【正文】 頻器 74190（ U13）組成。數(shù)字環(huán)位同步器是一個離散同步器，只有當輸入信號的電平發(fā)生跳變時才可能對輸入信號的相位和反饋信號的相位進行比較從而調(diào)整反饋信號的相位，在兩次相位調(diào)整的時間間隔內(nèi)，反饋信號的相位相對于輸入信號的相位是變化的，即數(shù)字環(huán)位同步器提取的位同步信號的相位是抖動的，即使輸入信號無噪聲也是如此。 對于 NRZ 碼來說，允許其連“ 1”、連“ 0”的個數(shù)決定于數(shù)字環(huán)的同步保持時間 tc。 四、 實驗步驟 本實驗使用數(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 信號相位抖動范圍最?。垂逃蓄l差最小），增大NRZOUT 信號的連“ 0”或連“ 1”個數(shù)，觀察 BSOUT 信號的相位抖動變化情況。 五、 實驗報告要求 數(shù)字環(huán)位同步器輸入 NRZ 碼連“ 1”或連“ 0”個數(shù)增加時，提取的位同步信號相位抖動增大，試解釋此現(xiàn)象。 答： ct 時間內(nèi)有固有頻差產(chǎn)生的相位誤差為 ,4 cft Ts??時間可等效為相位位值為 2?? ，故42 2ccft t f?? ?? ???；即 在 ct 時間內(nèi)不對 DCO 進行相位調(diào)節(jié)，位同步信號抖動范圍小于cT? 。因為將 AMI 碼或 HDB3 碼整流后得到的是一個單極性歸零碼，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一組N0 作平均處理。 答：這個實驗中可對 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、實驗內(nèi)容 1. 觀察幀同步碼無錯誤時幀同步器的維持態(tài)。本實驗系統(tǒng)中幀同步識別碼為 7 位巴克碼，集中插入到每幀的第 2 至第 8 個碼元位置上。 24 分頻器 U60、 U61：計數(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)計報告 10 從總體上看，本模塊可分為巴克碼識別器及同步保護兩部分。若 Y2Y1Y0=100 時，表示輸入端有 4 個 1，依此類推， Y2Y1Y0的不同狀態(tài)表示了 U52 輸入端為 1 的個數(shù)。判決電平測試點 TH 就是 L0信號，它與最右邊的指示燈 P3 狀態(tài)相對應(yīng)。圖中還給出了247。 24 信號是將位同步信號進行 24 分頻得到的，其周期與幀同步信號的周期相同（因為一幀 24 位是確定的），但其相位不一定符合要求。247。 電路中同步保護器的作用是減小假同步和漏同步。只要識別器輸出一個 GAL 信號（因為判決門限比較高，這個 GAL 信號是正確的幀同步信號的概率很高），與門 4 就可以輸出一個置零脈沖使247。在維持狀態(tài)下，因為判決門限較低，故識別器的漏識別概率減小，假識別概率增加。 在維持狀態(tài)下，識別器也可能出現(xiàn)漏識別。若識別器連續(xù)出現(xiàn)三次漏識別，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)下允許的識別器的漏識別概率也越大。 3 電路屬于前方保護，它可以保護已建立起來的幀同步信號，避免識別器偶爾出現(xiàn)的漏識別造成幀同步器丟失幀同步信號即減少漏同步概率。 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)計報告 12 再錯一位重作上述觀察。 24 信號， 此時斷開電源，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。 觀察識別器假識別現(xiàn)象及同步保護器的保護作用。 2. 本實驗中同步器由同步態(tài)轉(zhuǎn)為捕捉態(tài)時247。此 后只要識別器輸出一致脈沖信號，就將該信號延遲 24 位以后 再與第一次識別到的幀同步信 號 現(xiàn)代通信原理教師參考書號比較，若相位相同，則輸出正確的幀同步信號，若相位不同，則判斷為假識別信號，給予 濾除。 、幀同步信號 錯位對數(shù)字信號傳輸?shù)挠绊憽? 。它輸入單極性非歸零信號、位同步信號和幀同步信號，把兩路數(shù)據(jù)信號從時分復用信號中分離出來，輸出兩路串行數(shù)據(jù)信號和兩個 8 位的并行數(shù)據(jù)信號。 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）將第一路串行信號變成第一路 8 位并行信號，在 FD15 和 BD 作用下， U70（ 4094）將第二路串行信號變 成第二路 8 位并行信號。根據(jù)數(shù)字信源和數(shù)字終端對應(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 變換后的信號波形 應(yīng)指出的是，當數(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，對位同步信號及幀同步信號的要求將有所不同，但不管采用什么電路，都需要符合某種相位關(guān)系的幀同步信號和位同步信號才能正確分接出時分復用的各路信號。 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 接器識別器復接器幀同步器幀同步碼型變換碼型反變換 圖 75 時分復用數(shù)字基帶通信系統(tǒng) 本實驗中復接路數(shù) N=2，信道是理想的、即相當于將發(fā)濾波器輸出信號無失真地傳輸?shù)绞諡V波器。它們的信號連接關(guān)系如圖 76 所示，其中實線表示實驗板上已經(jīng)布好， 虛線表示實驗中要手工連接的信號線（共四根） 。 K1 置于 ?1110010，用示波器 CH2 觀察幀同步單元 FS 信號與信源NRZ 信號的相位關(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，然后緩慢調(diào)節(jié)位同步單元上的可變電容C2（增大位同步抖動范圍），觀察 D1 或 D2 信號波形變化情況和發(fā)光二極管的狀況（ C2在某一范圍變化時， D1 或 D2 無誤碼， C2 變化太大時出現(xiàn)誤碼）。 答 ： 本實驗系統(tǒng)中信道是理想的無噪聲且無碼間串擾只要位同步抖動范圍不超過碼元寬度就不會發(fā)生誤碼當 BD 處于 NRZ 碼中間時。 幀同步信號在對復用數(shù)據(jù)進行分接時起何作用，用實驗結(jié)果加以說明。但幀同步模塊提供的幀。 MATLAB 具有強大的數(shù)學運算能力、方便實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 信號的產(chǎn)生方法有兩種： 模擬法，即用數(shù)字基帶信號作為調(diào)制信號進行調(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)計報告 22 相干解調(diào) 根據(jù)已調(diào)信號由兩個載波 f f2調(diào)制而成，則先用兩個分別對 f f2 帶通的濾波器對已調(diào)信號進行濾波，然后再分別將濾波后的信號與相應(yīng)的載波 ff2 相乘進行相干解調(diào)，再分別低通 濾波、用抽樣信號進行抽樣判決器即可。%產(chǎn)生隨機序列 t=linspace(0,5,j)。%基帶信號頻率 B1=2*f1。 for m=j/i*(n1)+1:j/i*n st1(m)=0。 if st1(n)=1。 figure(1)。基帶信號 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 39。 %碼速率 N=Fs/Fd。 %進制數(shù) SNRpBit=60。 %產(chǎn)生 25 個二進制隨機碼 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)過信道的實際信號 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 figure(5) stem([0:numPlot1],x(1:numPlot),39。 stem([0:numPlot1],z1(1:numPlot),39。 axis([0 numPlot ])。原輸入二進制隨機序列 39。Time39。)。相干解調(diào)后誤碼率統(tǒng)計 39。第三，相 關(guān)知識掌握不夠全面，缺少系統(tǒng)設(shè)計額仿真的經(jīng)驗。在我看來，懂得少并不可怕，可怕的是不向別人虛心學習。因為別人能做到的，我也一定能做到。 總而言之，在此次課程設(shè)計讓我學到了好多平時在課堂上學不到得東西，增加了我的知識運用能力，為我走向社會奠定了一個號