测试千兆以太网,且具有眼图功能的双踪示波器器,哪些品牌双踪示波器器能满足呢?

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实验12 眼图观察测量实验一、实验目的1.学会观察眼图及其分析方法调整传输滤波器特性。二、实验仪器1. 眼图观察电路(底板右下侧)2.时钟与基带数据发生模块位号:G 3.噪声模块,位号E 4.100M双踪双踪示波器器1台三、实验原理在整个通信系统中通常利用眼图方法估计和改善(通过调整)传输系统性能。我們知道在实际的通信系统中,数字信号经过非理想的传输系统必定要产生畸变也会引入噪声和干扰,也就是说总是在不同程度上存茬码间串扰。在码间串扰和噪声同时存在情况下系统性能很难进行定量的分析,常常甚至得不到近似结果为了便于评价实际系统的性能,常用观察眼图进行分析眼图可以直观地估价系统的码间干扰和噪声的影响,是一种常用的测试手段什么是眼图? 所谓“眼图”,就昰由解调后经过接收滤波器输出的基带信号以码元时钟作为同步信号,基带信号一个或少数码元周期反复扫描在双踪示波器器屏幕上显礻的波形称为眼图干扰和失真所产生的传输畸变,可以在眼图上清楚地显示出来因为对于二进制信号波形,它很像人的眼睛故称眼图在图12-1中画出两个无噪声的波形和相应的“眼图”,一个无失真另一个有失真(码间串扰)。图12-1中可以看出眼图是由虚线分段的接收码元波形叠加组成的。眼图中央的垂直线表示取样时刻当波形没有失真时,眼图是一只“完全张开”的眼睛在取样时刻,所有可能的取样徝仅有两个:+1或-1当波形有失真时,“眼睛”部分闭合取样时刻信号取值就分布在小于+1或大于-1附近。这样保证正确判决所容许的噪声電平就减小了。换言之在随机噪声的功率给定时,将使误码率增加“眼睛”张开的大小就表明失真的严重程度。为便于说明眼图和系統性能的关系我们将它简化成图12-2的形状。由此图可以看出:(1)最佳取样时刻应选择在眼睛张开最大的时刻;(2)眼睛闭合的速率即眼图斜边嘚斜率,表示系统对定时误差灵敏的程度斜边愈陡,对定位误差愈敏感; (3)在取样时刻上阴影区的垂直宽度表示最大信号失真量;(4)在取樣时刻上,上下两阴影区的间隔垂直距离之半是最小噪声容限噪声瞬时值超过它就有可能发生错误判决;(5) 阴影区与横轴相交的区间表示零点位置变动范围,它对于从信号平均零点位置提取定时信息的解调器有重要影响实验室理想状态下的眼图如图12-3 所示。衡量眼图质量的幾个重要参数有:眼图开启度(U-2Δ U)/U 指在最佳抽样点处眼图幅度“张开”的程度无畸变眼图的开启度应为100%。其中U=U++U- 2.“眼皮”厚度2Δ U/U 指在最佳抽样点处眼图幅度的闭合部分与最大幅度之比无畸变眼图的“眼皮”厚度应等于0。交叉点发散度Δ T/T 指眼图过零点交叉线的发散程度无畸变眼图的交叉点发散度应为0。正负极性不对称度指在最佳抽样点处眼图正、负幅度的不对称程度无畸变眼图的极性不对称度应为0。最後还需要指出的是:由于噪声瞬时电平的影响无法在眼图中得到完整的反映,因此即使在双踪示波器器上显示的眼图是张开的,也不能完全保证判决全部正确不过,原则上总是眼睛张开得越大误判越小。在图12-3 中给出从双踪示波器器上观察到的比较理想状态下的眼图照片本实验主要是完成PSK 解调输出基带信号的眼图观测实验。四、各测量点和可调元件作用底板右下侧“眼图观察电路”W06:接收滤波器特性调整电位器P16:眼图观察信号输入点。P17:接收滤波器输出升余弦波形测试点(眼图观察测量点)五、实验步骤1.插入有关实验模块:茬关闭系统电源的情况下,按照下表放置实验模块:模块名称放置位号时钟与基带数据发生模块G噪声模块E对应位号可见底板右上角的“实驗模块位置分布表”注意模块插头与底板插座的防呆口一致。2.信号线连接使用专用导线按照下表进行信号线连接:源端目的端连线作鼡4P01(G)3P01(E)将待传输的码元数据送入高斯白噪声信道;3P02(G)P16(底板)将经过加噪后的信号送入眼图观察电路;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.实验内容设置拨码器“4SW02”(G)设置为“00011”,4P01 產生32K 的 511 位m 序列;5.眼图观测(1)用双踪示波器器的一根探头CH1 放在“4P02”(G)上另一根探头CH2 放在“P17”(底板)上,选择双踪示波器器触发方式为CH1(2)调整双踪示波器器的扫描旋纽,则可观察到若干个并排的眼图波形眼图上面的一根水平线由连1 引起的持续正电平产生,下面┅根水平线由连0 码引起的持续的负电平产生中间部分过零点波形由1.0 交替码产生。无噪声眼图波形观察调节3W01(E)电位器将3TP01 噪声电平调为0,使传输信道无噪声;(2)调整接收滤波器r(?) H (这里可视为整个信道传输滤波器(?) H )的特性

原标题:通信原理系统综合实验,通信原理基础实验箱,上海求育

上海求育QY-JXSY27通信原理实验箱基础型平台

上海求育QY-JXSY27通信原理实验箱基础型平台由两大部分组成:一是由基本实验模块组合而成;二是由二次开发开放区系统组合而成采用模块化设计,各单元原理框图、输入输出波形、测试点位置均清楚形象地画在實验平台的膜上;平台上配备电路搭试模块使用灵活,学生可自行设计方案验证实验对学生理解原理完成实验及动手能力培养都有帮助配有开放的CPLD,可用于学生作数字信号源用,也可作为学生二次开发或扩充功能用.系统综合实验,可设计完成通信原理系统综合实验.电话021-

实验1 111通信原理实验平台

实验2 模拟信号发生器实验

实验3 CPLD可编程数字信号发生器实验

实验4 话路终端信号的发送实验

实验5 抽样定理与PAM通信系统实验

实验6 PCM脈冲编译码实验

实验7 增量调制(△-Σ)编译码实验

实验9 二相PSK解调实验

实验10 眼图观察测量实验

实验11 通信终端编译码系统指标测试实验

实验13 二相PSK调淛实验

实验14 数字同步技术实验

(三)小课题设计、搭试与调试

课题1 用CPLD可编程器件编程设计各种数字信号

课题2 用数字逻辑电路设计产生各种數字信号

课题3 用运算放大器电路设计音频信号源

课题4 PAM实验教学系统与抽样定理的小课题设计

课题5 脉冲编码调制PCM硬件系统电路的设计

课题6 增量调制(Δ-∑)编译码的硬件系统设计

课题7 FSK硬件系统课程设计

课题8 PSK调制硬件系统课程设计

课题9 同相正交环锁相环提取载波的硬件电路设计

課题10 用MCS-51单片机电路实现提取数字位同步

课题11 用码型变换专用芯片实现AMI/HDB3的编译码

课题12 眼图电路搭试、调整与观察分析

课题13 通信实验平台系统專用稳压电源的设计

课题14 时分复用(PCM)系统硬件实现

课题15 用CPLD可编程器件产生 PCM编码、帧脉冲、线路时钟

课题16 DPSK系统中绝对码与相对码转换小课題实现

课题17 基本锁相环与锁相式数字频率合成器的课程设计

(五)“小课题设计、搭试与调试”例题选

例题一:“同步正弦波、非同步正弦波、语音滤波器电路”搭试举例

例题二:“抽样定理与PAM通信电路”搭试举例

例题三:“PCM脉冲编译码电路”搭试举例

例题四:“AMI/HDB3编译码电蕗”搭试举例

例题五:“FSK调制电路”搭试举例

例题六:“FSK解调电路”搭试举例

例题七:“PSK调制电路”搭试举例

例题八:“HDB3/AMI译码输出信号眼圖观察电路”搭试举例

CPLD可编程数字信号发生器实验

1、熟悉各种时钟信号的特点及波形。 2、熟悉各种数字信号的特点及波形

1、熟悉CPLD可编程信号发生器各测量点波形。 2、测量并分析各测量点波形及数据

1、通信原理 0 号模块 一块 2、双踪示波器器 一台

1、CPLD数字信号发生器,包括以下伍个部分: ① 时钟信号产生电路; ② 伪随机码产生电路; ③ 帧同步信号产生电路; ④ NRZ码复用电路及码选信号产生电路; ⑤ 终端接收解复用電路 2、24位NRZ码产生电路 本单元产生NRZ信号,信号速率可根据输入时钟不同自行选择帧结构如下图所示。帧长为24位其中首位无定义,第2位箌第8位是帧同步码另外16路为2路数据信号,每路8位此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号。LED亮状态表示1码熄状态表示0码。

1、观测时鍾信号输出波形

信号源输出两组时钟信号,对应输出点为“CLK1”和“CLK2”拨码开关S4的作用是改变第一组时钟“CLK1”的输出频率,拨码开关S5的莋用是改变第二组时钟“CLK2”的输出频率拨码开关拨上为1,拨下为0拨码开关和时钟的对应关系如下表所示 按如下方式连接双踪示波器器囷测试点: 启动仿真开关,开启各模块的电源开关

1)根据表1-2改变S4,用双踪示波器器观测第一组时钟信号“CLK1”的输出波形;

2)根据表1-2改变S5用双踪示波器器观测第二组时钟信号“CLK2”的输出波形。

2、用双踪示波器器观测帧同步信号输出波形

信号源提供脉冲编码调制的帧同步信号,在点“FS”输出一般时钟设置为、256K,在后面的实验中有用到 按如下方式连接双踪示波器器和测试点:

启动仿真开关,开启各模块嘚电源开关

将拨码开关S4分别设置为“0100”、“0111”或别的数字,用双踪示波器器观测“FS”的输出波形

3、用双踪示波器器观测伪随机信号输絀波形 伪随机信号码型为010,码速率和第一组时钟速率相同S4控制。 按如下方式连接双踪示波器器和测试点:

4、观测NRZ码输出波形 信号源提供24位NRZ码码型拨码开关S1,S2S3控制,码速率和第二组时钟速率相同S5控制。 按如下方式连接双踪示波器器和测试点: 双踪示波器器通道 通道1 目标测试点 PN 说明 PN序列 启动仿真开关开启各模块的电源开关。

1)将拨码开关S1S2,S3设置为“10”S5设为“1010”,用双踪示波器器观测“NRZ”输出波形`

2)保持码型不变,改变码速率用双踪示波器器观测“NRZ”输出波形。

3)保持码速率不变改变码型,用双踪示波器器观测“NRZ”输出波形

2、 S4 1 频率越小产生的脉冲就越多,存在整数倍的关系与位数有关系。是256HZ的8倍即2的3次方,波形是其三倍

3、 S4 0000 S4 改为0001 一定时间之后图形出現循环,每个周期内0和1出现的概率相等 4、 S5 改为 0001

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

1、测量並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。

1、通信原理 0 号模块 一块 2、双踪示波器器 一台

模拟信号源电路用来产生实验所需的各种低频信号:同步正弦波信号、非同步信号、音乐信号和载波信号

1)功用 同步信号源鼡来产生与编码数字信号同步的2KHz正弦波信号,可用在PAM抽样定理、增量调制、PCM编码实验作为模拟输入信号。

2)电路原理 图2-1为同步正弦信号發生器的电路图它2KHz方波信号产生器、同相放大器和低通 2KHz的方波信号CPLD可编程器件U8内的逻辑电路通过编程产生。“2K同步正弦波”为其测量点U19A及周边的电阻组成一个的同相放大电路,起到隔离和放大作用U19C及周边的阻容网络组成一个截止频率为2K的二阶低通滤波器,滤除方波信號里的高次谐波和杂波得到正弦波信号。调节W1改变同相放大器的放大增益从而改变输出正弦波的幅度。

非同步信号源利用混合信号SoC型8位单片机C采用DDS(直接数字频率合成)技术产生。通过波形选择器S6选择输出波形对应发光二极管亮。它可产生频率为180Hz~18KHz的正弦波、180Hz~10KHz的三角波和250Hz~250KHz嘚方波信号按键S7、S8分别可对各波形频率进行增减调整。

非同步信号输出幅度为0~4V通过调节W4改变输出信号幅度。可利用它定性地观察通信話路的频率特性同时用作增量调制、脉冲编码调制实验的模拟输入信号。 图2-2 非同步信号发生器电路

1)功用 载波产生电路用来产生数字调淛所需的正弦波信号频率有64KHz和128KHz两种。

2)工作原理 64K载波产生电路如图2-4所示128K载波产生电路如图2-5所示 64KHz(128KHz)的方波信号CPLD可编程器件U8内的逻辑电路通過编程产生。“64K同步正弦波”为其测量点U17A(U18A)及周边的电阻组成一个的同相放大电路,起到隔离和放大作用U17D(U18D)及周边的阻容网络组成一个截圵频率为64K的二阶低通滤波器,滤除方波信号里的高次谐波和杂波得到正弦波信号。调节W2(W3)改变同相放大器的放大增益从而改变输出正弦波的幅度。

1、按如下方式连接双踪示波器器和测试点: 双踪示波器器通道 通道1 目标测试点 2K同步正弦波 说明 2K同步正弦波 启动仿真开关开啟各模块的电源开关。 用双踪示波器器测量“2K同步正弦波”输出波形、调节W1 可改变信号输出幅度 同理,观测“64K同步正弦波”、“128K同步正弦波”各点输出的波形对应的电位器W2,W3可分别改变各正弦波的幅度

2、用双踪示波器器测量“非同步模拟信号”输出波形。 按如下方式連接双踪示波器器和测试点: 双踪示波器器通道 通道1 目标测试点 非同步模拟信号 说明 正弦波、方波、三角波 启动仿真开关开启各模块嘚电源开关。

1)按键S6选择为“正弦波”改变W4,调节信号幅度用双踪示波器器观察输出波形。

2)保持信号幅度为3V改变S7、S8,调节信号频率用双踪示波器器观察输出波形。

3)将波形分别选择为三角波、方波重复上面两个步骤。

各图形所对应的W1、W2、W3、W4、W5可分别改变图形的幅值逆时针旋转幅值将会变大,但是改变频率并不影响图形的幅值

1、2K 同步正弦波 64K 同步正弦波 128K 同步正弦波

2、正弦波 未调整时 幅度3V保持不變,改变频率 方波 未调整时 改变频率后 三角波 未调整时 改变频率后

振幅键控调制与解调实验

1、掌握用键控法产生ASK信号的方法

2、掌握ASK非相幹解调的原理。

1、观察ASK调制信号波形

2、观察ASK解调信号波形

1、通信原理 0 号模块 一块 2、通信原理 3 号模块 一块 3、通信原理 4 号模块 一块 4、通信原悝 7 号模块 一块 5、双踪示波器器 一台

调制信号为二进制序列时的数字频带调制称为二进制数字调制。于被调载波有幅度、频率、相位三个独竝的可控参量当用二进制信号分别调制这三种参量时,就形成了二进制振幅键控(2ASK)、二进制移频键控、二进制移相键控(2PSK)三种最基本的数字頻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状态。

在振幅键控中载波幅度是随着基带信号的变化而变化的使载波在二進制基带信号1或0的控制下通或断,即用载波幅度的有或无来代表信号中的“1”或“0”这样就可以得到2ASK信号,这种二进制振幅键控方式称為通—断键控2ASK信号典型的时域波形如图9-1所示,其时域数学表达式为: 式中A为未调载波幅度,Wc为载波角频率an为符合下列关系的二进制序列的第n个码元:

综合式9-1和式9-2,令A=1则2ASK信号的一般时域表达式为: 式中,Ts为码元间隔g(t)为持续时间 [-Ts/2,Ts/2] 内任意波形形状的脉冲而S(t)就是玳表二进制信息的随机单极性脉冲序列。 图9-1 2ASK信号的典型时域波形 2ASK信号的产生方法比较简单首先,因2ASK信号的特征是对载波的“通-断键控”用一个模拟开关作为调制载波的输出通/断控制门,二进制序列S(t)控制门的通断S(t)=1时开关导通;S(t)=0时开关截止,这种调制方式称为通-斷键控法其次,2ASK信号可视为S(t)与载波的乘积故用模拟乘法器实现2ASK调制也是很容易想到的另一种方式,称其为乘积法

2)2ASK解调原理。

2ASK解调囿非相干解调和相干解调两种方法相应的接收系统原理框图如图9-2所示: 非相干方式 相干方式

1)按照下表进行实验连线: 源端口 信号源:PN 目的端口 模块3:ASK-NRZ 连线说明 S4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4V

2)按如下方式连接双踪示波器器和测試点: 双踪示波器器通道 通道1 通道2 目标测试点 PN ASK-OUT 说明 PN码信号 ASK调制输出波形 启动仿真开关,开启各模块的电源开关

3)S4拨为1100,PN设置为8K伪随機序列以信号输入点“ASK-NRZ”的信号为内触发源,用双踪示波器器观察点 “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開关S4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实验

1)关闭仿真开关,接着上面ASK调制实验继续连線: 源端口 模块3:ASK-OUT 模块4:ASK-DOUT 模块7:BS 目的端口 模块4:ASKIN 模块7:DIN 模块3:ASK-BS 连线说明 ASK解调输入 锁相环法位同步提取信号输入 提取的位同步信号

2)按如下方式连接双踪示波器器和测试点: 双踪示波器器通道 通道1 通道2 目标测试点 PN OUT1 说明 PN序列 信号经过判决输出 启动仿真开关开启各模块的电源开关。

3)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128K即拨“1000”。观察模块4上信号输出点“ASK-DOUT”处的波形把电位器W3顺时針拧到最大,并调节的电位器W1直到在“ASK-DOUT”处观察到稳定的PN码。

4)观察ASK解调输出“OUT1”处波形并与信号源产生的PN码进行比较。调制前的信號与解调后的信号形状一致相位有一定偏移。

5)通过信号源模块上的拨码开关S4控制产生PN码改变送入的基带信号,重复上述实验;也可鉯改变载波频率来实验

方波为调制信号,与一个正弦波的载波相乘按正弦波的变化而变化,所以大体为正弦波的形状因为采用二进淛键控的方法,使载波在二进制基带信号1或0的控制下通或断即用载波幅度的有或无来代表信号中的“1”或“0”,这样就可以得到2ASK信号洇为存在干扰,所以结果图形不是特别明显 解调过程,是因为通过带通滤波器将有幅值的波形留下,后又通过全波整流器将负半轴嘚波形翻到正半轴,然后在通过低通滤波器最后经过抽样判决即得到了最终的解调波形,因为也是存在干扰等误差所以波形有小的波动

移相键控调制与解调实验

1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。

2、掌握用键控法产生PSK/DPSK信号的方法

3、掌握PSK/DPSK楿干解调的原理。

4、掌握绝对码波形与DPSK信号波形之间的关系

1、观察绝对码和相对码的波形和转换关系。

2、观察PSK/DPSK调制信号波形

3、观察PSK/DPSK解調信号波形。

1、通信原理 0 号模块 一块 2、通信原理 3 号模块 一块 3、通信原理 4 号模块 一块 4、通信原理 7 号模块 一块 5、双踪示波器器 一台

1、2PSK/2DPSK调制原理 PSK調制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式它的抗干扰噪声性能及通频带的利用率均优先于ASK移幅键控和FSK移频键控。因此PSK技术在中、高速数据传输中得到了十分广泛的应用。 PSK信号是用载波相位的变化表征被传输信息状态的通常规定0相位载波和π相位载波分别代表传1囷传0,其时域波形示意图如图11-1所示 设二进制单极性码为an,其对应的双极性二进制码为bn则2PSK信号的一般时域数学表达式为: 式可见,2PSK信号昰一种双边带信号 我们知道,2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的在这种绝对移相的方式中,于发送端是以某一个相位作为基准的因而在接收系统也必须有这样一个固定基准相位作参考。如果这个参考相位发生变化则恢复的数字信息就会与發送的数字信息完全相反,从而造成错误的恢复这种现象常称为2PSK的“倒π”现象,因此,实际中一般不采用2PSK方式,而采用差分移相方式 2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。例如假设相位值用相位偏移x表示,并设 图11-2为对同一组二进制信号调制后的2PSK与2DPSK波形从图中可以看出,2DPSK信号波形与2PSK的不同2DPSK波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号,而前后码元相对相位的差才唯一决定信息符号这说明,解调2DPSK信号时并不依赖于某一固定的载波相位参考值只要前后码元的相对相位关系不破坏,则鉴别这个关系僦可以正确恢复数字信息这就避免了2PSK方式中的“倒π”现象发生。同时我们也可以看到,单纯从波形上看,2PSK与2DPSK信号是无法分辨的。这说奣一方面,只有已知移相键控方式是绝对的还是相对的才能正确判定原信息;另一方面,相对移相信号可以看成是把数字信息序列变換成相对码然后再根据相对码进行绝对移相而形成。 为了便于说明概念我们可以把每个码元用一个如图11-3所示的矢量图来表示。图中虛线矢量位置称为基准相位。在绝对移相中它是未调制载波的相位;在相对移相中,它是前一码元载波的相位如果假设每个码元中包含有整数个载波周期,那么两相邻码元载波的相位差既表示调制引起的相位变化,也是两码元交界点载波相位的瞬时跳变量根据ITU-T的建議,图11-3所示的移相方式称为A方式。在这种方式中每个码元的载波相位相对于基准相位可取0、 π。因此,在相对移相后,若后一码元的载波相位相对于基准相位为0,则前后两码元载波的相位就是连续的;否则载波相位在两码元之间要发生跳变。图11-3所示的移相方式称为B方式。在这种方式中每个码元的载波相位相对于基准相位可取π/2。因而在相对移相时,相邻码元之间必然发生载波相位的跳变这样,茬接收端接收该信号时如果利用检测此相位变化以确定每个码元的起止时刻,即可提供码元定时信息这正是B方式被广泛采用的原因之┅。 2DPSK的调制原理与2FSK的调制原理类似也是用二进制基带信号作为模拟开关的控制信号轮流选通不同相位的载波,完成2DPSK调制其调制的基带信号和载波信号分别从“PSK-NRZ”和“PSK载波”输入,差分变换的时钟信号从“PSK-BS”点输入其原理框图如图11-4所示: ①差分变换 在数据传输系统中,於相对移相键控调制具有抗干扰噪声能力强在相同的信噪比条件下,可获得比其他调制方式更低的误码率因而这种方式广泛应用在实際通信系统中。 DPSK调制是采用码型变换法加绝对调相来实现既把数据信息源作为绝对码序列?an?,通过差分编码器变成相对码序列?bn?然后再用楿对码序列?bn?,进行绝对移相键控此时该调制的输出就是DPSK已调信号。 绝对码是以宽带信号码元的电平直接表示数字信息的如规定高电平玳表“1”,低电平代表“0” 相对码是用基带信号码元的电平与前一码元的电平有无变化来表示数字信息的,如规定:相对码中有跳变表礻1无跳变表示0。 图11-6是差分编码器电路可用模二加法器延时器是它的工作波形图。 ②相乘器 实现输入载波信号和基带信号的相乘变换輸出相应调制信号。

2DPSK解调最常用的方法是极性比较法和相位比较法这里采用的是极性比较法对2DPSK信号进行解调。

1)按照下表进行实验连线: 源端口 目的端口 信号源:PN 信号源:128K同步正弦波 模块3:PSK-NRZ 模块3:PSK载波 S4拨为“1010”PN是32K伪随机码 提供PSK调制载波,幅度为4V 连线说明

2)按如下方式连接双踪示波器器和测试点: 双踪示波器器通道 通道1 通道2 目标测试点 PSK-NRZ PSK-OUT 说明 输入PN码信号 PN码经过PSK调制后的波形 启动仿真开关开启各模块的電源开关。

3)将开关K3拨到“PSK”端以信号输入点“PSK-NRZ”的信号为内触发源,用双踪双踪示波器器同时观察点“PSK-NRZ”与“PSK-OUT”输出的波形

4)关闭汸真开关,不改变PSK调制实验连线将开关K3拨到“DPSK”端,增加连线: 源端口 信号源:CLK1 目的端口 模块3:PSK-BS 连线说明 DPSK位同步时钟输入 再启动仿真鉯信号输入点“PSK-NRZ”的信号为内触发源,用双踪双踪示波器器同时观察点“PSK-NRZ”与“PSK-OUT”输出的波形

5)通过信号源模块上的拨码开关S4改变PN码频率后送出,重复上述实验

1)恢复PSK调制实验的连线,K3拨到“PSK”端然后增加以下连线: 源端口 目的端口 模块3:PSK-OUT 模块3:PSK-OUT 模块7:模块4:PSKIN 模块7:PSKIN 模块4:PSK解调输入 载波同步提取输入 提供同步解调载波 锁相环法位同步提取信号输入 模块7:BS 模块3:PSK-BS 提取的位同步信号 连线说明 载波输出 载波輸入 模块4:模块7:PSK-DOUT

2)按如下方式连接双踪示波器器和测试点: 双踪示波器器通道 通道1 通道2 目标测试点 PSK-DOUT OUT3 说明 信号整流低通后输出 信号经過判决输出 启动仿真开关,开启各模块的电源开关 2)将模块7上的拨码开关S2拨为“0110”,观察模块4上信号输出点“PSK-DOUT” 处的波形并调节模块4仩的电位器W4,直到在该点观察到稳定的PN码

3)用双踪示波器器双踪分别观察模块3上的“PSK-NRZ”和模块4上的“OUT3”处的波形,比较二者波形

4)通過信号源模块上的拨码开关S4改变PN码频率后送出,重复上述实验

5)DPSK解调与PSK解调基本相同,它多了一个逆差分变换过程注意通过开关K1选择DPSK方式解调,学生可以在老师的指导下自己完成连线观察解调波形

八、结果分析 2PSK、2DPSK都是根据相角变化来调制,二者的区别在于2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。

1、了解几種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

1、观察NRZ码、AMI码、HDB3码的波形。

2、观察铨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、AMI码、HDB3码、经过码型反变换后的输出波形

1、通信原理 0 号模块 一块 2、通信原悝 6 号模块 一块 3、通信原理 7 号模块 一块 4、双踪示波器器 一台

1、基本原理 在数字通信中,有些场合可以不经过载波调制和解调过程而让基带信號直接进行传输例如,在市区内利用电传机直接进行电报通信或者利用中继方式在长距离上直接传输PCM信号等。这种不使用载波调制装臵而直接传送基带信号的系统我们称它为基带传输系统,它的基本结构如图15-1所示 该结构信道信号形成器、信道、接收滤波器以及抽样判决器组成。这里信道信 号形成器用来产生适合于信道传输的基带信号信道可以是允许基带信号通过的媒质;接收滤波器用来接收信号囷尽可能排除信道噪声和其他干扰;抽样判决器则是在噪声背景下用来判定与再生基带信号。 若一个变换器把数字基带信号变换成适合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,把信道基带信号变换成原始数字基带信号的变换器称之为基带解调器。 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例如,含有丰富直流和低频成分的基带信号就不适宜在信道中传输因为它有可能造成信号严重畸变。单极性基带波形就是一个典型例子再例如,一般基带传輸系统都从接收到的基带信号流中提取定时信号而收定时信号又依赖于代码的码型,如果代码出现长时间的连“0”符号则基带信号可能会长时间出现0电位,而使收定时恢复系统难以保证收定时信号的准确性归纳起来,对传输用的基带信号的主要要求有两点:对各种代碼的要求期望将原始信息符号编制成适合于传输用的码型;对所选码型的电波形要求,期望电波形适宜于在信道中传输 2、编码规则 AMI码

AMI碼的全称是传号交替反转码。这是一种将信息代码0(空号)和1(传号)按如下方式进行编码的码:代码的0仍变换为传输码的0,而把代码中的1交替地变換为传输码的+1-1,+1-1,……例如: 信息代码:1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1…… AMI码: +1 0 0-1+1 0 0 0-1+1-1…… 于AMI码的传号交替反转,故于它决定的基带信号将出现正负脉冲交替而0电位保持不变的规律。这种基带信号无直流成分且只有很小的低频成分,因而它特别适宜在不允许这些成分通过的信道中传输 除了上述特點以外,AMI码还有编译码电路简单以及便于观察误码情况等优点它是以种基本的线路码,在高密度信息流得数据传输中得到广泛采用。泹是AMI码有一个重要缺点,即当它用来获取定时信息时于它可能出现长的连0串,因而会造成提取定时信号的困难 2、HDB3码 HDB3码是对AMI码的一种妀进码,它的全称是三阶高密度双极性码其编码规则如下:先检查消息代码的连0情况,当没有4个或4个以上连0串时按照AMI码的编码规则对信息代码进行编码;当出现4个或4个以上连0串时,则将每4个连0小段的第4个0变换成与前一非0符号同极性的符号用V表示,为使附加V符号后的序列不破坏“极性交替反转”造成的无直流特性还必须保证相邻V符号也应极性交替。当两个相邻V符号之间有奇数个非0符号时用取代节“000V”取代4连0信息码;当两个相邻V符号间有偶数个非0符号时,用取代节“B00V”取代4连0信息码例如: HDB3码的特点是明显的,它除了保持AMI码的优点外还增加了使连0串减少到至多3个的优点,而不管信息源的统计特性如何这对于定时信号的恢复是十 分有利的。HDB3码是CCITT推荐使用的码型之一

五:实验步骤: HDB3码编解码电路观测

模块6:DIN1 模块6:DIN2 电平反变换A路编码输出 电平反变换B路编码输出 连线说明 8KNRZ码基带传输信号输入 提供编译码位时钟 锁相环法同步提取输入 提取的位同步输入 电平变换A路编码输入 电平变换B路编码输入 电平反变换输入

2)可参考如下方式连接双踪示波器器和测试点: 双踪示波器器通道 通道1 通道2 目标测试点 NRZIN HDB3/AMI-OUT 说明 输入NRZ信号 编码输出信号 启动仿真开关,开启各模块的电源开关

3)通过模塊6上的拨码开关S1选择码型为AMI码,即“”

4)将信号源S4、S5拨到“1100”,S1、S2、S3分别设为“”“” “”

5)模块7的S2设臵为“1000”。

6)以 “NRZIN”为内触发源分别用双踪双踪示波器器观测“DOUT1”,“DOUT2”“HDB3/AMI-OUT”三点的波形。 7)以 “NRZIN”为内触发源用双踪双踪示波器器观测“OUT-A”,“OUT-B”“NRZ-OUT”三点嘚波形,观察解码波形与初始信号是否一致

8)通过拨码开关S1选择码型为HDB3码,重复上述步骤

2.将信号源模块上的拨码开关S1,S2S3全部拨为0戓者全部拨为1,重复步骤1、2观察各码型编解码输出。 六:实验结果

输入8K的NRZ码和AMI输出波形 输入8K的NRZ码和HDB3输出波形。

根据编码方式进行编码嘚到如上图形 AMI码就是代码的0仍变换为传输码的0,而把代码中的1根据极性交替地变换 于AMI编码规则较为简单,所以在传输中容易发生错乱所鉯常用HDB3码,它除了保持AMI码的优点外还增加了使连0串减少到至多3个的优点,而不管信息源的统计特性如何这对于定时信号的恢复是十分囿利的。

1、掌握眼图观测的方法

2、掌握相关眼图的测量方法。

2、测量沿途的判决电平、噪声容限

1、通信原理 0 号模块 一块 2、通信原理 11 号模块 一块 3、双踪示波器器 一台

在实际系统中,完全消除码间串扰是十分困难的而码间串扰对误码率的影响目前尚无法找到数学上便于处悝的统计规律,还不能进行准确计算为了衡量基带传输系统的性能优劣,在实验室中通常用双踪示波器器观察接收信号波形的方法来汾析码间串扰和噪声对系统性能的影响,这就是眼图分析法

如果将输入波形输入双踪示波器器的Y轴,并且当双踪示波器器的水平扫描周期和码元定时同步时在双踪示波器器上显示的图形很象人的眼睛,因此被称为眼图二进制信号传输时的眼图只有一只“眼睛”,当传輸三元码时会显示两只“眼睛”。眼图是各段码元波形叠加而成的眼图中央的垂直线表示最佳抽样时刻,位于两峰值中间的水平线是判决门限电平

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