第一篇：通信原理 實(shí)驗(yàn)三AMI

實(shí)驗(yàn)三

AMI/HDB3碼型變換實(shí)驗(yàn)

一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.了解二進(jìn)制單極性碼變換為 AMI/HDB3 碼的編碼規(guī)則； 2.熟悉 HDB3 碼的基本特征；

3.熟悉 HDB3 碼的編譯碼器工作原理和實(shí)現(xiàn)方法； 4.根據(jù)測量和分析結(jié)果，畫出電路關(guān)鍵部位的波形。

二．實(shí)驗(yàn)器材

1.JH5001通信原理綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 2.20MHz雙蹤示波器 3.函數(shù)信號發(fā)生器

三．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.AMI碼編碼規(guī)則驗(yàn)證

將輸入信號選擇跳線開關(guān)KD01設(shè)置在M 位置（右端）、單/雙極性碼輸出選擇開關(guān)設(shè)置KD02設(shè)置在2_3 位置（右端）、AMI/HDB3編碼開關(guān)KD03設(shè)置在AMI位置（右端），使該模塊工作在AMI碼方式。

(1).將CMI編碼模塊內(nèi)的M序列類型選擇跳線開關(guān)KX02設(shè)置在2_3位置（右端），產(chǎn)生7位周期m序列。用TPD01同步。同時觀測輸入數(shù)據(jù)TPD01和AMI輸出雙極性編碼數(shù)據(jù)TPD05波形，如圖3.1所示；同時觀測輸入數(shù)據(jù)TPD01和AMI 輸出單極性編碼數(shù)據(jù)TPD08波形，如圖3.2所示；

(2).將CMI編碼模塊內(nèi)的M序列類型選擇跳線開關(guān)KX02 設(shè)置在1_2 位置（左端），產(chǎn)生15 位周期m 序列。用TPD01同步。同時觀測輸入數(shù)據(jù)TPD01和AMI輸出雙極性編碼數(shù)據(jù)TPD05波形，如圖3.3所示；同時觀測輸入數(shù)據(jù)TPD01和AMI 輸出單極性編碼數(shù)據(jù)TPD08波形，如圖3.4所示。

圖3.1 7位m序列雙極性

圖3.2 7位m序列單極性

圖3.3 15位m序列雙極性

圖3.4 15位m序列單極性

分析：經(jīng)過對上述波形的分析，輸入和輸出基本滿足了AMI碼編碼規(guī)則，+1和-1交替出現(xiàn)。且7位m序列與15位m序列對應(yīng)的波形基本一致，只是15位m序列波形寬度變窄。

2.HDB3碼變換規(guī)則驗(yàn)證

(1).將KD01設(shè)置在M位置，KD02設(shè)置在2_3位置，KD03設(shè)置在HDB3位置；(2).將KX02設(shè)置在2_3位置，觀測TPD01和TPD05波形及TPD08波形，用TPD01同步,分別得到7位m序列雙/單極性波形圖，如圖3.5和圖3.6所示；(3).將KX02設(shè)置在1_2位置，重復(fù)上述測試步驟,可得到15位m序列雙/單極性波形圖，如圖3.7和圖3.8所示；

(4).使輸入數(shù)據(jù)端口懸空產(chǎn)生全1碼（方法同1），重復(fù)上述測試步驟，可得到全1碼雙/單極性波形圖，如圖3.9所示；(5).使輸入數(shù)據(jù)為全0碼（方法同1），重復(fù)上述測試步驟，可得到全0碼雙/單極性波形圖，如圖3.10和圖3.11所示。

圖3.5 7位m序列雙極性

圖3.6 7位m序列單極性

圖3.7 15位m序列雙極性

圖3.8 15位m序列單極性

圖3.9 全1碼雙/單極性

圖3.10 全0碼雙極性

圖3.11 全0碼單極性

分析：經(jīng)過對上述波形的分析，輸入和輸出基本滿足了HDB3碼編碼規(guī)則，最多只有3個連零。且7位m序列與15位m序列對應(yīng)的波形基本一致，只是15位m序列波形寬度變窄。

3.HDB3碼譯碼和時延測量

(1).將KD01設(shè)置在M位置，KX02設(shè)置在1_2位置，KP02設(shè)置在HDB3位置；(2).觀測TPD01和TPD07波形，用TPD01同步，如圖3.12所示；(3).將KX02設(shè)置在2_3位置，重復(fù)上譯步驟測量，如圖3.13所示。

圖3.12 15位m序列

圖3.13 7位m序列

分析：15位m序列的HDB3編碼和譯碼的數(shù)據(jù)時延是0，7位m序列的HDB3編碼和譯碼的數(shù)據(jù)時延是100us。

4.HDB3編碼信號中同步時鐘分量定性觀測

(1).將KD01設(shè)置在M位置，KX02設(shè)置在1_2位置，KP02設(shè)置在HDB3位置；(2).將KD02設(shè)置在2_3位置，測量TPP01波形，如圖3.14所示；然后將KD02設(shè)置在1_2位置，觀測TPP01波形變化，如圖3.15所示；

(3).將KD02設(shè)置在2_3位置，使輸入數(shù)據(jù)為全“1”碼，重復(fù)上述測試步驟，分別得圖3.16（KD02在2_3位置）和圖3.17（KD02在1_2位置）；

(4).使輸入數(shù)據(jù)為全“0”碼，重復(fù)上述測試步驟，分別得圖3.18（KD02在2_3位置）和圖3.19（KD02在1_2位置）。

圖3.14 15位m序列單極性

圖3.15 15位m序列雙極性

圖3.16 全1碼單極性

圖3.17 全1碼雙極性

圖3.18 全0碼單極性

圖3.19 全0碼雙極性

分析：HDB3碼編碼信號轉(zhuǎn)換為雙極性和單極性碼中雙極性的碼型時鐘分量更豐富。全1碼和全0碼單極性時鐘能量豐富，雙極性時鐘能量小。

思考：HDB3碼與AMI碼都是單極性時鐘能量豐富，雙極性時鐘能量小。只是AMI中具有長連0碼格式的數(shù)據(jù)在AMI中失步，無時鐘能量。

5.HDB3譯碼位定時恢復(fù)測量

(1).將KD01設(shè)置在M位置，KX02設(shè)置在1_2（或2_3）位置，KP02設(shè)置在HDB3位置；

(2).先將KD02設(shè)置在2_3位置，測量點(diǎn)TPD02和TPD06波形，用TPD02同步，如圖3.20所示；然后，再將KD02設(shè)置在1_2位置，觀測TPD02和TPD06波形，如圖3.21所示；

(3).將KD02設(shè)置回2_3位置，再將跳線開關(guān)KD01撥除，使輸入數(shù)據(jù)為全1碼（方法見1）。重復(fù)上述測試步驟，如圖3.22（KD02設(shè)置在2_3位置）和圖3.23所示（KD02設(shè)置在1_2位置）。

圖3.20 m序列單極性

圖3.21 m序列雙極性

圖3.22 全1碼單極性

圖3.23 全1碼雙極性

分析：m序列和全1碼單極性時，收發(fā)時鐘同步；雙極性時，收發(fā)時鐘不同步。

思考：接受端為便于提取同步型號，需要對收到的HDB3編碼信號做何處理？

答：雙/單極性變換器及相加器構(gòu)成一個整流器，HDB3碼經(jīng)全波整流后得到的正脈沖信號中含有位同步信號頻率離散譜。

四．實(shí)驗(yàn)思考題

1.總結(jié) HDB3 碼的信號特征

答：（1）由HDB3碼確定的基帶信號無直流分量，且只有很小的低頻分量。

（2）HDB3中連0串的數(shù)目至多為3個，易于提取定時信號。（3）編碼規(guī)則復(fù)雜，但譯碼較簡單。它的編碼原理為：先把消息代碼變換成AMI 碼，然后去檢查AMI 碼的連0 串情況，當(dāng)沒有4 個以上連0 串時，則這時的AMI 碼就是HDB3 碼；當(dāng)出現(xiàn)4 個以上連0 串時，則將每4 個連0 小段的第4 個0 變換成與其前一非0 符號（＋1 或–1）同極性的符號。顯然，這樣做可能破壞“極性交替反轉(zhuǎn)”的規(guī)律。這個符號就稱為破壞符號，用V 符號表示（即+1 記為 +V,-1記為–V）。為使附加V符號后的序列不破壞“極性交替反轉(zhuǎn)”造成的無直流特性，還必須保證相鄰V符號也應(yīng)極性交替。這一點(diǎn)，當(dāng)相鄰符號之間有奇數(shù)個非０符號時，則是能得到保證的；當(dāng)有偶數(shù)個非0符號時，則就得不到保證，這時再將該小段的第1個0變換成+B或-B符號的極性與前一非0符號的相反并讓后面的非0符號從 V 符號開始再交替變化。

五．心得體會

實(shí)驗(yàn)中因?yàn)閮x器以及接線問題，示波器沒有接收到輸入信號，我們做第一個選作內(nèi)容AMI碼編碼規(guī)則驗(yàn)證時就遇到了儀器問題。我們選擇先做了實(shí)驗(yàn)四再回頭做了實(shí)驗(yàn)三的非選作部分。因?yàn)橹挥猩衔绾拖挛绲臅r間，到了下午一直遇到儀器問題，心里多多少少有點(diǎn)著急。還好在下課前做好了實(shí)驗(yàn)。老師統(tǒng)計(jì)了一下大家在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題，我們所在的5號儀器確實(shí)有問題。通過本次實(shí)驗(yàn)，我們更進(jìn)一步了解了二進(jìn)制單極性碼變換為AMI/HDB3碼的編碼規(guī)則，HDB3碼的時延特性、同步時鐘分量定性觀測以及它的位定時恢復(fù)測量。也培養(yǎng)了我們的耐心。

第二篇：通信原理實(shí)驗(yàn)二

通信原理實(shí)驗(yàn)二

數(shù)字鎖相環(huán)

一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解數(shù)字鎖相環(huán)的基本概念

2、熟悉數(shù)字鎖相環(huán)與模擬鎖相環(huán)的指標(biāo)

3、掌握全數(shù)字鎖相環(huán)的設(shè)計(jì)

二 實(shí)驗(yàn)儀器

1、JH5001 通信原理綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 2、20MHz 雙蹤示波器

3、函數(shù)信號發(fā)生器

三 實(shí)驗(yàn)原理和電路說明

數(shù)字鎖相環(huán)的結(jié)構(gòu)如圖2.2.1 所示，其主要由四大部分組成：參考時鐘、多模分頻器（一般為三種模式：超前分頻、正常分頻、滯后分頻）、相位比較（雙路相位比較）、高倍時鐘振蕩器（一般為參考時鐘的整數(shù)倍，此倍數(shù)大于20）等。數(shù)字鎖相環(huán)均在FPGA 內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，其工作過程如圖2.2.2 所示。

在圖2.2.1，采樣器1、2 構(gòu)成一個數(shù)字鑒相器，時鐘信號E、F 對D 信號進(jìn)行采樣，如果采樣值為01，則數(shù)字鎖相環(huán)不進(jìn)行調(diào)整（÷64）；如果采樣值為00，則下一個分頻系數(shù)為（1/63）；如果采樣值為11，則下一分頻系數(shù)為（÷65）。數(shù)字鎖相環(huán)調(diào)整的最終結(jié)果使本地分頻時鐘鎖在輸入的信道時鐘上。

在圖2.2.2 中也給出了數(shù)字鎖相環(huán)的基本鎖相過程與數(shù)字鎖相環(huán)的基本特征。在鎖相環(huán)開始工作之前的T1 時該，圖2.2.2 中D 點(diǎn)的時鐘與輸入?yún)⒖紩r鐘C 沒有確定的相關(guān)系，鑒相輸出為00，則下一時刻分頻器為÷63 模式，這樣使D 點(diǎn)信號前沿提前。在T2 時刻，鑒相輸出為01，則下一時刻分頻器為÷64 模式。由于振蕩器為自由方式，因而在T3 時刻，鑒相輸出為11，則下一時刻分頻器為÷65 模式，這樣使D 點(diǎn)信號前沿滯后。這樣，可變分頻器不斷在三種模式之間進(jìn)行切換，其最終目的使D 點(diǎn)時鐘信號的時鐘沿在E、F 時鐘上升沿之間，從而使D點(diǎn)信號與外部參考信號達(dá)到同步。在該模塊中，各測試點(diǎn)定義如下：

1、TPMZ01：本地經(jīng)數(shù)字鎖相環(huán)之后輸出時鐘（56KHz）

2、TPMZ02：本地經(jīng)數(shù)字鎖相環(huán)之后輸出時鐘（16KHz）

3、TPMZ03：外部輸入時鐘÷4 分頻后信號（16KHz）

4、TPMZ04：外部輸入時鐘÷4 分頻后延時信號（16KHz）

5、TPMZ05：數(shù)字鎖相環(huán)調(diào)整信號

四 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及觀測結(jié)果

準(zhǔn)備工作：用函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生一個64KHz 的TTL 信號送入數(shù)字?jǐn)?shù)字信號測試端口J007（實(shí)驗(yàn)箱左端）。1.鎖定狀態(tài)測量

用示波器同時測量TPMZ03、TPMZ02 的相位關(guān)系，測量時用TPMZ03 同步；

由上圖可看出，將64KHz 的TTL 信號送入端口J007時，TPMZ03、TPMZ02上升沿對齊，環(huán)路鎖定。

2.數(shù)字鎖相環(huán)的相位抖動特性測量 數(shù)字鎖相環(huán)在鎖定時，輸出信號存在相位抖動是數(shù)字鎖相環(huán)的固有特征。測量時，以TPMZ03 為示波器的同步信號，用示波器測量TPMZ02，仔細(xì)調(diào)整示波器時基，使示波器剛好容納TPMZ02 的一個半周期，觀察其上升沿?？梢杂^察到其上升較粗（抖動），其寬度與TPMZ02 周期的比值的一半即為數(shù)字鎖相環(huán)的時鐘抖動。

由上圖可看出上升較粗（抖動）寬度約為0.45格，整個周期約是6.2格，因而數(shù)字鎖相環(huán)的時鐘抖動為0.45/(6.2*2)=0.0363。

3.鎖定過程觀測

用示波器同時觀測TPMZ03、TPMZ02 的相位關(guān)系，測量時用TPMZ03 同步； 復(fù)位通信原理綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，則FPGA 進(jìn)行初始化，數(shù)字鎖相環(huán)進(jìn)行重鎖狀態(tài)。此時，觀察它們的變化過程（鎖相過程）。

在第一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容鎖相狀態(tài)測量時，觀測TPMZ03、TPMZ02 的波形上升沿對齊，環(huán)路鎖定。復(fù)位通信原理綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，波形隨即變?yōu)閮芍本€，如上圖，然后幾秒后又重新恢復(fù)鎖定狀態(tài)。4.同步帶測量

（1）用函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生一個64KHz 的TTL 信號送入數(shù)字信號測試端口J007。用示波器同時測量TPMZ03、TPMZ02 的相位關(guān)系，測量時用TPMZ03 同步；正常時環(huán)路鎖定，該兩信號應(yīng)為上升沿對齊。

（2）緩慢增加函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率，直至TPMZ03、TPMZ02 兩點(diǎn)波形失步，記錄下失步前的頻率。

（3）調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器頻率，使環(huán)路鎖定。緩慢降低函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率，直至TPMZ03、TPMZ02 兩點(diǎn)波形失步，記錄下失步前的頻率。

（4）計(jì)算同步帶。

同步帶=66.12KHz-61.88 KHz=4.24 KHz。

5.捕捉帶測量

（1）用函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生一個64KHz 的TTL 信號送入數(shù)字信號測試端口J0007。用示波器同時測量TPMZ03、TPMZ02 的相位關(guān)系，測量時用TPMZ03同步；在理論上，環(huán)路鎖定時該兩信號應(yīng)為上升沿對齊。

（2）增加函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率，使TPMZ03、TPMZ02 兩點(diǎn)波形失步；然后緩慢降低函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率，直至TPMZ03、TPMZ02 兩點(diǎn)波形同步。記錄下同步一刻的頻率。

上圖同步一刻的頻率是66.03KHz。

（3）降低函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率，使TPMZ03、TPMZ02 兩點(diǎn)波形失步；然后緩慢增加函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率，直至TPMZ03、TPMZ02 兩點(diǎn)波形同步。記錄下同步一刻的頻率。

（4）計(jì)算捕捉帶。

捕捉帶=66.03-62.07=3.96KHz。

六 實(shí)驗(yàn)總結(jié)

（1）分析總結(jié)數(shù)字鎖相環(huán)與模擬鎖相環(huán)同步帶和捕捉帶的大致關(guān)系。

對于這次數(shù)字鎖相環(huán)實(shí)驗(yàn)，由實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2，還有查閱相關(guān)資料，可以了解到數(shù)字鎖相環(huán)在鎖定時，輸出信號存在相位抖動是數(shù)字鎖相環(huán)的固有特征。也正是由于這個相位抖動特性，使得數(shù)字鎖相環(huán)的同步帶和捕捉帶的帶寬相對較窄，有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4、5加以驗(yàn)證，而且同步帶與捕捉帶大致相等。

第一次實(shí)驗(yàn)?zāi)M鎖相環(huán)，同步帶，捕捉帶的寬度都很大，而且我測得的同步帶帶寬要比捕捉帶帶寬大了約5KHz，數(shù)字鎖相環(huán)的同步帶捕捉帶還沒有5KHz。（2）實(shí)驗(yàn)心得體會

這次實(shí)驗(yàn)是緊承著上一次實(shí)驗(yàn)的，我覺得自己做實(shí)驗(yàn)過程中沒有遇到太大障礙，就是在實(shí)驗(yàn)原理方面掌握的不是太好,自己覺得對雙蹤示波器和函數(shù)信號發(fā)生器的操作還是挺熟練的，沒有在波形顯示上遇到問題。

第三篇：通信原理實(shí)驗(yàn)二

實(shí)驗(yàn)二：PCM系統(tǒng)仿真

班級： 學(xué)號： 姓名： 實(shí)驗(yàn)室： 實(shí)驗(yàn)時間： 指導(dǎo)老師：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1、掌握脈沖編碼調(diào)制原理；

2、理解量化級數(shù)、量化方法與量化信噪比的關(guān)系。

3、理解非均勻量化的優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

對模擬信號進(jìn)行抽樣和均勻量化，改變量化級數(shù)和信號大小，根據(jù)MATLAB仿真獲得量化誤差和量化信噪比。

實(shí)驗(yàn)步驟：

1)產(chǎn)生一個周期的正弦波x(t)??cos ?2 ??pi ?t ?，以1000Hz頻率進(jìn)行采樣，并進(jìn)行8級均勻量化，用plot函數(shù)在同一張圖上繪出原信號和量化后的信號。代碼及圖見附錄。

2)以32Hz的抽樣頻率對x(t)進(jìn)行抽樣，并進(jìn)行8級均勻量化。繪出正弦波波形(用plot函數(shù))、樣值圖，量化后的樣值圖、量化誤差圖(后三個用stem函數(shù))。代碼及圖見附錄。

3)以2000Hz對x(t)進(jìn)行采樣，改變量化級數(shù)，分別仿真得到編碼位數(shù)為2～8位時的量化信噪比，繪出量化信噪比隨編碼位數(shù)變化的曲線。另外繪出理論的量化信噪比曲線進(jìn)行比較。代碼及圖見附錄。

4)在編碼位數(shù)為8和12時采用均勻量化，在輸入信號衰減為0～50 dB時，以均勻間隔5 dB仿真得到均勻量化的量化信噪比，繪出量化信噪比隨信號衰減變化的圖形。注意，輸入信號減小時，量化范圍不變；抽樣頻率為2000 Hz。代碼及圖見附錄。

實(shí)驗(yàn)思考題：

1.圖2-3表明均勻量化信噪比與量化級數(shù)(或編碼位數(shù))的關(guān)系是怎樣的？

答：量化信噪比隨著量化級數(shù)的增加而提高，當(dāng)量化級數(shù)較小是不能滿足通信質(zhì)量的要求。

2.分析圖2-5，A律壓縮量化相比均勻量化的優(yōu)勢是什么？

答：量化信噪比隨著量化級數(shù)的增加而提高，當(dāng)量化級數(shù)較小是不能滿足通信質(zhì)量的要求

心得體會：

附錄：

ＰＣＭ代碼：

輸入信號和量化信號代碼及波形：

采樣樣值和8級均勻量化后的樣值，量化誤差代碼及波形

均勻量化信噪比隨編碼位數(shù)變化

量化信噪比隨信號衰減的變化情況

第四篇：通信原理實(shí)驗(yàn)感想

通信原理實(shí)驗(yàn)感想

郝昆 1243064

首先對這學(xué)期做的通信原理實(shí)驗(yàn)做一個總結(jié)。這學(xué)期我們做了模擬鎖相環(huán)實(shí)驗(yàn)、CMI碼型變換實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證抽樣定理實(shí)驗(yàn)、2ASK系統(tǒng)調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)、2PSK系統(tǒng)解調(diào)實(shí)驗(yàn)等，通過實(shí)驗(yàn)，我們在理論和實(shí)際應(yīng)用方面都有了一定的提高，我們了解了單極性碼、雙極性碼、歸零碼等波形特點(diǎn)并掌握AMI、HDB3碼的編碼規(guī)則，我們掌握絕對碼、相對碼概念及它們之間的變換關(guān)系，掌握了相對波形與2PSK信號波形之間的關(guān)系、絕對碼波形與2DPSK信號波形之間的關(guān)系，并對2ASK、2FSK、2DPSK信號有了進(jìn)一步了解。通過模擬鎖相環(huán)的實(shí)驗(yàn)，我們熟悉了模擬鎖相環(huán)的基本工作原理，掌握模擬字鎖相環(huán)的基本參數(shù)及設(shè)計(jì)。

在通信原理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)中，我們也收獲了很多。實(shí)驗(yàn)之前要做好預(yù)習(xí)工作，只有在課前充分了解了實(shí)驗(yàn)原理，才能在課上更好的學(xué)習(xí)，收獲的更多、掌握的更多。實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)了我們的動手能力。實(shí)驗(yàn)的每個步驟都必須親自去做，親自去調(diào)試，動手能力得到了很大提高。實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)理論正確與否的試金石，通過實(shí)驗(yàn)我們懂得了探索出真知，為了要使你的理論被人接受，你必須用實(shí)驗(yàn)來證明。雖然我們的通信原理實(shí)驗(yàn)基本上都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，但是對于我們這些知識能力還不夠的學(xué)生來說，這些探索也是很有價值的。對于這些實(shí)驗(yàn)，我們在探索中學(xué)習(xí)、在模仿中理解、在實(shí)踐中掌握。通信原理實(shí)驗(yàn)讓我在探索、自我學(xué)習(xí)中獲得知識。

當(dāng)然，經(jīng)過一學(xué)期通信原理實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，也發(fā)現(xiàn)了自身存在的很多不足。自己的理論知識并不是很強(qiáng)，有些實(shí)驗(yàn)結(jié)果無法得到透徹的解釋；我的思維、思考方式還需要提高，一些復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)時我還不能很快很好的完成，每個實(shí)驗(yàn)后相關(guān)的思考題也不能得到很好的解決。

最后，我覺得我們做的實(shí)驗(yàn)都是驗(yàn)證性試驗(yàn)，雖然對知識的理解會有很大幫助，但缺乏自主創(chuàng)新性，希望以后能在通信原理實(shí)驗(yàn)課上適當(dāng)增加一點(diǎn)微創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。總之，通信原理的實(shí)驗(yàn)讓我收獲很多，希望自己在以后的學(xué)習(xí)中可以靈活使用這些知識，得到更大提升！

第五篇：現(xiàn)代通信原理實(shí)驗(yàn)教案

現(xiàn)代通信原理

實(shí)驗(yàn)教案

楊 斌

實(shí)驗(yàn)一 數(shù)字基帶信號及傳輸

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1．了解單極性碼、雙極性碼、歸零碼、非歸零碼等基帶信號的產(chǎn)生原理及其波形的特點(diǎn)。

2．掌握ＡＭＩ碼、ＨＤＢ３碼、雙相碼的編碼規(guī)則。3．掌握插入幀同步碼時分復(fù)用信號的幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。4．學(xué)會設(shè)計(jì)簡單的時分多路信號傳輸系統(tǒng)。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

1．用示波器觀察單極性非歸零碼（ＮＲＺ），傳號交替反轉(zhuǎn)碼（ＡＭＩ），三階高密度雙極性碼(HDB3)。

2．改變碼序列，比較其單極性碼，ＡＭＩ碼，ＨＤＢ３碼波形，并驗(yàn)證是否符合其編碼規(guī)則。3．觀察ＨＤＢ３編碼中的四連零檢測、補(bǔ)Ｖ、加Ｂ補(bǔ)奇、單／雙極性變換的波形，并驗(yàn)證是否符合編碼規(guī)則。

4．觀察并比較單、雙極性碼（非歸零、歸零）、時鐘信號、時序信號及雙相碼的波形和相位特點(diǎn)。

5．分析電路，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，產(chǎn)生100％占空比的AMI碼，比較100％占空比AMI碼與50％占空比AMI碼的功率譜。（選作）6．分析電路，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，產(chǎn)生不同碼速率的信息。（選作）7．嘗試用信源電路的組合，產(chǎn)生其它碼型。（選作）

三、預(yù)習(xí)要求：

1．復(fù)習(xí)教材中有關(guān)基帶信號及時分復(fù)用的內(nèi)容。2．認(rèn)真預(yù)習(xí)本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的工作原理和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

3．熟悉有關(guān)器件的功能及其應(yīng)用方法以及兩模塊框圖的信號流程和設(shè)計(jì)原理。4．對于選作實(shí)驗(yàn)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案及測試步驟。

四、實(shí)驗(yàn)儀器：、兩路3A直流穩(wěn)壓電源

一臺

2、雙蹤示波器

一臺

3、頻率計(jì)

一臺

4、數(shù)字信源模塊

一塊

5、HDB3編譯碼模塊

一塊

6、頻譜儀

一臺（選做）2

五、基本實(shí)驗(yàn)參考實(shí)驗(yàn)步驟： 1．熟悉信源模塊的工作原理。

2．調(diào)整直流電源輸出分別為＋１２Ｖ，－１２Ｖ。3．用示波器觀察數(shù)字信源模塊上的各種波形。

（1）接通電源

用示波器觀察兩個通道探頭分別接Ｐ１０的２５６kHZ時鐘和Ｔ２０的單極性歸零碼并觀察其波形。

（2）用Ｕ２１產(chǎn)生Ｘ１１１００１０（Ｘ為任意碼，１１１００１０為７位幀同步碼）、Ｕ２２、Ｕ２３、Ｕ２４產(chǎn)生任意信息代碼，并觀察本實(shí)驗(yàn)中集中插入幀同步碼時分復(fù)用信號幀結(jié)構(gòu)以及ＮＲＺ碼的特點(diǎn)。

（3）用示波器觀察P１９~P２１，P２２，P２３各點(diǎn)的波形。

（4）用示波器觀察AMI碼與單極性歸零碼的關(guān)系。（5）觀察T１、T２、T３、T４四路時序信號的相位關(guān)系。（6）觀察單極性非歸零碼與雙相碼的波形關(guān)系。

七、實(shí)驗(yàn)報告要求：

１．根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察和記錄各點(diǎn)波形（用座標(biāo)紙繪），并分析波形與理論是否相符。２．比較不同信碼中的ＡＭＩ碼與ＨＤＢ３碼波形是否相同，為什么？

３．什么是時序信號，比較各時序信號的相位關(guān)系，并分析時序信號在信號合路時的作用。

實(shí)驗(yàn)二

HDB3編、譯碼實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?１． 加深對HDB3編、譯碼的工作原理的理解。２． 了解HDB3編碼與譯碼器的電路組成及工作過程。３． 了解HDB3碼信號中提取位同步信號（時鐘）的方法。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： １． 觀察HDB3編碼器中的四連零檢測、補(bǔ)V、加B補(bǔ)奇、單／雙極性變換以及

HDB3碼的波形，并驗(yàn)證是否符合編碼規(guī)則。２． 觀察HDB3譯碼器中的雙／單極性變換、Ｖ碼檢測及扣Ｖ扣Ｂ后的譯碼波形以及時鐘提取電路輸出的位同步信號波形。３． 手動加入誤碼時，觀察解碼輸入和檢錯顯示。４． 當(dāng)輸入信碼為外加偽隨機(jī)信碼時，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案觀察輸入信碼和HDB3碼的功率頻譜。（選做）５． 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，觀察與比較100％占空比HDB3碼與50％占空比HDB3碼的功率譜。（選做）

三、預(yù)習(xí)及預(yù)習(xí)報告要求： １． 預(yù)習(xí)本實(shí)驗(yàn)的工作原理和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。２． 對于選作實(shí)驗(yàn)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案及測試步驟。

四、實(shí)驗(yàn)儀器：、兩路3A直流穩(wěn)壓電源

一臺

2、雙蹤示波器

一臺

3、頻率計(jì)

一臺

4、數(shù)字調(diào)制模塊

一塊

5、數(shù)字解調(diào)模塊

一塊

6、頻譜儀

一臺（選做）

五、實(shí)驗(yàn)報告要求：

１．根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察和記錄各點(diǎn)波形（用座標(biāo)紙繪），要求繪出３２位碼的完整波形，并分析波形與理論上的是否相符。

２．若把對應(yīng)的ＡＭＩ碼送入ＨＤＢ３譯碼中會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？并說明道理。３．本實(shí)驗(yàn)的誤碼檢測電路只能檢測哪類誤碼差錯，為什么？ ４．對本實(shí)驗(yàn)有何體會，有何改進(jìn)意見？

實(shí)驗(yàn)三 數(shù)字調(diào)制與解調(diào)

2FSK調(diào)制與解調(diào)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1、了解二進(jìn)制移頻鍵控2FSK信號的產(chǎn)生過程及電路的實(shí)現(xiàn)方法。

2、了解非相干解調(diào)器過零檢測的工作原理及電路的實(shí)現(xiàn)方法。

3、了解相干解調(diào)器鎖相解調(diào)法的工作原理及電路的實(shí)現(xiàn)方法。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

1、了解相位不連續(xù)2FSK信號的頻譜特性，了解頻偏△f=(f1-f2)/2不同時，傳輸2FSK信號所需帶寬的情況與2ASK信號帶寬進(jìn)行比較。

2、了解2FSK（相位不連續(xù)）調(diào)制，非相干、相干解調(diào)電路的組成及工作原理。

3、觀察2FSK調(diào)制，非相干、相干解調(diào)各點(diǎn)波形。

4、了解畸變信道模擬電路的原理，畸變信號送入過零檢測電路與鎖相解調(diào)電路，會產(chǎn)生如何結(jié)果。（選作）5、2FSK信號保持f1=1024KHz.改變f2使f2-f1=3fs時，改變f2使f2-f1=2fs時解調(diào)器解調(diào)效果。（選作）

6、改變f1、f2的頻率大小，觀察不同調(diào)制指數(shù)下的調(diào)制解調(diào)效果。（選作）

7、利用實(shí)驗(yàn)?zāi)K的電路，設(shè)計(jì)出其它解調(diào)方法，并自行驗(yàn)證。（選作）

三、預(yù)習(xí)要求：

1、復(fù)習(xí)教材有關(guān)2FSK調(diào)制與解調(diào)的理論。

2、復(fù)習(xí)模擬鎖相環(huán)的原理和實(shí)驗(yàn)方法。

3、認(rèn)真預(yù)習(xí)本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的工作原理和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

1、對于選作實(shí)驗(yàn)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案及測試步驟。

四、實(shí)驗(yàn)儀器：、兩路3A直流穩(wěn)壓電源

一臺

2、雙蹤示波器

一臺

3、頻率計(jì)

一臺

4、數(shù)字調(diào)制模塊

一塊

5、數(shù)字解調(diào)模塊

一塊

7、頻譜儀

一臺（選做）

五、實(shí)驗(yàn)報告要求

1、將數(shù)字調(diào)制器、過零檢測器、鎖相解調(diào)器觀察輸出波形畫出，并給以必要的 說 明。

2、畫圖時將波形的相位關(guān)系正確表示出來，若波形之間產(chǎn)生相位差說明原因。

3、通過實(shí)驗(yàn)說明各種解調(diào)方法各有什么優(yōu)缺點(diǎn)。

4、本實(shí)驗(yàn)有何收獲，請?zhí)岢龈倪M(jìn)意見。

2PSK、2DPSK調(diào)制與解調(diào)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解2PSK、2DPSK的調(diào)制原理及電路的實(shí)現(xiàn)方法；

2、掌握絕對碼、相對碼相互變換方法；

3、了解2PSK調(diào)制與解調(diào)存在的相位含糊問題；

4、了解2PSK、2DPSK的相干解調(diào)原理及電路的實(shí)現(xiàn)方法

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、用示波器觀察2PSK、2DPSK調(diào)制器信號波形與絕對碼比較是否符合調(diào)制規(guī)律；

2、用示波器觀察2PSK、2DPSK信號頻譜；

3、用示波器觀察2PSK、2DPSK信號解調(diào)器信號波形；

4、觀察相位含糊所產(chǎn)生的后果；

5、觀測絕/相、相/絕變換的規(guī)律，設(shè)計(jì)出另一種定義的絕/相、相/絕變換電路，并測試。（選作）

6、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，比較不同信道帶寬下調(diào)制解調(diào)的性能。（選作）

7、利用各種實(shí)驗(yàn)?zāi)K的電路，自行組合出差分非相干解調(diào)的實(shí)驗(yàn)。（選作）

8、加入噪聲后，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案測試誤碼情況。（選作）

三、預(yù)習(xí)要求：

1、復(fù)習(xí)教材有關(guān)2PSK、2DPSK的調(diào)制與解調(diào)的理論。

2、復(fù)習(xí)絕/相、相/絕變換的原理。

3、認(rèn)真預(yù)習(xí)本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的工作原理和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

4、對于選作實(shí)驗(yàn)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案及測試步驟。

四、實(shí)驗(yàn)儀器

1、兩路3A直流穩(wěn)壓電源一臺

2、頻率計(jì)一臺

3、雙蹤示波器一臺

4、數(shù)字調(diào)制模塊一塊

5、數(shù)字解調(diào)模塊一塊

6、頻譜儀一臺

7、連接線若干

五、實(shí)驗(yàn)報告要求

1、畫出2DPSK調(diào)制器、相干解調(diào)器詳細(xì)方框圖。

2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)測試記錄依次畫絕對碼為11101100時2DPSK調(diào)制器、相干解調(diào)器各點(diǎn)波形，并作必要說明。

實(shí)驗(yàn)四 P CM 基帶通話系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、將所做過的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)內(nèi)容綜合運(yùn)用，組成兩個采用PCM的2人可通話的基帶傳輸系統(tǒng)。

2、了解獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)K在系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中所起的作用。改變獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)K的參數(shù)，直觀感受對系統(tǒng)的影響。

3、掌握獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)K之間正確的連接方法。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、掌握獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)K之間正確的連接方法。

2、連接不用時域均衡器的PCM兩人通話的基帶傳輸系統(tǒng)。

3、連接使用時域均衡器的PCM兩人通話的基帶傳輸系統(tǒng)。（選作）

4、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，用其它線路碼進(jìn)行基帶傳輸系統(tǒng)。（選作）

注意：以上實(shí)驗(yàn)信號的流程是單向的。要實(shí)現(xiàn)2人通話，將耳機(jī)交叉后。

三、預(yù)習(xí)要求

1、復(fù)習(xí)教材前面相關(guān)各章節(jié)的理論。

2、認(rèn)真預(yù)習(xí)本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的工作原理和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

3、對于選作實(shí)驗(yàn)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案及測試步驟。

四、實(shí)驗(yàn)儀器

1、兩路3A直流電源一臺

2、頻率計(jì)一臺

3、示波器一臺

4、數(shù)字信源模塊、數(shù)字調(diào)制模塊、載波、時鐘提取模塊、數(shù)字解調(diào)模塊、幀同步提取模塊、終端模塊、PCM編譯碼模塊各一塊。

5、連接線若干

五、實(shí)驗(yàn)原理

1、不使用時域均衡器模塊的基帶傳輸系統(tǒng)：

該系統(tǒng)傳輸?shù)腍DB3碼是理想碼，即不產(chǎn)生畸變、也不需采取均衡措施。基帶傳輸系統(tǒng)發(fā)端：包括PCM編碼器、HDB3編碼器、復(fù)接器等。這些電路都以數(shù)字信源模塊的時鐘相位作為基準(zhǔn)，因此PCM編碼器所需的時鐘、幀同步信號、主時鐘都是由信源模塊提供。其信號流程圖如下：

基帶傳輸系統(tǒng)收端：包括HDB3譯碼器、時鐘提取電路、幀同步提取模塊、終端模塊，這些電路都是后面模塊以前面模塊的時鐘相位作為基準(zhǔn)。因此，PCM譯碼器需要外時鐘、外幀同步信號。而主時鐘可根據(jù)集成電路的要求，采用異步時鐘。我們采用PCM模塊自身的主時鐘2048KHz。其信號流程如下圖：

2、使用時域均衡器的基帶傳輸系統(tǒng)：

該系統(tǒng)所傳輸?shù)腍DB 3碼產(chǎn)生畸變。這是模擬傳輸線傳輸中的由于時延、衰減等等造成的信碼畸變。在收端必須采用均衡的辦法加以彌補(bǔ)。其信號流程如下圖：

基帶傳輸系統(tǒng)發(fā)端時相同的，收端則增加了時域均衡器。在時域均衡器內(nèi)有信碼畸變電路，它應(yīng)該屬于傳輸線部分。除此之外還有時鐘提取電路，它真實(shí)的反映了收端時鐘的產(chǎn)生過程。在收端同樣是后面的模塊以前面模塊的時鐘相位為基準(zhǔn)。

使用時域均衡器模塊的基帶傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該復(fù)習(xí)時域均衡器模塊實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和方法，當(dāng)信碼畸變電路固定后，正確調(diào)整可變系數(shù)求和電路，使得眼圖波形張開最大。改變時鐘延時使其處于最佳取樣時刻，否則會產(chǎn)生大量誤碼使信號中斷。

六、實(shí)驗(yàn)步驟

1、連接好整個系統(tǒng)的電源線和信號線

2、連接不使用時域均衡器的基帶傳輸系統(tǒng)

3、采用數(shù)等襯言源模塊、時域均衡器模塊，復(fù)習(xí)正確調(diào)試時域均衡器的方法

4、連接使用時域均衡器的基帶傳輸系統(tǒng)

七、實(shí)驗(yàn)報告

1、畫出發(fā)端、收端關(guān)鍵波形，且繪出相位關(guān)系

2、畫出可通話2DPSK方框原理圖

3、分析聯(lián)調(diào)時所遇問題，寫出是如何解決。