【正文】 模擬通話(huà)實(shí)驗(yàn) F STA BS SLA PCMA PCM AK’ STB BS SLB PCMB BS BK cos?ct PCM編碼 PCM編碼 同 步 復(fù) 接 碼變換 2PSK 調(diào)制 發(fā)濾 波器 信道 cos?ct BK AK PCM 收濾 波器 載波 同步 低通 位同步 抽樣 判決 碼反 變換 CP CP FS F1 F2 F1 CP CP SRA SRB 幀同步 PCM譯碼 PCM譯碼 a a b b 信道 編碼 信道 譯碼 AK’ 延遲 AK TX5通信原理教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)涵蓋了數(shù)字頻帶傳輸?shù)闹饕獌?nèi)容及時(shí)分復(fù)用技術(shù)，其設(shè)計(jì)思路是如下圖所示的兩路 PCM/2DPSK數(shù)字電話(huà)系統(tǒng)。 掌握集中插入幀同步碼時(shí)分復(fù)用信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 三、基本原理 ?基帶信號(hào) —— 未經(jīng)過(guò)調(diào)制的脈沖數(shù)字信號(hào) 。 四種基本碼型： 什么碼型好 ？ （ 基本要求是前三項(xiàng) ） （ 1） 無(wú)平均直流成份 。 經(jīng)改進(jìn)，提出以下碼型： （ 1）歸零的極性交替轉(zhuǎn)換碼（ AMI碼） （ 2）三階高密度雙極性碼（ HDB3碼） 消息代碼 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 … 1. AMI 碼 ——— Alternate Mark Inversion （傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼） 克服了信源統(tǒng)計(jì)依賴(lài)性 。 若兩 V碼間有 偶數(shù) 個(gè) “ 1” ， V碼不滿(mǎn)足極性交替 。 HDB3碼： 1 0 0 0 V +1 0 0 0 +V 1+1 B 0 0 V +1 1 HDB3的譯碼： ? 因?yàn)? HDB3編碼的結(jié)果，凡是單個(gè)的同極性脈沖都代表 1，且中間少于四個(gè)連 0；凡是雙連的同極性脈沖都代表存在四個(gè)連 0。 010 0111 數(shù)據(jù) 2數(shù)據(jù) 1幀同步碼無(wú)定義位數(shù)字信源 本模塊是整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的發(fā)終端。發(fā)光二極管亮狀態(tài)表示 1碼，熄狀態(tài)表示 0碼。 （ 4）將 K K K3置于任意狀態(tài)， K4先置 A（ AMI）端再置 H（ HDB3）端， CH1接信源單元的 NRZOUT， CH2依次接 HDB3單元的 DET、 BPF、 BSR和 NRZ ， 記錄這些信號(hào)波形。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 用示波器觀察絕對(duì)碼波形、相對(duì)碼波形。在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中，載波的幅度、頻率或相位只有兩種變化狀態(tài)。 2(B )濾波器 2 F SK 調(diào)制2 A SK 調(diào)制碼變換BK2AS K2 F SKNRZ BSA KK KKK2DP SKCA RCA R / 2 本實(shí)驗(yàn)用到數(shù)字信源模塊和數(shù)字調(diào)制模塊。 2DPSK：本單元用 碼變換 ——2PSK調(diào)制 方法產(chǎn)生 2DPSK信號(hào)，原理框圖及波形圖如圖所示。 2PSK信號(hào)的相位與信息代碼的關(guān)系是：前后碼元相異時(shí)，2PSK信號(hào)相位變化 180?，相同時(shí) 2PSK信號(hào)相位不變，可簡(jiǎn)稱(chēng)為“ 異變同不變 ”。 四、實(shí)驗(yàn)步驟與結(jié)果 本實(shí)驗(yàn)使用數(shù)字信源單元及數(shù)字調(diào)制單元。 示波器 CH1接信源單元的 (NRZOUT)AK， CH2接數(shù)字調(diào)制單元的 BK，信源單元的 K K K3置于任意狀態(tài)（非全 0），觀察并記錄 AK、 BK波形 ， 總結(jié) 絕對(duì)碼至相對(duì)碼變換規(guī)律以及從相對(duì)碼至絕對(duì)碼的變換規(guī)律。 實(shí)驗(yàn)三 模擬鎖相環(huán)與載波同步 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 掌握模擬鎖相環(huán)的工作原理，以及環(huán)路的鎖定狀態(tài)、失鎖狀態(tài)、同步帶、捕捉帶等基本概念。 2. 觀察環(huán)路的捕捉帶和同步帶。 載波同步：載波同步是指在相干解調(diào)時(shí)，接收端需要提供一個(gè)與接收信號(hào)中的調(diào)制載波同頻同相的相干載波。 網(wǎng)同步：為使數(shù)字通信網(wǎng)有一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)間節(jié)拍標(biāo)準(zhǔn)而進(jìn)行的同步。 平方 鑒相器 環(huán)路濾波器 壓控振蕩器放大整形247。接好電源線(xiàn)，打開(kāi)實(shí)驗(yàn)箱電源開(kāi)關(guān)。 （ 2）測(cè)量并記錄同步帶與捕捉帶。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1. 用示波器觀察 2DPSK相干解調(diào)器各點(diǎn)波形。 相干載波BPF LPF 抽判按2 P S K 解調(diào)碼 反變 換s2DPSK(t){a n }{b n }?相干解調(diào)法 ?差分相干解調(diào)法（相位比較法） 在相位比較法中，要求載波頻率為碼速率的整數(shù)倍，當(dāng)此關(guān)系不能滿(mǎn)足時(shí)只能用相干解調(diào)法。 行掃描周期 =Tb(或 nTb) G (?) C (?) G (?) 抽樣判決 示波器 T R y(t) n(t) 示波器的連接 眼圖的模型 2FSK過(guò)零檢測(cè)解調(diào)原理 2FSK信號(hào)的解調(diào)方法有：包絡(luò)檢波法、相干解調(diào)法、鑒頻法、過(guò)零檢測(cè)法等。 3. 2DPSK解調(diào)實(shí)驗(yàn) 觀察并記錄數(shù)字調(diào)制單元的 BK信號(hào)和 AK信號(hào) ， 2DPSK解調(diào)單元的 MU信號(hào)、 LPF信號(hào)、 CM信號(hào)、 BSIN信號(hào)、 BK信號(hào)和 AKOUT信號(hào) 。 2. 掌握用數(shù)字環(huán)提取位同步信號(hào)的原理及對(duì)信息代碼的要求。 3. 觀察數(shù)字環(huán)位同步器的同步保持時(shí)間與固有頻差之間的關(guān)系。 觀察數(shù)字環(huán)的鎖定狀態(tài)和失鎖狀態(tài)。 實(shí)驗(yàn)六 幀同步 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 掌握巴克碼識(shí)別原理。 2. 觀察幀同步碼有一位錯(cuò)誤時(shí)幀同步器的維持態(tài)和捕捉態(tài)。 連貫式插入法 就是在每幀的開(kāi)頭集中插入幀同步碼字的同步方法。 24 單穩(wěn)與門(mén) 3與門(mén)4移 位寄存器相加器判決器 S 觸 Q 發(fā) R 器 Q與門(mén)1與門(mén)2247。 觀察同步器的維持態(tài)（同步態(tài)） 觀察并紀(jì)錄 幀同步單元的 GAL、 247。 觀察同步器的捕捉態(tài)（失步態(tài)） 上步中電路已經(jīng)由同步態(tài)變?yōu)椴蹲綉B(tài)，此時(shí)斷開(kāi)電源，再接通電源。 24信號(hào)相位是否變化。 24信號(hào)相位變化原因，從而理解同步器從失步態(tài)轉(zhuǎn)為同步態(tài)的過(guò)程。 、幀同步信號(hào)在數(shù)字分接中的作用。 、用于數(shù)據(jù)分接的幀同步信號(hào)、位同步信號(hào)。 將數(shù)字信源單元的 K1置于 ?1110010，觀察并記錄 幀同步單元 FS信號(hào)與 信源 NRZ信號(hào) 的相位關(guān)系，判斷幀同步單元是否工作正常。 觀察位同步抖動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊憽? 實(shí)驗(yàn)八 時(shí)分復(fù)用 2DPSK、 2FSK通信系統(tǒng) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 掌握時(shí)分復(fù)用 2DPSK、 2FSK通信系統(tǒng)的基本原理及數(shù)字信號(hào)的傳輸過(guò)程。本實(shí)驗(yàn)假設(shè)信道是理想的，收、發(fā)端都無(wú)帶通濾波器。調(diào)整需要調(diào)節(jié)的電位器及可變電容，使信源的兩路數(shù)據(jù)正確地傳輸?shù)浇K端。 8） 開(kāi)關(guān)機(jī)， 變化數(shù)字信源數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。 2. 改變音頻信號(hào)的幅度，觀察和測(cè)試譯碼器輸出信號(hào)的信噪比變化情況。 3. 用示波器觀察 PCM編碼輸出信號(hào)。 實(shí)驗(yàn)十 時(shí)分復(fù)用通話(huà)與抽樣定理 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 掌握抽樣定理，了解時(shí)分復(fù)用數(shù)字電話(huà)原理。 三、基本原理 兩人通話(huà)單元原理圖 Session A MIC A MIC B SPEAKER B SPEAKER A Session B 放大 放大 衰減 衰減 STAOUT SRBIN STBOUT SRAIN STAIN SRA STBIN SRB PCM編碼 PCM譯碼 PCM譯碼 PCM編碼 PCM編 譯碼單元 兩人通話(huà)單元 低通信號(hào)的均勻理想抽樣定理 一個(gè)頻帶限制在（ 0， fH） 內(nèi)的低通信號(hào)m(t) ，如果以 fs ? 2fH 的抽樣速率進(jìn)行均勻抽樣，則 m(t)可以由抽樣后的信號(hào)完全確定｛可由抽樣后的信號(hào) ms(t) 完全的恢復(fù)原始信號(hào) m(t) ｝。 2．通話(huà)雙方將各自的 MIC和 SPEAKER插頭分別插入相應(yīng)插座，將 PCM編譯碼單元上的開(kāi)關(guān) K5和 K6置于 STAIN和 STBIN。 GP4通信電子線(xiàn)路教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)?zāi)夸? 實(shí)驗(yàn)十一 振幅調(diào)制器 實(shí)驗(yàn)十二 混頻器 實(shí)驗(yàn)十三 調(diào)幅波信號(hào)的解調(diào) 實(shí)驗(yàn)十四 模擬通話(huà)實(shí)驗(yàn) GP4通信電子線(xiàn)路教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)布局示意圖 高頻小信號(hào)放大 H I G H F REQ SI G N A L A MPL I F I CA TI O N 本振頻率合成 F REQ SYN TH ESI S 晶體管混頻TR A N SI ST O R MI X I N G 平衡混頻器 B A L A N CED MI X I N G 二次混頻與鑒頻 MI X I N G amp。 3．掌握調(diào)幅系數(shù)測(cè)量與計(jì)算的方法。 3．實(shí)現(xiàn)抑止載波的雙邊帶調(diào)幅波。c(t) 抑止載波雙邊帶調(diào)幅 SDSB(t)=m(t)通常稱(chēng)高頻信號(hào)為載波信號(hào)。 調(diào)制信號(hào) ： J16端輸入調(diào)制信號(hào) VΩ(t),其頻率 fΩ＝ 1KHz左右，先使峰－峰值 UΩP－ P＝ 0。 調(diào)制信號(hào) ：再?gòu)?J16端輸入調(diào)制信號(hào)，其 fΩ大約為 1KHz。將示波器接入 J22處，（此時(shí) J17短路塊應(yīng)斷開(kāi)）調(diào)節(jié)電位器 VR3，使其輸出 1KHz左右不失真信號(hào)，改變 VR9可以改變輸出信號(hào)幅度的大小。 3．比較晶體管混頻器和平衡混頻器對(duì)輸入信號(hào)幅度及本振電壓幅度要求的不同點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)中包含兩種常用的混頻電路：晶體三極管混頻器和平衡混頻器。 全載波振幅調(diào)制信號(hào)： J23端輸出全載波調(diào)幅信號(hào)，調(diào)幅度m30%。開(kāi)機(jī)。 (2)將 J28短路塊連通在 ， J34（ ）短路塊連接在下橫線(xiàn)處，平衡混頻中的 J49斷開(kāi)，即將 。 3．用示波器分別觀察輸入信號(hào) Vs和輸出中頻信號(hào) Vi的載波頻率，在觀察波形中，注意它們之間頻率的變化，并用示波器分別測(cè)出輸入信號(hào)頻率（在 J32處）、本振頻率（在 J35處）、混頻輸出頻率（在 J36處），并分析比較。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1．完成普通調(diào)幅波的解調(diào)。 思考題：如果發(fā)生過(guò)調(diào)制，會(huì)造成什么問(wèn)題？ ? AM調(diào)制信號(hào)的時(shí)域表達(dá)和波形： SAM(t)=[A0+m(t)] （ 4）短路環(huán) J46連通，將開(kāi)關(guān) S13撥向左端， S1 S1 S16均撥向右端，將示波器接入 J52()，觀察 檢波輸出波形 。 3．觀察底部切割失真 : 將開(kāi)關(guān) S16撥向左端， S15也撥向左端