文档介绍：硬件实验一
一、实验名称
数字基带信号实验及数字调制与解调实验
二、实验目的
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。
掌握AMI,HDB3的编码规则。
掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。
掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。
了解HDB3(AMI)编译码集成电路CD22103。
掌握绝对码,相对码概念及他们之间的变换关系。
掌握用键控法产生2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK信号的方法。
掌握相对码波形与2PSK信号波形之间的关系,绝对码波形与2DPSK信号波形之间的关系。
了解2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。
掌握2DPSK相干解调原理。
掌握2FSK过零检测解调原理。
实验仪器
1. 双踪示波器一台
2. 通信原理Ⅵ型实验箱一台
3. M6信号源模块、M4数字调制模块
实验内容与实验步骤
数字基带信号实验
熟悉信源模块,AMI&HDB3编译模块(有可编程逻辑器件模块实现)和HDB3编译码模块的工作原理。
接通数字信号源模块的电源。用示波器观察熟悉信源模块上的各种信号波形。
示波器的两个通信探头分别接NRZ-OUT和BS-OUT,对照发光二级管的发光状态,判断数字信源单元是否已正常工作(1码对应的发光管亮,0码对应的发光管熄);
用K1产生代码*1110010(*为任意代码,1110010为7位帧同步码),K2,K3产生任意信息代码,观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构,和NRZ码特点。
,按照下表连线,打开数字信号源模块和AMI(HDB3)编译码模块电源。用示波器观察AMI(HDB3)编译单元的各种波形。
源端口
目的端口
:NRZ-OUT
AMI(HDB3)编译码单元:NRZ-IN
:BS-OUT
AMI(HDB3)编译码单元:BS-1N
示波器的两个探头CH1和CH2分别接NRZ-OUT和(AMI)HDB3,将信源模块K1,K2,K3的每一位都置1,观察并记录全1码对应的AMI码和HDB3码;再将K1,K2,K3置为全0,观察全0码对应的AMI和HDB3码。观察AMI码时将开关K1置于A端,延迟了4个码元。
将K1,K2,K3置于0111 0010 0000 1100 0010 0000态,观察并记录对应的AMI码和HDB3码。
(3)将K1,K2,K3置于任意状态,K4(码型选择开关)置于A端或H端,CH1接NRZ-OUT,CH2分别接(AMI)HDB3-D,BPF,BS-R和NRZ,观察这些信号波形。观察时应注意:
· NRZ信号(译码输出)迟后于NRZ-OUT信号(编码输入)8个码元。
· AMI、,AMI-D、HDB3-。
· BS-OUT是一个周期基本恒定(等于一个码元周期)的TTL电平信号。
· 本实验中若24位信源代码中只有1个“1“码,则无法从AMI码中得到一个符合要求的位同步信号,因此不能完成正确的译码。若24位信源代码全为“0”码,则更不可能从AMI信号(亦是全0信号)得到正确的位同步信号。信源代码连0个数越多,越难于从AMI码中提取位同步信号(或者说要求带通滤波的Q值越高,因而越难于实现),译码输出NRZ越不稳定。而HDB3码则不存在这种问题。
(二)数字调制实验
熟悉数字信源单元及数字调制单元的工作原理。
按照下表连线:数字调制单元的CLK,BS-IN,NRZ-IN,分别连至数字信号源单元的CLK,BS-OUT,NRZ-OUT
源端口
目的端口
:BS-OUT
数字调制:BS-IN
:NRZ-OUT
数字调制:NRZ-IN
:CLK
数字调制:CLK
接通数字信源模块与数字调制模块的电源。示波器CH1接AK(NRZ-IN),CH2接BK,信源模块的K1,K2,K3置于任意状态(非全0),观察AK,BK波形,总结绝对码至相对码变换规律以及从相对码至绝对码的变换规律。
仔细观察CAR和CAR-D信号,分析载波信号的特点。
示波器CH1接2DPSK-OUT,CH2分别接AK及BK,观察并总结2DPSK信号相位变化与绝对码的关系以及2DPSK信号相位变化与相对码的关系(此关系即是2PSK信号相位变化与信源代码的关系)。注意:2DPSK信号的幅度可能不一致,但这并不影响信息的正确传输。
示波器CH1接AK,CH2依次接2FSK-OUT和2ASK-OUT;观察着两个信号与AK的关系(注意“1”码与“0”