通信原理實驗報告-資料下載頁

　　

【正文】 。5)終端接收解復用電路 將 NRZ 碼(從“NRZIN”輸入)、位同步時鐘(從“BS”輸入)與幀同步信號(從“FSIN”輸入)送入 CPLD,進行解復用,將串行碼轉換為并行碼,輸出到終端光條(U6 與 U4)顯示。24 位 NRZ 碼產生電路本單元產生 NRZ 信號,信號速率根據輸入時鐘不同自行選擇,幀結構如圖 12 所示。幀長為 24 位,其中首位無定義(本實驗系統將首位固定為 0),第 2 位到第 8 位就是幀同步碼(7位巴克碼 1110010),另外 16 位為 2 路數據信號,每路 8 位。此 NRZ 信號為集中插入幀同步碼時分復用信號。光條(UU2 與 U3)對應位亮狀態表示信號 1,滅狀態表示信號 0。 1 1 1 0 0 1 0 無定義位幀同步碼 數據1 數據2 圖 12 幀結構 1)并行碼產生器 由手動撥碼開關 SSS3 控制產生幀同步碼與 16 路數據位,每組發光二極管的前八位對應 8 個數據位。撥碼開關撥上為 1,撥下為 0。2)八選一電路 采用 8 路數據選擇器 74LS151,其管腳定義如圖 13 所示。真值表如表 11 所示。表 11 74LS151 真值表 C B A STR Y L L L L D0 L L H L D1 L H L L D2 L H H L D3 H L L L D4 H L H L D5 H H L L D6 H H H L D7 H L 圖 1374LS151 管腳定義 74LS151 為互補輸出的 8 選 1 數據選擇器,數據選擇端(地址端)為 C、B、A,按二進制譯碼,從 8 個輸入數據 D0～D7 中選擇一個需要的數據。STR 為選通端,低電平有效。本信號源采用三組 8 選 1 電路,U12,U13,U15 的地址信號輸入端 A、B、C 分別接 CPLD 輸出的 74151_A、74151_B、74151_C 信號,它們的 8 個數據信號輸入端 D0～D7 分別與 S1,S2,S3輸出的 8 個并行信號相連。由表 11 可以分析出 U12,U13,U15 輸出信號都就是以 8 位為周期的串行信號。((二))模擬信號源實驗 實驗原理模擬信號源電路用來產生實驗所需的各種低頻信號:同步正弦波信號、非同步信號與音樂信號。(一)同步信號源(同步正弦波發生器)功用 同步信號源用來產生與編碼數字信號同步的 2KHz 正弦波信號,可用在 PAM 抽樣定理、增量調制、PCM 編碼實驗,作為模擬輸入信號。在沒有數字存貯示波器的條件下,用它作為編碼實驗的輸入信號,可在普通示波器上觀察到穩定的編碼數字信號波形。電路原理 圖 21 為同步正弦信號發生器的電路圖。它由 2KHz 方波信號產生器(圖中省略了)、同相放大器與低通濾波器三部分組成。C25333321411U19ATL0841098U19CTL084R1920KC35472W1100K2K1TP32KC7104C19104C14104+12V12VR76k8R106k8R96k8R1510kTH1TH 圖 21同步正弦波產生電路 2KHz 的方波信號由 CPLD 可編程器件 U8 內的邏輯電路通過編程產生。“2K 同步正弦波”為其測量點。U19A 及周邊的電阻組成一個的同相放大電路,起到隔離與放大作用,。U19C 及周邊的阻容網絡組成一個截止頻率為 2K 的二階低通濾波器,濾除方波信號里的高次諧波與雜波,得到正弦波信號。調節 W1 改變同相放大器的放大增益,從而改變輸出正弦波的幅度(0～5V)。(二)非同步信號源 非同步信號源利用混合信號SoC型8位單片機C8051F330,采用DDS(直接數字頻率合成)技術產生。通過波形選擇器 S6 選擇輸出波形,對應發光二極管亮。它可產生頻率為180Hz~18KHz 的正弦波、180Hz~10KHz 的三角波與 250Hz~250KHz 的方波信號。按鍵 SS8分別可對各波形頻率進行增減調整。非同步信號輸出幅度為 0~4V,通過調節 W4 改變輸出信號幅度。可利用它定性地觀察通信話路的頻率特性,同時用作增量調制、脈沖編碼調制實驗的模擬輸入信號。3218 4U10ATL082C410412V+12VC31041TP4非 同 步 信 號調 節 幅 度TH8TH3218 4U11ATL082R61100W4100KS6 SWPBS7 SWPBS8SWPBR3010KR6015KC38330PC41100P567U10BTL082C40330PR2722KR2827KR2910KR3347KC26104C24104 ++頻 率++ 4U9ATL082sel1 3218 1Ksel1+12V12V(三)音樂信號產生電路 功用 音樂信號產生電路用來產生音樂信號,作模擬輸入信號檢查話音信道的開通情況及通話質量。工作原理 +12V12V3218 4U7AR4751kR524k7R56100kC10 153R628k2R4010k567U7BC22682C11102C20222 圖 23 音樂信號產生電路 音樂信號產生電路見圖 23。音樂信號由 U21 音樂片厚膜集成電路產生。該片的 1 腳為電源端,2 腳為控制端,3 腳為輸出端,4 腳為公共地端。V CC 經 R3D4 向 U21 的 1 腳提供 3V 電源電壓,當 2 腳通過 K1 輸入控制電壓+3V 時,音樂片即有音樂信號從第 3 腳輸出,經低通濾波器輸出,輸出端口為“音樂輸出”(四)載波產生電路 功用 載波產生電路用來產生數字調制所需的正弦波信號,頻率有 64KHz 與 128KHz 兩種。工作原理 64K 載波產生電路如圖 24 所示,128K 載波產生電路如圖 25 所示 64KHz(128KHz)的方波信號由 CPLD 可編程器件 U8 內的邏輯電路通過編程產生。“64K同步正弦波”(“64K”同步正弦波)為其測量點。U17A(U18A)及周邊的電阻組成一個的同相放大電路,起到隔離與放大作用。U17D(U18D)及周邊的阻容網絡組成一個截止頻率為64K(128KHz)的二階低通濾波器,濾除方波信號里的高次諧波與雜波,得到正弦波信號。調節W2(W3)改變同相放大器的放大增益,從而改變輸出正弦波的幅度(0～5V)。321411U17ATL084C31104W250KR1451KR2447K121314U17DTL0841TP164KC21 470pfC28200pfR354k7R3110K64kC18104C15104C39 102R547k+12V12VTH2TH 圖 2464K 載波產生電路 321411U18ATL084C32104W350KR1651KR2639k121314U18DTL0841TP2128KC23 330pfC29100pfR363k3R328k2128kC2104C12104C17 470pfR7239k+12V12VTH3TH 圖 25128K 載波產生電路 五、實驗結果 觀測時鐘信號輸出波形。撥碼開關 時鐘撥碼開關 時鐘 0000 3768M 1000 128K 0001 1384M 1001 64K 0010 192M 1010 32K 0011 096M 1011 16K 0100 048M 1100 8K 0101 024M 1101 4K 0110 512K 1110 2K 0111 256K 1111 1K 根據上面表格進行測量:用示波器觀測幀同步信號輸出波形用示波器觀測偽隨機信號輸出波形觀測 NRZ 碼輸出波形 1)將撥碼開關 S1,S2,S3 設置為“01110 10101010”,S5 設為“1010”,用示波器觀測“NRZ”輸出波形。2)保持碼型不變,改變碼速率(改變 S5 設置值),用示波器觀測“NRZ”輸出波形。3)保持碼速率不變,改變碼型(改變 SSS3 設置值),用示波器觀測“NRZ”輸出波形。用示波器測量“2K 同步正弦波”、“64K 同步正弦波”、“128K 同步正弦波”各點輸出的正弦波波形,對應的電位器 W1,W2,W3 可分別改變各正弦波的幅度。用示波器測量“非同步信號源”輸出波形。1)按鍵 S6 選擇為“正弦波”,改變 W4,調節信號幅度(調節范圍為 0～4V),用示波器觀察輸出波形。2)保持信號幅度為 3V,改變 SS8,調節信號頻率(調節范圍為 180Hz~18KHz),用示波器觀察輸出波形。3)將波形分別選擇為三角波、方波,重復上面兩個步驟。將控制開關 K1 設為“ON”,令音樂片加上控制信號,產生音樂信號輸出,用示波器在“音樂輸出”端口觀察音樂信號輸出波形。