《通信原理》实验手册_精编本_2011.11.27第二版修正（含第一版增补）.docVIP

《通信原理》实验手册 （精编本） 光电信息工程 090060班 2011年11月27日第二版 目 录 第一章 实验系统概述 2 1.1 概述 2 1.2 电路组成概述 2 1.3 通信原理实验箱用户使用说明书 6 第二章 锁相环实验 8 实验一 模拟锁相环模块 7 实验二 数字锁相环实验 10 第三章 数字调制技术 14 实验一 BPSK传输系统实验 14 *实验二 DBPSK传输系统实验 30 第四章 语音编码技术 37 *实验一 PCM编译码器系统 37 实验二 ADPCM编译码器系统 42 实验三 CVSD编码器和CVSD译码器系统 46 注：“*”表示实验报告内容。 第一章 实验系统概述 概述 通信原理综合实验系统中，涉及有数字调制解调技术、纠错编译码技术、语音编码技术、数字复接技术、基带传输技术、电话接口技术、数字接口技术等。该系统将当今的核心技术和新器件融入通信原理课程，其具有以下特点： 先进性：数字信号处理（DSP）技术+PFGA技术； 全面性：通过这些测试接口，可以对每一种电路模块的功能和性能有一个全面的了解。 系统性：每个电路测试模块可以放入多个系统中进行综合实验， 基础性：与当今通信原理课程和教学大纲结合紧密； 使用性：便于老师对实验内容的组织和实施。 电路组成概述 在通信原理综合实验系统中，主要由下列功能模块组成： 显示控制模块 FPGA初始化模块 信道接口模块 DSP+FPGA处理模块 D/A模块 中频调制模块 中频解调模块 A/D模块 测试模块 汉明编码模块 汉明译码模块 噪声模块 电话接口（1、2）模块 DTMF（1、2）模块 PAM模块 ADPCM（1、2）模块 CVSD发模块 CVSD收模块 帧传输复接模块 帧传输解复接模块 AMI/HDB3码模块 CMI编码模块 CMI译码模块 模拟锁相环模块 数字锁相环模块 在该硬件平台中，模块化功能较强，其电路布局见图1.2.1所示。对于每一个模块，在PCB板上均由白色线条将其明显分割开来，每个测试模块都能单独开设实验，便于教学与学习。 在通信原理综合实验系统中，电源插座与电源开关在机箱的后面，电源模块在该实验平台电路板的下面，它主要完成交流(220V到+5V、+12V、-12V的直流变换，给整个硬件平台供电。 在平台上具有友好的人机接口界面设计，学生可以通过键盘选择相应的工作模式与设置有关参数。菜单可选择方式及设置参数1.3一节。 通信原理综合实验系统通过下面几个端口与外部进行连接： JH02（实验箱左端同步口模块内）：同步数据接口方式。该接口电平特性为RS422，通过该端口接收外部来的发送数据，并送入调制器中；同时将解调器解调之后的数据通过该端口送往外部设备。在该接口中，还包括调制解 调器提供的收发时钟信号。在使用RS422接口时需要通过菜单设置，选择调制器输入信号为“外部数据信号”。 K002（实验箱中上部左端的中频Q9连接器）：为中频发送信号连接器，调制后的中频信号通过该口对外输出，一般通过中频同轴电缆送入信道仿真平台（JH6001）或自环送到接收端设备。 JL02（实验箱中上部右端的中频Q9连接器）：从信道中来的中频信号（如加噪后的中频信号、无线衰落后的低中频信号）由该端口输入，送入解调模块中进行解调。 J007（数字测试信号输入）、J005（模拟测试信号输入）、J006（地）（在实验箱左端的信号输入接头）：为测试信号输入湍，用于向通信原理综合实验系统中送入各种测试信号。测试信号的输入能否加入测试模块还与测试模块的跳线器设置有关，具体见测试步骤。 JF01、JG01：标准异步数据端口A（JF01）和B（JG01）。A到B的异步传输经过信道传输，B到A为直通方式。 通信原理综合实验系统接口布局见图1.2.2所示。 在通信原理综合实验系统中，为便于学习和实验，各项实验内容是以模块进行划分，每个测试模块可以单独开设实验。各模块之间的系统连接见图1.2.3所示。由图可以看出，在系统中通信双方的传输信道是不对称的。 从用户电话1向用户电话2的信号支路是以无线信道传输技术为主，信号流程为：用户电话接口1→话音编码1→汉明纠错编码→信道调制→加噪信道→信道解调→汉明译码→话音解码2→用户电话接口2。 从用户电话2向用户电话1的信号支路是以有线信道传输技术为主，信号流程为：用户电话接口2→话音编码2→信道复接→线路编码（HDB3/CMI）→线路译码→信道解复接→话音解码1→用户电话接口1。 这样设计实验系统的目的是为了在不增加成本的条件下最大限度的增加系统实验内容，加强学生的动手能力，便于将各测试模块放在不同系统中进行测试、比较，加强学生对各模块在系统中的地位、作用、性能的掌握，使学生对通信系统有一个较全面的了