中南大學(xué)通信原理實驗報告

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1、信息科學(xué)與工程學(xué)院課程：數(shù)字通信原理題目：通信原理實驗報告專業(yè)班級：學(xué)生姓名：學(xué)號：2017年12月1日目錄實驗一數(shù)字基帶信號....................................二實驗二數(shù)字調(diào)制......................................十六實驗四數(shù)字解調(diào)與眼圖..............................二十三第三十六頁共三十八頁實驗一數(shù)字基帶信號一、實驗?zāi)康?、了解單極性碼、雙極性碼、歸零碼、不歸零碼等基帶信號波形特點。2、掌握AMI、HDB3碼的編碼規(guī)則。3、掌握從HDB3碼信號中提取位同步信號的方法。4、掌握集中插入幀

2、同步碼時分復(fù)用信號的幀結(jié)構(gòu)特點。5、了解HDB3（AMI）編譯碼集成電路CD22103。二、實驗內(nèi)容1、用示波器觀察單極性非歸零碼（NRZ）、傳號交替反轉(zhuǎn)碼（AMI）、三階高密度雙極性碼（HDB3）、整流后的AMI碼及整流后的HDB3碼。2、用示波器觀察從HDB3碼中和從AMI碼中提取位同步信號的電路中有關(guān)波形。3、用示波器觀察HDB3、AMI譯碼輸出波形。三、基本原理第三十六頁共三十八頁本實驗使用數(shù)字信源模塊和HDB3編譯碼模塊。1、數(shù)字信源本模塊是整個實驗系統(tǒng)的發(fā)終端，模塊內(nèi)部只使用+5V電壓，其原理方框圖如圖1-1所示，電原理圖如圖1-3所示（見附錄）。本單元產(chǎn)生NRZ信號，信號碼速率

3、約為170.5KB，幀結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。幀長為24位，其中首位無定義，第2位到第8位是幀同步碼（7位巴克碼1110010），另外16位為2路數(shù)據(jù)信號，每路8位。此NRZ信號為集中插入幀同步碼時分復(fù)用信號，實驗電路中數(shù)據(jù)碼用紅色發(fā)光二極管指示，幀同步碼及無定義位用綠色發(fā)光二極管指示。發(fā)光二極管亮狀態(tài)表示1碼，熄狀態(tài)表示0碼。本模塊有以下測試點及輸入輸出點：·CLK晶振信號測試點·BS-OUT信源位同步信號輸出點/測試點（2個）·FS信源幀同步信號輸出點/測試點·NRZ-OUT(AK)NRZ信號(絕對碼)輸出點/測試點（4個）圖1-1中各單元與電路板上元器件對應(yīng)關(guān)系如下：·晶振CRY：晶體；U

4、1：反相器7404·分頻器U2：計數(shù)器74161；U3：計數(shù)器74193；U4：計數(shù)器40160·并行碼產(chǎn)生器K1、K2、K3：8位手動開關(guān)，從左到右依次與幀同步碼、數(shù)據(jù)1、數(shù)據(jù)2相對應(yīng)；發(fā)光二極管：左起分別與一幀中的24位代碼相對應(yīng)·八選一U5、U6、U7：8位數(shù)據(jù)選擇器4512·三選一U8：8位數(shù)據(jù)選擇器4512·倒相器U20：非門74HC04·抽樣U9：D觸發(fā)器74HC74第三十六頁共三十八頁圖1-1數(shù)字信源方框圖圖1-2幀結(jié)構(gòu)下面對分頻器，八選一及三選一等單元作進一步說明。（1）分頻器74161進行13分頻，輸出信號頻率為341kHz。74161是一個4位二進制加計數(shù)器，預(yù)置在3狀態(tài)

5、。74193完成÷2、÷4、÷8、÷16運算，輸出BS、S1、S2、S3等4個信號。BS為位同步信號，頻率為170.5kHz。S1、S2、S3為3個選通信號，頻率分別為BS信號頻率的1/2、1/4和1/8。74193是一個4位二進制加/減計數(shù)器，當(dāng)CPD=PL=1、MR=0時，可在Q0、Q1、Q2及Q3端分別輸出上述4個信號。40160是一個二一十進制加計數(shù)器，預(yù)置在7狀態(tài)，完成÷3運算，在Q0和Q1端分別輸出選通信號S4、S5，這兩個信號的頻率相等、等于S3信號頻率的1/3。第三十六頁共三十八頁分頻器輸出的S1、S2、S3、S4、S5等5個信號的波形如圖1-4（a）和1-4（b）所示。（2

6、）八選一采用8路數(shù)據(jù)選擇器4512，它內(nèi)含了8路傳輸數(shù)據(jù)開關(guān)、地址譯碼器和三態(tài)驅(qū)動器，其真值表如表1-1所示。U5、U6和U7的地址信號輸入端A、B、C并連在一起并分別接S1、S2、S3信號，它們的8個數(shù)據(jù)信號輸入端x0~x7分別K1、K2、K3輸出的8個并行信號連接。由表1-1可以分析出U5、U6、U7輸出信號都是碼速率為170.5KB、以8位為周期的串行信號。（3）三選一三選一電路原理同八選一電路原理。S4、S5信號分別輸入到U8的地址端A和B，U5、U6、U7輸出的3路串行信號分別輸入到U8的數(shù)據(jù)端x3、x0、x1，U8的輸出端即是一個碼速率為170.5KB的2路時分復(fù)用信號，此信號為

7、單極性不歸零信號（NRZ）。圖1-4分頻器輸出信號波形（4）倒相與抽樣圖1-1中的NRZ信號的脈沖上升沿或下降沿比BS信號的下降沿稍有點遲后。在實第三十六頁共三十八頁驗二的數(shù)字調(diào)制單元中，有一個將絕對碼變?yōu)橄鄬Υa的電路，要求輸入的絕對碼信號的上升沿及下降沿與輸入的位同步信號的上升沿對齊，而這兩個信號由數(shù)字信源提供。倒相與抽樣電路就是為了滿足這一要求而設(shè)計的，它們使NRZ-OUT及BS-OUT信號滿足碼變換電路