通信系統(tǒng)實驗報告(已修改)
2025-02-20 05:54 本頁面
【正文】 第一次通信 系統(tǒng) 實驗 報告 實驗一 信號源實驗 一、實驗?zāi)康? 了解通信系統(tǒng)的一般模型及信源在整個通信系統(tǒng)中的作用。 掌握信號源模塊的使用方法。 二、實驗內(nèi)容 對應(yīng)液晶屏顯示，觀測 DDS模擬信源輸出波形。 觀測各路數(shù)字信源輸出。 觀測正弦點頻信源輸出。 模擬語音信源耳機接聽話筒語音信號。 三、實驗過程 將信號源模塊小心地固定在主機箱中，確保電源接觸良好。 插上電源線，打開主機箱右側(cè)的交流開關(guān)，再 按下信號源模塊中的電源開關(guān)，對應(yīng)的發(fā)光二極管燈亮，信號源模塊開始工作。（注意，此處只是驗證通電是否成功，在實驗中均是先連線，后打開電源做實驗，不要帶電連線） DDS模擬信源 （ 1）按鍵“波形選擇”，“ DDS－ OUT”測試點輸出波形種類在正弦波、三角波、鋸齒波、方波 A、方波 B 間循環(huán)切換。 （ 2）按鍵“步進(jìn)選擇”，“ DDS－ OUT”測試點輸出波形頻率步進(jìn)值在 1KHz、 10KHz、 1Hz、50Hz 間循環(huán)切換。 （ 3）按鍵“＋ 1”或“－ 1”，“ DDS－ OUT” 測試點輸出波形頻率增加或減少相應(yīng)的步進(jìn)值。 （ 4）當(dāng)輸出波形選擇“方波 B”時，按鍵“功能切換”，此時液晶屏顯示“步進(jìn)”切換為“占空比”。再按鍵“＋ 1”或“－ 1”，方波 B 占空比由 0％開始，每次增加或減少 5％。再次按鍵“功能切換”，此時液晶屏顯示“占空比”切換回“步進(jìn)”。 （ 5）按鍵“復(fù)位”，“ DDS”測試點輸出波形 2KHz 正弦波，頻率步進(jìn)值為 1KHz。 說明： 按“復(fù)位”鍵后，設(shè)置的方波 B 的占空比信息仍保存；若斷電后再開電，方波 B的占空比還原為 0％ 。 （ 6）“ DDS－ OUT”的波形信息應(yīng)與液晶屏顯示對應(yīng)。 （ 7）“ DDS－ OUT”測試點輸出波形幅度可由“ DDS 調(diào)幅”旋轉(zhuǎn)電位器 P05 調(diào)節(jié)，波谷值為 0，波峰值在 200mV～ 4V 間變化。 （ 8）對應(yīng)液晶屏顯示，示波器觀測 “ DDS－ OUT”測試點波形，掌握 DDS 模擬信源的使用方法。 數(shù)字信源 （ 1）示波器觀測各路數(shù)字時鐘信號。 （ 2）示波器觀測各路偽隨機序列。 （ 3）任意設(shè)置“ NRZ 碼型選擇”撥碼開關(guān)和“碼速率選擇”撥碼開關(guān)，示波器觀測 24位 NRZ 碼信源信號。 正弦點頻信源 調(diào)節(jié)兩個“調(diào)幅”旋轉(zhuǎn)電位器 ，示波器觀測四路正弦點頻信源信號波形。 模擬語音信源 連接測試點“ T－ OUT”與“ R－ IN”，將耳機和話筒插入相應(yīng)的音頻插座，一邊說話一邊調(diào)節(jié)兩個“音量調(diào)節(jié)”旋轉(zhuǎn)電位器 P0 P02，直至耳機能聽到清晰的說話聲音。 四、實驗結(jié)果 觀察了 DDS 信號源的輸出，通過按鍵或旋鈕可以調(diào)節(jié) DDS 信號源輸出的頻率和峰峰值等參數(shù)，還可以輸出 PWM 波形。 觀察了 NRZ 信源輸出和各路偽隨機序列輸出。 連接測試點“ T－ OUT”與“ R－ IN”，將耳機和話筒插入相應(yīng)的音頻插座，一邊說話一邊調(diào)節(jié)兩個“音量調(diào)節(jié)”旋轉(zhuǎn)電位器 P0 P02， 耳機 聽到 了 清晰的說話聲音。 五、實驗分析與討論 什么是“ DDS 直接數(shù)字頻率合成模擬信源”？它的基本原理是什么？ 答： DDS 芯片中主要包括頻率 控制寄存器 、高速相位 累加器 和正弦計算器三個部分（如Q2220）。頻率 控制寄存器 可以串行或并行的方式裝載并寄存用戶輸入的頻率控制碼；而相位累加器根據(jù)頻率控制碼在每個 時鐘周期 內(nèi)進(jìn)行相位累加，得到一個相位值；正弦計算器則對該相位值計算數(shù)字化正弦波幅度（ 芯片一般通過查表得到）。 DDS 芯片輸出的一般是數(shù)字化的正弦波，因此還需經(jīng)過高速 D/A 轉(zhuǎn)換器 和低通濾波器才能得到一個可用的模擬頻率信號。 “偽隨機序列”是如何產(chǎn)生的？它主要有哪些性質(zhì)？ 答： 通過反饋移位寄存器產(chǎn)生。主要有平衡性、游程特性以及相關(guān)性等性質(zhì)。 實驗二 信道與眼圖實驗 一、實驗?zāi)康? 掌握用眼圖來定性評價基帶傳輸系統(tǒng)性能。 掌握信道 與眼圖 模塊的使用方法。 二、實驗內(nèi)容 信號送入高斯白噪信道，調(diào)節(jié)噪聲功率大小，觀測信道輸出。 數(shù)字基帶傳輸信道觀測眼圖。 三、 實驗過程 將信號源模塊、信道 與眼圖 模塊小心地固定在主機箱中，確保電源接觸良好。 插上電源線，打開主機箱右側(cè)的交流開關(guān)，再 分別按下兩個模塊中的電源開關(guān)，對應(yīng)的發(fā)光二極管燈亮，兩個模塊均開始工作。（注意，此處只是驗證通電是否成功，在實驗中均是先連線，后打開電源做實驗，不要帶電連線） 高斯白噪信道 （ 1）將信號源模塊任一 測試點信號 （建議“ ”時鐘信號除外）， 送入高斯白噪信道“輸入”點。 （ 2） 示波器觀測“噪聲”測試點，為位數(shù)較長的偽隨機序列， 示波器無法穩(wěn)定觀測 。 （ 3） 觀測“噪聲”的頻譜，應(yīng)為偽隨機序列的頻譜，逼近高斯白噪的頻譜特性。 這里可采用頻譜分析儀或選配的虛擬儀器進(jìn)行信號頻譜分析。 （ 4）示波器觀測“輸出”測試點，調(diào)節(jié)“噪聲功率調(diào)節(jié)”旋轉(zhuǎn)電位器 P01。逆時針旋轉(zhuǎn)到底時無失真，順時針增大噪聲功率，且 輸出 信號波形 上疊加的噪聲越明顯。 （ 5）觀測“輸出”測試點信號的頻譜隨噪聲功率大小的變化情況。 觀測眼圖 （ 1）信號源模塊 “碼速率選擇”撥碼開關(guān)設(shè)置為 3分頻，即撥為 00000000 00000011。 （ 2）此時，將 256K 碼速率的 NRZ 碼或任一偽隨機序列，例如 PN15，送入“ 256K”數(shù)字基帶傳輸信道“輸入”測試點。 （ 3）示波器設(shè)定為外觸發(fā)方式，即選擇為“ Ext”觸發(fā)。 1 通道接“ 256K”數(shù)字基帶傳輸信道“輸出”，“ EXT TRIG”外觸發(fā)通道接信號源模塊“ BS”，調(diào)節(jié)“ 256K 碼速率帶限信道”“眼圖調(diào)節(jié)”旋轉(zhuǎn)電位器，觀測眼圖“眼睛”張開 /閉合過程。 注： 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)實驗中，時分復(fù)用信號 的 碼速率為 256K，送入 256K 數(shù)字基帶傳輸信道觀測眼圖；時分復(fù)用信號經(jīng)單極性碼型變換后 ， BPH/CMI 編碼的碼速率為 512K，送入 512K 數(shù)字基帶傳輸信道觀測眼圖?！?512K 碼速率帶限信道”觀測眼圖的操作步驟與之相同。信道與眼圖模塊作為工具模塊之一，本實驗中僅要求掌握其使用方
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