通信原理实验指导书大学论文.docVIP

PAGE  PAGE  PAGE 41 通信原理 湖南文理学院电气与信息工程学院 2012年2月 目 录  TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc354153061 实验一 数字基带与频带信号实验  PAGEREF _Toc354153061 \h 3  HYPERLINK \l _Toc354153062 实验二 同步控制实验  PAGEREF _Toc354153062 \h 12  HYPERLINK \l _Toc354153063 实验三 模拟信号数字化及其调制解调实验  PAGEREF _Toc354153063 \h 31  HYPERLINK \l _Toc354153064 实验四 通信系统实验  PAGEREF _Toc354153064 \h 37  实验一 数字基带与频带信号实验 第一部分 数字基带信号部分 实验目的 1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。 2、掌握AMI、HDB3的编码规则。 3、掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。 4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。 5、了解HDB3（AMI）编译码集成电路CD22103。 实验内容 1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、传号交替反转码（AMI）、三阶高密度双极性码（HDB3）、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。 2、用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。 3、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。 基本原理 本实验使用数字信源模块、HDB3编译码模块和可编程逻辑器件模块。 1、数字信源 本模块是整个实验系统的发终端。本单元产生NRZ信号，信号码速率约为170.5KB，帧结构如图1-1所示。帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16位为2路数据信号，每路8位。此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号。发光二极管亮状态表示1码，熄状态表示0码。 图1-1 帧结构 本模块有以下测试点及输入输出点： ? CLK 晶振信号测试点 ? BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点 ? FS 信源帧同步信号输出点/测试点 ? NRZ-OUT NRZ信号输出点/测试点 FS信号可用作示波器的外同步信号，以便观察2DPSK等信号。 FS信号、NRZ-OUT信号之间的相位关系如图1-2所示，图中NRZ-OUT的无定义位为0，帧同步码为1110010，数据1数据2FS信号的低电平、高电平分别为4位和8位数字信号时间，其上升沿比NRZ-OUT码第一位起始时间超前一个码元。 图1-2 FS、NRZ-OUT波形 2. HDB3编译码 原理框图如图1-3所示。本单元有以下测试点及输出点： ? NRZ_IN 编码器输入信号 ? BS_IN 位同步输入信号 ? NRZ_OUT 译码器输出信号 ? BS- OUT 锁相环输出的位同步信号 ?（AMI）HDB3 编码器输出信号 ?（AMI）HDB3-D （AMI）HDB3整流输出信号 图1-3 HDB3编译码方框图 本模块上的开关K1用于选择码型，K1位于左边（A端）选择AMI码，位于右边（H端）选择HDB3码。 下面简单介绍AMI、HDB3码编码规律。 AMI码的编码规律是：信息代码1变为带有符号的1码即+1或-1，1的符号交替反转；信息代码0的为0码。AMI码对应的波形是占空比为0.5的双极性归零码，即脉冲宽度τ与码元宽度（码元周期、码元间隔）TS的关系是τ=0.5TS。 HDB3码的编码规律是：4个连0信息码用取代节000V或B00V代替，当两个相邻V码中间有奇数个信息1码时取代节为000V，有偶数个信息1码（包括0个信息1码）时取代节为B00V，其它的信息0码仍为0码；信息码的1码变为带有符号的1码即+1或-1；HDB3码中1、B的符号符合交替反转原则，而V的符号破坏这种符号交替反转原则，但相邻V码的符号又是交替反转的；HDB3码是占空比为0.5的双极性归零码。 设信息码为0000 0110 0001 0000 0，则NRZ码、AMI码，HDB3码如图1-4所示。 译码时，需将AMI或HDB3码变换成两路单极性信号分别送到CD22103的第11、第13