中北大学通信原理实验

1、 通信原理实验报告班级：13050143 姓名：XXX 学号：13050143XX实验二 模拟信号源实验1 实验目的1. 熟悉各种模拟信号的产生方法及其用途。2. 观察分析各种模拟信号波形的特点。2 实验内容1. 测量并分析各测量点波形及数据。2. 熟悉几种模拟信号的产生方法，了解信号的来源，变换过程和使用方法。3 实验器材1. 信号源模块2. 连接线、3. 20M双踪示波器4 实验原理模拟信号源电路用来产生实验所需要的各种低频信号：同步正弦波信号，非同步信号和音乐信号。5 实验步骤1. 用示波器测量“2K同步正弦波”，“64K同步正弦波”，“128K同步正弦波”各点输出的正弦波波形，对应的电

2、位器W1，W2，W3可分别改变各正弦波的幅度。2. 用示波器测量“非同步信号源”输出波形。1） 按键S6选择为“正弦波”，改变W4，调节信号幅度（调节范围为04V），用示波器观察输出波形。2） 保持信号幅度为3V，改变S7,S8，调节信号频率（调节范围为180Hz18KHz）,用示波器观察输出波形。3） 将波形分别选择为三角波、方波，重复上面两个步骤。3. 将控制开关K1设为“ON”，令音乐片加上控制信号，产生音乐信号输出，用示波器在“音乐输出”端口观察音乐信号输出波形。6 实验报告要求1. 画出各测量点波形，并进行分析。2. 画出各模拟信号源的电路组成方框图，叙述其工作原理。3. 记录实验过

3、程中遇到的问题并进行分析，提出改进建议。实验三 抽样定理和PAM调制解调实验1 实验目的1. 通过脉冲幅度调制实验，使学生能加深理解脉冲幅度调制的原理。2. 通过对电路组成、波形和所测量数据的分析，加深理解这种调制方式的优缺点。2 实验内容1. 观察模拟输入正弦波信号、抽样时钟的波形和脉冲幅度调制信号，并注意观察他们之间的相互关系及特点。2. 改变模拟输入信号或抽样时钟的频率，多次观察波形。3 实验器材1. 信号源模块2. 号模块3. 20M双踪示波器4. 连接线4 实验原理1. 抽样定理抽样定理表明：一个频带限制在（0，fh）内的时间连续信号m（t），如果以T1/2fh秒的时间间隔对它进行等

4、间隔抽样，则m（t）将被所得到的抽样值完全确定。5 实验步骤1. 将信号源模块、模块1固定在主机箱上，将黑色塑封螺钉拧紧，确保电源接触良好。2. 插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，将信号源模块和模块1的电源开关拨下，观察指示灯是否点亮，红灯为+5v电源指示灯，绿灯为-12V电源指示灯，黄色为+12V电源指示灯。3. 观察PAM自然抽样波形1) 用示波器观测信号源“2K同步正弦波”输出，调节W1改变输出信号幅度，使输出信号峰-峰值在4V左右。2) 将信号源上S4设为“1010”，使“CLK1”输出32K时钟。3) 将模块1上K1选到“自然”。4) 关闭电源，按如下方式连线源端口目标端口连线说

5、明信号源：“2K同步正弦波”模块1：“PAM-SIN”提供被抽样信号信号源：“CLK1”模块1：“PAMCLK”提供抽样信号5) 用示波器在“自然抽样输出”处观察PAM自然抽样波形。4. 观测PAM平顶抽样波形a） 用示波器观测信号源“2K同步正弦波”输出，调节W1改变输出信号幅度，使输出信号峰-峰值在4V左右。b） 将信号源上S1、S2、S3依次设为“10000000”、“10000000”、“10000000”，将S5设为“1000”，使“NRZ”输出速率为128K，抽样频率为：NRZ频率/8。c） 将K1设为“平顶”，关闭电源，按下列方式进行连接。源端口目标端口连线说明信号源：“2K同步

6、正弦波”模块1：“PAM-SIN”提供被抽样信号信号源：“NRZ”模块1：“PAMCLK”提供抽样脉冲d）打开电源，用示波器在“平顶抽样输出”处观察平顶抽样波形。5. 改变抽样时钟频率，观测自然抽样信号，验证抽样定理。实验五 脉冲编码调制解调实验1 实验目的1. 掌握脉冲编码调制与解调的原理。2. 掌握脉冲编码调制与解调系统的动态范围和频率特性的定义及测量方法。3. 了解脉冲编码调制信号的频谱特性。4. 了解大规模集成电路W681512的使用方法。2 实验内容1. 观察脉冲编码调制与解调的结果，分析调制信号与基带信号之间的关系。2. 改变基带信号的幅度，观察脉冲编码调制与解调信号的信噪比的变化

7、情况。3. 改变基带信号的频率，观察脉冲编码调制与解调信号幅度的变化情况。4. 改变位同步时钟，观测脉冲编码调制波形。3 实验器材1. 信号源模块2. 号模块3. 20M双踪示波器4. 立体声耳机5. 连接线4 实验原理模拟信号进行抽样后，其抽样值还是随信号幅度连线变化的，当这些连线变化的抽样值通过有噪声的信道传输时，接收端就不能对所发送的抽样准确的估值。如果发送端用预先规定的有限个电平来表示抽样值，且电平间隔比干扰噪声大，则接收端将有可能对所发送的抽样准确地估值，从而有可能消除随机噪声的影响。脉冲编码调制（PCM）简称为脉码调制，它是一种将模拟语音信号变换成数字信号的编码方式。5 实验步骤1

8、. 将信号源模块和模块2固定在主机箱上，将黑色塑封螺钉拧紧，确保电源接触良好。2. 插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，将信号源模块和模块2的电源开关拨下，观察指示灯是否点亮，红灯为+5V电源指示灯，绿灯为-12V电源指示灯，黄色为+12V电源指示灯。3. 观测PCM编，译码波形。1） 用示波器测量信号源板上“2K同步正弦波”点，调节信号源板上手调电位器W1使输出信号峰-峰值在3V左右。2） 将信号源板上S4设为0111，S5设为01003） 实验系统连线-关闭系统电源，进行如下连接：源端口目的端口连线说明信号源：2K同步正弦波模块2：提供音频信号信号源：模块2：MCLK提供W681512工

9、作的主时钟（2.048M）信号源：CLK1模块2：BSX提供位同步信号（256K）信号源：FS模块2：FSXA提供帧同步信号模块2：FSXA模块2：FSRA作自环实验，直接将接收帧同步和发送帧同步相连模块2：BSX模块2：BSR作自环实验，直接将接收位同步和发送位同步相连模块2：PCMOUT-A模块2：PCMIN-A将PCM编码输出结果送人PCM译码电路进行译码4） 用示波器观测各测试点以及PCM编码输出点“PCMOUT-A”和解调信号输出点“SINOUT-A”输出的波形。5） 改变位时钟为2.048M，观测PCM调制和解调波形。6） 改变K1,K2开关，观测PCM调制和解调波形。实验十五 码

10、型变换实验1、 实验目的1、 了解几种常用的数字基带信号2、 掌握常用数字基带传输码型的编码规则3、 掌握常用CPLD实现码型变换的方法2、 实验内容1、 观察NRZ码、RZ码、AMI码、HDB3码、CMI码、BPH码的波形2、 观察全0码或全1码时各码型的波形3、 观察HDB3码、AMI码的正负极性波形4、 观察RZ码、AMI码、HDB3码、CMI码、BPH码经过码型反变换后的输出波形5、 自行设计码型变换电路，下载并观察波形3、 实验器材1、 信号源模块 一块2、 6号模块 一块3、 7号模块 一块4、 20M双总示波器 一台5、 连接线 若干3. 实验原理 在数字通信中，有些场合可以不经

11、过载波调制和解调的过程而让基带信号直接进行传输。这种不使用载波调制装置而直接传送基带信号的系统，我们称它为基带传输系统。 若一个变换器把数字基带信号变换成合适于基带信号传输的基带信号，则称此变换器为数字基带调制器；相反，称之为基带解调器。 基带信号是代码的一种电表示形式，在实际的基带传输系统中，并不是所有的基带电波形都能在信道中传输。4. 实验步骤1、 CML，RZ，BPH码编解码电路观测1） 将信号源模块和模块6、7固定在主机箱上，将塑封螺钉拧紧，确保电源接触良好。2） 通过模块6上的拨码开关S1选择码型为CMI码，即“00100000”。3） 信号源模块上S4、S5都拨到“1100”，S1

12、、S2、S3分别设为“01110010” “01010101” “00110011”。4） 对照下表完成实验连线源端口目的端口连线说明信号源：NRZ（8K）模块6：NRZIN8KNRZ码基带传输信号输入信号源：CLK2（8K）模块6：BS提供编译码位时钟模块6：DOUT1模块6:：DIN1电平变换的编码输入A模块6：DPUT1模块7：DIN提取编码数据的位时钟模块7：BS模块6：BSR提取的位时钟给译码模块5） 将模块7的S2设置为“0111”6） 以“NRZIN”为内触发源，用双踪示波器观测编码输出“DOUT1”波形。7） 以“NRZIN”为内触发源，用双踪示波器观测编码输出“NRZ-OUT

13、”波形，观测解码波形与初始信号是否一致。8） 拨码开关S1选择码型为RZ码（00010000）、BPH码（00001000）重复上述步骤。9） 实验结束关闭电源。2、AMI,HDB3码编解码电路观测1） 通过模块6的拨码开关S1选择码型为AMI码，即“01000000”。2） 将信号源S4,S5拨到“0100”，S1,S2，S3分别设置为“01110010”“00011000”“01000011”3） 完成实验连线。4） 模块7的S2设置为“1000”5） 以“NRZIN”为内触发源，分别用双踪示波器观测DOUT1，DOUT2,HDB3/AMI-OUT三点的波形。6） 以NRZIN为内触发源，

14、用双踪示波器观测OUT-A,OUT-B,NRZ-OUT三点的波形。7） 通过拨码开关S1选择码型为HDB3码，重复上述步骤。实验九 振幅键控（ASK）调制与解调实验1、 实验目的1、 掌握用键控法产生ASK信号的方法2、 掌握ASK非相干解调的原理2、 实验内容1、 观察ASK调制信号波形2、 观察ASK解调信号波形3、 实验器材1、 信号源模块 一块2、 3号模块 一块3、 4号模块 一块4、 7号模块 一块5、 20M双踪示波器 一台6、 连接线 若干4、 实验原理 调制信号为二进制序列时的数字频带调制成为二进制数字调制。由于被调载波有幅度、频率、相位三个独立的可控参量，当用二进制信号分别

15、调制这三种参量时，就形成了二进制振幅键控（2ASK）、二进制移频键控（2FSK）、二进制移相键控（2PSK）三种最基本的数字频带调制信号，而每种调制信号的受控参量只有两种离散变换形态。5、 实验步骤（1） ASK调制实验1、 将信号源模块和模块3、4、7固定在主机箱上，将黑色塑封螺丝钉拧紧，确保电源接触良好。2、 按照下表进行实验连线：源端口目的端口连线说明信号源：PN（6K）模块3：ASK-NRZS4拨为1100，PN是8K伪随机序列信号源：64K同步正弦波模块3：ASK载波提供ASK调制载波，幅度为4V3、 以信号输入点“ASK-NRZ”的信号为内触发源，用示波器观察点“ASK-OUT”输出，即为PN码经过ASK调制后的波形。4、 通过信号源模块上的拨码开关S4来控制产生PN码的频率，改变送入的基带信号，重复上述实验；也可以改变载波频率来试验。5、 试验结束后关闭电源（2） ASK解调实验1、 接着上面ASK调制实验继续连线：源端口目的端口连线说明模块3：ASK-OUT模块4：ASKINASK解调输入模块4：ASK-DOUT 模块7：DIN锁相环法位同步提取信号输入模块7：BS模块4：ASK-BS提取的位同步信号2、 将模块7上的拨码开关S2拨为“ASK-NRZ”频率的16倍，如“ASK-NRZ”选8K时，S2选12