教學設備

一、實驗目的
  1.熟悉數(shù)字通信系統(tǒng)各級信號的波形。
  2.理解信號在信道傳輸過程中的變換原理和方法。
  3.了解數(shù)字通信系統(tǒng)性能的測試方法。

二、數(shù)字通信原理實驗箱實驗電路工作原理
為了使學生對數(shù)字通信系統(tǒng)有一個感性認識，進一步加深對通信系統(tǒng)工作的理解，本實驗是在前面實驗的基礎上，有代表性地選擇了HDB3碼編譯碼系統(tǒng)，PCM編譯碼系統(tǒng)，增量編碼調制實驗，二相BPSK(DPSK)調制解調系統(tǒng)實驗，數(shù)字同步技術實驗，信號發(fā)生器系統(tǒng)實驗和中央集中控制器系統(tǒng)實驗的基礎上，組成一個較完整的通信系統(tǒng)綜合實驗，也即模擬一個簡易數(shù)字通信系統(tǒng)。
綜合實驗一簡介
這個實驗系統(tǒng)就是由模擬信號源、發(fā)送接收濾波器、音頻功放、增量調制，PSK調制解調，數(shù)字同步技術等實驗等模塊組成。


圖15-1、15-2是該系統(tǒng)較詳細的電路方框圖。
綜合實驗二簡介
這個實驗系統(tǒng)就是由模擬信號源、發(fā)送接收濾波器、音頻功放、HDB3碼編譯碼系統(tǒng)，PCM編譯碼系統(tǒng)等實驗模塊組成實驗。


圖15-3是該系統(tǒng)較詳細的電路方框圖。

三．實驗步驟
綜合實驗一：這個實驗系統(tǒng)就是由模擬信號源、發(fā)送接收濾波器、音頻功放、增量調制，PSK調制解調，數(shù)字同步技術等實驗模塊組成。
實驗步驟：
（一）單工調制解調通信系統(tǒng)實驗，見圖15-1。
1． 打開實驗箱右側電源開關，電源指示燈亮。
2． 檢驗CVSD編譯碼系統(tǒng)是否工作正常。
開關K801的1-2相連。輸入同步正弦波信號，薄膜鍵盤選擇編譯碼時鐘：02 32KHz。調節(jié)電位器W201使TP202、TP803測量點波形穩(wěn)定為佳。
調節(jié)電位器W801使濾波輸出TP804波形正常。
系統(tǒng)工作正常。
3． 檢驗PSK調制解調系統(tǒng)是否工作正常。
    開關J301選擇CPLD，開關J701選擇PSK；
開關K301的1-2、2-3相連，開關K302的2-3相連；
開關SW02的1-2相連，即在本實驗箱上PSK自環(huán)實驗；
薄膜鍵盤選擇：02 32KHz PN；
調節(jié)各電位器使電路工作在最佳狀態(tài)。
4． 開關J301選擇CVSD，開關K801的2-3相連，開關SW02的1-2相連。即將CVSD編碼器的編碼信號送進PSK調制解調系統(tǒng)進行調制、解調，解調信號經(jīng)過提取時鐘，信碼再生，再生信號送回CVSD譯碼器進行譯碼輸出。
5． 薄膜鍵盤選擇綜合實驗：01 綜合實驗1。即給系統(tǒng)送入所需的各種信號信令。
6． 選擇一個模擬信號，如TP005音樂信號。用連接線接入TP201，即給系統(tǒng)送入需進行通信的語音信號。
7． 用連接線連接TP804和TP006，即將還原的語音信號經(jīng)喇叭播放出來。
8． 開關K001的1-2相連，接通喇叭，調節(jié)電位器W005改變輸出功率。
9． 改變輸入的模擬信號，重復上述步驟，講述信號流程和信號間的變化關系。

（二） 實驗箱間雙工PSK調制解調通信實驗
    圖15-2：實驗箱間雙工PSK調制解調通信實驗方框圖
1．步驟同上（1～3），將兩臺實驗箱相關電路調整到最佳。
2. 開關J301選擇CVSD，開關K801的2-3相連，開關SW02的2-3相連；用MODEM通信電纜連接兩臺實驗箱。即將CVSD編碼器的編碼信號送進PSK調制系統(tǒng)進行調制，已調信號通過電纜線傳輸?shù)搅硪慌_實驗箱上進行解調，解調信號經(jīng)過提取時鐘，信碼再生，再生信號送回CVSD譯碼器進行譯碼輸出；而本實驗箱的PSK解調系統(tǒng)接收上一臺實驗箱的已調信號進行解調，然后經(jīng)過信碼再生、CVSD譯碼輸出。
3. 薄膜鍵盤選擇綜合實驗：01 綜合實驗1。即給系統(tǒng)送入所需的各種信號信令。
4. 選擇一個模擬信號，如TP005音樂信號。用連接線接入TP201，即給系統(tǒng)送入需進行通信的語音信號。
5. 用連接線連接TP804和TP006，即將還原的語音信號經(jīng)喇叭播放出來。
6. 開關K001的1-2相連，接通喇叭，調節(jié)電位器W005改變輸出功率。
7. 改變輸入的模擬信號，重復上述步驟，講述信號流程和信號間的變化關系。

綜合實驗二：這個實驗系統(tǒng)就是模擬信號源、發(fā)送接收濾波器、音頻功放、HDB3碼編譯碼系統(tǒng)，PCM編譯碼系統(tǒng)（兩路信號時分復用數(shù)據(jù)）等實驗模塊組成。
實驗步驟：
1． 打開實驗箱右側電源開關，電源指示燈亮。
2． 檢驗PCM編譯碼系統(tǒng)是否工作正常。
開關K501的1-2相連，開關K502的1-2相連；輸入模擬信號，薄膜鍵盤選擇正確。逐點測量各點波形檢驗系統(tǒng)是否工作正常。
3． 檢驗AMI/HDB3碼編譯碼系統(tǒng)是否工作正常。
    開關KA01的1-2相連，薄膜鍵盤選擇正確。逐點測量各點波形檢驗系統(tǒng)是否工作正常。
4． 開關K501的2-3相連，開關K502的2-3相連，KA01的2-3相連。即將PCM編碼器的編碼信號（兩路信號時分復用數(shù)據(jù)）送進AMI/HDB3碼編譯碼系統(tǒng)，進行編譯后，信號送回PCM譯碼器進行譯碼輸出。
5． 薄膜鍵盤選擇綜合實驗：02 綜合實驗2。即給系統(tǒng)送入所需的各種信號信令。
6． 選擇一個模擬信號，如TP005音樂信號。用連接線接入TP501，即給系統(tǒng)送入需通信的語音信號。
7． 用連接線連接TP506和TP006，即將還原的語音信號經(jīng)喇叭播放出來。此時，請注意PCM（一）和PCM（二）的譯碼器各自輸出的信號，跟前面完成PCM的獨立模塊實驗的結果有什么不同，是否完成了時分復用的數(shù)據(jù)交換功能。
8． 開關K001的1-2相連，接通喇叭，調節(jié)電位器W005改變輸出功率。
9． 改變輸入的模擬信號，重復上述步驟，講述信號流程和信號間的變化關系。注意觀察對比PCM發(fā)送的編碼數(shù)字信號與經(jīng)過HDB3模塊后接收的數(shù)字序列，相位有何變化，為什么會這樣呢？
每個實驗箱都提供了一個電話接口。注意：實驗時請保證將兩實驗箱的地線相連。

至此，我們把本通信原理實驗平臺的系統(tǒng)綜合實驗步驟作一一介紹，對組成一個較為完整的通信傳輸系統(tǒng)有了一定的了解。

四、注意事項
  1.認真領會本次實驗的指導思想，仔細分析實驗電路的工作過程及原理。在動手之前做到實驗系統(tǒng)基本概念清楚。綜合實驗目的明確。
  2.對實驗箱中的各部分電路元器件所在位置看準確、清楚，具體步驟見以前的實驗。
  3.根據(jù)實驗內容中提到的步驟逐一進行。
  4.注意示波器、頻率計、信號源的接地線要良好。
  5.每做一步都要小心，防止燒壞元器件或印刷電路板。

五、實驗報告要求
根據(jù)系統(tǒng)方框圖，以同步正弦波信號作信號源輸入，逐一進行通信系統(tǒng)綜合實驗。根據(jù)實測記錄，畫出系統(tǒng)框圖中的各主要工作點的波形，注意信號波形的相位變化關系。

六、討論思考題
    在數(shù)字通信傳輸系統(tǒng)中，欲提高系統(tǒng)性能，減少傳輸誤碼率的途徑有哪些?