通信原理实验指导书 实验七 时分复用数字基带通信系统
·F2 第二路帧同步信号测试点
图7-2为数字终端电原理图。图7-1 中各单元与7-2中的元器件对的应关系如下：
·延迟1 U63 ：单稳态多谐振荡器4528 ·延迟2 U62 : A : D 触发器 4013
·整形 U64 : A ：单稳态多谐振荡器 4528 : U62 : B : D触发器4013 ·延迟3 U67 、U68 、U69 ：移位寄存器40174 ·÷3 U72 ：内藏译码器的二进制寄存器4017 ·串／并变换 U65 、U70：八级移位寄存器4094 ·并／串变换 U66 、U71：八级移位寄存器4014 ·显示 三极管9013 ；发光二极管
延迟1、延迟2 、延迟3 、整形及÷3等5个单元可使串／并变换器和并／串变换器的输入信号SD、位同步信号及帧同步信号满足正确的相位关系，如图7-3所示。
移位寄存器40174 把FD延迟 7 、8 、15 、16 个码元周期，得到FD-7、 FD-15、 FD-8 （即Fl ）和FD-16 （即F2）等4个帧同步信号。在 FD-7及BD的作用下，U65 ( 4094 ) 将第一路串行信号变成第一路8位并行信号，在FD-7和BD作用下，U70 ( 4094）将第二路串行信号变成第二路8位并行信号。在Fl及B1的作用下，U66 ( 4014 ）将第一路并行信号变为串行信号D1，在F2及B2的作用下，U71 ( 4014）将第二路并行信号变为串行信号D2。 B1和B2的频率为位同步信号BS频率的1 / 3 ，D1信号、D2信号的码速率为信源输出信号
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码速率的 l / 3 。
U65 、U70 输出的并行信号送给显示单元。根据数字信源和数字终端对应的发光二极管的亮熄状态，可以判断数据传输是否正确。
串/并变换及并/串变换电路都有需要位同步信号和帧同步信号，还要求帧同步信号的宽度为一个码元周期且其上升沿应与第一路数据的起始时刻对齐，因而送给移位寄存器 U67 的帧同步信号也必须符合上述要求。但帧同步模块提供的帧同步信号脉冲宽度大于两个码元的宽度，且帧同步脉冲的上升沿超前于数字信源输出的基带信号第一路数据的起始时刻约半个码元（帧同步脉冲上升沿略迟后于位同步信号的上升沿，而位同步信号上升沿位于位同步器输入信号的码元中间，由帧同步器工作原理可得到上述结论），故不能直接将帧同步器提取的帧同步信号送到移位寄存器U67 的输入端。
终端模块将帧同步器提取的帧同步信号送到单稳U64 的输入端，单稳U64 设为上升沿触发状态，其输出脉冲宽度略小于一个码元宽度，然后用位同步信号 BD对单稳输出抽样后得到FD，可通过电位器R2来改变BD的相位，从而得到两种不同的FD信号FD1、FD2，如图7-4 所示。两种FD的宽度均为一个码元间隔，但FD1脉冲位于信号SD 的数据1的第一位，而FD2 脉冲位于信号SD的帧同步码的最后一位。正确工作状态下，BD上升沿应处于终端模块S-1N信号的码元中间，FD应为FD1，所以用FD1能正确分接出两路数据，而FD2比
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FD1超前一位，用FD2分接出来的数据是错误的（此数据有何规律，请思考）。
应指出的是，当数字终端采用其它电路或分接出来的数据有其它要求时，对位同步信号及帧同步信号的要求将有所不同，但不管采用什么电路，都需要符合某种相位关系的帧同步信号和位同步信号才能正确分接出时分复用的各路信号。
2. 时分复用数字基带通信系统
图 7-5 为时分复用数字基带通信系统原理方框图．复接器输出时分复用单极性不归零码（NRZ），码型变换器将 NRZ码变为适于信道传输的传输码（如 HDB3 码等），发滤波器主要用来限制基带信号频带，收滤器可以滤除一部分噪声，同时与发滤波器、信道一起构成无码间串扰的基带传输特性。复接器和分接
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器都需要位同步信号和帧同步信号。
本实验中复接路数N=2，信道是理想的、即相当于将发滤波器输出信号无失真地传输到收滤波器。为简化实验设备，收、发滤波器也被省略掉。
本实验的主要目的是掌握位同步信号及帧同步信号在数字基带传输中的作用，故也可省略码型变换和反变换单元。
四、实验步骤
1 ．熟悉本次实验使用的数字信源、位同步、帧同步、数字终端这四个模块，按照图 7-6 将这四个模块连在一起，接通各模块的+5V电源。
2 ．用示波器CH1观察数字信源NRZ波形，判断是否工作正常。
3 ．用示波器CH2观察位同步模块BS-OUT，调节位同步模块上的可变电容，使位同步信号BS-OUT相对于信源NRZ抖动最小。
4 ．将数字信源模块的K1置于×1110010 ，用示波器CH2观察帧同步模块FS-OUT波形及与NRZ相位关系，判断是否工作正常。
5 ．当位同步单元、帧同步单元己正确地提取出位同步信号和帧同步信号时，通过发光二极管观察两路8bit 数据是否己正确地传输到收终端，若不正确，观察终端模块的SD信号和FD信号是否符合要求，可调节数字终端单元上的电位器 R2使SD 数据1的第一位（见图7-4）。
6 ．用示波器观察分接出来的两路 8bit 周期信号D1和D2
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