时分复用通信系统设计与实现.docVIP

通信原理教程 设计说明书 起止日期： 年 月 日 至 年 月 日 学生姓名 班级 成绩 指导教师(签字) 年 月 日 时分复用原理分析 时分复用原理 时分复用中的同步技术原理 在通信系统中，同步具有相当重要的地位。通信系统能否具有有效、可靠地工作，在很大程度上依赖有无良好的同步系统。同步可分为载波同步、位同步、帧同步和网同步几大类型。他们在通信系统中都具有相当重要的作用。时分复用通信中的同步技术包括位同步(时钟同步)和帧同步，这是数字通信的又一个重要特点。时分复用的电路原理就是先通过位同步信号和帧同步信号把各路信号数据,然后通过位同步 位同步的目的是确定数字通信中的个码元的抽样时刻，即把每个码元加以区分，使接受端得到一连串的码元序列，这一连串的码元列代表一定的信息。位同步是最基本的同步，是实现帧同步的前提。位同步的基本含义是收、发两端机的时钟频率必须同频、同相，这样接收端才能正确接收和判决发送端送来的每一个码元。因此,接收端必须提供一个确定抽样判决时刻的定时脉冲序列. 帧同步 在传输时把若干个码元组成一个个的码组，即一个个的字或句，通常称为群或帧。群同步又称帧同步。帧同步的主要任务是把字或句和码区分出来。在时分多路传输系统中，信号是以帧的方式传送。每一个帧中包含多路。接收端为了把各路信号区分开来，也需要帧同步系统。帧同步是为了保证收、发各对应的话路在时间上保持一致，这样接收端就能正确接收发送端送来的每一个话路信号，当然这必须是在位同步的前提下实现。 模块是整个实验系统的发终端，模块内部只使用+5V电压，其原理方框图如图所示。本单元产生NRZ信号，信号码速率约为170.5KB，帧结构如图所示。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），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，实验电路中数据码用红色发光二极管指示，帧同步码及无定义位用绿色发光二极管指示。发光二极管亮状态表示1码，熄状态表示0码。 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（2个） FS信源帧同步信号输出点/测试点 NRZ-OUT(AK)NRZ信号(绝对码)输出点/测试点（4个） 图中各单元与电路板上元器件对应关系如下： 晶振CRY：晶体；U1：反相器7404 分频器U2：计数器74161；U3：计数器74193；U4：计数器40160 并行码产生器K1、K2、K3：8位手动开关，从左到右依次与帧同步码、数据1、数据2相对应；发光二极管：左起分别与一帧中的24位代码相对应 八选一U5、U6、U7：8位数据选择器4512 三选一U8：8位数据选择器4512 倒相器U20：非门74HC04 抽样U9：D触发器74HC74 图1-1 数字信源方框图 1-2 帧结构图 数字终端模块工作原理它输入单极性非归零信号、位同步信号和帧同步信号，把两路数据信号从时分复用信号中分离出来，输出两路串行数据信号和两个8位的并行数据信号。两个并行信号驱动16个发光二极管，左边8个发光二极管显示第一路数据，右边8个发光二极管显示第二路数据，二极管亮状态表示“1”，熄灭状态表示“0”。两个串行数据信号码速率为数字源输出信号码速率的1/3。 在数字终端模块中，有以下测试点及输入输出点： S-IN时分复用基带信号输入点 SD抽样判后的时分复用信号测试点 BD延迟后的位同步信号测试点 FD整形后的帧同步信号测试点 D1分接后的第一路数字信号测试点 B1第一路位同步信号测试点 F1第一路帧同步信号测试点 D2分接后的第二路数字信号测试点 B2第二路位同步信号测试点 F2第二路帧同步信号测试点 4-1 数字终端原理方框图 图4-1中各单元与电路板上元器件对的应关系如下： · 延迟1 U63：单稳态多谐振荡器4528 · 延迟2 U62:A：D触发器4013 · 整形 U64:A：单稳态多谐振荡器4528；U62:B：D触发器4013 · 延迟3 U67、U68、U69：移位寄存器40174 · ÷3 U72：内藏译码器的二进制寄存器4017 · 串/并变换 U65、U70：八级移位寄存器4094 · 并/串变换 U66、U71：八级移位寄存器4014(或4021) · 显示 三极管9013；发光二极管 数字通信系统模型 信源：把消息转换成电信号。信源可分为模拟信源和数字信源。区分模拟信号和数字信号的准绳是看其取值是连续的还是离散的，而不是看时间。 信源编码：主要是利用信源的统计特性，解决信源的相关性，去掉信源冗余信息，提高系统有效性的目的。 信道编码：保证通信系统的传输可靠性，克服信道中的噪声和干扰。