通信原理实验指导书
物理与电子信息学院电子技术实验室编
2009年9月
通信原理实验指导书 目录
目 录
目 录............................................................................................................................ I 实验一 数字基带信号................................................................................................ 1 实验二 数字调制.................................................................................................... 11 实验三 模拟锁相环与载波同步.............................................................................. 16 实验四 数字解调.................................................................................................... 23 实验五 数字锁相环与位同步.................................................................................. 29 实验六 帧同步........................................................................................................ 37 实验七 时分复用数字基带通信系统...................................................................... 42 实验八 时分复用2DPSK 、2FSK通信系统 ...................................................... 48 实验九 PCM编译码 ................................................................................................ 50 附录.............................................................................................................................. 59 参考文献...................................................................................................................... 76
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通信原理实验指导书 实验一 数字基带信号
实验一 数字基带信号
一、实验目的
l 、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。 2 、掌握 AMI 、 HDB3 码的编码规则。
3 、掌握从 HDB3 码信号中提取位同步信号的方法。 4 、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。 5 、了解 HDB3 ( AMI）编译码集成电路 CD22103 。
二、实验内容
1﹑用示波器观察单极性非归零码（ NRZ ）、传号交替反转码（AMI ）、三阶高密度双 ( HDB3、）、整流后的 AMI 码及整流后的 HDB码。
2﹑用示波器观察从 HDB3 码中和从AMI 码中提取位同步信号的电路中有关波形。
3﹑用示波器观察 HDB3 ， AMI 译码输出波形。
三、基本原理
本实验使用数字信源模块和HDB3 编译码模块。 1 、数字信源
本模块是整个实验系统的发终端，其原理方框图如图 l—1 所示。本单元产生入 NRZ 信号，信号码速率约为 170 . 5KB ，帧结构如图 l—2 所示。帧长为 24 位，其中首位无定义．第 2 位到第 8 位是帧同步码（7位巴克码111 0010 ) ，另外 16 位为 2 路数据信号，每位 8位。此NRZ信号为集中插入帧同步时分复用信号，实验电路中数据码用红色发光二极管指示，帧同步码及无定义位用绿色发光二极管指示。发光二极管亮状态表示1码，熄状态表示0码。 本模块有以下测试点及输入输出点：
· ＋5 十5V 电源输入点（2个） · CLK 晶振信号测试点
· BS 一 OUT 信源位同步信号输出点／测试点（2个） · FS 信源帧同步信号输出点／测试点 · NRZ 一 OUT NRZ 信号输出点／测试点（4个）
图 l—3 为数字信源模块的电原理图。图 1—l 中各单元与图1—3中的元器
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通信原理实验指导书 实验一 数字基带信号
件对应关系如下：
· 晶振 CRY ：晶体： Ul ：反相器 7404
· 分频器 UZ ：计数器 74161 ; U3 ：计数器 74193 ; U4 ：计数器 40160 ·并行码产生器 Kl 、KZ 、K3 ；8 位手动开关，从左到右依次与帧同步码
数据 l 、数据 2 相对应；发光二极管：左起分别与一帧中的 24 位代码相对应
·八选一 U5 、U6 、U7 ：8 位数据选择器 4512 ·三选一 U8 ：8 位数据选择器 4512 ·倒相器 U2O ：非门 74HCO4 ·抽样 U9： D触发器 74HC74
图1-1 数字信源方框图
图
1-2 帧结构
下面对分频器，八选一及三选一等单元作进一步说明。 ( l ) 分频器
74161 进行 13 分频，输出信号频率为341kHZ。74161 是一个4位二进 制加计数器，预置在3状态。
74193完成?2 、? 4 、?8 、?16 运算，输出BS 、S1、S2 、S3 等4个信号。 BS 为位同步信号，频率为 170 .5kHz 。 S1 、S2 、S3 为 3 个选通信号，频率分别为 BS 信号频率的 l / 2 、 l / 4 和 l / 8 。 74193 是一个 4 位
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