内容发布更新时间 : 2024/12/23 23:16:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
实验一 信号源实验
一、实验目的
1、了解通信系统的一般模型及信源在整个通信系统中的作用。 2、掌握信号源模块的使用方法。
二、实验内容
1、对应液晶屏显示，观测DDS模拟信源输出波形。 2、观测各路数字信源输出。 3、观测正弦点频信源输出。
4、模拟语音信源耳机接听话筒语音信号。
三、实验仪器
1、信号源模块 一块 2、带话筒立体声耳机 一副 3、20M双踪示波器 一台
四、实验原理
1、通信系统的一般模型
通信系统的一般模型如下图1-1所示。
信源发送设备发送端信道噪声源接收设备接收端终端
图1-1 通信系统的一般模型
信源的作用是把各种消息转换成原始电信号。根据消息的种类不同，信源可分为模拟信源和数字信源。模拟信源输出连续的模拟信号，如话筒的语音信号；数字信源则输出离散的数字信号，如NRZ码信号。
信号源模块大致分为DDS模拟信源、数字信源、正弦点频信源和模拟语音信源几部分。 2、DDS模拟信源
DDS直接数字频率合成模拟信源输出波形种类、频率、幅度及方波B占空比均可通过“DDS信源按键”调节（具体的操作方法见“实验步骤”），并对应液晶屏显示波形信息。
正弦波输出频率范围为1Hz～200KHz，幅度范围为200mV～4V。 三角波输出频率范围为1Hz～20KHz，幅度范围为200mV～4V。 锯齿波输出频率范围为1Hz～20KHz，幅度范围为200mV～4V。
方波A输出频率范围为1Hz～50KHz，幅度范围为200mV～4V，占空比50％不变。
方波B输出频率范围为1Hz～20KHz，幅度范围为200mV～4V，占空比以5％步进可调。 输出波形如下图1-2所示。
正弦波：1Hz-200KHz三角波：1Hz－20KHz锯齿波：1Hz－20KHz方波A：1Hz－50KHz(占空比50％)方波B：1Hz－20KHz（占空比0％－100％可调）
图1-2 DDS模拟信源信号波形
3、数字信源
（1）数字时钟信号
24.576M：钟振输出时钟信号，频率为24.576MHz。
2048K： 类似方波的时钟信号输出点，频率为2048 KHz。 64K： 方波时钟信号输出点，频率为64 KHz。 32K： 方波时钟信号输出点，频率为32KHz。 8K： 方波时钟信号输出点，频率为8KHz。
64K、32K、8K波形要求两两对应，在上升边沿对齐，如下图1-3所示。
10t64K101t32K08K图1-3 数字时钟信号波形
t
（2）伪随机序列
PN15： N＝15位的m序列输出点，码型为1111 0101 1001 000，15位一周期循环。 PN31： N＝31位的m序列输出点，码型为1111 1001 1010 0100 0010 1011 1011 000，
31位一周期循环。
PN511：N＝511位的m序列输出点，511位一周期循环。 （3）24位NRZ码信源
24位NRZ码型由“NRZ码型选择”拨码开关SW01、SW02、SW03任意设置； 码速率由“码速率选择”拨码开关SW04、SW05任意设置。
拨码开关SW04、SW05的作用是改变分频器的分频比。每4位对应BCD码的1位，来分别表示分频比的千位、百位、十位、个位。
用于分频的主频是768KHz，4位BCD码最大表示为“9”，大于“9”的均认为是“9”。 例如：SW04、SW05设置为00000001 00101000，表示对768KHz主频128分频，此时测试点“BS”输出位同步频率为6 KHz，“NRZ”码速率为6Kbps。
NRZ： 24位NRZ码输出点，码速率数值上等于位同步信号BS的频率，码型可通过拨
码开关SW01、SW02、SW03改变，24位一周期循环。
BS： 24位NRZ码的位同步信号输出点，方波，频率由“码速率选择”拨码开关确定。 2BS： 对应2倍位同步信号频率值的方波输出点。
FS： 帧同步信号输出点，窄脉冲，高电平对应24位NRZ码第一位码元的前半位。 NRZ、FS、2BS、FS波形要求两两对应，在上升边沿对齐，如下图1-4所示。
101NRZTSt01BSTSt012BSTSt0FS图1-4 NRZ码信源输出信号波形
TSt
4、正弦点频信源
1K正弦基波：1KHz正弦波输出点，波形关于地对称，Vp-p＝1V±0.3V。 2K正弦基波：2KHz正弦波输出点，波形关于地对称，调节“2K调幅”旋转电位器P03，
幅度范围：200mV±200mV～5V±1V。
192K正弦载波：192KHz正弦波输出点，波形关于地对称，Vp-p＝3.6V±0.4V。
384K正弦载波：384KHz正弦波输出点，波形关于地对称，调节“384K调幅”旋转电
位器P04，幅度范围：200mV±200mV～5V±1V。
5、模拟语音信源
话筒语音信号先进入音频放大电路，然后从“T－OUT”测试点输出。
接收到的语音信号从“R－IN”测试点输入，经音频放大电路送入耳机中接听。
两个旋转电位器“T音量调节”和“R音量调节”调节两个音频放大电路的放大倍数。
五、实验步骤
1、将信号源模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。
2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再按下信号源模块中的电源开关，对应的发光二极管灯亮，信号源模块开始工作。（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线） 3、DDS模拟信源
（1）按键“波形选择”，“DDS－OUT”测试点输出波形种类在正弦波、三角波、锯齿
波、方波A、方波B间循环切换。 （2）按键“步进选择”，“DDS－OUT”测试点输出波形频率步进值在1KHz、10KHz、
1Hz、50Hz间循环切换。
（3）按键“＋1”或“－1”，“DDS－OUT” 测试点输出波形频率增加或减少相应的
步进值。
（4）当输出波形选择“方波B”时，按键“功能切换”，此时液晶屏显示“步进”切换
为“占空比”。再按键“＋1”或“－1”，方波B占空比由0％开始，每次增加或减少5％。再次按键“功能切换”，此时液晶屏显示“占空比”切换回“步进”。 （5）按键“复位”，“DDS”测试点输出波形2KHz正弦波，频率步进值为1KHz。 说明：按“复位”键后，设置的方波B的占空比信息仍保存；若断电后再开电，方波B
的占空比还原为0％。 （6）“DDS－OUT”的波形信息应与液晶屏显示对应。 （7）“DDS－OUT”测试点输出波形幅度可由“DDS调幅”旋转电位器P05调节，波
谷值为0，波峰值在200mV～4V间变化。
（8）对应液晶屏显示，示波器观测“DDS－OUT”测试点波形，掌握DDS模拟信源
的使用方法。 4、数字信源
（1）示波器观测各路数字时钟信号。 （2）示波器观测各路伪随机序列。
（3）任意设置“NRZ码型选择”拨码开关和“码速率选择”拨码开关，示波器观测24
位NRZ码信源信号。 5、正弦点频信源
调节两个“调幅”旋转电位器，示波器观测四路正弦点频信源信号波形。 6、模拟语音信源
连接测试点“T－OUT”与“R－IN”，将耳机和话筒插入相应的音频插座，一边说话一边调节两个“音量调节”旋转电位器P01、P02，直至耳机能听到清晰的说话声音。
六、课后扩展题
什么是“DDS直接数字频率合成模拟信源”？它的基本原理是什么？
有兴趣的同学可以查阅相关资料，搭建硬件电路，编写软件程序，自主开发，实现一个简单的DDS模拟信源。
或在实验箱配套的CPLD二次开发模块、DSP二次开发模块的硬件平台上，完成“直接数字频率合成实验”。
实验二 信道与眼图实验
一、实验目的
1、掌握用眼图来定性评价基带传输系统性能。 2、掌握信道与眼图模块的使用方法。
二、实验内容
1、信号送入高斯白噪信道，调节噪声功率大小，观测信道输出。 2、数字基带传输信道观测眼图。