中北大學通信原理實驗

1、 通信原理實驗報告班級：13050143 姓名：XXX 學號：13050143XX實驗二 模擬信號源實驗1 實驗目的1. 熟悉各種模擬信號的產(chǎn)生方法及其用途。2. 觀察分析各種模擬信號波形的特點。2 實驗內(nèi)容1. 測量并分析各測量點波形及數(shù)據(jù)。2. 熟悉幾種模擬信號的產(chǎn)生方法，了解信號的來源，變換過程和使用方法。3 實驗器材1. 信號源模塊2. 連接線、3. 20M雙蹤示波器4 實驗原理模擬信號源電路用來產(chǎn)生實驗所需要的各種低頻信號：同步正弦波信號，非同步信號和音樂信號。5 實驗步驟1. 用示波器測量“2K同步正弦波”，“64K同步正弦波”，“128K同步正弦波”各點輸出的正弦波波形，對應的電

2、位器W1，W2，W3可分別改變各正弦波的幅度。2. 用示波器測量“非同步信號源”輸出波形。1） 按鍵S6選擇為“正弦波”，改變W4，調(diào)節(jié)信號幅度（調(diào)節(jié)范圍為04V），用示波器觀察輸出波形。2） 保持信號幅度為3V，改變S7,S8，調(diào)節(jié)信號頻率（調(diào)節(jié)范圍為180Hz18KHz）,用示波器觀察輸出波形。3） 將波形分別選擇為三角波、方波，重復上面兩個步驟。3. 將控制開關K1設為“ON”，令音樂片加上控制信號，產(chǎn)生音樂信號輸出，用示波器在“音樂輸出”端口觀察音樂信號輸出波形。6 實驗報告要求1. 畫出各測量點波形，并進行分析。2. 畫出各模擬信號源的電路組成方框圖，敘述其工作原理。3. 記錄實驗過

3、程中遇到的問題并進行分析，提出改進建議。實驗三 抽樣定理和PAM調(diào)制解調(diào)實驗1 實驗目的1. 通過脈沖幅度調(diào)制實驗，使學生能加深理解脈沖幅度調(diào)制的原理。2. 通過對電路組成、波形和所測量數(shù)據(jù)的分析，加深理解這種調(diào)制方式的優(yōu)缺點。2 實驗內(nèi)容1. 觀察模擬輸入正弦波信號、抽樣時鐘的波形和脈沖幅度調(diào)制信號，并注意觀察他們之間的相互關系及特點。2. 改變模擬輸入信號或抽樣時鐘的頻率，多次觀察波形。3 實驗器材1. 信號源模塊2. 號模塊3. 20M雙蹤示波器4. 連接線4 實驗原理1. 抽樣定理抽樣定理表明：一個頻帶限制在（0，fh）內(nèi)的時間連續(xù)信號m（t），如果以T1/2fh秒的時間間隔對它進行等

4、間隔抽樣，則m（t）將被所得到的抽樣值完全確定。5 實驗步驟1. 將信號源模塊、模塊1固定在主機箱上，將黑色塑封螺釘擰緊，確保電源接觸良好。2. 插上電源線，打開主機箱右側(cè)的交流開關，將信號源模塊和模塊1的電源開關撥下，觀察指示燈是否點亮，紅燈為+5v電源指示燈，綠燈為-12V電源指示燈，黃色為+12V電源指示燈。3. 觀察PAM自然抽樣波形1) 用示波器觀測信號源“2K同步正弦波”輸出，調(diào)節(jié)W1改變輸出信號幅度，使輸出信號峰-峰值在4V左右。2) 將信號源上S4設為“1010”，使“CLK1”輸出32K時鐘。3) 將模塊1上K1選到“自然”。4) 關閉電源，按如下方式連線源端口目標端口連線說

5、明信號源：“2K同步正弦波”模塊1：“PAM-SIN”提供被抽樣信號信號源：“CLK1”模塊1：“PAMCLK”提供抽樣信號5) 用示波器在“自然抽樣輸出”處觀察PAM自然抽樣波形。4. 觀測PAM平頂抽樣波形a） 用示波器觀測信號源“2K同步正弦波”輸出，調(diào)節(jié)W1改變輸出信號幅度，使輸出信號峰-峰值在4V左右。b） 將信號源上S1、S2、S3依次設為“10000000”、“10000000”、“10000000”，將S5設為“1000”，使“NRZ”輸出速率為128K，抽樣頻率為：NRZ頻率/8。c） 將K1設為“平頂”，關閉電源，按下列方式進行連接。源端口目標端口連線說明信號源：“2K同步

6、正弦波”模塊1：“PAM-SIN”提供被抽樣信號信號源：“NRZ”模塊1：“PAMCLK”提供抽樣脈沖d）打開電源，用示波器在“平頂抽樣輸出”處觀察平頂抽樣波形。5. 改變抽樣時鐘頻率，觀測自然抽樣信號，驗證抽樣定理。實驗五 脈沖編碼調(diào)制解調(diào)實驗1 實驗目的1. 掌握脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)的原理。2. 掌握脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)的動態(tài)范圍和頻率特性的定義及測量方法。3. 了解脈沖編碼調(diào)制信號的頻譜特性。4. 了解大規(guī)模集成電路W681512的使用方法。2 實驗內(nèi)容1. 觀察脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)的結果，分析調(diào)制信號與基帶信號之間的關系。2. 改變基帶信號的幅度，觀察脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)信號的信噪比的變化

7、情況。3. 改變基帶信號的頻率，觀察脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)信號幅度的變化情況。4. 改變位同步時鐘，觀測脈沖編碼調(diào)制波形。3 實驗器材1. 信號源模塊2. 號模塊3. 20M雙蹤示波器4. 立體聲耳機5. 連接線4 實驗原理模擬信號進行抽樣后，其抽樣值還是隨信號幅度連線變化的，當這些連線變化的抽樣值通過有噪聲的信道傳輸時，接收端就不能對所發(fā)送的抽樣準確的估值。如果發(fā)送端用預先規(guī)定的有限個電平來表示抽樣值，且電平間隔比干擾噪聲大，則接收端將有可能對所發(fā)送的抽樣準確地估值，從而有可能消除隨機噪聲的影響。脈沖編碼調(diào)制（PCM）簡稱為脈碼調(diào)制，它是一種將模擬語音信號變換成數(shù)字信號的編碼方式。5 實驗步驟1

8、. 將信號源模塊和模塊2固定在主機箱上，將黑色塑封螺釘擰緊，確保電源接觸良好。2. 插上電源線，打開主機箱右側(cè)的交流開關，將信號源模塊和模塊2的電源開關撥下，觀察指示燈是否點亮，紅燈為+5V電源指示燈，綠燈為-12V電源指示燈，黃色為+12V電源指示燈。3. 觀測PCM編，譯碼波形。1） 用示波器測量信號源板上“2K同步正弦波”點，調(diào)節(jié)信號源板上手調(diào)電位器W1使輸出信號峰-峰值在3V左右。2） 將信號源板上S4設為0111，S5設為01003） 實驗系統(tǒng)連線-關閉系統(tǒng)電源，進行如下連接：源端口目的端口連線說明信號源：2K同步正弦波模塊2：提供音頻信號信號源：模塊2：MCLK提供W681512工

9、作的主時鐘（2.048M）信號源：CLK1模塊2：BSX提供位同步信號（256K）信號源：FS模塊2：FSXA提供幀同步信號模塊2：FSXA模塊2：FSRA作自環(huán)實驗，直接將接收幀同步和發(fā)送幀同步相連模塊2：BSX模塊2：BSR作自環(huán)實驗，直接將接收位同步和發(fā)送位同步相連模塊2：PCMOUT-A模塊2：PCMIN-A將PCM編碼輸出結果送人PCM譯碼電路進行譯碼4） 用示波器觀測各測試點以及PCM編碼輸出點“PCMOUT-A”和解調(diào)信號輸出點“SINOUT-A”輸出的波形。5） 改變位時鐘為2.048M，觀測PCM調(diào)制和解調(diào)波形。6） 改變K1,K2開關，觀測PCM調(diào)制和解調(diào)波形。實驗十五 碼

10、型變換實驗1、 實驗目的1、 了解幾種常用的數(shù)字基帶信號2、 掌握常用數(shù)字基帶傳輸碼型的編碼規(guī)則3、 掌握常用CPLD實現(xiàn)碼型變換的方法2、 實驗內(nèi)容1、 觀察NRZ碼、RZ碼、AMI碼、HDB3碼、CMI碼、BPH碼的波形2、 觀察全0碼或全1碼時各碼型的波形3、 觀察HDB3碼、AMI碼的正負極性波形4、 觀察RZ碼、AMI碼、HDB3碼、CMI碼、BPH碼經(jīng)過碼型反變換后的輸出波形5、 自行設計碼型變換電路，下載并觀察波形3、 實驗器材1、 信號源模塊 一塊2、 6號模塊 一塊3、 7號模塊 一塊4、 20M雙總示波器 一臺5、 連接線 若干3. 實驗原理 在數(shù)字通信中，有些場合可以不經(jīng)

11、過載波調(diào)制和解調(diào)的過程而讓基帶信號直接進行傳輸。這種不使用載波調(diào)制裝置而直接傳送基帶信號的系統(tǒng)，我們稱它為基帶傳輸系統(tǒng)。 若一個變換器把數(shù)字基帶信號變換成合適于基帶信號傳輸?shù)幕鶐盘?，則稱此變換器為數(shù)字基帶調(diào)制器；相反，稱之為基帶解調(diào)器。 基帶信號是代碼的一種電表示形式，在實際的基帶傳輸系統(tǒng)中，并不是所有的基帶電波形都能在信道中傳輸。4. 實驗步驟1、 CML，RZ，BPH碼編解碼電路觀測1） 將信號源模塊和模塊6、7固定在主機箱上，將塑封螺釘擰緊，確保電源接觸良好。2） 通過模塊6上的撥碼開關S1選擇碼型為CMI碼，即“00100000”。3） 信號源模塊上S4、S5都撥到“1100”，S1

12、、S2、S3分別設為“01110010” “01010101” “00110011”。4） 對照下表完成實驗連線源端口目的端口連線說明信號源：NRZ（8K）模塊6：NRZIN8KNRZ碼基帶傳輸信號輸入信號源：CLK2（8K）模塊6：BS提供編譯碼位時鐘模塊6：DOUT1模塊6:：DIN1電平變換的編碼輸入A模塊6：DPUT1模塊7：DIN提取編碼數(shù)據(jù)的位時鐘模塊7：BS模塊6：BSR提取的位時鐘給譯碼模塊5） 將模塊7的S2設置為“0111”6） 以“NRZIN”為內(nèi)觸發(fā)源，用雙蹤示波器觀測編碼輸出“DOUT1”波形。7） 以“NRZIN”為內(nèi)觸發(fā)源，用雙蹤示波器觀測編碼輸出“NRZ-OUT

13、”波形，觀測解碼波形與初始信號是否一致。8） 撥碼開關S1選擇碼型為RZ碼（00010000）、BPH碼（00001000）重復上述步驟。9） 實驗結束關閉電源。2、AMI,HDB3碼編解碼電路觀測1） 通過模塊6的撥碼開關S1選擇碼型為AMI碼，即“01000000”。2） 將信號源S4,S5撥到“0100”，S1,S2，S3分別設置為“01110010”“00011000”“01000011”3） 完成實驗連線。4） 模塊7的S2設置為“1000”5） 以“NRZIN”為內(nèi)觸發(fā)源，分別用雙蹤示波器觀測DOUT1，DOUT2,HDB3/AMI-OUT三點的波形。6） 以NRZIN為內(nèi)觸發(fā)源，

14、用雙蹤示波器觀測OUT-A,OUT-B,NRZ-OUT三點的波形。7） 通過撥碼開關S1選擇碼型為HDB3碼，重復上述步驟。實驗九 振幅鍵控（ASK）調(diào)制與解調(diào)實驗1、 實驗目的1、 掌握用鍵控法產(chǎn)生ASK信號的方法2、 掌握ASK非相干解調(diào)的原理2、 實驗內(nèi)容1、 觀察ASK調(diào)制信號波形2、 觀察ASK解調(diào)信號波形3、 實驗器材1、 信號源模塊 一塊2、 3號模塊 一塊3、 4號模塊 一塊4、 7號模塊 一塊5、 20M雙蹤示波器 一臺6、 連接線 若干4、 實驗原理 調(diào)制信號為二進制序列時的數(shù)字頻帶調(diào)制成為二進制數(shù)字調(diào)制。由于被調(diào)載波有幅度、頻率、相位三個獨立的可控參量，當用二進制信號分別

15、調(diào)制這三種參量時，就形成了二進制振幅鍵控（2ASK）、二進制移頻鍵控（2FSK）、二進制移相鍵控（2PSK）三種最基本的數(shù)字頻帶調(diào)制信號，而每種調(diào)制信號的受控參量只有兩種離散變換形態(tài)。5、 實驗步驟（1） ASK調(diào)制實驗1、 將信號源模塊和模塊3、4、7固定在主機箱上，將黑色塑封螺絲釘擰緊，確保電源接觸良好。2、 按照下表進行實驗連線：源端口目的端口連線說明信號源：PN（6K）模塊3：ASK-NRZS4撥為1100，PN是8K偽隨機序列信號源：64K同步正弦波模塊3：ASK載波提供ASK調(diào)制載波，幅度為4V3、 以信號輸入點“ASK-NRZ”的信號為內(nèi)觸發(fā)源，用示波器觀察點“ASK-OUT”輸出，即為PN碼經(jīng)過ASK調(diào)制后的波形。4、 通過信號源模塊上的撥碼開關S4來控制產(chǎn)生PN碼的頻率，改變送入的基帶信號，重復上述實驗；也可以改變載波頻率來試驗。5、 試驗結束后關閉電源（2） ASK解調(diào)實驗1、 接著上面ASK調(diào)制實驗繼續(xù)連線：源端口目的端口連線說明模塊3：ASK-OUT模塊4：ASKINASK解調(diào)輸入模塊4：ASK-DOUT 模塊7：DIN鎖相環(huán)法位同步提取信號輸入模塊7：BS模塊4：ASK-BS提取的位同步信號2、 將模塊7上的撥碼開關S2撥為“ASK-NRZ”頻率的16倍，如“ASK-NRZ”選8K時，S2選12