2025年通信原理实验指导书

试验1 CMI码型变换试验一、试验目的1、了解CMI码的编码规章。2、观看输入全01码时各编码输出码型,了解就是否含有直流重量。3、观看CMI码经过码型反变换后的译码输出波形及译码输出后的时间延迟。4、娴熟把握CMI与输入信号的关系。二、试验器材1、主控&信号源、2号、8号、13号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线假设干三、试验原理1、试验原理框图数字终端数字终端DoutMUX数据CMI/BPH编码二选一选择器编码输出BSOUT时钟编码输入8#基带传输编译码模块误码插入数据CMI/BPH译码串并变换译码输入时钟译码时钟输入译码输出误码检测提取13#载波同步及位同步模块BS2同步数字锁相环输入CMI/BPH编译码试验原理框图2、试验框图说明CMI001,111001bit2bit,1bit,0bit,也就就是选择器的功能。CMI译码首先也就是需要找到分组的信号,才能正确译码。CMI码只要消灭下降沿了,就表示分组的开头,找到分组信号后,对信号分组译码就可以得到译码的数据了。四、试验步骤概述:本工程通过转变输入数字信号的码型,分别观测编码输入输出波形与译码输出波形,测量CMI编译码延时,验证CMI编译码原理并验证CMI码就是否存在直流重量。源端口目的端口连线说明信号源:PN源端口目的端口连线说明信号源:PN8:TH3(编码输入-数据)基带传输信号输入信号源:CLK8:TH4(编码输入-时钟)供给编码位时钟8:TH6(编码输出)13:TH7(数字锁相环输入)数字锁相环法位同步提取输入13:TH5(BS2)8:TH9(译码时钟输入)供给译码位时钟8:TH6(编码输出)8:TH10(译码输入)将数据送入译码模块2、开电,设置主控菜单,CMI码】→【无误码13号模块的开关S30011,512K同步时钟。3、此时系统初始状态为:PN256K。4、试验操作及波形观测。观测编码输入的数据与编码输出的数据:用示波器分别观测与记录TH38#与TH68#的波形,验证CMI编码规章。观测编码输入的数据与译码输出的数据:用示波器分别观测与记录TH38#与TH138#的波形,测量CMI码的时延。源端口目的端口连线说明源端口目的端口连线说明2:DoutMUX8:TH3(编码输入-数据)码基带传输信号输入2:BSOUT8:TH4(编码输入-时钟)供给编码位时钟8:TH6(编码输出)13:TH7(数字锁相环输入)数字锁相环法位同步提取13:TH5(BS2)8:TH9(译码时钟输入)供给译码位时钟8:TH6(编码输出)8:TH10(译码输入)将数据送入译码模块开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【CMI13的开关S30011512K同步时钟。将模块2的开关置为0000000000,用示波器分别观测编码输入的数据与编码输出的数据,调整示波器,将信号耦合状况置为沟通,,01逐位拨起,200111111111111111111111111111111,01示波器波形的变化状况。思考:CMI码就是否存在直流重量？验证CMI的误码检测功能:设置主控&信号源模块,在CMI试验中插入误码,用示波器比照观测误码插入与误码检测。思考:CMI码就是否可以纠错？五、试验报告1、分析试验电路的工作原理,表达其工作过程。2、依据试验测试记录,画出各测量点的波形图,并分析试验现象。3、对试验中两种编码的直流重量观测结果如何？联系数字基带传输系统学问分析假设含有编码中直流重量将会对通信系统造成什么影响？4、说明延时测量的方法。2BPH码型变换试验一、试验目的1、BPH码的编码规章。2、观看输入全01码时各编码输出码型,了解就是否含有直流重量。3、观看BPH码经过码型反变换后的译码输出波形及译码输出后的时间延迟。4、测试BPH码的检错功能。5、BPH码的译码同步观测。二、试验器材1、主控&信号源、2号、8号、13号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线假设干三、试验原理1、试验原理框图数字终端数字终端DoutMUX数据CMI/BPH编码二选一选择器编码输出BSOUT时钟编码输入8#基带传输编译码模块误码插入数据CMI/BPH译码串并变换译码输入时钟译码时钟输入译码输出误码检测提取13#载波同步及位同步模块BS2同步数字锁相环输入CMI/BPH编译码试验原理框图2、试验框图说明BPH编码编码规章不同,001,110,BPH译码首先也就是需要找到分组的信号,才能正确译码。BPH译码只要找到连0或连1,就表示分组的开头。找到分组信号后,对信号分组译码就可以得到译码的数据了。试验概述:本工程通过转变输入数字信号的码型,分别观测编码输入输出波形与译码输出波形,比照CMI编码,分析两种编码规章的异同,验证BPH编译码原理并验证BPH码就是否存在直流重量。1、关电,S31CMI码型变换试验一样。2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【BPH3、此时系统初始状态为:PN256K。41CMI码型变换的操作步骤,BPH码编码规章观测与BPH码直流重量观测。五、试验报告1、分析试验电路的工作原理,表达其工作过程。2、依据试验测试记录,画出各测量点的波形图,并分析试验现象。3、对试验中两种编码的直流重量观测结果如何？联系数字基带传输系统学问分析假设含有编码中直流重量将会对通信系统造成什么影响？4、比较两种编码的优劣。5、写出完本钱次试验后的心得体会以及对本次试验的改进建议。3HDB3码型变换试验一、试验目的1、了解几种常用的数字基带信号的特征与作用。2、把握HDB3码的编译规章。3、了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。二、试验器材1、主控&信号源、2号、8号、13号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线假设干三、试验原理信号源PN15信号源PN15数据HDB3编码HDB3-A1电平变换HDB3输出CLK时钟HDB3-B1数据移位输出取绝对值缓存4bitHDB3-A2极性换HDB3输入时钟HDB3-B2信号检测单极性码译码时钟输入8BS2数字锁位同步数字锁相环输入13HDB3编译码试验原理框图2、试验框图说明我们知道AMI编码规章就是遇到0输出0,遇到1则交替输出+1与-1。而HDB3编码由于需要插入破坏位B,因此,在编码时需要缓存3bit的数据。当没有连续4个连0时与AMI编码规章相同。当4个连0时最终一个0变为传号A,其极性与前一个A的极性相反。假设该传号与前一个1的极性不同,则还要将这4个连0的第一个0变为B,B的极性与A信号源经程序处理后,得到HDB3-A1与HDB3-B1两路信号,再通过电平转换电路进展变换,从而得到HDB3编码波形。同样AMI译码只需将全部的±1变为1,0变为0HDB3译码只需找到传号A,将传号与传号前3个数都清0即可。传号A的识别方法就是:该符号的极性与前一极性一样,该符号即为HDB3码信号送入到电平逆变换电路,再通过译码处理,得到原始码元。四、试验步骤工程一HDB3编译码(256KHz归零码试验)概述:本工程通过选择不同的数字信源,分别观测编码输入准时钟,译码输出准时钟,观看编译码延时以及验证HDB3源端口目的端口连线说明信号源:PN源端口目的端口连线说明信号源:PN8:TH3(编码输入-数据)基带信号输入信号源:CLK8:TH4(编码输入-时钟)供给编码位时钟8:TH1(HDB3输出)8:TH7(HDB3输入)将数据送入译码模块8:TH5(单极性码)13:TH7(数字锁相环输入)数字锁相环位同步提取13:TH5(BS2)8:TH9(译码时钟输入)供给译码位时钟2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【HDB3编译码】→【归零码试验13的开关S30011,512K同步时钟。3、此时系统初始状态为:256K的PN序列。4、试验操作及波形观测。用示波器分别观测编码输入的数据TH3TH1(HDB3输出),观看记录波形,有数字示波器的可以观测编码输出信号频谱,HDB3编码规章。注:观看时留意码元的对应位置。保持示波器测量编码输入数据TH3的通道不变,另一通道测量中间测试点TP2(HDB3-A1),观看基带码元的奇数位的变换波形。保持示波器测量编码输入数据TH3的通道不变,另一通道测量中间测试点TP3(HDB3-B1),观看基带码元的偶数位的变换波形。用示波器分别观测模块8的TP2(HDB3-A1)与TP3(HDB3-B1),可从频域角度观看信号所含256KHz频谱重量状况;或用示波器减法功能观看HDB3-A1与HDB3-B1相减后的波样子况,,并与HDB3编码输出波形相比较。用示波器比照观测编码输入的数据与译码输出的数据,观看记录HDB3译码波形与输入信号波形。思考:译码过后的信号波形与输入信号波形相比延时多少？用示波器分别观测TP4(HDB3-A2)与TP8(HDB3-B2),从时域或频域角度了解HDB3码经电平变换后的波样子况。用示波器分别观测模块8的TH7(HDB3输入)与TH5(单极性码),从频域角度观测双极性码256KHz频谱重量状况。用示波器分别观测编码输入的时钟与译码输出的时钟,观看比较恢复出的位时钟波形与原始位时钟信号的波形。思考:,,假设输入信号承受的,就是否能观看到恢复的位时钟信,为什么？HDB30信号的编码、直流重量以准时钟信号提取观测概述:本工程通过设置与转变输入信号的码型,HDB3归零码编码输出信号中对长连0码信号的编码、含有的直流重量变化以准时钟信号提取状况,HDB3码特性。源端口目的端口连线说明2:DoutMUX源端口目的端口连线说明2:DoutMUX8:TH3(编码输入-数据)基带信号输入2:BSOUT8:TH4(编码输入-时钟)供给编码位时钟8:TH1(HDB3输出)8:TH7(HDB3输入)将数据送入译码模块8:TH5(单极性码)13:TH7(数字锁相环输入)数字锁相环位同步提取13:TH5(BS2)8:TH9(译码时钟输入)供给译码位时钟2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【HDB3编译码】→【归零码试验13的开关S30011,512K2的开关S1、S2、S3、S411110000,DoutMUX40(或自行设置其她码值也可。)3、此时系统初始状态为:256KHz32位拨码信号。4、试验操作及波形观测。0HDB38TH3(编码输入-数据)与TH1(HDB3输出),0时的波形变化状况。注:观看时留意码元的对应位置。思考:HDB3编码与AMI编码波形有什么差异？观看HDB32的开关S1S2S3S40000000000,用示波器分别观测编码输入数据与编码输出数据,编码输入时钟与译码输出时钟,调整示波器,将信号耦合状况置为沟通,,01逐位拨起,直到200111111111111111111111111111111,察拨码过程中编码输入数据与编码输出数据波形的变化状况。思考:HDB3码就是否存在直流重量？观看HDB3编码信号所含时钟频谱重量。将模块2的开关S1、S2、S3、S40,用示波器先分别观测编码输入数据与编码输出数据,再分别观测编码输入时钟与译码输出时钟,观看2的开关S1、S2、S3、S41,观看记录波形。思考:数据与时钟就是否能恢复？:有数字示波器的可以观测编码输出信FFT频谱。在恢复时钟方面HDB3AMI码比较有哪一个更好？比较不同输入信号时两种码型的时钟恢复状况并联系其编码信号频谱分析缘由。五、试验报告1、分析试验电路的工作原理,表达其工作过程。2、依据试验测试记录,画出各测量点的波形图,并分析试验现象。3、测试HDB3的反演,即给出HDB3码,求出原消息。4W681512的幅频特性一、试验目的123、生疏了解W681512。二、试验器材1、主控&信号源模块、3号、21号模块 各一块2、双踪示波器 一台3、连接线 假设干三、试验原理1、试验原理框图music/A-outmusic/A-out编码输入PCM编码编码输出信号源FS帧同步CLK时钟T1主时钟21PCM编译码及语音终端时钟PCM译码帧同步译码输入扬声器音频输入译码输出图2-1 21号模块W681512芯片的PCM编译码试验music/A-music/A-outLPF-INLPF-OUT编码输入A/D转换PCM编码G.711变换编码输出信号源LPFFS帧同步PCMPCM编码CLK时钟3#信源编译码模块PCM译码时钟G.71121#PCM编译码及语音终端模块反变换译码输入帧同步D/A转换IIRPCM译码音频输入译码输出图2-23号模块的PCM编译码试验33LPF-INLPF-OUTmusic/A-outLPF抗混叠滤波器编码输入信号源FS编码帧同步PCM编码〔A律编码〕编码输出A/μ-InCLK编码时钟T121PCM编译码及语音终端模块A/μ律编码转换编码时钟A/μ-Out译码时钟W681512芯片PCM译码〕译码输入编码帧同步译码帧同步音频输出主时钟音频输入图2-3A/μ律编码转换试验2、试验框图说明图2-1中描述的就是信号源经过芯片W681512经行PCM编码与译码处理。W681512的芯片工作主时钟为2048KHz,中以编码时钟取64K为根底进展芯片的幅频特性测试试验。图2-2中描述的就是承受软件方式实现PCM编译码,并呈现中间变换的过程。PCM编码过程就是将音乐信号或正弦波信号,经过抗混叠滤波(其作用就是滤波34kHz以外的频率,防止A/D转换时消灭混叠的现象)。抗混滤波后的信号经A/D转换,然后做PCM编码,之后由于G、711协议规定A律的奇数位取反,μ律的全部位都取反。因此,PCM编码后的数据需要经G、711协议的变换输出。PCM译码过程就是PCM编码逆向的过程,不再赘述。A/μ2-3Aμ律试验时,使用3A律编码,AAμ21μ律译码。同理,当菜单项选择择为μ律转A3μ律编码,经μ转A21号模块进展A四、试验步骤概述:该工程就是通过转变输入信号频率,观测信号经W681512编译码后的输出幅频特性,了解芯片W681512的相关性能。1、关电,按表格所示进展连线。源端口源端口目的端口连线说明信号源:A-OUT21:TH5(音频接口)供给音频信号信号源:T121:TH1(主时钟)供给芯片工作主时钟信号源:CLK21:TH11(编码时钟)供给编码时钟信号信号源:CLK21:TH18(译码时钟)供给译码时钟信号信号源:FS21:TH9(编码帧同步)供给编码帧同步信号信号源:FS21:TH10(译码帧同步)供给译码帧同步信号21:TH8(PCM编码输出)21:TH7(PCM译码输入)接入译码输入信号2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【PCM编码】→【A律编码W1主控信号源A-OUT3V21S1拨至“A-Law”,即完成A律PCM编译码。3:3V,1KHz正弦波;PCM编码及译码时钟CLK64KHz方波;编码及译码帧同步信号FS8KHz。4、试验操作及波形观测。调整模拟信号源输出波形为正弦波,输出频率为50Hz,用示波器观测A-out,设置A-out3V。50Hz4000Hz,21的音频输出,观测信号的幅频特性。注:频率转变时可依据试验需求自行转变频率步,50Hz~250Hz间以10Hz,超过250Hz后以100Hz的频率为步进。思考:W681512PCM编解码器输出的PCM数据的速率就是多少？在本次试验系统要给W681512供给64KHz,改为其她时钟频率的时,观看的时序有什么变化？认真分析W6815128KHz帧收、发同步时钟的相位关系。五、试验报告1、分析试验电路的工作原理,表达其工作过程。2、依据试验测试记录,画出各测量点的波形图,并分析试验现象。(留意对应相位关系)3、对试验思考题加以分析,做出答复。试验5 ASK调制及解调试验一、试验目的1ASK信号的方法。2、把握ASK非相干解调的原理。二、试验器材1、主控&信号源、9号模块 各一块2、双踪示波器 一台3、连接线 假设干三、试验原理1、试验原理框图信号源信号源PN15基带信号调制输出128K载波1门限低通半波ASK解调输出判决LPF-ASK滤波整流输出整流解调输入门限调整9ASK调制及解调试验原理框图2、试验框图说明ASK,通过门限判决电路解调出原始基带信号。四、试验步骤试验工程一ASK调制概述:ASK调制试验中,ASK(振幅键控)载波幅度就是随着基带信号的变化而变化。在本工程中,通过调整输入PN序列频率或者载波频率,比照观测基带信号波形与调制输出波形,观测每个码元对应的载波波形,验证ASK调制原理。1,按表格所示进展连线。源端口源端口目的端口连线说明信号源:PN9:TH1(基带信号)调制信号输入信号源:128KHz载波输入9:TH4(调制输出)9:TH7(解调输入)解调信号输入2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【ASK9号模块的S10000。3、此时系统初始状态为:PN32KHz,128KHz3V。4、试验操作及波形观测。分别观测调制输入与调制输出信号:用示波器同时观测9号模块TH1与TH4,验证ASK调制原理。将PN64KHz,观看载波个数就是否发生变化。ASK解调概述:试验中通过比照观测调制输入与解调输出,观看波形就是否有延时现象,并验证ASK,如:TP4(整流输出),TP5(LPF-ASK),深入理解ASK解调过程。1、保持试验工程一中的连线及初始状态。2、比照观测调制信号输入以及解调输出:9TH1TH6,调整W1直至二者波形一样;再观测TP4(整流输出)、TP5(LPF-ASK)两个中间过程测试点,验证ASK解调原理。39号模块LPF-ASK信号,观测眼图。五、试验报告1、分析试验电路的工作原理,简述其工作过程;2、分析ASK调制解调原理。3、正确理解低通滤波器作用。试验6 DBPSK调制及解调试验一、试验目的1、把握DBPSK调制与解调的根本原理;2、把握DBPSK数据传输过程,生疏典型电路;3、生疏DBPSK调制载波包络的变化;4、把握DBPSK载波恢复特点与位定时恢复的根本方法;二、试验器材1、主控&信号源、9号、13号模块 各一块2、双踪示波器 一台3、连接线 假设干三、试验原理1、DBPSK调制解调(9号模块)试验原理框图II256K载波1差分NRZ_IPN15基带信号编码信号源取反调制输出CLK差分编码时钟NRZ_Q反相256K载波2Q差分门限低通DBPSK解调输出译码判决LPF-BPSK滤波解调输入差分译码时钟输出相干载波9#数字调制解调模块13#载波同步及位同步模块BS2数字锁相环载波同步数字锁相环输入SIN载波同步输入DBPSK调制及解调试验原理框图2、DBPSK调制解调(9号模块)试验框图说明基带信号先经过差分编码得到相对码,再将相对码的1电平与0电平信号分别与256K载涉及256K反相载波相乘,叠加后得到DBPSK调制输出;已调信号送入到13模块载波提取单元得到同步载波;已调信号与相干载波相乘后,经过低通滤波与门限判决后,解调输出原始相对码,最终经过差分译码恢复输出原始基带信号。其中载波同步与位同步由13号模块完成。四、试验步骤试验工程一DBPSK调制