3. 将SWC01中E_MOD1接入，产生2位错码，定性观测汉明译码能否检出错码 4. 将SWC01中E_MOD0、E_MOD1都插入，产生更多错码，定性观测明译码能否检测出错码和失步。,返回,收端错码检测能力观测和错码纠错性能测量,实验步骤： 首先将系统设置为BPSK（或DBPSK）方式；插入SWC01 中H_EN，断开ADPCM；将KC01设置在DT-SYS (左端)。KW01、KW02设置在LOOP位置（右端）；KW03设置0N端。将误码仪按书上标准接入。 1. 加电后将误码仪模式设置“连续”，接口时钟选择设置“外时钟” 接口类型选择“RS422”方式按“测试”键进入测试，测量误码率 2. 将SWC01中E_MOD0接入，测量误码率，看汉明编译码系统能否纠1位错码。 3. 将SWC01中E_MOD1接入，测量误码率，看汉明编译码系统能否纠2位错码，记录结果。 4. 将SWC01中E_MOD0、E_MOD1都插入，测量误码率，记录结果。,返回,编码规则验证,15位m序列,7位m序列,0/1码,00/11码,返回,译码数据输出测量,00/11码,7位m序列关机再开机出现的一种译码错误,7位m序列,0/1码,15位m序列,0/1码关机后再开机出现的一种译码,返回,译码同步过程观测,1.断开H-EN,TPW03由低电平变为高电平,此时高电平表示TPW03出错. 2.数据换为m序列,结论同上.,返回,发端加错信号观测,没有错,两个错,更多错,一个错,返回,收端错码检测能力观测和错码纠错性能测量,通过误码仪测量,当加一位错时,误码和不加错是一样的,证明了汉明码的纠错能力,当加两个错时,误码率立刻上升,加入更多错时,误码率更大.,返回,第三部分 语音编码技术,实验一 PAM编译码器系统 实验二 PCM编译码器系统 实验三 ADPCM编译码器系统 实验四 CVSD编码器和CVSD译码器系统,返回,实验一 PAM编译码器系统,实验目的： 1.验证抽样定理 2.观察了解PAM信号形成的过程 3.了解混迭效应形成的原因 准备工作: 交换模块内,KQ01设置在2-3位置KQ02设置在NH位置(右端).,实验内容： 1.近似自然抽样脉冲序列测量 2.重建信号观测 3.平顶抽样脉冲序列测量 4.平顶抽样重建信号观测 5.信号混迭观测,返回,近似自然抽样脉冲序列测量,实验步骤： 1. 首先将K701设置在T位置，K702设置在F，调整函数信号发生器正弦波输出频率为2001000Hz、输出电平为2Vp-p的测试信号送入信号测试端口J005和J006 2. 观测J005和TP703，以TP703做同步。,返回,重建信号观测,实验步骤： 保持测试信号不变，以J005输入信号做同步,观测TP704。,返回,平顶抽样脉冲序列测量,实验步骤： 将KQ02设置在H位置（左端） 方法同自然抽样脉冲序列测量，请同学自拟测量方案。记录测量波形，与自然抽样测量结果做比较。,返回,平顶抽样重建信号观测,实验步骤： 将KQ02设置在H位置（左端）。 方法同自然抽样脉冲序列测量，请同学自拟测量方案记录测量波形，与自然抽样测量结果对比分析平顶抽样的测试结果。,返回,信号混迭观测,实验步骤： 1. 将K702设置在NF位置。调整函数信号发生器正弦波输出频率为6KHz7KHz左右、电平为2Vp-p的测试信号送入信号测试端口J005和J006。 2. 观测TP704,缓慢变化测试信号输出频率,分析解释测量结果。,返回,近似自然抽样脉冲序列测量,J005与TP701,TP703与J005,返回,重建信号观测,J005与TP704,返回,平顶抽样脉冲序列测量,TP703与J005,返回,平顶抽样重建信号观测,J005与TP704,返回,信号混迭观测,混迭现象,返回,实验二 PCM编译码器系统,实验目的： 1.了解语音编码的工作原理，验证PCM编译码原理； 2.熟悉PCM抽样时钟、编码数据和输入/输出时钟之间的关系； 3.了解PCM专用大规模集成电路的工作原理和应用； 4.熟悉语音数字化技术的主要指标及测量方法；,实验内容： PCM编码 1.输出时钟和帧同步时隙信号观测 2.抽样时钟信号与PCM编码数据测量 PCM译码 1.PCM译码器输出模拟信号观测,返回,输出时钟和帧同步时隙信号观测,实验步骤： 加电后,菜单选择“PCM”编码方式,观测TP504和TP503，以TP504做同步。分析和掌握PCM编码抽样时钟信号与输出时钟的对应关系（同步沿、脉冲宽度等）。,返回,抽样时钟信号与PCM编码数据测量,实验步骤： 方法一：K501设置在T位置，函数信号发生器产生一频率为1000Hz, 电平为2Vp-p的正弦波测试信号送入J005和J006。 观测TP504和TP502，以TP504做同步。 方法二：K501设置在T位置，将KQ01设置1_2位置。 1. 观测TP504和TP502，以TP504做同步。 2. K502设置在T位置，通过调整电位器W501改变发通道的信号电平。观测TP502随输入信号电平变化的关系。,返回,PCM译码器输出模拟信号观测,实验步骤： K501设置在T位置、K502在N位置、 K504设置在LOOP位置。用函数信号发生器产生一频率为1004Hz、电平为2Vp-p的正弦波测试信号送入J005和J006（地） 1. 观测TP506和TP501，以TP501做同步。定性的观测解码恢复出的模拟信号质量 2. 将测试信号频率固定在1000Hz，改变测试信号电平，定性的观测解码恢复出的模拟信号质量。观测信噪比随输入信号电平变化的相关关系 3. 将测试信号电平固定在2Vp-p，调整测试信号频率，定性的观测解码恢复出的模拟信号质量。观测信噪比与输入信号频率变化的相关关系。,返回,输出时钟和帧同步时隙信号观测,TP504时钟8K TP503时钟256K,返回,抽样时钟信号与PCM编码数据测量,注释:上左图是TP504与TP502正常增益时的关系图,而右图则是调W501后的关系图,具体变化需要在做实验时将信号扩展5到10 倍来看.,返回,PCM译码器输出模拟信号观测,注释:上图是在1000HZ,2Vp-p时的关系;当频率固定,改变电平时,电平增加,会导致译码输出畸变:当电平固定,提高频率,S/N下降,如果频率超过4KHZ左右,TP506基本观察不到信号.,返回,实验三 ADPCM编译码器系统,实验目的： 1. 了解语音编译码器的工作原理，验证ADPCM编译码原理； 2. 熟悉ADPCM时钟信号信号、编码数据和输出时钟之间的关系 3. 了解ADPCM专用大规模集成电路的工作原理和应用； 4. 熟悉语音数字化技术的主要指标及测量方法；,实验内容： ADPCM编码 1.输出时钟和抽样时钟信号观测 2.抽样时钟信号与ADPCM编码数据测量 ADPCM译码 1. ADPCM译码器输出模拟信号观测,返回,输出时钟和抽样时钟信号观测,实验步骤： 加电后,菜单选择“ADPCM”编码方式. 观测TP504和TP503，以TP504做同步。分析和掌握ADPCM编码抽样时钟信号与输出时钟的对应关系。,返回,抽样时钟信号与ADPCM编码数据测量,实验步骤： 1. 观测TP504和TP502，以TP504做同步。分析和掌握ADPCM编码输出数据与抽样时钟信号、输出时钟的对应关系 2. 将K501设置在T位置，KQ01设置在1_2位置。将K502设置在T位置，调整电位器W501改变发通道的信号电平。观测TP502随输入信号电平变化的关系。,返回,ADPCM译码器输出模拟信号观测,实验步骤： K501设置在T位置、K502在N位置、 K504设置在LOOP位置。用函数信号发生器产生一频率为1004Hz、电平为2Vp-p的正弦波测试信号送入J005和J006（地）. 1. 观测TP506和TP501，以TP501做同步。定性的观测译码恢复出的模拟信号质量。 2.测试信号频率固定在1004Hz，改变测试信号电平，定性的观测译码恢复出的模拟信号质量。观测信噪比随输入信号电平变化的相关关系。 3. 将测试信号电平固定在2Vp-p，调整测试信号频率，定性的观测译码恢复出的模拟信号质量。观测信噪比随输入信号频率变化的相关关系。,返回,输出时钟和抽样时钟信号观测,TP504时钟8K TP503时钟256K,返回,抽样时钟信号与ADPCM编码数据测量,注释:上图是TP504与TP502关系图,不论调不调W501,图形都是这样,这是放在扩展10倍之后看到的.之所以调W501不变化,是因为它是差分的,不随信号的电平变化而变化.,返回,ADPCM译码器输出模拟信号观测,注释:上左图是在1000HZ,2Vp-p时的关系;右图是在频率固定,改变电平时,电平增加, 导致译码输出畸变,S/N下降;另外当电平固定,提高频率,S/N下降,如果频率超过4KHZ左右,TP506观察不到信号,幅度趋于0.,返回,实验四 CVSD编码器和CVSD 译码器系统,实验目的： 1.了解语音信号的M编译码的工作原理； 2. 验证CVSD编译码原理； 3.了解CVSD专用大规模集成电路的工作原理、外围电路和一般使用方法； 4.熟悉语音数字化技术的主要指标及测量方法；,实验内容： CVSD编码器 1.发送时钟和CVSD编码数据测量 2.一致脉冲（连码检测）观测 3. CVSD量化阶电平调整观测 4. CVSD本地译码器信号观测 CVSD译码器 1. CVSD译码模拟输出信号观测 2.接收端一致脉冲观测 3.接收量化阶电平调整观测,返回,发送时钟和CVSD编码数据测量,实验步骤： 将K801设置在T位置，函数信号发生器产生一个频率为1000Hz、电平为2Vp-p的正弦波测试信号送入J005和J006。设置在BPSK方式，观测时交换模块内KQ01置于右端。 1. 观测TP801和TP806的波形，以TP801做同步。 2. 将测试信号频率固定在1000Hz，调整测试信号电平，继续观察编码输出连码数据随输入信号电平变化的对应关系。 3. 将测试信号电平固定在2Vp-p，调整测试信号频率，继续观察编码输出连码数据随输入信号频率变化的对应关系。,返回,一致脉冲（连码检测）观测,实验步骤： 输入测试信号同前。 1. 观测TP801和TP804波形，以TP801做同步。一致性脉冲低电平有效 2. 将测试