【文章內(nèi)容簡介】 的數(shù)據(jù)輸入端 D0~D6， U52 的輸出端 Y0、 Y Y2都為 1，表示輸入端為 7 個 1。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)。判決器 U53有 6 個輸入端。 IN IN IN0分別與 U52的 Y Y Y0相連， L L L0與判決門限控制電壓相連， L L1已設(shè)置為 1，而 L0由同步保護(hù)部分控制，可能為 1 也可能為 0。在幀同步模塊電路中有三個發(fā)光二極管指示燈 P P P3 與判決門限控制電壓相對應(yīng)，即從左到右與 LL L0一一對應(yīng)，燈亮對應(yīng) 1，燈熄對應(yīng) 0。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)。當(dāng) L2L1L0=111 時門限為 7，三個燈全亮， TH 為高電平；當(dāng) L2L1L0=110時門限為 6， P1和 P2亮，而 P3熄， TH 為低電平。當(dāng) U52輸入端為 1的個數(shù)（即 U53的 IN2IN1IN0） 大于或等于判決門限于 L2L1L0，識別器就會輸出一個脈沖信號。 當(dāng)基帶信號里的幀同步碼無錯誤時（七 位全對），把位同步信號和數(shù)字基帶信號輸入給移位寄存器，識別器就會有幀同步識別信號 GAL 輸出，各種信號波形及時序關(guān)系如圖 63所示， GAL 信號的上升沿與最后一位幀同步碼的結(jié)束時刻對齊。圖中還給出了247。 24 信號及幀同步器最終輸出的幀同步信號 FSOUT， FSOUT 的上升沿稍遲后于 GAL 的上升沿。 S INGAL247。 24FS OUT 圖 63 幀同步器信號波形 247。 24 信號是將位同步信號進(jìn)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。當(dāng) 識別器輸出一個 GAL 脈沖信號時（即捕獲到一組正確的幀同步碼），在 GAL 信號和同步保護(hù)器的作用下，247。 24 電路置零，從而使輸出的247。 24 信號下降沿與 GAL 信號的上升沿對齊。247。 24 信號再送給后級的單穩(wěn)電路，單穩(wěn)設(shè)置為下降沿觸發(fā)，其輸出信號的上升沿比247。 24 信號的下降沿稍有延遲。 同步器最終輸出的幀同步信號 FS 是由同步保護(hù)器中的與門 3 對單穩(wěn)輸出的信號及狀態(tài)觸發(fā)器的 Q 端輸出信號進(jìn)行“與”運(yùn)算得到的。 電路中同步保護(hù)器的作用是減小假同步和漏同步。 當(dāng)無基帶信號輸入（或雖有基帶信號輸入但相加器輸出低于門限值）時，識 別器沒有輸出（即輸出為 0），與門 1 關(guān)閉、與門 2 打開，單穩(wěn)輸出信號通過與門 2 后輸入到247。 3 電路，247。 3 電路的輸出信號使?fàn)顟B(tài)觸發(fā)器置“ 0”，從而關(guān)閉與門 3，同步器無輸出信號，此時 Q 的通信原理課程設(shè)計報告 11 高電平把判決器的門限置為 7（ P3 燈亮）、且關(guān)閉或門、打開與門 1，同步器處于捕捉態(tài)。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。 24 分頻器置零，247。 24 分頻器輸出與 GAL信號同頻同相的的周期信號（見圖 63）。識別器輸出的 GAL 脈沖信號通過與門 1 后使?fàn)顟B(tài)觸發(fā) 器置“ 1”，從而打開與門 3，輸出幀同步信號 FSOUT，同時使判決器門限降為 6（ P3燈熄）、打開或門、同步器進(jìn)入維持狀態(tài)。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。但假識別信號與單穩(wěn)輸出信號不同步，故與門 與門4 不輸出假識別信號，從而使假識別信號不影響247。 24 電路的工作狀態(tài)，與門 3 輸出的仍是正確的幀同步信號。實驗中可根據(jù)判決門限指示燈 P3 判斷同步器處于何種狀態(tài)， P3 亮為捕捉態(tài)， P3 熄為同步態(tài)。 在維持狀態(tài)下，識別器也可能出現(xiàn)漏識別。但由于漏識別概率比較小，連續(xù)幾幀出現(xiàn) 漏識別的概率更小。只要識別器不連續(xù)出現(xiàn)三次漏識別，則247。 3 電路不輸出脈沖信號，維持狀態(tài)保持不變。若識別器連續(xù)出現(xiàn)三次漏識別，則247。 3 電路輸出一個脈沖信號，使維持狀態(tài)變?yōu)椴蹲綉B(tài)，重新捕捉幀同步碼。 不難看出，若識別器第一次輸出的脈沖信號為假識別信號（即首次捕獲到的是信息數(shù)據(jù)中與幀同步碼完全相同的碼元序列），則系統(tǒng)將進(jìn)入錯誤的同步維持狀態(tài)，由于本實驗系統(tǒng)是連續(xù)傳輸以一幀為周期的周期信號，所以此狀態(tài)將維持下去，但在實際的信息傳輸中不會連續(xù)傳送這種周期信號，因此連續(xù)幾幀都輸出假識別信號的概率極小，所以這種錯誤的同步維持 狀態(tài)存在的時間是短暫的。 當(dāng)然，同步保護(hù)器中的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。 在維持態(tài)下對同步信號的保護(hù)措施稱為前方保護(hù)，在捕捉態(tài)下的同步保護(hù)措施稱為后方保護(hù)。本同步器中捕捉態(tài)下的高門限屬于后方保護(hù)措施之一，它可以減少假同步概率，當(dāng)然還可以采取其它電路措施進(jìn)行后方保護(hù)。低門限及247。 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，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。同步器中的其它保護(hù)電路用來減少維持態(tài)下的假同步概 率。 四、實驗步驟 本實驗使用數(shù)字信源單元及幀同步單元。 熟悉幀同步單元的工作原理，將信源單元的 NRZOUT、 BSOUT 用信號連線分別與幀同步單元的 SIN、 BSIN 對應(yīng)相連，接通實驗箱電源。 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。 2 TH 及 FS，觀察并紀(jì)錄上述信號波形以及與 NRZOUT 的相位關(guān)系（注意： TH 為 0 電平，幀同步模塊的P3 指示燈熄， P P2 亮，表示識別門限為 6）。使信源的幀同步碼（注意是 K1 的第 2 位到第 8 位）中錯一位，重新觀察上述信號，此時 GAL、247。 2 TH、 FS 應(yīng)不變。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。（此時同步器應(yīng)轉(zhuǎn)入捕捉態(tài)，僅247。 24 波形不變，請根據(jù)原理框圖分析思考此過程）。 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)，示波器仍觀察247。 24 信號， 此時斷開電源，再接通電源，可看到247。 24 波形的下降沿已不再對準(zhǔn)第一個數(shù)據(jù)位（相位隨機(jī)），觀察其他信號可見 TH 為高電平， FS 無輸出。將信源 K1 從剛才錯兩位狀態(tài)還原為 僅 錯 一位 狀態(tài)，觀察247。 24信號相位是否變化。再將信源 K1 還原為正確的幀同步碼 ( 1110010) ，觀察247。 24 信號相位是否變化。分析247。 24 信號相位變化原因，從而理解同步器從失步態(tài)轉(zhuǎn)為同步態(tài)的過程。 觀察識別器假識別現(xiàn)象及同步保護(hù)器的保護(hù)作用。 上步中同步器轉(zhuǎn)為同步狀態(tài)后，使信源單元的 K2或 K3中出現(xiàn) 1110010狀態(tài)（與 1110010狀態(tài)有 一位不同的狀態(tài)也可），示波器 CH1 接 NRZOUT， CH2 分別接 GAL 和 FS，觀察識別器假識別現(xiàn)象，理解同步保護(hù)電路的保護(hù)作用。 五、實驗報告要求 1. 根據(jù)實驗結(jié)果，畫出同步器處于同步狀態(tài)及失步狀態(tài)時同步器各點波形。 答：幀同步輸出和假識別輸出測試點（雙蹤觀察） ， 輸出的波形（將 SW10 SW10SW105 ）， 設(shè)置為 01110010 10101010 01110010） 。 2. 本實驗中同步器由同步態(tài)轉(zhuǎn)為捕捉態(tài)時247。 24 信號相位為什么不變？ 答： 因判決器無輸出，與門 4 無輸出，故 247。24（ 24 分頻 ）電路無復(fù)位脈沖，其輸出的 247。 24 信號相位保持不變 3. 同步保護(hù)電路是如何使假識別信號不形成假同步信號的 ？ 答： 在本實驗中，幀同步識別器第一次識別到的與幀同步碼相同的碼元序列被認(rèn)為一定就 是正確的幀同步碼而不會是與幀同步碼完全相同的數(shù)據(jù) （因為當(dāng)各模塊上電復(fù)位后 NRZ 碼是 從第一位開始輸入幀同步識別電路的， 而幀同步集中插入在 NRZ 碼的第二位至第八位， 所以 幀同步識別電路第一次識別到的與幀同步碼相同的碼元序列一定就是正確的幀同步碼） 。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。 4. 試設(shè)計一個后方保護(hù)電路，使識別器連續(xù)兩幀有信號輸出且這兩個識別脈沖的時間間隔為一幀時，同步器由失步態(tài)轉(zhuǎn)為同步態(tài)。 答： 在捕捉態(tài)下的同步保護(hù)措施稱為后方保護(hù)，本同步器中捕捉態(tài)下的高門限屬于后方保護(hù)措施。 通信原理課程設(shè)計報告 13 通信原理課程設(shè)計報告 14 實驗七 時分復(fù)用數(shù)字基帶通信系統(tǒng) 一、實驗?zāi)康? 。 、幀同步信號 錯位對數(shù)字信號傳輸?shù)挠绊憽? 、幀同步信號在數(shù)字分接中的作用。 二、實驗內(nèi)容 、數(shù)字終端模塊、位同步模塊及幀同步模塊連成一個理想信道時分復(fù)用數(shù)字基帶通信系統(tǒng)，使系統(tǒng)正常工作。 。 。 、用于數(shù)據(jù)分接的幀同步信號、位同步信號。 三、基本原理 本實驗要使用數(shù)字終端模塊。 1. 數(shù)字終端模塊工作原理： 原理框圖如圖 71 所示，電原理圖如圖 72 所示 (見附錄 )。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(fù)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。兩個并行信號驅(qū)動 16 個發(fā)光二極管，左邊 8 個發(fā)光二極管顯示第一路數(shù)據(jù)，右邊 8 個發(fā)光二極管顯示第二路數(shù)據(jù)，二極管亮狀態(tài)表示“ 1”，熄滅狀態(tài)表示“ 0”。兩個串行數(shù)據(jù)信號碼速率為數(shù)字源輸出信號碼速率的 1/3。 在數(shù)字終端模塊中，有以下測試點及輸入輸出點： ? SIN 時分復(fù)用基帶信號輸入點 ? SD 抽樣判后的時分復(fù)用信號測試點 ? BD 延遲 后的位同步信號測試點 ? FD 整形后的幀同步信號測試點 通信原理課程設(shè)計報告 15 ? D1 分接后的第一路數(shù)字信號測試點 ? B1 第一路位同步信號測試點 ? F1 第一路幀同步信號測試點 ? D2 分接后的第二路數(shù)字信號測試點 ? B2 第二路位同步信號測試點 ? F2 第二路幀同步信號測試點 延遲 1延遲 2整形延遲 3F S I NB S I NS I NFDF D 7F D 15F D 8F D 16BD顯示串 / 并變換串 / 并變換F2247。 3并 / 串變換并 / 串變換D2B1F1D1SD DB D顯示B