通信原理实验报告陈乾贵

1、哈尔滨理工大学实验报告课程名称：通信原理与通信技术学 院： 自动化学院 专业班级： 电技12-3班 学生姓名： 陈乾贵 学 号： 1212020302 指导教师： 刘燕 姜云霞 实验一课程名称通信原理与通信技术时间2015.6.1实验名称认识实验地点C212姓 名陈乾贵学号1212020302班级电技12-3同实验者邹环宇学号1212020331班级电技12-3一 实验目的：1.熟悉通信原理综合实验电箱。2.熟悉示波器的使用方法。3.掌握用示波器观察电信号波形；定量测试正弦信号和脉冲信号的波形参数。4.熟悉信号发生器的使用方法。二 实验内容：本实验平台要求示波器最低配置为20M双踪模拟示波器，

2、示波器的幅度档一般设置在2V档，探头1X无衰减。测量时黑色的接地夹子应先接地。一般情况下，本实验平台上元器件的标号都是按照模块划分的。如标号58TP01，“58TP01”中的“58”表示模块的标号，即“XXX模块”；“01”表示编号，“TP”表示常规测试点；“位:A”表示此模块需要安置在底板的标号为“A”位置，合起来即表示“XXX模块”需安置在底板的标号为“A”位置，其中一个标号58TP01波形测量点（镀银测试针）。另外，如标号为58P01，即表示一个信号输入（输出）连接点（铜质铆孔），如铆孔边的箭头背离铆孔，即表示是信号输出连接点；如箭头指向铆孔，即表示信号输入连接点。本实验平台中，所有通信

3、信号都是通过铆孔开放出来的，实验时需在了解实验结构的基础上，用铆孔连接线连接构成所需实验系统。进行铆孔连接时，连接线接头插入铆孔后，轻轻旋转一个小角度，接头将和铆孔锁死；拔出时，回转一个小角度即可轻松拔出，切勿使用莽力拉扯，以免插头针断在铆孔中。电子元器件标号首字母的意思：TP表示信号波形测量点，P表示信号输入输出铜铆孔，U表示芯片集成电路，R表示电阻，C表示普通电容，E表示电解电容，J表示接插件，JZ表示晶振或晶体，K表示选择开关等。在本实验平台上，我们采用了红色的拨码器来设置各种实验的参数。拨码器的白色开关：往上，记为1；往下，记为0。拨码开关设置一览表：1、“时钟与基带数据产生模块”5位

4、拨码开关4SW02：S1：00000：4P01铆孔，PN15 2K，15位m序列111101011001000S2：00001：4P01铆孔，PN15 32K，15位m序列111101011001000S3：00010：4P01铆孔，PN31 2K，31位m序列31位1111100110100100001010111011000S4：00011：4P01铆孔，PN31 32K，31位m序列31位1111100110100100001010111011000S5：00100：CVSD，编码速率8K S6：00101：CVSD，编码速率16K S7：00110：CVSD，编码速率32K S8：00

5、111：CVSD，编码速率64K S9：01000：PCM，线路编码速率64KS10：01001：PCM，线路编码速率128K（或标准E1速率）S15：01110：4SW01拨码器设置数据（8bit数据）64KS16：01111：时分复用（4SW01拨码器设置数据64K， PCM编码64K、CVSD编码64K、滤波器2.65K）。下面是常见码型变换的开关设置：S17：1X000：单极性归零编码S18：1X001：双极性不归零S19：1X010：双极性归零S20：1X011：CMIS21：1X100：曼彻斯特S22：1X101：密勒S23：1X110：PST注：4P01为原始基带数据。X=0时为

6、4SW01拨码器设置8bit数据，X=1时为15位m序列。4TP01为码型变换后输出数据。2、“复接/解复接、同步技术模块”的4位拨码器开关39SW01（1）同步、时钟提取和码型转换功能。数据从39P01输入0001 2K时钟提取。0010 32K DPSK时钟提取、相对码绝对码转换（对应于“时钟与基带数据产生模块”中生成的绝对码4P01、相对码4P03）。39P06输出同步时钟，39P07输出位同步和码型转换后信号。0011 32K PSK时钟提取、位同步。39P06输出提取时钟，39P07输出位同步信号。（2）时分复接/解复接功能1111 实现4SW01拨码器（8bit数据）、PCM编码、

7、CVSD编码等数据的时分复接解复接功能。（3）码分复接/解复接功能0111 实现4SW01拨码器（8bit数据）、PCM编码等数据的码分复接解复接功能。（4）外部数据的绝对码与相对码转换功能0100 绝相转换：基带绝对码输入铆孔39P02；相对码输出铆孔39P06; 相绝转换：相对码输入铆孔39P01；基带绝对码输出铆孔39P07;基带绝对码速率为：2K左右（可为计算机串口数据：波特率2400）3、面板输入输出点说明K01：非同步函数信号类型选择，正弦波、三角波、方波。W01：非同步函数信号的频率调节，一般使用频率值范围为14KHZ。 W02：非同步函数信号的直流电平调节，调节范围至少为02V

8、，视信号幅度而定，一般调节为0V（出厂前已调好，该电位器学生可不调节）。W03：非同步函数信号的幅度调节，一般使用峰峰值范围为04V。P03：非同步函数信号的输出连接铆孔。W04: 同步函数信号的幅度调节，一般使用峰峰值范围为04V。P04：同步正弦波信号的输出连接铆孔。P05: 标准8KHZ方波抽样输出P07：音乐信号输出P08：语音信号输出，另外配置话筒 SW01：音乐信号触发开关 P22： 输出数字信号，由学生进行单片机开发。 P23：输出数字时钟，由学生进行单片机开发。 P24：输出脉冲信号，用于抽样定理实验 W05：脉冲频率调节 W07：脉冲信号占空比调节三 实验结果分析:1. 输出

9、正弦波信号，使有效值为1v。分别观测并记录100HZ和1KHZ时的波形和数据。见下表：项目正弦波信号测定(输出信号其有效值为1V)100HZ1KHZ示波器t/div5ms500um一个周期占有格式数22信号的周期10ms1000um计算所得频率（HZ）10010002. 输出正弦波信号，使频率为1KHZ。分别观测并记录电压为0.1V和1V时的波形和数据。见下表：项目正弦波信号测定(输出信号其频率为1KHZ)0.1V1V示波器V/div500500峰-峰值波形格数22最大值500us1500us计算所得有效值0.11结果分析：这个实验让我们熟悉了通信原理综合实验电箱并练习使用了示波器。掌握了用示

10、波器观察电信号波形和相关数据，通过调节频率和幅度，定量测试正弦信号和脉冲信号的波形参数。成绩评定： 指导教师： 年 月 日哈尔滨理工大学实验报告课程名称：通信原理与通信技术学 院： 自动化学院 专业班级： 电技12-3班 学生姓名： 陈乾贵 学 号： 1212020302 指导教师： 刘燕 姜云霞 实验二课程名称通信原理与通信技术时间2015.6.2实验名称PCM编译码实验地点C212姓 名陈乾贵学号1212020302班级电技12-3同实验者邹环宇学号1212020331班级电技12-3四 实验目的：1.了解语音编码的工作原理，验证PCM编译码原理；2.熟悉PCM抽样时钟、编码数据和输入/输

11、出时钟之间的关系；3.学习PCM编译码器的硬件实现电路，掌握它的调整测试方法。五 实验内容：脉冲编码调制（PCM）是把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散的数字信号在信道中传输。脉冲编码调制是对模拟信号进行抽样，量化和编码三个过程完成的。1插入有关实验模块在关闭系统电源的条件下，将“时钟与基带数据发生模块”、“PCM/ADPCM编译码模块”，插到底板“G、H”号的位置插座上（具体位置可见底板右下角的“实验模块位置分布表”）。注意模块插头与底板插座的防呆口一致，模块位号与底板位号的一致。2加电打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，

12、查找异常原因。3PCM的编码时钟设定“时钟与基带数据产生器模块”上的拨码器4SW02设置“01000”，则PCM的编码时钟为64KHZ（后面将简写为：拨码器4SW02）。拨码器4SW02设置“01001”，则PCM的编码时钟为128KHZ。4时钟为64KHZ，模拟信号为同步正弦波的 PCM编码数据观察（1）用专用铆孔导线将P04、34P01；34P02、34P03相连。（2）拨码器4SW02设置“01000”，则PCM的编码时钟为64KHZ。（3）双踪示波器探头分别接在测量点34TP01和34P02，观察抽样脉冲及 PCM编码数据。调节W04电位器，改变同步正弦波幅度，并仔细观察PCM编码数据

13、的变化。特别注意观察，当无信号输入时，或信号幅度为0时，PCM编码器编码为11010101或为01010101，并不是一般教材所讲授的编全0码。因为无信号输入时，或信号幅度为0经常出现，编全0码容易使系统失步。此时时钟为64KHZ，一帧中只能容纳1路信号。注意：（4）双踪示波器探头分别接在34P01和34P04，观察译码后的信号与输入模拟信号是否一致。5时钟为128KHZ，模拟信号为同步正弦波的PCM编码数据观察上述信号连接不变，将拨码器4SW02设置“01001”，则PCM的编码时钟为128KHZ。双踪示波器探头分别接在测量点34TP01和34P02，观察抽样脉冲及 PCM编码数据。调节W0

14、4电位器，改变同步正弦波幅度，并仔细观察PCM编码数据的变化。注意，此时时钟为128KHZ，一帧中能容纳2路信号。本PCM编码仅一路信号，故仅占用一帧中的一半时隙。用示波器观察34P01和34P04两点波形，比较译码后的信号与输入信号是否一致。6模拟信号为非同步正弦波的 PCM编码数据观察改用非同步函数信号输入，分别改变输入模拟信号的幅度和频率，重复上列6、7步骤，观察非同步正弦波及 PCM编码数据波形。注意，频率范围不能超过4KHZ。此处由于非同步正弦波频率与抽样、编码时钟不同步，需仔细调节非同步正弦波频率才能在普通示波器上看到稳定的编码数据波形。7语音信号PCM编码、译码试听将拨码器4SW

15、02设置为“01111”，此时PCM编码时钟为64KHZ，接收滤波器截止频率为2.65KHZ。用专用导线将P05（用户电话A语音信号发送输出）与34P01（模拟信号的输入）连接；34P04（译码输出的模拟信号）与P08（用户电话B语音信号接收输入）或与P4连接，34P02（编码输出）与34P03（译码输入）相连。对着用户电话A话筒讲话，在用户电话B耳机或扬声器中试听，直观感受PCM编码译码的效果。8关机拆线实验结束，关闭电源，拆除信号连线，并按要求放置好实验模块。六 实验结果分析:1.时钟为64KHZ，模拟信号为同步正弦波的 PCM编码数据观察:2.时钟为128KHZ，模拟信号为同步正弦波的P

16、CM编码数据观察:3.同步正弦波（峰峰值0V10V）的编码波形。4.PCM和M都是模拟信号数字化的基本方法，M实际上是DPCM的一种特例。PCM系统的特点：多路信号统一编码，一般采用8位编码，编码设备复杂，但质量较好。PCM系统一般用于大容量的干线通信。M系统的特点：单路信号单用一个编码设备，设备简单，一般数码率比PCM码的低，质量次于PCM。M一般适用于小容量支线通信，话路增减方便灵活。在相同的信道传输速率下，对于量化信噪比，在传输速率低时，M性能优越，在编码位数多、码率较高时，PCM性能优越。5.在通信系统中PCM接收端应如何获得接收输入时钟和接收帧同步时钟信号？答：将接受信号进行处理提取

17、载波信号，从而获得接受输入时钟。在实际通信当中PCM信号通常都是复制在帧信号中进行传输的。因此接受帧同步时钟信号的获取通过检测标志来实现。成绩评定： 指导教师： 年 月 日哈尔滨理工大学实验报告课程名称：通信原理与通信技术学 院： 自动化学院 专业班级： 电技12-3班 学生姓名： 陈乾贵 学 号： 1212020302 指导教师： 刘燕 姜云霞 实验三课程名称通信原理与通信技术时间2015.06.16实验名称AMI/HDB3码型变换实验地点C0212姓 名陈乾贵学号1212020302班级电技12-3同实验者邹环宇学号1212020331班级电技12-3七 实验目的：1、了解二进制单极性码变

18、换为AMI/HDB3码的编码规则；2、熟悉HDB3码的基本特征；3、熟悉HDB3码的编译码器工作原理和实现方法；4、根据测量和分析结果，画出电路关键部位的波形；八 实验内容：本模块是采用SC22103专用芯片实现AMIHDB3编译码的。在该电路中，没有采用复杂的线圈耦合的方法来实现AMIHDB3码的变换，而是采用TL084对HDB3码输出进行变换。20TP01：AMI或HDB3码编译码的64KHz工作时钟测试点。20TP02：AMI或HDB3码编码时的负向波形输出测试点。20TP03：AMI或HDB3码编码时的正向波形输出测试点。20TP04：AMI或HDB3码编码输出测试点。1、插入有关实验

19、模块：在关闭系统电源的条件下，将AMI/HDB3编译码模块、时钟与基带数据发生模块，分别插到通信原理底板插座上。2、信号线连接：用专用导线将4P01、20P01连接。注意连接铆孔箭头指向，将输出铆孔连接输入铆孔。3、加电：打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。4、AMI码测试：1）跳线开关20K01选择1-2脚连，即实现AMI功能。2）拨码器4SW02：设置为“01110”， 拨码器4SW01设置“11111111”。即给AMI编码系统送入全“1”信号。观察有关测试点波形，分析实现原理，记录有关波形。3）拨码器4SW02：设置为“01

20、110”， 拨码器4SW01设置“00000000”。，即给AMI编码系统送入全“0”信号。观察有关测试点波形，特别注意20TP04点编码波形，分析原因。4）拨码器4SW02：设置为“00001”，即给AMI编码系统送入复杂信号（32K的15位m序列）。对照20TP01点时钟读出4P01点的码序列，根据AMI编码规则，画出其编码波形。再观察有关测试点波形，验证自己的想法。记录有关波形。5、HDB3码测试：1）跳线开关20K01选择2-3脚连，即实现HDB3功能。2）拨码器4SW02：设置为“01110”， 拨码器4SW01设置“11111111”。即给HDB3编码系统送入全“1”信号。观察有关

21、测试点波形，分析实现原理，记录有关波形。3）拨码器4SW02：设置为“01110”， 拨码器4SW01设置“00000000”。，即给HDB3编码系统送入全“0”信号。观察有关测试点波形，特别注意20TP04点编码波形，分析原因。4）拨码器4SW02：设置为“00001”，即给HDB3编码系统送入复杂信号（32K的15位m序列）。对照20TP01点时钟读出4P01点的码序列，根据HDB3编码规则，画出其编码波形。再观察有关测试点波形，验证自己的想法。记录有关波形。关机拆线：九 实验结果分析:AMI码测试：HDB3码测试：成绩评定： 指导教师： 年 月 日哈尔滨理工大学实验报告课程名称：通信原理

22、与通信技术学 院： 自动化学院 专业班级： 电技12-3班 学生姓名： 陈乾贵 学 号： 1212020302 指导教师： 刘燕 姜云霞 实验四课程名称通信原理与通信技术时间2015.06.16实验名称PSK(DPSK)调制解调实验地点C0212姓 名陈乾贵学号1212020302班级电技12-3同实验者邹环宇学号1212020331班级电技12-3十 实验目的：1、了解程控交换的基本原理2、熟悉用户扫描器的结构3、理解话音通道与信令通道如何在电路中进行传输和独立处理4、掌握主叫用户的呼叫过程5、了解在主叫呼叫过程中的信令处理过程十一 实验内容：实验原理：本实验箱采用相位选择法实现相位调制（二

23、进制），绝对移相键控（PSK或CPSK）是用输入的基带信号（绝对码）选择开关通断控制载波相位的变化来实现。相对移相键控（DPSK）采用绝对码与相对码变换后，用相对码控制选择开关通断来实现。1PSK调制模块37K02：两调制信号叠加。1-2脚连，输出“1”的调制信号；2-3脚连，输出“0”的调制信号。37W01：调节0相载波幅度大小，使37TP02峰峰值24V。37W02：调节相载波幅度大小，使37TP03峰峰值24V。37P01：外加数字基带信号输入铆孔。37TP01：频率为1.024MHz方波信号，由4U01芯片(EPM240)编程产生。 37TP02：0相1.024MHZ载波正弦波信号，调

24、节电位器37W01改变幅度（24V左右）。 37TP03：相1.024MHZ载波正弦波信号，调节电位器37W02改变幅度（24V左右）。37P02：PSK调制信号输出铆孔。由开关37K02决定。1-2相连3-4断开时，37P02为0相载波输出；1-2断开3-4相连时，37P02为相载波输出；1-2和3-4相连时，37P02为PSK调制信号叠加输出。注意两相位载波幅度需调整相同，否则调制信号在相位跳变处易失真。2PSK解调模块38W01：载波提取电路中压控振荡器调节电位器。38P01：PSK解调信号输入铆孔。38TP01：压控振荡器输出2.048MHz的载波信号，建议用频率计监视测量该点上的频率

25、值有偏差时，此时可调节38W01，使其准确而稳定地输出2.048MHz的载波信号，即可解调输出数字基带信号。38TP02：频率为1.024MHz的0相载波输出信号。38TP03：频率为1.024MHz的/2相载波输出信号，对比38TP02。38P02：PSK解调输出铆孔。PSK方式的科斯塔斯环解调时存在相位模糊问题，解调出的基带信号可能会出现倒相情况；DPSK方式解调后基带信号为相对码，相绝转换由下面的“复接/解复接、同步技术模块”完成。实验步骤：1插入有关实验模块：在关闭系统电源的条件下，将“时钟与基带数据发生模块”、“ PSK调制模块” 、“噪声模块”、“PSK解调模块”、“同步提取模块”，插到底板“G、A、B、C、I”号的位置插座上。2PSK、DPSK信号线连接：绝对码调制时的连接（PSK）：用专用导线将4P01、37P01；37P02、3P01；3P02、38P01连接。相对码调制时的连接（DPSK）：用专用导线将4P03、37P01；37P02、3P01；3P02、38P01；38P02、39P01连接。注意连接铆孔的箭头指向，将输出铆孔连接输入铆孔。3加电：打开系统电源开