现代通信技术综合应用实验平台技术方案（纯方案14页）

1、现代通信技术综合应用实验平台信道类型：白噪、低通信道、带通信道抽样定理包含孔径失真现象观测及反sine滤波器对孔径失真补偿的实验内容。主要特点如下：1、实验系统应采用模块化的设计，方便硬件电路二次开发，方便实验系统的扩展升级, 方便售后服务；2、每个模块均应采用上下两层防护罩进行全方位的保护，上盖为透明外壳，方便学生 观察和实验。为方便实验教学及模块检修，模块的上下两层保护外壳之间应采用方便 拆卸的卡口进行连接（免螺钉安装I3、配有专门的同步模块，能展示位同步、帧同步、载波同步功能，并且位同步包含滤 波法和全数字锁相环两种实现方式。4、为方便学生对基本数字调制方式的硬件架构进行理解和掌握，AS

2、K、FSK、PSK、 DPSK等应采用硬件电路搭建，而非采用DSP及软件完成。5、可在不同的实验箱之间进行时分复用基带传输系统，频带传输系统的通信，可模拟 真实通信系统的信号处理过程，在系统实验中，同步信号应由接收端自行提取，无需 单独连线。6、实验箱应配置专门的信道模拟模块，能完成白噪、低通、带限等信道的模拟，能展 示真正的奈奎斯特眼图。7、配备实验指导书及多媒体教学课件，课件可动态展示连线过程及相应的实验结果。8、模块的标识应非常清楚，信号流程及功能框图一目了然，1/0接口及其功能标识也 非常清楚，让学生可以在最短时间内熟悉各模块及其功能；9、为了方便今后对已经购买的模块进行轻松地升级，产

3、品应支持通过SD卡方式的-键式升级，可以直接将SD卡插到主控模块上，通过菜单项选择择就可以自动对待升级模块进行升级。10、各模块均配有独立的多路电源开关，学生完全可以根据实际情况对各模块进行独 立的开启和关断；11、为了满足不同学生在创新研究中，对模块进行个性化设置和调整的需求，产品不 仅可根据实验工程对多个模块的设置进行批量设置，还支持学生对每个模块的各个参 数进行独立调整；12、产品应有很好的人机接口，为方便操作，主控模块应配有彩色LCD显示屏。U!、预期效果及目的通过相关训练之后，学生将具备如下几个方面的能力：1）熟悉通信技术及典型通信系统的软硬件产品架构。2）熟练掌握各种工具软件、平台

4、的使用和开发的流程、方法，包括程序的编写、 仿真调试、编译、加载等开发过程和环节。3）熟悉各种常规通信系统的架构，并能通过相应的模块进行系统搭建和调试。4）对通信系统的底层原理和技术非常熟悉，并能掌握局部功能的自行开发与实现。5）熟练掌握硬件电路的设计开发流程和方法，能进行功能模块的电路设计与实现。6）熟练掌握相关测试仪器的使用，了解测试基本原理，能利用测试仪器和测试模 块进行电路及功能模块的调试。7）能进行通信系统的原型设计，并能用实验平台所提供的标准通信积木”来搭 建各种典型通信系统的。8）对信号传输所涉及的各种信道特性非常熟悉，掌握常规的噪声、带限、衰落等 信道的处理方法。五、系统组成及

5、模块说明现代通信技术综合应用实验平台是由以下模块组成：局部模块介绍：模块功能模块图片模块名称主控&信号源模块提供各类数字信号、模拟信号、音乐信号；提供良好的人机接口 , 设置信号源输出，以及各模块的状态语音终端及数字接口提供两路 及两路PCM编译码功能，含有扬声器可播放音乐i - I . 三=.:2,三提供四路八位的可手动设置的数字信号源，且四路数字信号源还 数字终端&时分多址 可以复用成一路输出；提供解复用功能，将复用的信号解复用并 在光条上显示信源编译码本模块功能属于信源编码与信源译码（A/D与D/A ）环节，通过 ALTERA公司的FPGA （ EP2C5TI44C8N ）完成包括抽样定

6、理、 抗混叠低通滤波、A7|J律转换、PCM编译码、AM&CVSD编译 码的功能与应用。帮助实验者学习并理解信源编译码的概念和具 体过程，并可用于二次开发。信道编译码本模块可完成信道编译码功能，可完成的信道编译码类型有：汉 明码、循环码、BCH码、卷积码、交织码。时分复用&时分交换本模块可完成时分复用解复用以及时分交换的功能。其时分交换 功能使本模块可用于程控交换通信系统中。基带传输编译码本模块可完成AMI、HDB3、CMI、BPH等基带码型的编码及译 码功能数字调制解调本模块功能属于数字调制解调环节 通过CPLD完成ASK、FSK、 BPSK/DBPSK的调制解调实验。载波同步及位同步本模块

7、可完成科斯塔斯环载波同步、滤波法位同步及全数字锁相环功能。信道模拟（多功能扩本模块可完成低通、带通信道模拟Z提供白噪声展）二次开发采用FPGA+DSP+MCU的架构，将所有例程固化在FLASH中， 可以通过拨码开关选择实验所需要的程序，然后通过单片机对 FPGA和DSP加载程序。也可以通过软件图形方式进行简单的二 次开发。六、实验工程说明令验证性实验信源编码技术抽样定理实验PCM编译码实验ADPCM编译码实验m及CVSD编译码实验抽样定理孔径失真现象观测以及其应对方法基带传输编译码技术AMI/HDB3码型变换实验CMI/BPH码型变换实验基本数字调制技术ASK调制及解调实验FSK调制及解调实验

8、BPSK调制及解调实验DBPSK调制及解调实验QPSK/OQPSK数字调制实验信道编译码技术汉明码编译码实验CRC循环码编译码实验BCH曼彻斯特码编译码实验卷积码编译码实验卷积交织及解交织实验同步技术滤波法及数字锁相环法位同步握取实验载波同步实验帧同步提取实验时分复用及解复用技术tdma时分复用与解复用实验综合实验HDB3线路编码通信系统综合实验令二次开发实验AMI编译码设计实验汉明码编译码设计实验HDB3编译码设计实验CRC编译码设计实验CMI编译码设计实验BPH编译码设计实验时分复用程序设计实验一、产品简介：本产品主要由硬件实验箱或实验台加模块收纳箱组成。在建设方案上，学校还可以根据 自身

9、需求，选配相应的仿真实验室系统平台，可以将实验室很好的开放给学生，让学生随时 随地通过登录网络就能进行实践学习和创新，能很好地支持学生预习和复习，也方便老师进 行理论实践一体化教学。实验平台面向通信专业整个课程体系，采用积木式模块化设计，学生既可以在每个模块 上学习创新的基础能力，又可以利用自己对专业知识的掌握，搭建出多种通信系统。实验平 台很好的兼容了基础验证性实验和创新开发实践，自主创造的MCU在线加载技术，让学生 可以无负担地进行创新开发，并且国内首创性地IP CORE思路的引入以及丰富的创新开发 例程资料为学生提供了完备的创新开发环境。整个过程采用先仿真，再功能验证，最后逐级 开发的模

10、式，为学生提供了一个完整的实践平台。硬件实验箱：硬件实验箱采用的是母板加模块的设计架构，各模块均有标准的尺 寸、结构、I/O端口等接口，便于学校选择、定制以及硬件扩展升级。实验箱主控模块可脱 离PC机对各模块进行功能配置和参数设置，提升了产品的易用性；同时为了保护产品的先 进性并充分保护用户的投资，主控模块支持SD卡一键式升级，这种功能提升了产品软 件升级的便利性和效率。仿真软件：软件仿真将硬件实验箱通过虚拟仿真的方式搬移”到PC机上，采 用了大型仿真软件所独有的算法及时序仿真相结合的技术，实现了与硬件实验箱完全相同的 操作方式、配套完善的测试设备，并进行网络化改造，实现了实验室的开放。软件仿

11、真可引 入到理论课堂，减轻了教师的教学负担同时实现了理论实际一体化教学。二、产品图片1、硬件实验箱:硬件实验箱模块2、仿真软件:三、产品特点传统实验设备由于电路的封闭性、功能的局限性、实验设备的不稳定性以及配套资料的不完善导致设备与老师的需求存在较大的差距。而现代通信技术综合应用实验平台那么具备以下特点：开放性：母板加模块化的架构，能很好地支持硬件和软件的创新功能扩展可靠性：系统性：积木式设计让学生逐步搭建出一个大的通信网络层阳性模块参数调.整简便，信号流程及功能款图清晰便于学生快速熟悉产品创新与开发：多项自主专利技术让学生可以无负担地轻松创新开发自主专利的隔离保护技术及对母板苛刻的EMC设计

12、保证了产品的可靠性L产品的系统性通信积木模块（信道模拟）通信积木模块（信道模拟）模块的标准化、积木式设计充分保证了其 在系统搭建方面的灵活性，学生完全可以 按照自己的构思用这些标准的模块，搭建 出自己想要的通信系统；为了让学生进行循序渐进地学习，在通信系统的搭建方面，支持学生从最小规模的传输系统搭建，然后逐级扩展，一直到规模较大的通信网络，都可以由各积木模块 来拼接完成；为了逼近真实通信系统的实际效果，本产品还配置了专门的信道模拟模块，对噪声、 带限、各种衰落等信道均能进行很好地模拟；在通信系统的搭建方面，学生可以通过模块来对通信缺陷以及对抗措施进行完整的验证和设计; 搭建的通信系统从小规模的

13、信号传输到规模比拟大的通信收发系统，甚至是一些小型的通信网络，包括有线通信系统、无线通信系统、带限传输、程控交换系统、移 动通信系统、光纤传输环网、PSTN网络等等；2、产品的易用性模块标识清楚，信号流程及功能框图一目了然，让学生在最短时间内熟悉各模块及 其功能；主控模块可以实时感知各创新模块的存在，可以脱离PC机对各模块进行功能配置 和参数设置，并可以在实验中对所涉及到模块的参数和功能调整进行批量设置，还 支持对每个模块的各个参数进行独立调整；为兼顾对整体实验以及对模块进行个性化设置和调整的需求，本产品除了可对多个 模块的设置进行批处理（方便整体实验，减轻老师工作量）之外，还支持学生对每 个

14、模块的各个参数进行独立调整；模块对所设置参数的非易失性存储，可以使模块在断电后重新开启时仍保持原有设 置的功能，这将在极大程度上减少学生重复设置的次数和工作量；各模块均配有独立的多路电源开关，学生完全可以根据实际情况对各模块进行独立 的开启和关断；模块的安装非常方便，四个角固定好之后，其供电、时钟以及通讯接口即完全连接 好；模块安装孔在布局方面进行了精心考虑，防止学生装错方向；3、产品的开放性块均应术用_L卜F层访妒箪斑i； * 力位协上古为透明外光，上卜用 X保护外壳之间采用方便拆诃的仁口 这行淬把，丰富的中间过程测成点中回过科测试点的弓I山.八伙可以让与V对理论知旗.艮入州学习.还可U.A

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16、吊，土挖襟块即叼根露升出文件 的拒不,自动才找相左的符开蛾模块忤避灯升娘细节更周到不松疑为有的反惨机计保护1枚模弦表示*常清修.恰当击H怪及功力*国一 H 了然；产品整体采用母板加模块化的架构，能很好地支持硬件和软件的创新功能扩展；母板相当于通信设备背板，上面有统一的时钟总线和通讯总线，并且各模块均有标 准的尺寸、结构、信号输入输出接口和时钟总线、通讯总线接口 ；各模块均有标准的尺寸、结构、信号输入输出接口和时钟总线、通讯总线接口 ；4、产品的可靠性各模块均应采用上下两层防护罩进行全方位保护，上盖为透明外壳，方便学生观察和动手实践，上下两层保护外壳之间采用方便拆卸的卡口进行连 接。各模块均有防

17、反接保护设计；模块关键I/O端口均采用了自主专利的隔离保护技术，彻底防止在创新实践中对关 键器件造成的损坏；对母板苛刻的EMC设计很好地保证了模块功能的可靠性和实验现象的稳定性；模块上独立的电源开关设计也在很大程度上降低了人为故障；时钟总线和通讯总线的强大的驱动能力很好地保证了各模块的电源通断将完全不会影响其他模块的工作；5、轻松的创新实践与开发本产品支持学生进行硬件以及软件方面的创新开发，在硬件创新设计方面，学生可以 在标准的结构框架上进行硬件模块的开发，并将自己开发的模块放置到模板上，与其他模块 互连，从而将学生设计的模块融入到现有的产品架构中；在软件创新设计方面，软核硬架 构”的设计方式

18、完全可以支持学生通过开发对模块进行重新定义；自主创造的MCU在线加载技术，让学生可以无负担地进行创新开发，当学生加载 的自己的软件有错误时，只需通过重新上电复位，模块即可自动恢复为厂家所设计 的功能；专门的二次开发模块，采用FPGA+DSP+MCU的架构,将所有例程固化在FLASH 中，可以通过拨码开关选择实验所需要的程序，然后通过单片机对FPGA和DSP 加载程序。也可以通过软件图形方式进行简单的二次开发。学生可以轻松地让模块在自己设计的功能与出厂时的相应功能之间进行切换，将两 者的现象和效果进行对照，为学生在创新之初的提供了极佳的参考；本产品国内首创性地将IP CORE的思路引入到对学生创

19、新能力的培养过程中，实 现了对学生创新开发的循序渐进地引导；丰富的例程引导及说明大大减轻了老师的指导负担；支持学生将自己设计的功能融入到其他模块搭建的通信系统中进行验证，这在很大 程度上增强了学生的创新兴趣和源动力；整个开发过程采用先仿真，再功能验证，最后逐级开发的模式。层次化的创新开发功能开发模埃知识点的分解.由学生 进行小功能开发并融入到 模块强体中验证让学生在 了解原理知识及中间过程的 将破上进行开发,打破传统 “!一子”式的开发理念.功能开发模埃知识点的分解.由学生 进行小功能开发并融入到 模块强体中验证让学生在 了解原理知识及中间过程的 将破上进行开发,打破传统 “!一子”式的开发理念.模块创新学生在维一功能自主开发 并成功验证后 M逐渐自 主开发其他功能并替代模 块初始功能.实现模块的 创新开发.系统开发基于产屏模块化的系统措 建理念，学生在FI主开发 模块后可逐步实现系统创 新开发.由此.实现展次 性创新开发.6、配套资料配套资料的完善性将会在很大程度上影响创新平台在实践中发挥的效果，针对这一 点，我们对产品的配套资料进行了精心的考虑，使配套资料详实、准确、指导性强，包 括学生用书、教师用书、PPT、视频指导，创新设计手册等资料；7、关于产品功能的升级和扩展为了保持产品的先进性，并充分