【正文】 頻器 74190（ U13）組成。數(shù)字環(huán)位同步器是一個(gè)離散同步器，只有當(dāng)輸入信號(hào)的電平發(fā)生跳變時(shí)才可能對(duì)輸入信號(hào)的相位和反饋信號(hào)的相位進(jìn)行比較從而調(diào)整反饋信號(hào)的相位，在兩次相位調(diào)整的時(shí)間間隔內(nèi)，反饋信號(hào)的相位相對(duì)于輸入信號(hào)的相位是變化的，即數(shù)字環(huán)位同步器提取的位同步信號(hào)的相位是抖動(dòng)的，即使輸入信號(hào)無噪聲也是如此。 對(duì)于 NRZ 碼來說，允許其連“ 1”、連“ 0”的個(gè)數(shù)決定于數(shù)字環(huán)的同步保持時(shí)間 tc。 四、 實(shí)驗(yàn)步驟 本實(shí)驗(yàn)使用數(shù)字信源單元和位同步單元。 觀察數(shù)字環(huán)的鎖定狀態(tài)和失鎖狀態(tài)。 調(diào)節(jié)可變電容使環(huán)路鎖定且 BSOUT 信號(hào)相位抖動(dòng)范圍最?。垂逃蓄l差最?。?，增大NRZOUT 信號(hào)的連“ 0”或連“ 1”個(gè)數(shù)，觀察 BSOUT 信號(hào)的相位抖動(dòng)變化情況。 五、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 數(shù)字環(huán)位同步器輸入 NRZ 碼連“ 1”或連“ 0”個(gè)數(shù)增加時(shí)，提取的位同步信號(hào)相位抖動(dòng)增大，試解釋此現(xiàn)象。 答： ct 時(shí)間內(nèi)有固有頻差產(chǎn)生的相位誤差為 ,4 cft Ts??時(shí)間可等效為相位位值為 2?? ，故42 2ccft t f?? ?? ???；即 在 ct 時(shí)間內(nèi)不對(duì) DCO 進(jìn)行相位調(diào)節(jié)，位同步信號(hào)抖動(dòng)范圍小于cT? 。因?yàn)閷?AMI 碼或 HDB3 碼整流后得到的是一個(gè)單極性歸零碼，其上升沿使鑒相器輸出高電平，從而使同步正常工作?？刹捎迷S多種軟件算法，一種簡單有效的方法是對(duì)一組N0 作平均處理。 答：這個(gè)實(shí)驗(yàn)中可對(duì) DCO 的分頻比任意調(diào)節(jié)，一次調(diào)節(jié)就可以使環(huán)路鎖定，而在超前滯后型數(shù)字環(huán)中每次調(diào)節(jié)只能使 DCO 的分頻比增大 1或者減 1，需多次調(diào)節(jié)才能使環(huán)路鎖定。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1. 觀察幀同步碼無錯(cuò)誤時(shí)幀同步器的維持態(tài)。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中幀同步識(shí)別碼為 7 位巴克碼，集中插入到每幀的第 2 至第 8 個(gè)碼元位置上。 24 分頻器 U60、 U61：計(jì)數(shù)器 4017； U58:C、 U58:E：或門 4071 ? 移位寄存器 U50、 U51：四位移位寄存器 74175 ? 相加器 U52：可編程邏輯器件 GAL20V8 ? 判決器 U53：可編程邏輯器件 GAL20V8 ? 單穩(wěn) U59：單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 4528 ? 與門 1 U56:A：與門 7408 ? 與門 2 U56:C：與門 4708 ? 與門 3 U56:D：與門 7408 ? 與門 4 U56:B：與門 7408 ? 或門 U58:A：或門 4071 ? 247。 24 圖 61 幀同步模塊原理框圖 通信原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告 10 從總體上看，本模塊可分為巴克碼識(shí)別器及同步保護(hù)兩部分。若 Y2Y1Y0=100 時(shí)，表示輸入端有 4 個(gè) 1，依此類推， Y2Y1Y0的不同狀態(tài)表示了 U52 輸入端為 1 的個(gè)數(shù)。判決電平測試點(diǎn) TH 就是 L0信號(hào)，它與最右邊的指示燈 P3 狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。圖中還給出了247。 24 信號(hào)是將位同步信號(hào)進(jìn)行 24 分頻得到的，其周期與幀同步信號(hào)的周期相同（因?yàn)橐粠?24 位是確定的），但其相位不一定符合要求。247。 電路中同步保護(hù)器的作用是減小假同步和漏同步。只要識(shí)別器輸出一個(gè) GAL 信號(hào)（因?yàn)榕袥Q門限比較高，這個(gè) GAL 信號(hào)是正確的幀同步信號(hào)的概率很高），與門 4 就可以輸出一個(gè)置零脈沖使247。在維持狀態(tài)下，因?yàn)榕袥Q門限較低，故識(shí)別器的漏識(shí)別概率減小，假識(shí)別概率增加。 在維持狀態(tài)下，識(shí)別器也可能出現(xiàn)漏識(shí)別。若識(shí)別器連續(xù)出現(xiàn)三次漏識(shí)別，則247。 3 電路的分頻比也可以設(shè)置為其它值，此值越大，在維持狀態(tài)下允許的識(shí)別器的漏識(shí)別概率也越大。 3 電路屬于前方保護(hù)，它可以保護(hù)已建立起來的幀同步信號(hào)，避免識(shí)別器偶爾出現(xiàn)的漏識(shí)別造成幀同步器丟失幀同步信號(hào)即減少漏同步概率。 觀察同步器的維持態(tài)（同步態(tài)） 將數(shù)字信源單元的 K1（左邊的 8 位微動(dòng)開關(guān)）置于 111 0010 狀態(tài) (110010 為幀同步碼，是無定義位，可任意置“ 1”或置“ 0” )， K2 置為 1000 0000 狀態(tài)、 K3 則置為全 0狀態(tài)，示波器 CH1 接信源單元的 NRZOUT， CH2 分別接幀同步單元的 GAL、247。使信源幀同步碼通信原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告 12 再錯(cuò)一位重作上述觀察。 24 信號(hào)， 此時(shí)斷開電源，再接通電源，可看到247。再將信源 K1 還原為正確的幀同步碼 ( 1110010) ，觀察247。 觀察識(shí)別器假識(shí)別現(xiàn)象及同步保護(hù)器的保護(hù)作用。 2. 本實(shí)驗(yàn)中同步器由同步態(tài)轉(zhuǎn)為捕捉態(tài)時(shí)247。此 后只要識(shí)別器輸出一致脈沖信號(hào)，就將該信號(hào)延遲 24 位以后 再與第一次識(shí)別到的幀同步信 號(hào) 現(xiàn)代通信原理教師參考書號(hào)比較，若相位相同，則輸出正確的幀同步信號(hào)，若相位不同，則判斷為假識(shí)別信號(hào)，給予 濾除。 、幀同步信號(hào) 錯(cuò)位對(duì)數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)挠绊憽? 。它輸入單極性非歸零信號(hào)、位同步信號(hào)和幀同步信號(hào)，把兩路數(shù)據(jù)信號(hào)從時(shí)分復(fù)用信號(hào)中分離出來，輸出兩路串行數(shù)據(jù)信號(hào)和兩個(gè) 8 位的并行數(shù)據(jù)信號(hào)。 3并 / 串變換并 / 串變換D2B1F1D1SD DB D顯示B2 圖 71 數(shù)字終端原理方框圖 圖 71 中各單元與電路板上元器件對(duì)的應(yīng)關(guān)系如下： ? 延遲 1 U63：單穩(wěn)態(tài)多諧振 蕩器 4528 ? 延遲 2 U62:A： D 觸發(fā)器 4013 ? 整形 U64:A：單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器 4528； U62:B： D 觸發(fā)器 4013 ? 延遲 3 U6 U6 U69：移位寄存器 40174 ? 247。在 FD7 及 BD 的作用下， U65（ 4094）將第一路串行信號(hào)變成第一路 8 位并行信號(hào)，在 FD15 和 BD 作用下， U70（ 4094）將第二路串行信號(hào)變 成第二路 8 位并行信號(hào)。根據(jù)數(shù)字信源和數(shù)字終端對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管的亮熄狀態(tài)，可以判斷數(shù)據(jù)傳輸是否正確。 SDFDFD 7F D 8 ( F 1 )F D 15F D 1 6 ( F 2 )——B1B 2B D數(shù)據(jù) 1 數(shù)據(jù) 2 幀同步 圖 73 變換后的信號(hào)波形 應(yīng)指出的是，當(dāng)數(shù)字終端采用其它電路或分接出來的數(shù)據(jù)有其它要求時(shí)，對(duì)位同步信號(hào)及幀同步信號(hào)的要求將有所不同，但不管采用什么電路，都需要符合某種相位關(guān)系的幀同步信號(hào)和位同步信號(hào)才能正確分接出時(shí)分復(fù)用的各路信號(hào)。 BS位同步器位同步噪聲…BSFS…D 1 (t)m 1 (t)D N (t)m N (t)接收濾波器發(fā)送濾波器信道分 接器識(shí)別器復(fù)接器幀同步器幀同步碼型變換碼型反變換 圖 75 時(shí)分復(fù)用數(shù)字基帶通信系統(tǒng) 本實(shí)驗(yàn)中復(fù)接路數(shù) N=2，信道是理想的、即相當(dāng)于將發(fā)濾波器輸出信號(hào)無失真地傳輸?shù)绞諡V波器。它們的信號(hào)連接關(guān)系如圖 76 所示，其中實(shí)線表示實(shí)驗(yàn)板上已經(jīng)布好， 虛線表示實(shí)驗(yàn)中要手工連接的信號(hào)線（共四根） 。 K1 置于 ?1110010，用示波器 CH2 觀察幀同步單元 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。 用示波器觀察數(shù)字終端單元的 D1 或 D2 信號(hào)，然后緩慢調(diào)節(jié)位同步單元上的可變電容C2（增大位同步抖動(dòng)范圍），觀察 D1 或 D2 信號(hào)波形變化情況和發(fā)光二極管的狀況（ C2在某一范圍變化時(shí)， D1 或 D2 無誤碼， C2 變化太大時(shí)出現(xiàn)誤碼）。 答 ： 本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中信道是理想的無噪聲且無碼間串?dāng)_只要位同步抖動(dòng)范圍不超過碼元寬度就不會(huì)發(fā)生誤碼當(dāng) BD 處于 NRZ 碼中間時(shí)。 幀同步信號(hào)在對(duì)復(fù)用數(shù)據(jù)進(jìn)行分接時(shí)起何作用，用實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以說明。但幀同步模塊提供的幀。 MATLAB 具有強(qiáng)大的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力、方便實(shí)用的繪圖功能及語言的高度集成性。因而 MATLAB 在通信仿真領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用。 2FSK 信號(hào)的產(chǎn)生方法有兩種： 模擬法，即用數(shù)字基帶信號(hào)作為調(diào)制信號(hào)進(jìn)行調(diào)頻。其原理圖如下圖所示： 輸入帶通濾波器 F 1 包絡(luò)檢波器帶通濾波器 F 2 包絡(luò)檢波器抽樣脈沖 抽樣判決器非相干方式原理圖輸出 通信原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告 22 相干解調(diào) 根據(jù)已調(diào)信號(hào)由兩個(gè)載波 f f2調(diào)制而成，則先用兩個(gè)分別對(duì) f f2 帶通的濾波器對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)行濾波，然后再分別將濾波后的信號(hào)與相應(yīng)的載波 ff2 相乘進(jìn)行相干解調(diào)，再分別低通 濾波、用抽樣信號(hào)進(jìn)行抽樣判決器即可。%產(chǎn)生隨機(jī)序列 t=linspace(0,5,j)。%基帶信號(hào)頻率 B1=2*f1。 for m=j/i*(n1)+1:j/i*n st1(m)=0。 if st1(n)=1。 figure(1)?；鶐盘?hào) 39。 plot(t,st2)。 axis([0,5,1,2])。 title(39。 title(39。%加入載波 1 F2=st2.*s2。 title(39。 plot(t,F2)。 e_fsk=F1+F2。2FSK信號(hào) 39。 %碼速率 N=Fs/Fd。 %進(jìn)制數(shù) SNRpBit=60。 %產(chǎn)生 25 個(gè)二進(jìn)制隨機(jī)碼 x=randsrc(numSymb,1,[0:M1])。 title(39。)。 %調(diào)制 y=dmod(x,Fc,Fd,Fs,39。 t=[0:numModPlot1]./Fs。 axis([min(t) max(t) ])。Time39。)。 y=awgn(y,SNR10*log10()10*log10(N),39。)。%畫出經(jīng)過信道的實(shí)際信號(hào) axis([min(t) max(t) ])。Time39。)。 %帶輸出波形的相干 M 元頻移鍵控解調(diào) figure(4) stem([0:numPlot1],z1(1:numPlot),39。 title(39。)。 %誤碼率統(tǒng)計(jì) figure(5) stem([0:numPlot1],x(1:numPlot),39。 stem([0:numPlot1],z1(1:numPlot),39。 axis([0 numPlot ])。原輸入二進(jìn)制隨機(jī)序列 39。Time39。)。相干解調(diào)后誤碼率統(tǒng)計(jì) 39。第三，相 關(guān)知識(shí)掌握不夠全面，缺少系統(tǒng)設(shè)計(jì)額仿真的經(jīng)驗(yàn)。在我看來，懂得少并不可怕，可怕的是不向別人虛心學(xué)習(xí)。因?yàn)閯e人能做到的，我也一定能做到。 總而言之，在此次課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了好多平時(shí)在課堂上學(xué)不到得東西，增加了我的知識(shí)運(yùn)用能力，為我走向社會(huì)奠定了一個(gè)號(hào)