实验一-信号源实验(模拟、数字)PPT课件

-,1,配套教学幻灯片,通信原理实验平台,RZ8621D,-,2,目录,平台简介,CPLD可编程,模拟信号,PAM抽样定理,PCM编译,CVSD增量调制,AMI/RZB3,FSK调制解调,PSK调制解调,数字同步技术,眼图观察,平台彩图,平台模块组成,系统实验简介,平台使用说明,卷积编译码,信道误码测试,系统综合实验,PC接口综合,CPLD开发,数字VCO,下一张,上一张,-,3,RZ8621D平台简介,全新改版，在多年积累的教学经验和学校使用反馈意见的基础上，我们保持了原有的特色实验，扩展了PCM时分复用模块功能，增加了噪声源模块、卷积编译码模块、液晶键盘模块、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与CPLD二次开发实验；同时在电路板上加有有机玻璃罩。整个实验平台外观与功能兼得，实验过程更直观，实验内容更丰富。,上一张,目录,-,4,RZ8621D平台彩图,上一张,目录,-,5,RZ8621D平台组成模块简介,本实验系统共由24个实验模块组成，可分为信号源模块、终端编译码模块、线路编译码模块、信道调制解调模块、二次开发模块、各种测量通信接口模块，以及控制显示模块等1、液晶显示模块显示实验模块及其工作方式以供选择2、键盘控制模块（1）选择实验模块及其工作方式（2）学生可自己编制数字信号输入，进行编码或调制实验3、模拟信号源模块提供同步正弦波、非同步正弦波、音乐信号等模拟信号,可通过连接线发送到各终端编码模块4、用户电话接口模块提供用户电话接口，可发送话音信号，接收语音信号,上一张,目录,-,6,5、数字信号源模块（1）EPM7128芯片，可编程输出各种数字信号（2）通过计算机输入数字数据信号（3）薄膜键盘键入编制数字信号（4）EPM7064芯片，学生二次开发编程输出各种数字信号6、噪声源模块提供白噪声信号，可加入到调制信道中模仿信道噪声干扰7、抽样定理与PAM实验系统完成抽样定理的验证实验，及PAM通信系统实验；注：提供多种频率的方波及窄脉冲信号抽样8、PCM编译码系统模块完成PCM的编码、译码实验；完成两路PCM编码数字信号时分复用及解复用实验注：可改变时分复用的时隙位置，及时分可复用路数，加深学生对时分复用概念的理解9、增量调制的编码模块完成增量调制的编码实验注：提供了三种编码时钟,上一张,目录,-,7,10、增量调制的译码模块完成增量调制的译码实验注：提供了对应的三种译码时钟11、AMI/RZB3编译码系统模块完成AMI编译码功能、RZB3编译码功能注：提供对全“1”、全“0”、伪随机码、手工编制数字信号等进行编码译码12、卷积编码实验模块完成卷积编码实验注：通过对地址开关拨动编制数字信号输入，可模拟在信道中插入误码，分析卷积编译码的纠错能力13、卷积译码实验模块完成卷积译码实验注：通过发光二极管显示译码输出信号14、VCO数字频率合成器模块完成对1KHz、2KHz和外加数字信号的倍频输出，,上一张,目录,-,8,15、频率键控FSK调制模块，ASK调制实验完成频率键控FSK调制实验注：可对方波，伪随机码，手工编制数字信号等信号的调制输出；可对已调信号进行放大或衰减输出；可在已调信号中加入噪声，模拟信道干扰可完成本实验箱的自环单工通信实验，也可完成两台实验箱间的双工通信实验16、频率键控FSK解调模块，ASK的解调实验完成频率键控FSK解调实验17、相位键控BPSK（DPSK）调制模块完成相位键控BPSK（DPSK）调制实验注：可对方波，伪随机码及计算机数据等信号进行调制输出；可对已调信号进行放大或衰减输出；可在已调信号中加入噪声，模拟信道干扰可完成本实验箱的自环单工通信实验，也可完成两台实验箱间的双工通信实验18、相位键控BPSK（DPSK）调制模块完成相位键控BPSK（DPSK）解调实验,上一张,目录,-,9,19、数字同步提取及眼图观察模块完成对CPLD产生的伪随机码，PSK解调的基带信号等信号同步时钟的提取，信码再生、相对码与绝对码的转换等实验。完成再生信码的眼图观察实验20、音频功放模块完成对终端模拟信号的功率放大，喇叭播放功能，可直观判断通信质量的优劣21、误码测试接口模块完成测试FSK、PSK信道误码率时，在中央处理器的控制下，误码数据的输入输出，同步时钟的输入输出等功能22、中央处理器模块完成键盘的扫描，液晶显示的控制，信号输入输出的控制等功能23、CPLD可编程全开放系统模块在中央处理器的控制下，学生可进行CPLD的二次开发，产生信号送往各模块进行工作。24、计算机接口，MODEM通信接口模块完成计算机与实验箱间通信，实验箱间的通信，计算机间的通信等综合实验,上一张,目录,-,10,RZ8621D平台系统实验简介,1、单台实验箱通信系统综合实验2、电话接口/电话水晶头/电话通信3、单工/双工通信系统综合实验4、眼图观察/仿真眼图观察比较5、锁相环/同步带/捕捉带/数字频率合成器6、输入接口/接口技术/编程下载7、RS232通信传输/接口技术,上一张,目录,-,11,部分综合系统实验信号流程语音信号（如：电话）-CVSD编码模块编码-移相键控PSK调制模块调制-MODEM通信接口输出或自环-移相键控PSK解调模块解调-同步提取与信码再生-（眼图观察）-CVSD译码模块译码-音频功放-喇叭输出；注:若使用两台同型号实验箱,可连接实现双方语音的双工通信系统（例如：设计完成电话间的有线双工通信）；也可使用光纤实验箱RZ8634E作为系统的传输信道。语音信号A、B-PCM编码模块编码（时分复用数据）-AMI/HDB3编码模块编码-AMI/HDB3译码模块译码-PCM译码模块译码-还原语音信号A、B-音频功放计算机-键入发送的数据-PSK调制系统-MODEM通信接口输出或自环-PSK解调系统-同步提取与信码再生-计算机接收显示注：可完成单个计算机数据的自环通信实验，也可完成两台计算机间数据的双工通信实验,上一张,目录,-,12,RZ8621D平台使用说明,上一张,目录,-,13,液晶显示及键盘控制说明,本实验箱是采用键盘控制各模块的数字信号输入，所以第一步要熟悉键盘的使用和液晶显示的提示信息，键盘和液晶示意图如“图1”、“图2”。键盘按键的识别、控制和液晶显示等操作都是由单片机U103来处理完成的。,图1键盘,图2液显,AMI编译码01PN码02数据源选择,图3液显,上一张,目录,-,14,实验一CPLD可编程数字信号发生器实验,一、CPLD可编程逻辑器件,本实验平台上绝大部分数字信号和控制信令都是由CPLD可编程逻辑器件ALTERA公司的EPM7128芯片U101产生输出。先在MAX+plusII软件的编辑器环境下编写相应的逻辑程序文件，再将此文件转换成可烧写用的输出文件，仿真，烧写到芯片中去实现功能。在本实验平台中，即将外部晶振JZ101提供的16.384MHz主时钟，在U101芯片中进行分频，定义输出（我们在引脚上标了相应输出网标）。各种数字信号，如各种频率的数字时钟，窄脉冲，伪随机码等波形形式。本实验要求参加实验者了解这些信号的产生方法、工作原理以及测量方法，才可通过CPLD可编程器件的二次开发生成这些信号，理论联系实验，提高实际操作能力。,上一张,目录,-,15,二、CPLD模块原理框图,上一张,目录,-,16,三、CPLD模块部分波形图,上一张,目录,TP301,TP901,TP109,TP110,1024KHz方波,32KHz方波,8Hz窄脉冲,32KB/S伪随机码,111100010011010,-,17,四、CPLD模块电原理图,上一张,目录,-,18,实验二各种模拟信号源实验,一、实验目的及要求,实验目的：1.熟悉各种模拟信号的产生方法及其区别2.了解模拟信号源的在本实验平台中的用途实验要求：1.画出各模拟信号源的原理框图，叙述其工作原理2.画出各测量点的波形，并进行分析。,上一张,目录,-,19,二、模拟信号源模块原理介绍,在本实验平台中，提供了各终端编译码实验模块所需模拟信号，有同步正弦波，非同步正弦波等简单信号形式，也有音乐信号，电话语音信号等复杂信号形式；信号经发送放大器放大或衰减后，送往各实验模块；也可外加模拟信号。同步正弦波：本信号是由U101芯片产生的2KHz方波TP001，经过低通滤波器后的基次谐波，即2KHz正弦波TP002。用此信号做终端编译码实验，其编码输出的数字信号可在示波器上稳定地显示，方便学生观测。非同步正弦波：本信号是由ICL8038信号发生器单独产生，其输出频率连续可调，满足语音信号范围，做终端编译码实验时需耐心调节示波器，稳定波形。复杂信号形式：音乐信号，电话语音信号（电话接口专用芯片PBL38710的功能很强大，感兴趣的同学可上网搜索其详细资料）等，平台上都提供了相应的实现电路和接口；也可外加一些复杂信号，增强实验的趣味性。,上一张,目录,-,20,三、模拟信号源模块原理框图,同步正弦波输出,TP001,发送放大器W,TP002,非同步信号输出,ICL8038简易信号发生器,电压输入调节振荡频率W003,波形占空比调节W004,发送放大器W002,TP003,音乐产生电路,触发按键SW001,音乐信号输出TP005,用户接口电路,语音信号输出TP004T,语音信号输入TP004R,上一张,目录,-,21,四、模拟信号源模块操作测量说明,测量说明：本模块功能主要是提供各种模拟信号。可在相应信号源的输出口（锚孔），用提供的连接线将信号送往各编码模块进行编码等实验。测量点说明：TP001：由U101产生的2KHz的方波；TP002：经低通滤波得到的基次谐波，2KHz的同步正弦波，幅度由W001调节。TP003：由ICL8038信号发生器产生的信号输出，W002幅度，W003频率，W004占空比。P01：外加模拟信号输出口；TP005：音乐芯片产生的音乐信号，由