【正文】 2) 將信號(hào)源上 S4 設(shè)為 “ 1010” ，使“ CLK1”輸出 32K 時(shí)鐘。 （ 注意，此處只是驗(yàn)證通電是否成功，在實(shí)驗(yàn)中均是 先連線，再打開(kāi)電源做實(shí)驗(yàn)，不要帶電連線 ）。電路如圖 37所示 R 2 91 0 k1TP 1 0I N E1 01 0 u F / 1 6 V321411U 7 ATL 0 8 4567U 7 BTL 0 8 4R 3 93 k 3R 4 48 k 2C 2 12 2 2C 2 72 2 3R 3 71 0 kR 3 41 5 k1TP 1 1O U TTH 1 4THR81 0 kV C C1098U 7 CTL 0 8 4121314U 7 DTL 0 8 4+ 1 2 V 1 2 VC35 1 2C 2 81 0 2C82 2 2C 2 21 0 2C 2 52 2 2C71 5 2R 4 11 0 kW11 0 KR 4 31 0 kR 4 21 0 k 圖 37 PAM解調(diào)濾波電路 五、 測(cè)試點(diǎn)說(shuō)明 輸入點(diǎn)參考說(shuō)明 PAMSIN：音頻信號(hào)輸入 端口 PAMCLK：抽樣時(shí)鐘信號(hào)輸入端口 IN： PAM解調(diào)濾波電路輸入端口 輸出點(diǎn)說(shuō)明 自然 抽樣輸出： 自然抽樣信號(hào) 輸出端口 平頂抽樣輸出：平頂抽樣信號(hào)輸出端口 OUT： PAM解調(diào)濾波輸出端口 南開(kāi)大學(xué)信息技術(shù)科學(xué)學(xué)院 LTETX02E 型通信原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 第 18 頁(yè) 共 210 頁(yè) 六、 實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng) 將信號(hào)源模塊、模塊 1固定在主機(jī)箱上，將黑色塑封螺釘擰緊，確保電源接觸良好。組成了一個(gè)二階有源低通濾波器，其截止頻率設(shè)計(jì)在 ，因?yàn)樵摓V波器有著解調(diào)的作用，因此它的質(zhì)量好壞直接影響著系統(tǒng)的工作狀態(tài)。 K1為“平頂抽樣”、“自然抽樣”選擇開(kāi)關(guān)。 如圖 35所示，被抽樣信號(hào)從 PAMSIN輸入，進(jìn)入 LF398的 1腳 Vi端，經(jīng)內(nèi)部輸入緩沖放大器 N1放大后送到模擬開(kāi)關(guān) S，此時(shí)，將抽樣脈沖作為 S的控制信號(hào)，當(dāng) LF398的 11 腳MCTR 端為高電平時(shí)開(kāi)關(guān)接通，為低電平時(shí)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。 8腳： HOC，采樣 /保持電容接入端。 11腳： MCTR，邏輯控制輸入端，高電平為采樣，低電平為保持。 LF398的引腳功能為： 12腳：正負(fù)電源輸入端。3 0 K1 5 0SV iM R E FL F 3 9 8O U TH O CO F A D 圖 36 LF398的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu) N1是輸入緩沖放大器， N2是高輸入阻抗射極輸出器 。 LF398的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如 圖 36所示； M C T RC 1N 1+N 2+。 （二 ) 電路組成 脈沖幅度調(diào)制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如圖 34所示，主要由抽樣保持芯片 LF398 和解調(diào)濾波電路兩部分組成，電路原理圖如圖 35所示。平頂抽樣所得的已抽樣信號(hào)如圖 33 所示，這里每一抽樣脈沖的幅度正比于瞬時(shí)抽樣值，但其形狀都相同。 0 sT t ()sft m?? m? s? s?? ? ()sF? 1 ST1 0 0 0 m?? m? ? ()F? t ()ft 1 0 t ST1 m?? m? s? s?? ? ()sF? 0 sT ()sft 南開(kāi)大學(xué)信息技術(shù)科學(xué)學(xué)院 LTETX02E 型通信原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 第 15 頁(yè) 共 210 頁(yè) 自然抽樣平頂抽樣)( tm)( tT? 圖 33 自然抽樣及平頂抽樣波形 PAM 方式 有兩種：自然抽樣和平頂抽樣。 但是實(shí)際上真正的沖激脈沖串并不能付之實(shí)現(xiàn)，而通常只能采用窄脈沖串來(lái)實(shí)現(xiàn)。 (a) 連續(xù)信號(hào)的頻譜 （ b） 高抽樣頻率時(shí)的抽樣信號(hào)及頻譜（無(wú)混疊） （ c） 低抽樣頻率時(shí)的抽樣信號(hào)及頻譜（混疊） 圖 32 采用不同抽樣頻率時(shí)抽樣信號(hào)的頻譜 脈沖振幅調(diào)制（ PAM） 所謂脈沖振幅調(diào)制，即是脈沖載波的幅度隨輸入信號(hào)變化的一種調(diào)制方式。如果連續(xù)信號(hào)的頻帶不是限于 0 與 Hf 之間，而是限制在 Lf （信號(hào)的最低頻率）與 Hf （信號(hào) 的最高頻率）之間（帶通型連續(xù)信號(hào)），那么，南開(kāi)大學(xué)信息技術(shù)科學(xué)學(xué)院 LTETX02E 型通信原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 第 14 頁(yè) 共 210 頁(yè) 其抽樣頻率 sf 并不要求達(dá)到 Hf2 ，而是達(dá)到 2B即可，即要求抽樣頻率為帶通信號(hào)帶寬的兩倍?？梢?jiàn)，HfT 21? 是抽樣的最大間隔，它被稱為奈奎斯特間隔。這就意味著 ()Ms? 中包含 ()M? 的全部信息。若用 ()mts 表示此抽樣函數(shù)，則有： 南開(kāi)大學(xué)信息技術(shù)科學(xué)學(xué)院 LTETX02E 型通信原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 第 13 頁(yè) 共 210 頁(yè) ( ) ( ) ( )sTm t m t t?? 圖 31 抽樣與恢復(fù) 假設(shè) ()mt 、 ()Tt? 和 ()smt的頻譜分別為 ()M? 、 ()T??和 ()sM? 。 假定將信號(hào) ()mt和周期為 T 的沖激函數(shù) ）t(T? 相乘，如圖 31 所示。 改變模擬輸入信號(hào)或抽樣時(shí)鐘的頻率，多次觀察波形。 通過(guò)對(duì)電路組成、波形和所測(cè)數(shù)據(jù)的分析，加深理解這種調(diào)制方式的優(yōu)缺點(diǎn) 。 記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題并進(jìn)行分析，提出改進(jìn)建議。 七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 畫出各測(cè)量點(diǎn)波形，并進(jìn)行分析。 3) 將波形分別選擇為三角波、方波，重復(fù)上面兩個(gè)步驟。 1) 按鍵 S6 選擇為“正弦波”，改變 W4，調(diào)節(jié)信號(hào)幅度（調(diào)節(jié)范圍為 0～ 4V），用示波器觀察輸出波形。 六、實(shí)驗(yàn)步驟 用示波器測(cè)量“ 2K 同步正弦波”、“ 64K同步正弦波”、“ 128K 同步正弦波”各點(diǎn)輸出的正弦波波形，對(duì)應(yīng)的電位器 W1， W2， W3 可分別改變各正弦波的幅度。 K2：揚(yáng)聲器輸出選擇開(kāi)關(guān)。 音頻信號(hào)輸入：音頻功放輸入端口（功放輸出信號(hào)幅度由 W6 調(diào)節(jié)）。 非同步信號(hào)源：普通正弦波、三角波和方波信號(hào)輸出端口，波形由 S6選擇，頻率由 S南開(kāi)大學(xué)信息技術(shù)科學(xué)學(xué)院 LTETX02E 型通信原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 第 11 頁(yè) 共 210 頁(yè) S8 調(diào)節(jié)，幅度 (0～ 4V)由 W4 調(diào)節(jié)。 64K 同步正弦波： 64K 的正弦波信號(hào)輸出端口，幅度（ 0～ 5V）由 W2 調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié) W2(W3)改變同相放大器的放大增益，從而改變輸出正弦波的幅度（ 0～ 5V）。 U17A(U18A)及周邊的電阻組成一個(gè)的同相放大電路，起到隔離和放大作用 。 工作原理 64K 載波產(chǎn)生電路如圖 24 所示， 128K 載波產(chǎn)生電路如圖 25 所示 64KHz(128KHz)的方波信號(hào)由 CPLD可編程器件 U8 內(nèi)的邏輯電路通過(guò)編程產(chǎn)生。該片的 1 腳為電源端， 2腳為控制端， 3 腳為輸出端， 4腳為公共地端。 工作原理 D4R 34100E410 uF / 16 V1 2 3 4U 21K13P I N1T P 10M U S I CV C CT H 7THC6104C9104+ 12 V 12 V32184U 7AR 4751kR 524k 7R 56100kC 10 153R 628k 2R 4010k567U 7BC 22682C 11102C 20222 圖 23 音樂(lè)信號(hào)產(chǎn)生電路 音樂(lè)信號(hào)產(chǎn)生電路見(jiàn)圖 23。 可利用它定性地觀察通信話路的頻率特性，同時(shí)用作增量調(diào)制、脈沖編碼調(diào)制實(shí)驗(yàn)的模擬輸入信號(hào) 。 按鍵 SS8 分別可對(duì)各波形頻率進(jìn)行增減調(diào)整 。 通過(guò) 波形選擇器 S6 選擇輸出波形， 對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管亮。調(diào)節(jié) W1 改變同相放大器的放大增益，從而改變輸出正弦波的幅度（ 0～ 5V）。 U19A 及周邊的電阻組成一個(gè)的同相放大電路，起到隔離和放大作用。 南開(kāi)大學(xué)信息技術(shù)科學(xué)學(xué)院 LTETX02E 型通信原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 第 7 頁(yè) 共 210 頁(yè) C 2 5333321411U 1 9 AT L 0 8 41098U 1 9 CT L 0 8 4R 1 920KC 3 5472W1100K2K1T P 32KC7104C 1 9104C 1 4104+ 1 2 V 1 2 VR76 k 8R 1 06 k 8R96 k 8R 1 510kT H 1TH 圖 21 同步正弦波產(chǎn)生電路 2KHz 的方波信號(hào)由 CPLD 可編程器件 U8 內(nèi)的邏輯電路通過(guò)編程產(chǎn)生。 電路原理 圖 21 為同步正弦信號(hào)發(fā)生器的電路圖 。 （一）同步信號(hào)源（同步正弦波發(fā)生器） 功用 同步信號(hào)源用來(lái)產(chǎn)生與編碼數(shù)字信號(hào)同步的 2KHz正弦波信號(hào)，可用在 PAM 抽樣定理、增量調(diào)制、 PCM 編碼實(shí)驗(yàn)，作為模擬輸入信號(hào)。 熟悉幾種模擬信號(hào)的產(chǎn)生方法，了解信號(hào)的來(lái)源、變換過(guò)程和使用方法。 觀察分析各種模擬信號(hào)波形的特點(diǎn)。 記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題并進(jìn)行分析，提出改進(jìn)建議。 七、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 分析各種時(shí)鐘信號(hào)及數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生的方法，敘述其功用。 ` 2) 保持碼型不變，改變碼速率（改變 S5設(shè)置值），用示波器觀測(cè)“ NRZ”輸出波形。 觀測(cè) NRZ 碼輸出波形 信號(hào)源提供 24位 NRZ碼，碼型由撥碼開(kāi)關(guān) S1， S2， S3控制，碼速率和第二組時(shí)鐘速率相同，由 S5控制。 用示波器觀測(cè)偽隨機(jī)信號(hào)輸出波形 偽隨機(jī)信號(hào)碼型為 111100010011010，碼速率和第一組時(shí)鐘速率相同，由 S4 控制。 用示波器觀測(cè)幀同步信號(hào)輸出波形 信 號(hào)源提供脈沖編碼調(diào)制的幀同步信號(hào)，在點(diǎn)“ FS”輸出，一般時(shí)鐘設(shè)置為 、 256K，在后面的實(shí)驗(yàn)中有用到。 信號(hào)源輸出兩組時(shí)鐘信號(hào)，對(duì)應(yīng)輸出點(diǎn)為“ CLK1”和“ CLK2”，撥碼開(kāi)關(guān) S4 的作用是改變第一組時(shí)鐘“ CLK1”的輸出頻率，撥碼開(kāi)關(guān) S5 的作用是改變第 二 組時(shí)鐘“ CLK2”的輸出頻率。 六、 實(shí)驗(yàn)步驟 打開(kāi)信號(hào)源模塊的電源開(kāi)關(guān) POWER1，使信號(hào)源模塊工作。 BS： NRZ 碼解復(fù)用時(shí)的位同步信號(hào)輸入。 PN：偽隨機(jī)序列輸出，碼型為 111100010011010，碼速率和第一組時(shí)鐘速率相同，由S4 控制。 FS：脈沖編碼調(diào)制的幀同步信號(hào)輸出端口。 南開(kāi)大學(xué)信息技術(shù)科學(xué)學(xué)院 LTETX02E 型通信原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 第 4 頁(yè) 共 210 頁(yè) 五、 測(cè)試點(diǎn)說(shuō)明 CLK1：第一組時(shí)鐘信號(hào)輸出端口，通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān) S4 選擇頻率。 本信號(hào)源采用三組 8 選 1 電路， U12， U13， U15 的地址信號(hào)輸入端 A、 B、 C 分別接 CPLD輸出的 74151_A、 74151_B、 74151_C信號(hào)，它們的 8個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端 D0～ D7 分別與 S1,S2,S3輸出的 8個(gè)并行信號(hào)相連。 表 11 74LS151 真值表 C B A STR Y L L L L D0 L L H L D1 L H L L D2 L H H L D3 H L L L D4 H L H L D5 H H L L D6 H H